牡丹江生態條件下不同基因型烤煙品種香氣物質含量比較

秦衛普，趙銘欽*，瞿永生，溫學東，趙進恒，元 野，王 冬

[1.河南農業大學煙草學院，國家煙草栽培生理生化研究基地，鄭州 450002；2.上海煙草（集團）公司技術中心，上海 200082；3.牡丹江煙葉公司，黑龍江 牡丹江 157011；4.黑龍江省煙草科學研究所，黑龍江 牡丹江 157011]

煙草是一種對生態條件十分敏感的作物，生態條件在很大程度上決定或影響著煙葉品質和香氣風格[1]。優良基因型是獲得煙葉優質適產的內在因素和重要的生產資料，是提高煙葉產量和質量的重要保證[2]。大量研究表明[2-5]，品種和環境因素共同決定了煙葉內在質量的優劣。由于基因型受生態因子和生產條件的影響較大，因此，只有將品種特性與各地生態條件結合起來，才能發揮優良品種的生產潛力，生產出符合卷煙工業所需要的優質煙葉[2,6]。牡丹江是我國的烤煙主產區，位于黑龍江省東南部，地處東經 128°02′～131°18′、北緯43°24′～45°59′，屬于中溫帶大陸性季風氣候，地形以山地、丘陵為主，全市平均海拔高度230 m，無霜期為130 d左右，煙草生育期內（5～9月份）歷年平均氣溫為18.12 ℃。近年來，該煙區由于品種老化和退化現象日益突出，存在品種單一、當家品種缺乏等問題。針對這一現狀，筆者選取9個不同基因型烤煙品種，對其烤后葉片中致香物質含量進行分析比較，旨在為牡丹江煙區選擇適宜的栽培品種提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗于 2008年在黑龍江省牡丹江市寧安海浪鎮進行，土壤肥力中等，地勢平坦，排灌方便。5月12日移栽，種植行距120 cm，株距50 cm。施純氮 52.5 kg/hm2，m(N):m(P2O5):m(K2O)=1:1.5:3，各品種處理之間施肥和田間管理同常規措施。所用肥料為芝麻餅肥、煙草專用肥、過磷酸鈣、硝酸鉀。采用單因子完全隨機區組設計，重復3次，每小區面積66.67 m2，區組設通道，四周設保護行。

1.2 供試材料

以 9個不同基因型烤煙品種 911-21、NC89、JY-02、溫德爾、LJ237、9625、7581、Y8303、CF202作為參試品種。取各品種烤后煙葉B2F和C3F等級各2 kg用于香氣物質成分分析。

1.3 致香物質提取及分析方法

1.3.1 致香物質的提取 致香物質提取及定性定量分析采用HP 5890-5972氣質連用儀[7]。在同時蒸餾萃取裝置的一端接盛有10 g煙葉樣品（過60目篩）、1 g檸檬酸、350 mL蒸餾水和0.5 mL內標的500 mL圓底燒瓶，使用恒溫電熱套進行加熱；裝置的另一端接盛有40 mL二氯甲烷的250 mL圓底燒瓶，該端燒瓶置于恒溫水浴鍋中加熱，水浴溫度為60℃。同時蒸餾萃取2.5 h，萃取完成后，加入10 g無水硫酸鈉干燥有機相，然后于60℃水浴中濃縮至1 mL左右即得煙葉精油。

1.3.2 香氣物質測定定性定量條件 經處理制備得到的分析樣品，由GC/MS鑒定結果和NIST庫檢索定性。GC/MS分析條件：色譜柱HP-5(60 m×0.25mm×0.25 μm)；載氣：He；流速：0.8 mL/min；近樣口溫度：250 ℃；傳輸線溫度：280 ℃；離子源溫度：177 ℃；升溫程序：初溫50 ℃，恒溫2 min后，以2 ℃/min的速度升至120 ℃，5 min后2 ℃/min的速度升至240 ℃，保持30 min；分流比1:15；進樣量2 μL；電離能70 eV；質量數范圍50～500 amu；MS譜庫NIST02；采用內標法定量。

2 結 果

在所檢測出的27種香氣物質成分中（表1、2），類胡蘿卜素類占11種、類西柏烷類（茄酮）1種、苯丙氨酸類4種、棕色化產物類5種、其他類別的有6種。不同基因型烤煙品種所含香氣物質的種類基本相同，但各香氣物質成分含量卻有所差異。

2.1 類胡蘿卜素類致香物質含量

由表1、2可以看出，CF202、NC89和溫德爾上部葉中類胡蘿卜素類致香物質含量高于其他6個品種，而Y8303、9625和911-21含量明顯較低，其中 CF202的含量是 Y8303的 1.93倍；NC89、Y8303和LJ237中部葉中類胡蘿卜素類致香物質含量較高，7581和CF202含量較低，其中NC89的含量是7581的2.45倍。同一基因型不同部位間相比，CF202上部葉中類胡蘿卜素類致香物質含量高于中部葉；溫德爾上部葉和中部葉類胡蘿卜素類致香物質含量接近且較高。其他幾個品種中部葉類胡蘿卜素類致香物質含量高于上部，且Y8303中部葉與上部葉類胡蘿卜素類致香物質含量差異較大。

2.2 類西柏烷類致香物質含量

不同基因型烤煙上部葉中類西柏烷類致香物質含量較高的是LJ237、JY-02和NC89（表1、2），且它們的含量相近，7581、Y8303和溫德爾含量較低，其中LJ237的含量是7581的3.68倍，其他3個品種含量相近；中部葉中JY-02含量最高，與其他8個品種差異顯著，911-21、NC89和LJ237含量較低，其中 JY-02的含量是 911-21含量的 6.64倍。同一基因型不同部位間相比較，JY-02和7581中部葉的類西柏烷類致香物質含量高于上部葉，其他7個品種上部葉的含量高于中部葉，其中溫德爾、9625和 Y8303上部葉和中部葉類西柏烷類致香物質含量接近。

2.3 苯丙氨酸類致香物質含量

不同基因型烤煙品種相比較，上部葉苯丙氨酸類致香物質的含量以NC89最高（表1、2），其次是CF202和911-21，LJ237含量最低，其他5個品種含量相近，NC89葉片中苯丙氨酸類致香物質含量是LJ237的3.06倍。中部葉苯丙氨酸類致香物質含量以9625、NC89和LJ237較高，含量最低的是7581，其中9625是7581的近2.45倍，其他各品種間差異不大。同一基因型烤煙不同部位葉片間苯丙氨酸類致香物質含量相比較，LJ237和9625中部葉都明顯高于上部葉，JY-02和溫德爾上部葉和中部葉苯丙氨酸類致香物質含量相近，其他5個品種上部葉中苯丙氨酸類致香物質含量高于中部葉。

表1 不同基因型烤煙品種上部葉致香物質含量 μg/gTable1 The content of aroma substances in upper leaves of different genotypic flue-cured tobacco μg/g

2.4 棕色化產物類致香物質含量

不同基因型烤煙上部葉中棕色化產物類致香物質含量最高的是Y8303（表1、2），其次是CF202和JY-02，含量最低的是7581，其中Y8303的含量是 7581含量的 2.69倍；中部葉含量最高的是CF202，其次是 JY-02和溫德爾，含量較低的是Y8303、LJ237和NC89，CF202的含量是Y8303含量的 3.74倍，其他各基因型烤煙品種含量差異較小。同一基因型不同部位相比較，NC89、JY-02、LJ237、9625和Y8303上部葉的棕色化產物類致香物質含量高于中部葉，而911-21、溫德爾、7581和CF202中部葉的含量高于上部葉；其中溫德爾和9625兩個部位含量接近。

2.5 新植二烯和其他類別致香物質含量

不同基因型烤煙品種上部葉中新植二烯含量最高的是CF202（表1、2），其次是7581，含量最低的是LJ237，其中CF202的含量是LJ237含量的1.32倍；中部葉含量最高的是Y8303，其次是溫德爾和CF202，含量較低的是JY-02和7581，Y8303的含量是JY-02含量的1.27倍。同一基因型不同部位相比較，7581和CF202上部葉的新植二烯含量高于中部葉，其他7個品種中部葉的含量高于上部葉。本研究還測定出其余5種香氣物質，它們是吲哚、4-乙烯基-2-甲氧基苯酚、芳樟醇、3，4-二甲基-2，5-呋喃二酮、螺巖蘭草酮，其中LJ237和7581上部葉中3，4-二甲基-2，5-呋喃二酮的含量為痕量；9625和Y8303中部葉中吲哚的含量為痕量。

表2 不同基因型烤煙品種中部葉致香物質含量 μg/gTable2 The content of aroma substances in middle leaves of different genotypic flue-cured tobacco μg/g

3 討 論

本研究結果表明，不同基因型烤煙品種葉片中致香物質含量差異很大，同一基因型不同部位間也有差異。上部葉致香物質總量表現為CF202＞NC89＞911-21＞7581＞Y8303＞ 溫 德 爾＞JY-02＞9625＞LJ237；中部葉表現為 Y8303＞溫德爾＞CF202＞NC89＞911-21＞9625＞JY-02＞LJ237＞7581 ，且CF202上部葉及Y8303中部葉致香物質含量明顯高于其他基因型烤煙品種。在所測定的 27種烤煙致香物質中，各基因型烤后葉片中新植二烯的含量都占絕對優勢，這與史宏志等[9]報道的在烤煙中性致香成分中新植二烯的含量最為豐富的結論相一致，該種成分含量的不同主導著不同基因型致香物質總含量的差異。

王耀富等[8]認為，不同基因型烤煙品種之間致香物質類群的差異性可能是導致不同品種香型風味不同的重要原因。試驗結果表明，不同基因型烤煙品種致香物質含量差異性較大，同類致香物質含量最高值比最低值可高出1.27～6.64倍，與其他品種相比，CF202中5-甲基糠醛、2-乙酰基吡咯、新植二烯、苯甲醛、糠醛、2-乙酰呋喃等成分含量較高；NC89中香業基丙酮、吲哚、苯甲醇、3，4-二甲基-2，5-呋喃二酮、螺巖蘭草酮、巨豆三烯酮、法尼基丙酮、6-甲基-5-庚烯-2-酮等成分含量較高；Y8303中氧化異佛爾酮、芳樟醇、4-乙烯基-2-甲氧基苯酚、苯乙醛等含量較高。

生態因素決定煙葉的香型和風格，基因型和生產條件決定煙葉的質量和特色[10]。不同烤煙品種只有通過科學的栽培技術和調制方法才能發揮最大的質量潛力。試驗結果表明，CF202、NC89、Y8303和溫德爾在牡丹江生態條件下種植煙葉總體香氣質量較好，其他烤煙品種在牡丹江地區種植質量較差。說明煙葉品質的形成與品種基因型和生態條件密切相關。

4 結 論

與其他品種相比，CF202表現出煙氣濃度較大和滿足感強的特點，賦予煙葉櫻桃香、面包香、酒香、草本的清香和甜香味；NC89的煙葉香氣和順，賦予煙葉茉莉花香、玫瑰花香、青烤煙香和木香的香味；Y8303表現出一定的干果香、皂香和濃郁幽雅的香氣風格。

在牡丹江烤煙生產上，CF202、NC89和Y8303可選作牡丹江煙區的主栽品種，溫德爾可做為搭配品種進行推廣種植。

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