云南文山加熱不燃燒卷煙煙草種質(zhì)資源比較研究

戴玨，彭夢潔，徐天養(yǎng)，張傳樹，王朝富，李鵬飛，姜永雷

(1 云南省煙草公司文山州公司，云南 文山 663099； 2 云南省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，云南 昆明 650021)

近年來，世界各國控?zé)熈Χ戎饾u加強(qiáng)，健康生活的理念逐步深入人心。 在一系列控?zé)煼?、政策和行?dòng)的影響下，煙草發(fā)展環(huán)境發(fā)生了深刻而重大的變化，煙草制品結(jié)構(gòu)正朝著多樣化和無煙化方向加快調(diào)整，傳統(tǒng)燃吸式煙草制品的發(fā)展面臨著越來越大的壓力。 以加熱不燃燒煙草制品加工卷煙為代表的新型煙草，以再造煙葉薄片為直接加熱材料，使用外置熱源在200～300 ℃溫度范圍內(nèi)加熱煙彈，從而產(chǎn)生含有煙堿及其他化合物的氣溶膠[1]。 與傳統(tǒng)燃燒型卷煙相比，加熱卷煙危害性小，無需燃燒，極大地減少了因燃燒產(chǎn)生的焦油和其他有害成分，由于技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)品創(chuàng)新，有效滿足了市場需求，又最大限度減少了吸煙的危害。 隨著國內(nèi)國際新型卷煙產(chǎn)品的迅猛發(fā)展，能應(yīng)用于其發(fā)展的適合中國人口味的煙葉原料開發(fā)顯得十分迫切[2-3]。

與烤煙相比，曬煙具有品種地方屬性強(qiáng)、煙葉香氣品質(zhì)獨(dú)特、煙堿含量高等特點(diǎn)。 在加熱卷煙原料中添加具有風(fēng)格特色的曬煙能有效改善加熱不燃燒卷煙的感官品質(zhì)，增加卷煙香氣量，改善香氣質(zhì)，使味香色更加協(xié)調(diào)[4-5]，能滿足加熱卷煙制品對(duì)煙葉原料風(fēng)格多元化的需求，可豐富中式特色加熱卷煙的煙葉原料主體[6]。 但是，不同曬煙種質(zhì)資源類型間，以及同一類型的不同種質(zhì)間，煙葉化學(xué)成分、多酚、石油醚提取物、有機(jī)酸等致香成分差異較大[4]。張玲等[7]以黑龍江曬紅煙、昆煙碎三(烤煙原料)、會(huì)澤旱煙、長沙寧鄉(xiāng)寸三皮、蒙自刀煙、天登煙為研究對(duì)象，分析比較了不同晾曬煙品種種質(zhì)資源的綜合品質(zhì)，認(rèn)為旱煙、長沙寧鄉(xiāng)寸三皮、黑龍江曬紅煙原料適合用于開發(fā)晾曬煙特征明顯且舒適性較好的再造煙葉產(chǎn)品；而刀煙、天登煙原料適合用于開發(fā)傳統(tǒng)烤煙型且豐富性好的再造煙葉產(chǎn)品。

前人[8-9]針對(duì)不同產(chǎn)地、不同品種晾曬煙種質(zhì)資源的化學(xué)成分以及致香成分差異開展了大量研究，但是關(guān)于云南曬煙品種資源的研究報(bào)道較少。因此，本文在云南文山設(shè)置試驗(yàn)點(diǎn)，種植4 個(gè)特色晾曬煙品種，比較分析其田間農(nóng)藝性狀、抗病性、產(chǎn)量、化學(xué)成分、致香成分和感官質(zhì)量的差異，以加熱不燃燒卷煙工業(yè)可用性感官評(píng)價(jià)指標(biāo)來綜合評(píng)價(jià)供試煙葉材料，旨在篩選出適合作為加熱不燃燒卷煙煙葉原料的候選煙草種質(zhì)資源。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料和試驗(yàn)地情況

供試材料:Va359、八大河曬煙、柳葉和小黑煙，均為晾曬煙，種子由云南省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院提供。

試驗(yàn)于2022 年5—9 月在云南省文山州丘北縣雙龍營鎮(zhèn)馬者龍村(104°11′35″E，24°88′41″N)進(jìn)行。 試驗(yàn)地土壤類型為紅壤，前作為小麥，機(jī)耕深翻后曬壟20 d 以上；土地平整，肥力中等，土壤pH 為6.29，含有機(jī)質(zhì)24.82 g/kg、堿解氮92.37 mg/kg、有效磷31.61 mg/kg、速效鉀140.48 mg/kg。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)設(shè)置4 個(gè)晾曬煙品種處理，各品種種植面積均為0.067 hm2，采用膜下小苗移栽方式移栽，移栽時(shí)間為2022 年4 月12 日，行株距110 cm×40 cm，種植密度為22 500 株/hm2；按N ∶P ∶K＝1 ∶1 ∶3的比例施肥，純氮量為135 kg/hm2。 現(xiàn)蕾期打頂，留葉20 ～22 片。 其他田間管理措施均按當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行。

在成熟采收期每品種選取180 株進(jìn)行后續(xù)的調(diào)制處理。 收獲后，將煙葉一片一片地固定在透明塑料大棚內(nèi)的晾架上，放入晾棚晾曬30 ～40 d。 變黃期:綠色消退，溫度為25～30 ℃，時(shí)間7 d 左右；變棕期:顏色由黃變棕，溫度為30～32 ℃，時(shí)間7 d 左右；干葉期:顏色由棕色變褐，葉片干燥；干筋期:主脈全部干燥。

1.3 煙葉常規(guī)化學(xué)成分及香氣前體物質(zhì)成分檢測

調(diào)制結(jié)束后，每個(gè)品種取中部煙葉進(jìn)行常規(guī)化學(xué)成分及多酚類物質(zhì)含量檢測。 煙葉常規(guī)化學(xué)成分指標(biāo)包括總氮、總糖、還原糖、煙堿、鉀和氯含量，測定方法參考煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T159—2002[10]。 香氣前體物質(zhì)指標(biāo)包括新綠原酸、綠原酸、咖啡酸、莨菪亭、蕓香苷、山奈酚苷含量等，測定方法參考煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T202—2006[11]。

1.4 煙葉感官品質(zhì)評(píng)價(jià)

每個(gè)參試品種均選取晾曬后的中部煙葉樣品，由云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心進(jìn)行加熱不燃燒煙葉原料感官評(píng)價(jià)。 按照云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司現(xiàn)有規(guī)格加熱不燃燒煙彈產(chǎn)品技術(shù)要求，將煙葉樣品通過涂布式稠漿法制成再造煙葉，切割成絲，呈束狀卷制于卷煙紙中制成煙彈。 采用9 分制評(píng)價(jià)方式進(jìn)行感官質(zhì)量評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)指標(biāo)包括9 項(xiàng):香氣特性(香氣質(zhì)、香氣量、雜氣)、勁頭、刺激性、口腔表現(xiàn)(干燥感、苦澀感、殘留)、穩(wěn)定性。 每項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)分區(qū)間均為0～9 分，最小分度值為0.5 分。 各指標(biāo)賦予相同權(quán)重計(jì)算總評(píng)分。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

利用Excel 2016 進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，利用SPSS 26.0進(jìn)行方差分析。 選用Duncan 法進(jìn)行多重比較，顯著性水平設(shè)定為α ＝0.05。

2 結(jié)果與分析

2.1 主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量分析

根據(jù)表1，不同品種中，Va359、八大河曬煙株高顯著高于柳葉、小黑煙；有效葉數(shù)以Va359 最多，為23.2，顯著高于其他品種；小黑煙最少，為16.3 葉，顯著低于其他品種；八大河曬煙和柳葉有效葉數(shù)無顯著差異，與其他兩個(gè)品種差異顯著。 莖圍以Va359 最粗，為11.2 cm，顯著高于其他品種；柳葉、八大河曬煙莖粗較小，顯著低于Va359 和小黑煙。Va359 腰葉較寬大，柳葉腰葉較狹窄細(xì)長。 產(chǎn)量方面，Va359、八大河曬煙、小黑煙3 個(gè)品種無顯著差異，均顯著高于柳葉。

表1 不同煙草品種主要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量Table 1 Main agronomic characters and yield of different tobacco varieties

2.2 煙葉外觀質(zhì)量

由表2 可知，各品種煙葉成熟度均為適熟，葉片結(jié)構(gòu)中等；Va359 葉片顏色為正黃色，其余品種為紅黃色；煙片光澤鮮明；油分方面，Va359 為有，其余品種均為多；葉片厚度方面，Va359 表現(xiàn)為薄，八大河曬煙稍厚，其余品種均為中等。 綜合分析，Va359 品種顏色較淺、油分稍少，葉片較薄，煙葉外觀質(zhì)量稍差，其他品種煙葉外觀質(zhì)量均表現(xiàn)較好。

表2 不同煙草品種煙葉外觀質(zhì)量Table 2 Leaf appearance quality of different tobacco varieties

2.3 不同品種煙葉的常規(guī)化學(xué)成分含量分析

由表3 可知，不同品種煙葉煙堿含量、總氮含量存在差異。 柳葉和八大河曬煙的煙堿、總氮含量較高，小黑煙和Va359 的煙堿、總氮含量較低，顯著低于柳葉和八大河曬煙。 總糖、還原糖含量最高的品種為小黑煙，分別為9.56%、8.95%；最低的為八大河曬煙，分別為1.44%、1.02%；小黑煙和Va359 顯著高于八大河曬煙和柳葉。 鉀含量范圍為1.48%～4.72%，其中Va359 的鉀含量最高，八大河曬煙則最低。 氯含量范圍為0.17%～0.31%，其中八大河曬煙的氯含量最高，小黑煙和柳葉均較低。

表3 不同煙草品種煙葉主要化學(xué)成分Table 3 Main chemical components of leaves of different tobacco varieties %

2.4 不同品種煙葉的香氣前體物質(zhì)含量分析

由表4 可知，不同煙草品種主要香氣前體物質(zhì)的含量差異不顯著(莨菪亭除外)。 煙葉中的蕓香苷、綠原酸含量相對(duì)較高，新綠原酸、莨菪亭含量居中，咖啡酸、山奈酚苷含量較低或未檢出。 不同品種中，多酚類物質(zhì)含量最高的品種是小黑煙，綠原酸、新綠原酸、蕓香苷、咖啡酸、山奈酚苷含量均最高；其次為Va359，煙葉中莨菪亭含量相對(duì)較高，新綠原酸、綠原酸、蕓香苷居中，山奈酚苷未檢出；八大河曬煙、柳葉中的多酚類物質(zhì)含量偏低，煙葉中未檢出咖啡酸、山奈酚苷。

表4 不同煙草品種煙葉主要多酚含量Table 4 Content of main polyphenols in leaves of different tobacco varieties mg·g-1

2.5 煙葉感官質(zhì)量分析

根據(jù)表5，4 個(gè)參試品種中，感官評(píng)吸質(zhì)量最好的是小黑煙，該品種煙香豐富，香氣量豐富飽滿，濃度較高，煙氣細(xì)膩、醇和，勁頭適中，余味舒適干凈，無雜氣，具有典型晾曬煙獨(dú)特的風(fēng)格特征，果香味突出，整體品質(zhì)較好。 其次是八大河曬煙，該品種煙香較豐富，煙氣細(xì)膩度較好，口味純凈、勁頭足，整體品質(zhì)稍弱于小黑煙。 感官評(píng)吸質(zhì)量表現(xiàn)中等的為柳葉，該品種煙香較清晰，純凈感較好，但香氣量較弱，晾曬煙風(fēng)格特征較典型。 感官評(píng)吸質(zhì)量較差的是Va359，主要表現(xiàn)為煙香較單調(diào)，煙氣較粗糙，香氣質(zhì)感較弱，香氣量偏低，口腔刺激性較明顯。 綜合分析，小黑煙綜合感官質(zhì)量表現(xiàn)最好，其次是八大河曬煙。

表5 不同煙草品種煙葉感官質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果Table 5 Sensory quality evaluation of different heated tobacco leaves

3 討論

近年來，加熱卷煙煙葉原料調(diào)制手段的開發(fā)應(yīng)用已成為煙草領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)。 由于曬煙的田間長勢和晾曬后的特性品質(zhì)風(fēng)格差異較大，針對(duì)地方晾曬煙品種開展的研究較少。 晾曬煙是指在陰涼通風(fēng)處晾制或利用陽光調(diào)制而成的煙葉，為地方屬性較強(qiáng)的煙草類型，具有獨(dú)特香氣品質(zhì)[12]。 晾曬煙的外觀特征及化學(xué)品質(zhì)與烤煙類似，但含糖量較低，且煙堿含量及蛋白質(zhì)含量較高，煙味濃，勁頭大，能降低焦油及CO 含量，可增加卷煙濃度、香氣豐富性、透發(fā)性及甜潤感，能滿足加熱卷煙及高端傳統(tǒng)卷煙品牌對(duì)原料多元化的需求[13]。 本研究中，不同品種曬煙的田間長勢差異較大，但相較于常規(guī)烤煙均具有較強(qiáng)的抗病性和較高的產(chǎn)量。 但是煙葉質(zhì)量的優(yōu)劣不僅與田間長勢相關(guān)，還要參考其感官舒適性、化學(xué)成分、致香成分。 本研究發(fā)現(xiàn)，柳葉和八大河曬煙的煙堿、總氮含量較高，可能是這2 種晾曬煙在氮代謝方面具有優(yōu)勢；而小黑煙的總糖、還原糖含量較高，則可能是其在糖代謝方面具有優(yōu)勢。 基于以上結(jié)果，可以針對(duì)性地選擇合適的晾曬煙作為加熱不燃燒卷煙煙葉配方原料。 與常規(guī)化學(xué)成分相似，煙葉晾曬后的香氣前體物質(zhì)的積累在原料應(yīng)用中也起著十分重要的作用。 本研究發(fā)現(xiàn)，4 個(gè)晾曬煙品種的煙葉蕓香苷、綠原酸含量最高，咖啡酸、山奈酚苷含量較低或未檢出；且小黑煙的香氣前體物質(zhì)含量最高。 項(xiàng)波卡[14]也認(rèn)為，晾曬煙的糖含量低于賀州烤煙，而氮含量、煙堿含量高于烤煙，氯含量和硝酸鹽含量遠(yuǎn)高于烤煙；曬黃煙的新植二烯占香氣物質(zhì)總量的比例遠(yuǎn)低于烤煙，而類胡蘿卜素降解產(chǎn)物、有機(jī)酸和醇類等占香氣物質(zhì)總量的比例則明顯高于烤煙。

4 結(jié)論

綜合分析各參試品種的田間表現(xiàn)、煙葉外觀質(zhì)量、化學(xué)成分和感官評(píng)吸質(zhì)量等指標(biāo)，小黑煙、八大河曬煙表現(xiàn)較好，可作為加熱不燃燒卷煙煙葉原料的候選種質(zhì)資源。