南陽煙區(qū)生態(tài)條件對不同基因型烤煙香氣成分含量的影響

樊武廣 牛書金 程玉淵 邢雪霞

（河南省煙草公司南陽市公司，河南 南陽 473000）

煙草香氣是評價(jià)煙葉內(nèi)在質(zhì)量的核心內(nèi)容和重要指標(biāo)之一[1]，其組成和含量由許多因素共同決定，其中基因型是烤煙香氣的遺傳基礎(chǔ)，決定了不同品種的香氣特征及致香物質(zhì)的含量[2]。煙草基因型對香氣成分有極大的影響，在同一地點(diǎn)和同一栽培管理措施下，不同品系的香氣質(zhì)、香氣量、香氣型有可能存在較大的差異[3]，因此，烤煙品種對香氣成分的含量起到關(guān)鍵的作用。有研究表明，品種對香氣物質(zhì)及其質(zhì)量的影響很大，對香吃味的貢獻(xiàn)率最高達(dá)到50%左右[4]。 常壽榮等[5]研究表明，烤煙品種對煙葉中醛、酮和酚致香物質(zhì)的影響最大，不同品種煙葉致香物質(zhì)含量大小為：紅花大金元>云煙87>云煙85>k326。 肖協(xié)忠等[6]采用數(shù)據(jù)挖掘方法中的Wrappe 特征提取法進(jìn)行分析，得到不同品種中顯著影響烤煙香氣質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)。 雖然前人對不同基因型烤煙香氣成分含量的研究比較多， 但是對南陽煙區(qū)煙葉生產(chǎn)中基因型香氣物質(zhì)含量的研究較少。 本研究采用雷達(dá)圖和聚類分析的方法對香氣物質(zhì)進(jìn)行分類， 探索南陽煙區(qū)香氣物質(zhì)控制的關(guān)鍵點(diǎn)， 以期為南陽煙區(qū)田間品種搭配和選擇提供理論依據(jù)， 為濃香型特色優(yōu)質(zhì)煙葉開發(fā)中的高香氣品種選育奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

2011年至2013年連續(xù)三年在河南省南陽市方城縣清河鄉(xiāng)“金葉園”國家優(yōu)質(zhì)煙葉示范基地園區(qū)進(jìn)行試驗(yàn)，土壤類型為黃壤土， 土壤pH6.8， 有機(jī)質(zhì)11.8g/kg， 堿解氮55.6g/kg， 有效磷（P2O5）14.8mg/kg，有 效 鉀（K2O）124.62mg/kg，N：P2O5：k2O=1:2:4。供試品種為云煙87、NC297、云煙97、云煙99、云煙100、云煙201、Y101、Y8342、豫煙5 號、豫煙7 號、中煙100。田間各煙葉樣品取X2F、C3F、B2F 等級煙葉各5kg 進(jìn)行樣品分析。

1.2 測定項(xiàng)目與方法

致香物質(zhì)提取及定性定量分析采用HP5890-5972 氣質(zhì)連用儀。

1.3 數(shù)據(jù)分析與處理

應(yīng)用DPSv6.55 統(tǒng)計(jì)軟件和Excel2003 等軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同基因型烤煙中性香氣物質(zhì)年際間對比

香氣是構(gòu)成煙葉風(fēng)格特色和質(zhì)量特征的核心內(nèi)容，但香氣物質(zhì)成分非常復(fù)雜，有些香氣物質(zhì)含量很少，卻對煙葉香氣質(zhì)量貢獻(xiàn)很大[7-9]。比較和分析南陽地區(qū)11個烤煙品種連續(xù)3年內(nèi)的各類中性香氣成分和香氣物質(zhì)總量（見表1）可知：各類香氣物質(zhì)含量以新植二烯最高， 依次為新植二烯＞類胡蘿卜素降解產(chǎn)物＞西柏烷類降解產(chǎn)物＞棕色化合物反應(yīng)產(chǎn)物＞芳香族氨基酸代謝產(chǎn)物；將不同基因型的新植二烯類含量對比可得，NC297 的新植二烯含量顯著高于其他基因型，其次為Y8342 和云煙97，新植二烯含量最低的為Y101； 不同基因型的類胡蘿卜素降解產(chǎn)物相比，以云煙97 最高，云煙87 次之，豫煙5 號含量最低；不同芳香族氨基酸代謝產(chǎn)物相比，以Y101 最高，云煙87 次之，豫煙5 號最低；西柏烷類降解產(chǎn)物以NC297 最高，其次為云煙100 和云煙87，最低為Y101；棕色化合物反應(yīng)產(chǎn)物以NC297 最高，云煙201次之，豫煙7 號含量最低。

表1 不同基因型烤煙中性香氣成分年際間對比表 （μg/g）

2.2 不同基因型烤煙香氣成分不同部位間的對比分析

圖1 不同基因型烤煙中部葉不同類別香氣成分的雷達(dá)圖對比

圖2 不同基因型烤煙中部葉不同類別新植二烯和香氣物質(zhì)總量的雷達(dá)圖對比

由圖2 可知，不同基因型烤煙中部煙葉類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物含量的高低情況為： 云煙97＞云煙87＞NC297＞中煙100＞云煙201＞豫煙7 號＞Y101＞云煙99＞Y8342＞云煙100＞豫煙5 號；不同基因型烤煙芳香族氨基酸代謝產(chǎn)物含量的高低情況為：云煙97＞中煙100＞云煙87＞NC297＞云煙201＞Y101＞豫煙7 號＞Y8342＞云煙99＞云煙100＞豫煙5 號；不同基因型烤煙類西柏烷降解產(chǎn)物含量的高低情況為： 云煙97＞NC297＞云煙87＞云煙100＞豫煙5 號＞云煙99＞云煙201＞Y8342＞豫煙7 號＞中煙100＞Y101；不同基因型烤煙棕色化反應(yīng)產(chǎn)物含量的高低情況為：中煙100＞NC297＞云煙201＞云煙97＞云煙87＞豫煙5 號＞Y101＞云煙99＞Y8342＞云煙100＞豫煙7 號； 不同基因型烤煙新植二烯含量的高低情況為： 中煙100＞NC297＞云煙97＞Y8342＞云煙100＞云煙87＞豫煙5 號＞豫煙7 號＞云煙99＞Y101； 不同基因型烤煙中部葉香氣成分總量的高低情況為：云煙97＞NC297＞＞云煙87＞中煙100＞云煙201＞云煙100＞云煙99＞豫煙5 號＞豫煙7 號＞Y8342＞Y101。 通過中部葉不同香氣物質(zhì)含量高低的數(shù)據(jù)分析可以看出，云煙97、云煙87 的各類香氣物質(zhì)含量較為豐富，煙葉質(zhì)量較高。

2.3 不同基因型烤煙中性香氣物質(zhì)的聚類分析

圖3 不同基因型烤煙中部葉中性香氣物質(zhì)的聚類分析樹狀圖

表2 不同基因型烤煙中部葉中性香氣物質(zhì)不同類別平均值（μg/g）

聚類分析是數(shù)理統(tǒng)計(jì)中研究“物以類聚”的一種方法，它能對大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸類和總結(jié)[10-11]。 根據(jù)聚類分析樹狀圖的結(jié)果，將不同基因型烤煙中部葉香氣成分分為三個類型，各類型不同類別香氣成分的取值范圍如表2 所示。 由圖3 可以看出，第一類包括3個基因型， 分別為云煙97、NC297 和中煙100，這一類型的煙葉類胡蘿卜素類、 類西柏烷類和棕色化產(chǎn)物類香氣物質(zhì)總量均為最低，而新植二烯、芳香族類的含量為中等；第二類包括3個基因型，分別是云煙87、云煙201 和Y101，這一類型的煙葉類胡蘿卜素類、 類西柏烷類和棕色化產(chǎn)物類香氣物質(zhì)含量居中，芳香族類、新植二烯和中性香氣物質(zhì)總量含量最低；第三類包括5個基因型， 分別是豫煙5 號、 豫煙7 號、 云煙99、Y8342 和云煙100，這一類型的煙葉類胡蘿卜素類、芳香族類含量、類西柏烷類、棕色化產(chǎn)物類含量最高，新植二烯和香氣物質(zhì)總量的含量均為最高，香氣量較足。

3 結(jié)論與討論

煙葉香氣質(zhì)量優(yōu)劣可以通過分析煙葉香氣物質(zhì)的含量進(jìn)行客觀評價(jià)[12]。 在南陽特定的生態(tài)條件下，煙草基因型不同，對香氣物質(zhì)的積累會產(chǎn)生較大的差異。 本實(shí)驗(yàn)分析結(jié)果表明：不同基因型烤煙的香氣物質(zhì)種類基本相同，但是含量差別比較大；類胡蘿卜素降解產(chǎn)物以云煙97 最高， 芳香族氨基酸代謝產(chǎn)物以Y101 最高，西柏烷類降解產(chǎn)物和棕色化合物反應(yīng)產(chǎn)物以NC297最高；不同年份間不同品種的香氣成分波動不大，但是各個類別的不同香氣組分含量的波動幅度較大。 這就使不同基因型烤煙品種在同一生態(tài)條件下表現(xiàn)出不同的香吃味質(zhì)量和風(fēng)格特色。

煙草的香氣類型與煙葉中主要香氣物質(zhì)的相對分子質(zhì)量大小有一定的關(guān)系， 濃香型煙葉中含有較多的相對分子質(zhì)量較大的香氣成分，其中氮雜環(huán)香氣化合物含量相對較多[13-15]。 經(jīng)雷達(dá)圖和聚類分析可知，豫煙5 號、豫煙7 號、云煙99、Y8342 和云煙100，類胡蘿卜素類、芳香族類含量、類西柏烷類、棕色化產(chǎn)物類含量最高，新植二烯和香氣物質(zhì)總量的含量均為最高，香氣量較足。

總之，在南陽煙區(qū)特定的生態(tài)條件下，不同基因型烤煙香氣物質(zhì)組分含量差異較大， 不同年份之間較穩(wěn)定。 通過聚類分析，對不同品種的香氣物質(zhì)進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，其中煙5 號、豫煙7號、云煙99、Y8342 和云煙100 表現(xiàn)較好，香氣量充足。南陽煙區(qū)在充分利用其自然生態(tài)條件的基礎(chǔ)上， 合理搭配各種高香氣品種，形成有香氣風(fēng)格特色、安全性和可用性較強(qiáng)的優(yōu)質(zhì)煙葉。

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