采收方式對烤煙上部葉片可用性的影響

劉化冰，夏 琛，程昌合，解瑩瑩，金慧清，張勇剛，項波卡，李丹丹

(浙江中煙工業(yè)有限責任公司 技術中心，浙江 杭州 310008)

目前我國大部分煙區(qū)上部葉品質(zhì)欠佳，煙堿含量偏高［1-2］，淀粉降解不充分，還原糖及糖堿比較低，內(nèi)在化學成分不協(xié)調(diào)，香氣風格不突出，煙葉偏窄偏厚，雜氣較重，刺激性較強，在卷煙配方中地位不高，影響工業(yè)成本和煙支物理特性等眾多問題，直接導致上部葉可用性降低，銷路不暢，每年均會出現(xiàn)積壓庫存等現(xiàn)象［3-6］。2009年，在國內(nèi)外經(jīng)濟形勢對卷煙經(jīng)營工作的影響日益顯現(xiàn)的情況下，卷煙上水平成為中國煙草行業(yè)2009年的3項重點任務 (煙葉防過熱、卷煙上水平、稅利保增長)之一。保障卷煙上水平關鍵措施之一就是保障原料上水平，而提高上部葉可用性是保障原料上水平的快捷有效的措施［7］。目前煙葉生產(chǎn)上通過確定適宜的移栽期，增施鉀肥，科學打頂，適當留葉，提高上部葉采收成熟度，烘烤過程中適當延長變黃期，改變采收方式等一系列舉措來改善上部葉質(zhì)量和可用性［8-11］。已有的研究［12-14］表明，上部葉一次性采收可以提高上部葉的揮發(fā)性致香物質(zhì)總量，協(xié)調(diào)化學成分，改善上部葉整體的品質(zhì)。本試驗系統(tǒng)探討了一次性采收和分次采收對上部6片葉可用性的影響，現(xiàn)將有關結(jié)果報道如下。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2009年在廣東省南雄市進行，煙田土壤為紫色土，全氮0.86 g·kg-1，全鉀27.5 g·kg-1，全磷 0.45 g·kg-1，堿解氮 57 mg·kg-1，速效鉀126 mg·kg-1，速效磷 8.0 mg·kg-1，有機質(zhì)8.8 g·kg-1，pH值7.47，前作為水稻。

參試的烤煙品種為K326，于2月中旬移栽，田間管理措施按照廣東省優(yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)技術規(guī)范進行。

1.2 處理設計

試驗設2個處理，即上部6片葉一次采收(T)，以上部6片葉分2次采收為對照 (CK)，每個處理1.33 hm2，不設重復。打頂后每株煙留葉數(shù)為20片，頂部6片葉從上到下分別編號為頂1～6葉位。頂部1～6片葉一次采收的標準為:頂1葉主脈變白發(fā)亮，支脈2/3變白，葉面出現(xiàn)明顯成熟斑。分次采收按照常規(guī)方式進行，按照成熟標準每次采收3片葉。

1.3 測定方法和內(nèi)容

2個處理均于采收當天選取生長一致的煙株50株，上部葉頂1～6葉分別掛牌標記并逐葉采收。其中10株用于鮮煙葉指標測定，其余煙葉按照南雄上部葉烘烤技術方案進行烘烤，并測定烤后各葉位化學成分。同時2個處理烤后頂1～3、頂4～6按照成熟度好和成熟度一般2個標準，各取2.0 kg樣品用于外觀質(zhì)量和感官評吸鑒定。

鮮葉面積和鮮重。鮮葉面積的測定采用指數(shù)法［15］。鮮重采用直接稱重法。

單位葉面積干重。單位葉面積干重采用圓片法，用直徑0.5 cm的打孔器從葉片的前端打到后端，避免打到主脈和支脈，每片葉打孔10個。將圓片放入圓鐵盒中在75℃的烘箱中烘12 h，直至圓片變干。單位葉面積干重以圓片重量除以面積表示。

化學成分測定。將烤后各葉位的葉片烘干，每個葉位共9片，3片為1個重復，粉碎過0.25 mm(60目)篩，用于化學成分的測定。煙堿含量采用提取脫色法［16］，總氮含量采用過氧化氫-硫酸消化法［17］，淀粉含量采用高氯酸水解法［18］。

香氣成分的測定。采用同時蒸餾萃取裝置，萃取劑使用二氯甲烷，裝置的一端接盛有10.0 g煙樣及350 mL水的l 000 mL平底燒瓶，加熱。裝置的另一端接盛有40 mL二氯甲烷的100 mL燒瓶，該端在水浴鍋上加熱，水浴溫度為60℃，同時蒸餾萃取進行2 h，蒸餾萃取完成后，往二氯甲烷萃取液中加入10 g無水硫酸鈉，冷卻干燥，最后把二氯甲烷萃取液濃縮至2 mL，并以硝基苯為內(nèi)標，做定量分析。

采用美國HP5890Ⅱ-5972氣質(zhì)聯(lián)用儀對煙葉樣品進行定性分析。GC/MS分析條件:色譜柱:hp-5(60 m ×0.25 mm.i.d. ×0.25 μm d.f.);載氣及流速，He 0.8 mL·min-1;進樣口溫度250℃;傳輸線溫度280℃;離子源溫度177℃;升溫程序:初溫50℃，恒溫5 min后以5℃·min-1升至120℃，保持5 min，再以5℃·min-1升至180℃，保持5 min，再以6℃·min-1升至250℃，保持15 min;分流比為1∶15;進樣量2 μL;電離電壓70 eV;電離方式El;質(zhì)量數(shù)范圍:50～500 amu。MS譜庫:NIST庫。

烤煙外觀質(zhì)量。包括顏色、成熟度、身份、油分和疏松度，參照 GB 2635—92烤煙分級標準進行。各項指標滿分為10分，各單項指標的最小積分單位為0.5分。總分 =成熟度 ×35%+油分 ×25%+身份×15%+疏松度×25%。

感官評吸。感官評吸鑒定由浙江中煙技術中心組織評吸專家，按YC/T 138—1998煙草及煙草制品進行。指標包括勁頭、濃度、香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、刺激性、余味。各項指標滿分為10分，各單項指標的最小積分單位為0.5分。濃度和勁頭屬風格特征，不納入總分的計算?？偡?香氣質(zhì)×20%+香氣量×35%+雜氣×20%+刺激性×10%+余味×15%。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)經(jīng)Excel軟件整理，用 SPSS 10.0進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 生物學特性

從表1可以看出，一次性采收與2次采收相比，鮮葉面積和鮮重差別不明顯。單位面積干重除頂2、頂3葉位之間無顯著差異以外，其余葉位均有差異。對照頂1葉位單位葉面積干重大于處理，且差異極顯著;頂4～6葉位的單位葉面積干重分別是處理的1.19，1.20和1.07倍，頂4～5葉位差異極顯著，頂6葉位差異顯著。說明煙葉進入成熟期以后，基本形態(tài)已經(jīng)固定，延遲采收并不能促進葉片面積的增大和鮮重的大幅度增加。一次性采收在一定程度上降低了上部葉單位葉面積干重，有利于改善烤后煙葉組織結(jié)構(gòu)和葉片厚度，提高可用性。

表1 不同采收方式對烤煙上部葉生物學特性的影響

2.2 質(zhì)體色素和成熟度

由表2可以看出，處理和對照之間頂1～3葉位葉綠素a、b、總?cè)~綠素和類胡蘿卜素含量均無顯著差異，頂4～6葉位各色素含量差異極顯著。頂1～3葉位的類胡蘿卜素與總?cè)~綠素的比值以對照較大，頂4～6葉位以處理較大，說明處理頂1～3葉片成熟度小于對照，頂4～6葉位的成熟度大于對照，即一次性采收延遲了頂4～6的采收時間，提高了頂4～6葉位的成熟度，這與謝書義［13］的研究結(jié)果一致。類胡蘿卜素與葉綠素比值也證明了這一點。但頂1～3葉位類胡蘿卜素與葉綠素的比值小于對照，成熟度較對照有所下降。

表2 不同采收方式對烤煙上部葉色素和成熟度的影響

2.3 常規(guī)化學成分及協(xié)調(diào)性

化學成分含量及其比值是反映煙葉化學組分及其協(xié)調(diào)性的重要內(nèi)容［14］。由表3可以看出，一次性采收與2次采收相比烤煙頂1～6葉片煙堿、總氮、總糖、還原糖含量均升高，淀粉含量降低，氮堿比升高。2個處理之間各葉位葉片煙堿含量差異均達到了顯著或極顯著水平，除頂6葉位以外，頂1～5各葉位較對照分別增加21.70%，13.33%，6.57%，5.19%和9.59%;總氮含量除頂6葉位差異不顯著以外，也較對照增加了47.18%，33.57%，23.36%，38.81%和35.20%，差異極顯著;淀粉含量頂4～6葉分別比對照降低了39.75%，32.60%和35.68%，且差異達到了極顯著水平，頂1～3葉與對照差異不顯著。一次性采收提高了上部葉的總糖和還原糖含量，頂4～6葉總糖和還原糖分別較對照提高9.78%，9.03%，11.53%和12.61%，9.83%，8.62%，且差異極顯著，頂1～3葉差異不顯著。

優(yōu)質(zhì)煙葉要求兩糖比 ＞0.8，氮堿比0.8～1.0。一次性采收較2次采收提高了各葉位的氮堿比和兩糖比，上部葉各葉位更接近或達到優(yōu)質(zhì)煙葉要求。

表3 不同采收方式對烤煙上部葉常規(guī)化學成分及協(xié)調(diào)性的影響

2.4 中性致香物質(zhì)

經(jīng)氣相色譜-質(zhì)譜 (GC/MS)對烤后煙葉樣品定性定量分析，結(jié)果 (表4)表明，5大類致香物質(zhì)在2個處理間表現(xiàn)一致。一次性采收提高了上部葉苯丙氨酸類、棕色化產(chǎn)物類、類西柏烷類、類胡蘿卜素類和葉綠素5大類降解產(chǎn)物含量，顯著提高上部葉中性致香物質(zhì)含量。除類西柏烷類降解產(chǎn)物增加不太顯著以外，其余4種降解產(chǎn)物增幅較顯著，其中棕色化產(chǎn)物類降解產(chǎn)物增幅最大，達274.33%。一次性采收較2次采收中性致香物質(zhì)含量增79.62%。

2.5 外觀質(zhì)量

由表5可以看出，一次性采收上部葉的外觀質(zhì)量得分較高，外觀質(zhì)量較好。2個處理上部葉烤后

表4 不同采收方式對烤煙上部葉中性香氣成分含量的影響

葉片顏色一致，均為橘黃色;其中一次性采收頂1～3片葉身份較2次采收薄，成熟度較好，組織結(jié)構(gòu)疏松感較強，葉片油潤感較足。2個處理間頂4～6片葉油分和組織結(jié)構(gòu)疏松度較一致，但以一次性采收處理的葉片成熟度較好，身份較適中。

表5 不同采收方式對烤煙上部葉外觀質(zhì)量的影響

2.6 感官評吸質(zhì)量

由表結(jié)果6可以看出，一次性采收上部葉處理勁頭減弱，煙氣濃度略有下降，煙氣更加細膩，香氣質(zhì)較好，香氣量較充足，成熟煙香有所顯露，雜氣減輕，刺激性較小，總體得分較高，感官評吸質(zhì)量較好。一次性采收頂1～3片葉處理的香氣量及透發(fā)性比頂4～6片葉要好，但香氣質(zhì)、刺激性稍差，余味較差。

2.7 等級和產(chǎn)量

由表7可以看出，一次性采收較2次采收提高上部葉上等煙和黃煙的比例18.91和5.58個百分點;降低下等煙和雜色煙比例4.19和5.21個百分點。一次性采較2次采收提高上部葉均價1.16元·kg-1;但由于葉片干重的降低，一次性采收降低了上部葉的產(chǎn)量，較2次采收降低了15.60%。由于產(chǎn)量的降低，一次性采收上部葉的產(chǎn)值較2次采收降低5.16%。

表6 不同采收方式對烤煙上部葉感官評吸質(zhì)量的影響

表7 不同采收方式對烤煙上部葉等級和產(chǎn)量的影響

3 小結(jié)與討論

烤煙上部葉具有干物質(zhì)積累多、成熟緩慢、田間耐養(yǎng)等特點［19］。研究表明，成熟度是煙葉質(zhì)量的中心因素，與煙葉的色、香、味相關密切［20-22］。成熟度不夠是導致上部葉組織緊密、雜氣較重、刺激性較強、可用性較低的主要原因。上部葉一次性采收通過提高上部葉采收成熟度，使上部葉片發(fā)育較好，開片較好，葉片略薄，烤煙葉片柵欄組織和海綿組織細胞疏松度增加，胞間空隙率變大［23］，比葉重、葉片密度下降［24］，同時提高了烤后上部頂1～3片葉的單葉重和葉質(zhì)重，降低了頂4～6的單葉重、葉質(zhì)重和葉片厚度［25］，組織結(jié)構(gòu)相對疏松，更符合煙葉可用性對組織結(jié)構(gòu)疏松的要求［26-27］，且頂部 1～6葉間物理性狀差異較?。?8］，提高了上部葉整體的總糖、還原糖含量，降低了煙堿、總氮、淀粉和氯含量［13，29］，烤后煙葉化學成分更加協(xié)調(diào)，改善外觀質(zhì)量，提高煙葉評吸感官質(zhì)量［30-34］，產(chǎn)量、產(chǎn)值有所降低。本試驗與上述研究結(jié)果基本一致。認為上部葉可用性不高可能與傳統(tǒng)的分次采收有關［35］，主要是因為上部葉成熟期間煙株衰老加劇，上部葉的光合產(chǎn)物不足以維持根系和莖稈的代謝，導致煙株消耗體內(nèi)以前積累的光合產(chǎn)物，從而引起葉片化學成分不協(xié)調(diào)，烘烤特性下降。而一次性采收使煙株整體保留比2次采收較多的留葉數(shù)，可以提高整個上部煙葉的凈光合速率，使得上部葉的干物質(zhì)積累大于留葉數(shù)相對較少時的情況，減少了對前期積累的光合產(chǎn)物的消耗［36］。同時由于上部葉在煙株上著生時間的延長，對葉片煙堿含量［36-37］、葉片厚度［38］等因素產(chǎn)生了一定的影響。作者認為上部6片葉一次性采收主要目的在于提高上部葉的采收成熟度，慢養(yǎng)頂葉，滿足生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉的田間生長發(fā)育對成熟度的需求，改變上部葉的營養(yǎng)狀況和組織結(jié)構(gòu)。由于增加了上部葉成熟衰老期間煙株留葉數(shù)并延長了葉片在株時間，保證了上部葉成熟期間保持較高的生理活性和較強的光合作用，減少了對上部葉積累的干物質(zhì)的消耗。同時由于株留葉數(shù)的增加，在一定程度上影響了煙株后期所需養(yǎng)分的吸收及分配［13］，煙株吸收的營養(yǎng)物質(zhì)分配到各葉位，緩解并減輕了頂端優(yōu)勢，上部葉各葉位之間的差異縮小，提高了上部葉的可用性。

本研究結(jié)果表明，上部葉一次性采收提高了上部葉采收成熟度，上部葉葉片厚度降低，葉片組織結(jié)構(gòu)疏松，烤后煙葉總糖、還原糖增加，淀粉含量降低，煙堿、總氮含量略有增加，各種化學成分更加協(xié)調(diào)，中性致香物質(zhì)含量明顯增加，外觀質(zhì)量和卷煙評吸質(zhì)量明顯改善，上等煙比例和黃煙率顯著增加，均價提高。但是由于延遲采收提高頂4～6葉片成熟度，導致烤后上部葉產(chǎn)量降低，烤后煙葉殘傷面積增加，以現(xiàn)行的烤煙分級標準劃分等級降低，影響了煙農(nóng)的收益。因此應積極探索上部葉一次性采收適宜的成熟度標準，在保證一次性采收的基礎上靈活掌握上部葉留葉數(shù)，適當放寬對一次性采收上部葉殘傷面積的控制，參照烤煙國家分級標準適當擴大上部葉各等級殘傷比例范圍，在增加煙農(nóng)收益的情況下提高上部葉工業(yè)可用性。

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