基于伏旱條件下的烤煙成熟度與致香物質及評吸質量關系

何文偉，王蓮，張鴻飛，艾永峰，陳勇華，艾復清,3※

（1.貴州大學，貴州 貴陽 550025；2.貴州省煙草公司銅仁市公司，貴州 銅仁 554300；3.貴州省煙草品質研究重點實驗室，貴州 貴陽 550025）

成熟采收是煙葉生產的重要環節[1]，適時采收對提高烤后煙葉香氣質、香氣量有重要作用。香氣是評價煙葉質量的重要指標，而煙葉香氣的量、質和型是由多種致香物質的組成和含量及其相互作用所決定的[2]。蘇德成[3]、邵惠芳等[4]和盧賢仁等[5]研究表明，煙葉的大分子物質降解轉化程度直接影響到烤后煙葉的香氣成分的形成和積累。因此，煙葉成熟度不同，致香物質含量也不同；趙銘欽等[6]研究表明，隨著成熟度提高，致香物質中西柏烷類、類胡羅卜素類、苯丙氨酸衍生物和棕色化反應產物均表現為先增后降的趨勢；彭玉富等[7]研究表明，隨著上部煙葉成熟度提高，煙葉香氣質、香氣量和余味增加，雜氣減少，感官質量明顯提升；胡建軍等[8]研究結果表明致香物質中醛類、酮類和酯類分別與評吸質量部分指標顯著正相關，而醇類與各感官質量指標的相關性不顯著。上述研究主要集中在成熟度對烤后煙葉致香物質影響和成熟度對評吸質量的影響或評吸質量與致香物質的關系，雖然關于煙葉成熟與香氣關系的相關研究已有一些報道[9-12]，但針對伏旱條件的研究未見報道。因此本研究在銅仁煙區研究伏旱條件下烤煙不同采收成熟度對感官質量和致香物質的影響，旨在為探索伏旱條件下煙葉成熟度與香氣關系提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料及地點

供試材料：供試品種為云煙87，供試部位為中部葉；烤房為氣流下降式密集烤房（裝煙室為8.0m 2.7m），裝煙3 層。

試驗地點：貴州省銅仁市印江縣合水鎮高寨村，地理位置為東經108°55′，北緯28°03′，海拔700 m，土壤類型為黃壤，土壤肥力為有機質（22.6 g/kg~31.1 g/kg）、pH（6.17~7.22），堿解氮值（111.1 mg/kg~165.6 mg/kg）、速效磷（9.4 mg/kg~27.3 mg/kg）、速效鉀（120 mg/kg~200 mg/kg），前作空閑。

1.2 試驗設置

根據煙葉綜合變黃程度、葉脈變化及其他特征設置4 個成熟度處理（采用4 間烤房同時烘烤），重復3 次（每層烤房代表一個重復共3層，每層10竿，每處理共30竿）。

表1 試驗設計Table 1 Experimental design

1.3 試驗要求

供試中部葉的取樣葉位為打頂后有效留葉的第10~11 葉位。采用中溫高濕烘烤工藝掛牌烘烤。烘烤結束后各處理煙葉分別按國標42 級（GB 2635-92）進行分級，取C3F 樣1 kg，采用半葉法，一半用于評吸質量鑒定，另一半用于致香物質分析。

1.4 主要栽培措施

2019 年4 月25 日漂浮苗移栽，種植密度16 500株/hm2，畝施純氮7 kg，N:P2O5:K2O =1:1:2.3，有效留葉數18 片，其他栽培措施按當地優質煙生產技術管理進行。

1.5 分析測定項目及方法

1.5.1 致香物質分析 將烤后煙葉C3F 樣品（3 次重復樣品混勻檢測1 次）送至貴州科學城天然產物化學重點實驗室采用頂空固相微萃取 氣質聯用技術檢測；聯用儀為HP6890/5975C GC/MS。

致香物質含量指各物質占總峰面積的百分數；致香物質含量變化幅度=（含量最高值-含量最小值）/含量最小值 100%。

1.5.2 感官質量評吸 送樣至貴州省中煙公司技術中心進行質量評吸鑒定，包括香氣質、香氣量、濃度、雜氣、刺激性、余味、燃燒性和灰色等。

1.6 數據統計分析

采用Excel 2010 進行初步整理后，利用SPSS22統計軟件對烤后煙葉評吸質量進行單因素方差分析。

2 結果分析

2.1 不同成熟度對烤后煙葉致香物質含量的影響

從表2 可知，烤后煙葉共檢測出致香物質51 種，按功能團分為8 類，隨成熟度的提高這些致香物質表現了不同的變化趨勢，其中：表現為先降后升趨勢的有酸類的乙酸、呋喃類的2,3-二氫-5-甲基呋喃、2-戊基呋喃、醇類的苯甲醇、醛類的苯甲醛、苯甲醛二甲基縮醛、酮類的3,4-二甲基-2,5-呋喃二酮、烴類的-摩勒烯、十二烷、對二甲苯、十一烷及其他類的二烯煙堿等12 種物質；表現為逐漸升高趨勢的有醇類的乙醇、苯乙醇、酮類的茄酮、酯類及內酯類的丁酸乙酯和醛類的壬醛等5 種物質；表現為先升后降趨勢的有醛類的-環檸檬醛、糠醛、酮類的香葉基丙酮、-大馬士革酮、1-（1-環己烯-1-基）-乙酮、6-甲基-5-庚烯-2-酮、烴類的-月桂烯、檸檬烯、乙苯、正十六烷、新植二烯、對異丙基甲苯及十四烷等13 種物質；表現為逐漸降低趨勢的有酮類的2,3-二氫-3,5 二羥基-6-甲基-4(H)-吡喃-4-酮、酯類及內酯類的二氫獼猴桃內酯、烴類的苯乙烯和甲苯等4種物質；另外，一些致香物質為痕量或表現不規律。

表2 烤后煙葉致香物質含量Table 2 Content of aroma substances in flue-cured tobacco leaves

各致香物質含量和變幅差別很大，含量大于4%的有新植二烯、二烯煙堿、苯甲醛等10 種，占總成分的79.2%~86.1%，其中新植二烯含量最高占總成分的28%~40%；含量小于1%的有37 種成分，占比不到總成分的15%；變幅較大（>160%）的有2,3-二氫-3,5 二羥基-6-甲基-4(H)-吡喃-4-酮、糠醛、苯甲醛二甲基縮醛等14 種成分，尤其是2,3-二氫-3,5 二羥基-6-甲基-4(H)-吡喃-4-酮變幅最大約為376%，但他們大部分含量較低。

2.2 不同成熟度對烤后煙葉評吸質量的影響

從表3 可知，隨著成熟度提高，香氣質和雜氣得分不斷升高，香氣量、刺激性和勁頭得分先升后降，吃味得分為先降后升，香型、燃燒性和灰分無差異。從評吸總分來看，評吸質量呈現出逐漸變好又變差的變化趨勢，各處理間差異顯著。

表3 不同成熟度煙葉烤后評吸質量Table 3 Smoking quality of flue cured tobacco leaves with different maturity

將致香物質與評吸質量結合分析的結果顯示：隨成熟度提高，香氣質、雜氣和香氣量、刺激性和勁頭以及與吃味分別與上述5 種、13 種和12 種致香物質成分變化規律相似，但也有4 種成分與香氣質、香氣量的變化相反。因此致香物質的種類、組合、含量比例及其變化趨勢影響著不同采收成熟度烤后煙葉的香氣。

3 討論

3.1 致香物質含量高低及變化影響煙葉香氣

研究發現，所測51 種致香物質中，含量在4%以上的物質有10 種，其總和占致香物質總量的79%以上，尤其是新植二烯的含量在28%以上，說明這些物質可能是煙葉香氣來源的主要成分；但從致香物質的變幅來看，有16 種成分隨煙葉采收成熟度的增加變幅在110%以上，其中2,3-二氫-3,5 二羥基-6-甲基-4(H)-吡喃-4-酮、糠醛、苯甲醛二甲基縮醛變幅較大達310%以上，說明這些成分可能對香氣影響更大；王春凱等[13]研究表明，致香物質含量不是評價煙葉香氣的唯一標準，本研究支持這一觀點，即致香物質對香氣的貢獻不僅應考慮其含量高低，更要考慮其含量變化。煙葉香氣的形成非常復雜，可能是致香物質種類、組合和比例的綜合結果，對此迄今為止也沒有明確的研究結果[14]，但用致香物質含量及其變化與感官評吸結果的吻合度來評價煙葉香氣質量可能會客觀些[13]。

3.2 不同的致香物影響不同的香氣質量指標

研究發現，隨成熟度的提高，評吸質量中的不同指標呈現出不同的變化規律，同樣，不同的致香物質其含量也呈現不同的變化規律，如香氣質、雜氣與乙醇、苯乙醇和茄酮等5 種致香成分的變化規律就基本相似；也有些致香物質含量與評吸指標變化規律相反。這可能是由于不同的致香物質分別主導著不同的香氣質量指標，有些是正向影響，而有些是負向影響。

3.3 伏旱氣候影響煙葉香氣

與前人研究結果相比，本研究結果有些致香物質含量較低如新植二烯和-大馬士革酮等，有些較高如苯甲醇、苯甲醛和3,4-二甲基-2,5-呋喃二酮等；有些接近如香葉基丙酮和糠醛等，其中新植二烯被公認為含量最高的致香物質[15]，前人研究結果顯示，其含量占總致香物質含量的70%~90%[16,17]，但本研究其含量僅占28%~40%，前人研究結果表明，苯甲醇為0.2%~1.5%，而本研究結果為4.8%~7.9%。影響煙葉香氣的因素較多，但本研究可能主要與伏旱氣候有關，本試驗點7 月下旬到8 中旬（中部葉成熟期間）總降雨量<40 mm，平均氣溫高于28℃，高溫干旱影響致香物質代謝轉換，從而導致煙葉香氣物質含量受到影響，這與韓錦峰等[15]研究的干旱脅迫對煙葉的香氣質量有影響的觀點相吻合。

4 結論

隨著成熟度提高，所測51 種致香物質相對含量中有5 種成分逐漸升高，13 種成分先升后降，4 種成分逐漸降低，12 種成分先降后升；香氣質、雜氣得分逐漸升高，香氣量、刺激性得分先升后降，吃味得分先降后升；評吸質量指標隨成熟度的變化趨勢分別與部分致香物質含量的變化趨勢有一定的相似性；致香物質含量較高（> 4%）的有10 種成分，占總含量的79%以上；不同成熟度煙葉致香物質有16 種成分變幅較大，在110%以上。伏旱氣候及采收成熟度影響著烤后煙葉致香物質含量及變幅，從而影響煙葉香氣質量。