云南德宏烤烟品种KRK26烟叶质量特征分析

任 可，李天福，杨雪彪，张晓海，胡小东，晋 艳，李永平，金 峰，杨世波，陈妍洁，邹聪明*，李佛琳

(1.云南农业大学烟草学院，云南 昆明 650201；2.云南省烟草农业科学研究院，云南 昆明 650021；3.云南省烟草公司楚雄州公司，云南 楚雄 675000；4.云南香料烟有限责任公司，云南 保山 678000)

【研究意义】烟叶品质是在生态、品种及一定栽培措施下受卷烟工业使用调整后的综合产物[1]。优良品种是烟叶产量、品质的内因[2]。KRK26是中国云南省从津巴布韦引进的优质品种[3]。津巴布韦烟叶具有厚薄适中、成熟度好、油分足、香气浓郁和吃味好等优点[4]。德宏烟区生态条件、烟叶质量风格与津巴布韦相似，是其烟叶开发的最适宜地区[5]。因此，研究德宏烟区KRK26烟叶品质特征，有利于将KRK26与德宏当地生态条件充分结合，对发挥津巴布韦烟叶品种的风格特色，促进德宏烟区优质烟叶保障基地的建设，推动德宏烟区可持续发展和减少国内对于进口烟叶依赖性等方面具有重要意义。【前人研究进展】气候条件是决定烤烟适应性种植的主要环境因素，也是烤烟产质量形成的主要因素[6]。目前报道的国内与津巴布韦烟叶引种的气候性生态条件、烟叶外观质量、化学成分、感官质量的差异性和相似性研究较多[7-10]。李天福[11]等采用地理信息系统(GIS)方法，得出德宏烟区与津巴布韦烤烟种植区两地的气候条件达二级相似(≥80 %相似程度)以上的区域占65.8 %。王正旭[12]等在德宏州进行6个津巴布韦品种对比试验后发现KRK26抗病性较强，化学成分较协调，产量和产值最高，在德宏烟区适应性较好。此外对于云南与津巴布韦烟叶致香物质、有机酸等差异性比较也有一定报道[13-14]。【本研究切入点】以云南德宏和津巴布韦2个烟区KRK26的上、中部烟叶为材料，进行外观质量、物理特性、化学成分和感官质量分析。同时，利用GC/MS分析德宏KRK26烟叶焦甜香特征性物质基础。【拟解决的关键问题】通过比较德宏烟区与津巴布韦所产的KRK26烟叶的品质特征，以期进一步了解KRK26的品种特性，并提出与德宏烟区实际情况相结合的农艺措施以增强其烟叶的可用性和生态条件的适应性，提升当地整体烟叶质量，彰显其烟叶风格特征。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试烟叶材料为KRK26，分别来自中国云南省德宏州和津巴布韦。

1.2 试验设计

津巴布韦烟样相对应按照国内分级标准取样，以云南德宏和津巴布韦C3F、B2F各为1个处理，3次重复。对供试烟样进行外观质量、物理特性、化学成分、感官质量评吸测定和SDE-GC-MS分析。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 烟叶外观质量 由云南、安徽中烟工业有限责任公司技术中心以国标GB2635-1992为参考，对供试烟样的颜色、成熟度、身份、叶片结构、油分、色度等指标进行逐项评价打分。

1.3.2 烟叶物理特性 测定供试烟叶单叶质量、叶面密度、填充值、拉力、厚度5项物理特性指标，各项指标按照文献[16]中的方法测定。

1.3.3 烟叶主要化学成分分析 检测总糖、还原糖、总氮、烟碱、钾、水溶性氯等主要化学成分。检测方法：总糖和还原糖含量分析参考《烟草及烟草制品水溶性糖的测定——连续流动法》YC/T159-2002、总氮含量分析参考《烟草及烟草制品总氮的测定—连续流动法》YC/T161-2002、烟碱含量分析参考《烟草及烟草制品烟碱的测定—连续流动法》YC/T160-2002、钾含量分析参考《烟草及烟草制品钾的测定—连续流动法》YC/T217-2007、水溶性氯参考《烟草及烟草制品氯的测定—连续流动法》YC/T162-2002。

1.3.4 烟叶感官质量评价 感官质量评价包括风格特征评价和品质特征评价2个方面。烟气浓度、劲头、香气状态、香型和香韵5项指标作为风格特征评价指标，品质特征评价中对香气质、香气量、透发性、细腻程度、柔和程度、圆润感、刺激性、干燥感、余味 9 项指标分别赋予不同的权重。由云南、安徽中烟工业有限责任公司技术中心采用《烟叶质量风格特色感官评价法》YC/T530-2015，通过7名专业的感官评吸人员对相应烟叶品种制成的卷烟进行感官评价，主要关注香韵指标，特别是焦甜香、正甜香、清甜香指标。打分范围1～9，得分越高表明该指标越强烈。

1.3.5 云南德宏KRK26烟叶焦甜香特征化学物质基础分析 蒸馏萃取法SDE-GC-MS所用烟叶样品清单见表1，每一编号烟样各3份。

样品的蒸馏萃取参照文献[17]中的方法。

香味成分的GC/MS分析色谱条件：DB-5 MS(30 m×250 μm id×0.25 μm df)石英弹性毛细管柱；载气为高纯He；进样口温度280 ℃；程序升温，初始温度40 ℃保持5 min，以5 ℃ /min升至280 ℃保持10 min；进样量1 μl；分流比10∶1；流速1 mL/min。

香味成分的GC/MS分析质谱条件：EI离子源，电离能量70 eV；电子倍增器电压1.5 kV；离子源温度230 ℃；四级杆温度150 ℃；传输线温度280 ℃；质量扫描范围：41～500 amu；溶剂延迟5 min；检索谱库为NIST12谱库；定量分析采用面积归一化法，定量时忽略响应因子和回收率，采用内标法进行定量。

表1 SDE-GC-MS检测样品清单

注：表中3、4样品取自津巴布韦不同地区。

Note: Samples 3 and 4 in the table were taken from different regions of Zimbabwe.

1.4 数据统计分析

采用Excel 2010软件进行数据整理，文中数据均为3个观察值(或检测值)的平均数；采用SPSS17.0软件进行主成分分析与显著性差异分析，显著水平为P值小于0.05。

2 结果与分析

2.1 云南德宏与津巴布韦的烤烟质量比较

2.1.1 外观质量比较 从表2可以看出，上部叶德宏烟叶的成熟度稍好于津巴布韦烟叶，其身份、结构逊色于津巴布韦烟叶，但在颜色、油分和色度指标上与津巴布韦烟叶无明显区别。中部叶德宏烟叶除颜色外，其余指标分值较津巴布韦烟叶差，其中成熟度一项比津巴布韦烟叶低出1分，油分上也稍欠于津巴布韦烟叶。德宏上部叶、中部叶总体得分分别较津巴布韦少1分和3.5分，整体烟叶外观质量比津巴布韦烟叶差。

2.1.2 物理特性比较 从表3可以看出，上部叶德宏烟叶的单叶重较津巴布韦烟叶轻，2者存在显著性差异(P<0.05，下同)；德宏烟叶的叶面密度、填充值、拉力和厚度均小于津巴布韦烟叶，但是4项指标未达显著性差异。中部叶德宏烟叶的单叶重、叶面密度、填充值和拉力均小于津巴布韦烟叶，但是4项指标未达显著性差异；德宏烟叶的厚度比津巴布韦烟叶薄，达显著性差异。

2.1.3 化学成分比较 从表4可以看出，上部叶云南德宏与津巴布韦烟叶的各项化学成分整体较为适宜[18]，其中德宏烟叶总糖、还原糖和烟碱含量显著高于津巴布韦烟叶；德宏烟叶的总氮和钾含量显著低于津巴布韦烟叶；德宏烟叶的氯含量、糖碱比稍高于津巴布韦烟叶，但是未达显著性差异；德宏烟叶的钾氯比稍低于津巴布韦烟叶，但是未达显著性差异。

表2 云南德宏与津巴布韦烟叶总体外观质量比较

表3 云南德宏与津巴布韦烟叶物理特性比较

表4 云南德宏与津巴布韦烟叶化学成分比较

中部叶德宏烟叶总糖、烟碱和钾含量显著高于津巴布韦烟叶，但糖碱比和钾氯比显著低于津巴布韦烟叶，两者在还原糖、总氮和氯含量指标上无显著性差异。

2.1.4 感官质量比较 ①风格特征，从图1～2可知：德宏上部烟叶风格特征主要表现为清甜香韵，具体以干草香、清甜香和焦香为主体香韵，辅以焦甜香、坚果香和木香香韵，烟叶香气飘逸。津巴布韦烟叶风格特征主要表现为焦甜香韵，具体以干草香、焦甜香、焦香和木香为主体香韵，辅以坚果香和正甜香韵，烟叶香气沉溢。两者均表现出烟气浓度和劲头适中。从图3～4可知，德宏与津巴布韦的中部叶与各自对应的上部叶风格特征比较相近，但区别在于津巴布韦中部烟的正甜香成为了主体香韵，坚果香韵风格几乎没有体现。②品质特征。烟叶品质特征是通过评吸烟叶后赋以分值进行评价。从表5可看出，德宏上部烟叶较津巴布韦烟叶的香气量更足、透发性更好、圆润感较强，但香气质、柔和感和余味稍差且刺激性和干燥感稍强，两者细腻程度相近。德宏中部烟叶较津巴布韦烟叶的香气质、细腻程度、柔和程度、圆润感和余味稍差且刺激性和干燥感较强，但香气量更足，两者透发性相近。

图1 云南德宏与津巴布韦上部叶风格特征比较Fig.1 Comparison of style characteristics of upper tobacco leaves between Dehong and Zimbabwe

图2 云南德宏与津巴布韦上部叶香韵比较Fig.2 Comparison of flavor of upper tobacco leaves between Dehong and Zimbabwe

2.2 云南德宏KRK26烟叶焦甜香特征化学物质分析

表6为表1中所罗列的4种烟叶样品SDE处理后的GC/MS分析结果。将香味物质按照不同前体物来源可以分为Maillard反应产物、苯丙氨酸代谢产物、类胡萝卜素降解产物、西柏烷类降解产物以及其他产物。从Maillard反应产物总量来看，1、2、3、4号样品的总量分别为16.33、18.30、20.31、22.31 μg/g，此类物质多呈现出烘烤、焦甜的气息。焦甜香特征明显的津巴布韦烟叶的Maillard反应产物总量均高于云南德宏的烟叶样品，个别化合物如5-甲基糠醛和麦芽酚，4号样品中的含量约为1号样品中的1.74和2倍，约为2号样品的1.65和1.75倍，其中麦芽酚是典型的焦甜香物质[19]。苯丙氨酸代谢产物总量则以4号最高，2号次之，1号较低，3号最低，其中含量最高的苯甲醇具有典型的水果香气，苯乙醛在低浓度时呈现出甜水果风味，苯乙醇则呈现出典型的玫瑰香香韵[20]。该类物质能够赋予烟气一定的果香，从而使香气较为丰富。苯乙醛的含量以2号样品含量最高，约为含量最低的3号样品的2.3倍。类胡萝卜素降解产物共鉴定出5种化合物(巨豆三烯酮包括4种同分异构体)，巨豆三烯酮具有烟草香和辛香底韵，是烟草中重要的香味成分[21]。类胡萝卜素降解产物以及西柏烷类降解产物茄酮总量的变化趋势与苯丙氨酸代谢产物总量的变化趋势一致，也是4号最高，2号次之，1号较低，3号最低。其他物质中，愈创木酚含量最低，4-乙烯基愈创木酚含量最高。整体上来看，1、2号样品的化合物含量介于3号与4号样品之间。

图3 云南德宏与津巴布韦中部叶风格特征比较Fig.3 Comparison of style characteristics of middle tobacco leaves between Dehong and Zimbabwe

图4 云南德宏与津巴布韦中部叶香韵比较Fig.4 Comparison of flavor of middle tobacco leaves between Dehong and Zimbabwe

表5 云南德宏与津巴布韦烟叶总体品质特征比较

表6 不同烟叶样品SDE处理后的GC/MS分析结果

3 讨 论

不同的生态气候条件、土壤类别、栽培措施和调制方式造成了烟叶在外观质量、物理特性、化学成分以及致香物质成分上的诸多差异[22]。

在外观质量方面，德宏烟叶在成熟度和油分方面较津巴布韦烟叶差，适宜的成熟度会使烟叶身份更为适中，油分也会较为充足，所以适当的提高德宏烟叶田间成熟度有利于采收后的烟叶调制从而提高品质。同时，成熟度的差异带来色度与结构组织方面的不同[18]。在物理特性方面，德宏烟叶整体指标与津巴布韦烟叶存在一定差距，特别是单叶重和叶面密度低于津巴布韦烟叶，且这2项指标存在显著的正相关关系[23]。德宏烟叶的厚度和叶面密度均低于津巴布韦烟叶，而这2项指标能反映烟叶的发育程度和成熟度[24]，从叶片物理结构方面说明了德宏烟叶与津巴布韦烟叶在成熟度上的差距。导致两地烟叶物理特性差异的原因可能是与德宏地区烤烟生长后期相比于津巴布韦存在明显低温寡照的现象导致光照强度降低有关[25]，所以适当提早移栽期、宽行密株、优化大田空间结构以提高光合利用率，以保证德宏烟叶质量稳中向好发展。此外，两者其余指标比较相近，这与郭建华[23]等得出的云南烤烟烟叶与进口烟叶物理特性的各项指标差异的结果基本一致。

在化学成分与感官品吸质量方面，德宏烟叶总糖、还原糖和烟碱含量显著高于津巴布韦烟叶，这与云南特殊的地理气候环境所形成清甜香的烟叶风格有关[26]。此外，两者明显的区别在于云南德宏烟叶属清甜香韵，烟叶香气飘逸；而津巴布韦烟叶在焦香、焦甜香方面较为突出，烟叶香气沉溢。究其原因与黄中艳等[27]报道的云南烤烟生育期气候“前期气温偏高适中、多光少雨，中后期气温偏低、寡照多雨”的独特性而造成烟叶前期糖分稳定积累，后期生理代谢减弱糖分较少转移有关。

采用GC/MS分析方法，将烤烟品种KRK26德宏与津巴布韦烟叶的香味成分及感官评吸特别是香韵表现进行比较，德宏KRK26烟叶主体呈现清甜香韵，其焦甜香韵弱于津巴布韦烟叶。津巴布韦烟叶的Maillard反应产物总量，包括糠醛、糠醇、2-乙酰呋喃、5-甲基糠醛、2-乙酰吡咯和麦芽酚，均高于德宏烟叶，特别是麦芽酚，虽然含量不高，但由于阈值较低，能够较为明显的影响焦甜香韵[19]。两地烟叶香味物质含量上存在差异的原因，可能与范幸龙[28]、杨佳玫[29]等人研究认为生态决定烟叶特色的结论相似，即云南烟叶生产后期低温寡照多雨，碳氮代谢减弱，蛋白质合成不足，而使得烟叶表面香气相关分泌物质的积累不足。此外，本研究认为Maillard反应产物含量上的差异可能也是津巴布韦烟叶与德宏烟叶中焦甜香韵表现强弱的重要原因之一，这与周冀衡等人研究一致[30]。

4 结 论

将德宏与津巴布韦的KRK26烟叶进行了品质鉴定，通过外观质量、物理特性、化学成分、感官质量和致香物质成分等方面的比较分析，探明德宏烟区烟叶的整体质量较为接近津巴布韦烟叶，但是仍然存在一定差异，具体为：①德宏烟叶较津巴布韦烟叶整体成熟度较差、油分不足、身份稍薄、香气欠浓郁和饱满；②德宏烟叶两糖、烟碱含量和糖碱比显著高于津巴布韦烟叶，总氮含量显著低于津巴布韦烟叶，但两地烟叶整体化学成分均处于较为适宜范围，协调性较好；③感官质量方面云南德宏烟叶风格特征主要表现为清甜香韵，香气飘逸；津巴布韦烟叶则表现为焦甜香韵，香气沉溢；④德宏KRK26烤烟品种焦甜香韵弱，与其Maillard反应产物含量低于津巴布韦烟叶有关，其中以5-甲基糠醛和麦芽酚差异较为明显；⑤结合研究结果来看，德宏烤烟品种KRK26在栽培措施上可适当提高烟叶田间成熟度、提早移栽期、宽行密株和优化田间空间结构，有利于发挥其烟叶品种特色，保证德宏烟叶质量稳中向好发展。