宋鵬飛,王蘿萍,錢穎穎,趙新梅,張彩仙,王 熾,李枝武,倪 明,胡 靖,召 楊,陳興位*
(1.云南中煙工業有限責任公司,云南 昆明 650231;2.云南省農業科學院農業資源環境研究所,云南 昆明 650205;3.云南省農業科學院科技管理處,云南 昆明 650205;4.永德縣土壤肥料工作站,云南 永德 677600)
【研究意義】云南是種植烤煙的大省,立體氣候特點明顯,不同煙區生態條件差異較大。煙葉產地和烤煙品種不同,會直接影響煙葉的化學成分含量[1-3],化學成分含量又會影響煙葉陳化發酵中產生的香味物質[4-6],因此有必要研究陳化過程中煙葉化學成分的變化情況。【前人研究進展】前人研究過醇化過程中烤煙片煙化學成分的變化[7-9],烤煙化學成分可用性評價及其與潛香物質的關系[10],烤煙主要化學成分與煙葉等級和醇化時間的相關性[11-13],也有了基于化學成分和致香物質的烤煙上部葉的香型判斷[14]等。【本研究切入點】昆明、曲靖、紅河均為云南重要煙區,每年提供大量的煙葉原料,曲靖、楚雄、紅河、元江4個地區均處于云南中緯度地區,溫濕度條件有利于煙葉的陳化處理,是建立大型倉儲基地的合適地點,也是探究煙葉自然陳化的適宜地點。【擬解決的關鍵問題】本研究旨在探究4個地區3個煙葉產地2個烤煙品種片煙陳化過程中總糖、還原糖、總氮、煙堿、鉀、氯、糖/氮、鉀/氯、致香物質、揮發性有機酸、多酚物質的變化情況。
試驗地點為曲靖、楚雄、紅河、元江4個烤煙片煙倉庫。選取昆明、曲靖、紅河3地的烤煙K326和紅大2個品種C3F片煙,烤煙生產時間為2014年,入庫時間為2015年4月,其中第1批取樣時間為2015年4月(即陳化時間0個月),第2批取樣時間為2015年10月(即陳化時間6個月),第3批取樣時間為2016年7月(即陳化時間15個月)。
分別在陳化0、6和15個月時取煙樣進行相關化學成分含量的測定。煙葉常規化學成分測定按國家相關標準進行,總糖和還原糖按標準水溶性糖的方法測定(YC/T159-2002),煙堿按總植物堿的方法測定(YC/T160-2002),氯按YC/T162-2002方法,鉀按YC/T217-2007的方法測定,致香物質、揮發性有機酸、多酚化合物按“煙草及煙草制品致香成分的測定同時蒸餾萃取-氣相色譜質譜聯用法”(TCJC-ZY-Ⅳ-014-2012)的方法測定。
烤煙片煙的總糖、還原糖、總氮、煙堿、鉀、氯含量隨著片煙存儲地點、品種、煙葉產地和陳化時間的變化而變化。3個產地、4個存儲地點K326和紅大2個品種總糖含量差異明顯(表1),紅大品種的總糖含量高于K326,3個產地的煙葉總糖含量昆明>曲靖>紅河,且昆明產地的煙葉K326和紅大2個品種含量差異最大,隨著陳化時間的延長,總糖含量有一定變化,但差異不大。還原糖的含量與總糖含量的變化趨勢一致。

表1 不同倉儲區、品種、產地烤煙的總糖含量變化

圖1 4個倉儲區、3個產地、2個品種烤煙的糖/堿、鉀/氯變化動態Fig.1 Dynamic changes of suger/nicotine and potassium/chlorine in four storage locations, three producing areas and two cultivars of flue-cured tobacco

存儲地點Storagelocation品種Varieties煙堿含量(%)Nicotinecontent紅河昆明曲靖陳化0個月陳化6個月陳化15個月陳化0個月陳化6個月陳化15個月陳化0個月陳化6個月陳化15個月楚雄K3262.302.602.572.382.152.131.972.102.13紅大2.062.142.441.551.701.781.761.701.84彌勒K3262.382.462.442.092.132.172.052.212.24紅大2.102.182.312.202.052.121.631.711.70曲靖K3262.322.482.521.861.992.032.092.142.17紅大2.152.142.192.081.992.161.631.591.66元江K3262.082.532.631.882.001.981.962.032.11紅大2.272.142.231.611.771.871.771.611.74

表3 不同倉儲區、品種、產地烤煙的致香物質含量變化
3個產地、4個存儲地點K326和紅大2個品種煙堿含量差異明顯(表2),K326品種的煙堿含量高于紅大;3個產地的煙葉,煙堿含量紅河>昆明>曲靖,且曲靖產地的煙葉K326和紅大2個品種差異最大,隨著陳化時間的延長,煙堿含量有一定變化,但差異不大。
3個產地、4個存儲地點K326和紅大2個品種糖/堿、鉀/氯差異明顯(圖1),3個產地的糖堿比,紅大品種均高于K326,但3個地區的鉀氯比卻有一定差異。紅河和曲靖2個產地的的鉀氯比紅大品種高于K326,但兩者差別不大,昆明煙葉則K326品種顯著大于紅大品種,且兩者差異相較較大。
3個產地、4個存儲地點K326和紅大2個品種致香物質、揮發性有機酸、多酚物質含量差異明顯,且陳化時間對這些指標影響顯著,隨著陳化時間延長,致香物質含量逐漸升高,揮發性有機酸和多酚物質含量則隨陳化時間延長而減少。
2個烤煙品種致香物質含量的變化動態趨勢基本一致(表3),均為逐漸上升,但二者的上升幅度有一定差異,其中K326品種在陳化0~6個月時緩慢上升,6~15個月時上升幅度增大;紅大品種則在0~6個月劇烈上升,6~15個月時上升幅度變緩。從致香物質含量看,紅大品種的致香物質含量要高于K326品種。
2個品種揮發性有機酸的變化動態有一定差異(表4),K326品種在陳化0~6個月時揮發性有機酸緩慢下降,6~15個月時降幅增大;紅大品種則在陳化0~6個月時劇烈下降,6~15個月時有一定回升。從產地看,紅河和曲靖的煙葉,揮發性有機酸含量K326高于紅大,昆明的煙葉揮發性有機酸含量則是紅大品種高于K326,曲靖的揮發性有機酸含量要高于紅河和昆明。

表4 不同倉儲區、品種、產地烤煙的揮發性有機酸含量變化

表5 不同倉儲區、品種、產地烤煙的多酚化合物含量變化

表6 煙葉化學成分相關分析
注:表中*表示達到5 %顯著水平,**表示達到1 %極顯著水平。
Note: * indicated a significant level of 5 %, and ** indicated a significant level of 1 %.
2個品種多酚化合物含量的變化動態趨勢基本一致(表5),均隨陳化時間的延長逐漸下降,其中從產地看,紅河和曲靖的煙葉多酚化合物含量K326高于紅大,昆明的煙葉多酚化合物含量則紅大品種高于K326,曲靖的煙葉多酚化合物含量高于紅河和昆明。
相關分析(表6)表明烤煙片煙的總糖與煙堿呈極顯著負相關(R2=-0.46);總糖與還原糖顯著正相關(R2=0.72);總氮與煙堿呈顯著正相關(R2=0.28),與總糖、還原糖呈顯著負相關;鉀與煙堿呈極顯著負相關(R2=-0.34),與總糖呈極顯著正相關(R2=0.31);氯與總氮呈極顯著正相關(R2=0.36);糖/堿與鉀呈極顯著正相關(R2=0.38);氮/堿與總糖、糖/堿呈極顯著正相關;鉀/氯與總氮呈極顯著負相關(R2=-0.38);致香物質總量與總氮含量呈極顯著正相關(R2=0.34);揮發性有機酸與氯含量呈極顯著正相關(R2=0.55),與鉀、鉀/氯、致香物質總量呈顯著或極顯著負相關;多酚化合物含量與總糖、鉀、氯、糖/堿、氮/堿、揮發性有機酸含量呈顯著或極顯著正相關,與煙堿、還原糖、總氮、鉀/氯、致香含量呈負相關。
煙葉產地、烤煙品種對片煙的化學成分含量影響顯著,存儲地點的影響不顯著。紅大和K326為云南省的主栽品種,本研究發現紅大品種的總糖含量高、煙堿含量低,K326品種的煙堿較高、總糖含量相對較低,因而紅大的糖堿比顯著高于K326,昆明產地的K326和紅大品種的鉀氯比大小與紅河、曲靖產地相反,這可能與各地區的生態位置有關。
3個產地的煙葉,紅河產地的煙葉總糖含量低,煙堿含量高,昆明產地的煙葉總糖含量高,煙堿含量低;曲靖產地的煙葉總糖含量高,煙堿含量最低,揮發性有機酸和多酚化合物含量最高。這與3個產地的地理位置有關,紅河州位于北緯22°26′~24°45′,昆明市位于北緯24°23′~26°22′,曲靖市位于北緯24°19′~27°03′,煙堿與溫度、光照時間、光線波長有密切的關系[15-16],煙葉煙堿含量隨溫度、日照時間的增加而增加[17],紅河地區緯度低、溫度較高、日照時間較長,因而煙堿含量最高。
隨著陳化時間延長,煙葉致香物質含量升高,揮發性有機酸、多酚化合物含量降低,有利于煙葉香吃味品質的形成[18]。相關分析表明致香物質總量與總氮含量呈極顯著正相關(R2=0.34);揮發性有機酸與氯含量呈極顯著正相關(R2=0.55),與鉀呈顯著負相關、與致香物質含量呈極顯著負相關;多酚化合物含量與總糖、鉀、氯、糖/堿、氮/堿、揮發性有機酸含量呈正相關,與煙堿、還原糖、總氮、鉀/氯、致香含量呈負相關,這些與前人研究基本一致[19]。紅大品種的致香物質、揮發性有機酸含量在陳化0~6月時變化較大,K326品種則在6~15個月時變化較大,這也是2個品種之間片煙陳化的差異。2個品種在3個產地陳化過程中也有差異,昆明煙葉揮發性有機酸和多酚化合物含量紅大品種高于K326,紅河和曲靖煙葉則揮發性有機酸和多酚化合物含量K326品種高于紅大,這可能與各產地的生態條件差異有關。
在影響煙葉化學成分含量的諸多要素中,產地(生態因素)、品種具有重要的作用,云南2個主栽品種和3個產地的煙葉化學成分含量在陳化過程中有明顯差異。
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