渠首1号采收成熟度及上部叶烘烤特性

李雪君， 吴疆， 蔡宪杰， 吴家静， 孙焕， 孙计平， 许成悦， 侯咏， 李旭辉， 俎焕新

(1.河南省农业科学院烟草研究所 烟草行业黄淮烟区烟草病虫害绿色防控重点实验室，河南 许昌 461000；2.河南省烟草公司南阳市公司，河南 南阳 473000； 3.上海烟草集团有限责任公司， 上海 200082)

烟叶采收成熟度是影响烤后烟叶质量的主要因素之一，成熟与否直接影响到烟叶整体的色、香、味[1]。鲜烟叶的成熟采收既影响原烟的外观品质，也影响到内在化学成分和香气质等[2]。当前我国烟叶田间成熟度判断体系不成熟，不同地区不同品种成熟标准不同，田间成熟度特征很难把握，且生产中部分烟农对烟叶田间成熟度掌握不准，导致烟叶采生或采晚，难以充分发挥出鲜烟叶在烘烤过程中本身的质量潜力，导致烤后烟叶香气质量降低[3-4]。

烘烤是决定烟叶最终质量的关键环节，在人为温湿度控制条件下，随着烘烤过程的进行，烟叶脱水干燥、色素降解、化学成分发生改变，向有利于烟叶品质形成的方向发展[5]。前人研究[6-8]表明，烘烤过程中各时期的失水速率会对烟叶的烘烤效果和烤后烟的品质产生直接的影响。

渠首1号是由云烟87变异株系统选育而成，该品种保持了云烟87优质、易烤等特性，也具有根部病害抗性强、产量高等优势，具有较好的推广应用前景。在生产过程中发现，该品种在烘烤采收标准和烘烤特性方面与云烟87存在一定的差异，特别是上部烟烘烤难度较大。为了探索不同部位烟叶的采收标准和上部烟的烘烤特性，本研究利用暗箱烘烤，对渠首1号下、中、上不同部位烟叶成熟采收特性开展研究，通过经验判断结合叶绿素含量相对值进行分类，对分类后的烤后原烟外观、化学成分、主要香气成分等进行分析，以期得到不同部位最佳的采收标准，提高烟叶烘烤质量，为烤烟的成熟采收提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

渠首1号种子由河南省农业科学院烟草研究所提供。试验地位于南阳方城，于2020年2月25日播种，4月20日移栽。田间管理按照当地生产管理模式进行，7月上旬下部烟开始采收。

1.2 方法

参照云烟87正常成熟度判断标准对上、中、下不同部位烟叶进行分类，以正常采收为T-B，提前3 d成熟度为T-A，推迟3 d的成熟度为T-C，在大田进行鲜烟采收。每一类别烟叶单独编竿，利用小烤箱暗箱单独烘烤。烘烤工艺以把烟烤黄为标准，按照三段式灵活调整。在上部烟烘烤过程中，分别在进入变黄期、定色期、干筋期、全干期和烤后烟取3个成熟度的烟叶9片。取出后称重并立即杀青烘干，留所有样品备用。正常适熟T-B判断标准参照杨树勋[9]的分类标准执行。

1.3 测定指标

测定采收鲜烟叶的叶绿素相对含量(SPAD值)、烘烤后烟叶的质量、烤后烟叶的主要化学成分、原烟外观及主要香气成分等。

1.3.1 SPAD值测定

利用SPAD-502叶绿素仪(日本，柯尼卡美能达)测定暗箱烟叶SPAD值[10]。每个处理测10片叶子，每片叶子测量叶基、叶中和叶尖3个部位，每个部位重复测3个值。

1.3.2 外观质量评价体系

按照GB 2635—1992对颜色、成熟度、叶片结构、身份、油分和色度6项指标进行评价，计算外观质量得分。

1.3.3 主要化学成分

利用连续流动分析仪、凯氏定氮仪等方法进行分析[11]。

1.3.4 香气成分

采用HP5890.5972气质联用方法对烤后烟样进行中性致香物质定性定量分析[12]。参考李雪君[13]的分类方法，把36种香气成分分为类胡萝卜素类降解物、类西柏烷类、苯丙氨酸类、棕色化产物类、新植二烯类5类。

2 结果与分析

2.1 SPAD值

对不同部位不同成熟度采收后鲜烟叶的SPAD进行测定(表1)。根据SPAD值分析结果，上、中、下3个部位的烟叶在T-A、T-B、T-C 3个成熟度中均表现出由高到低的变化趋势，T-A成熟度时SPAD值最高，T-B成熟度时次之，T-C成熟度时最低，这与外观可见颜色一致。

表1 烤前鲜烟叶SPAD值

按照常规云烟87成熟度判断标准，渠首1号相对应的叶绿素相对含量值分别为：下部烟叶T-A为31.27，T-B为23.26，T-C为13.37；中部烟叶T-A为25.97，T-B为20.91，T-C为14.60；上部烟叶T-A为24.69，T-B为19.07，T-C为11.13。

2.2 原烟外观质量

根据对不同部位不同成熟度的烤后烟原烟外观评价结果来看，下部烟叶T-B处理的样品整体表现较好，T-A和T-C颜色有杂色，成熟度不好，身份薄，油分少，色度弱，综合评分较低。中部烟叶T-A处理的原烟整体外观质量较好，综合分值67.5；T-B和T-C处理的叶片，颜色柠檬黄、身份较薄、油分少、色度弱，综合分值分别为52.5、54.5(表2)。

表2 烤后原烟外观质量评价

上部烟叶T-A和T-B成熟度的烤后烟叶颜色桔黄，成熟度适中，叶片结构疏松，身份适中，油分有，色度中，外观评价较好，综合分值较高，分别为71.7、70.15；T-C烟叶颜色稍杂，身份稍厚，色度弱，整体外观质量有所下降，综合分值62.4(表2)。

2.3 主要化学成分

根据对不同部位不同成熟度烤后烟化的学成分分析，下部和中部烟叶两糖含量随着成熟度的提高有逐渐下降的趋势3个部位烟叶总氮含量随着成熟度增加呈现下降趋势；下部叶烟碱含量呈上升趋势，中部和下部叶呈下降趋势；上部烟则呈上升趋势；钾和氯离子含量下部叶呈上升趋势，中部叶呈下降趋势，上部叶变化不明显。中部烟叶两糖含量适中，T-A处理最高，分别为27.74%、25.01%，两糖比为0.902，接近于1；且总氮、烟碱、钾和氯离子含量在T-A成熟度时适中，较符合烟叶评价标准(表3)。这说明该品种中部烟叶的采收成熟度不宜过高，需较常规云烟87的外观评判标准有所降低。

表3 烤后烟化学成分比较

下部烟叶两糖含量较低，为11%～20%，两糖比均在0.8～0.9；总氮和烟碱含量较低，钾和氯离子含量随着成熟度而逐渐升高；下部叶T-B成熟度采收的化学成分相对更符合评价标准(表3)。

上部烟叶3个成熟度的两糖含量在20%～25%；总氮和烟碱含量较高，并随着成熟度的提高逐渐下降；钾和氯含量较低，3个成熟度的氮碱比均较接近1，上部烟叶T-B和T-C成熟度的样品化学成分相对较均衡，说明对上部烟叶的采收标准要相对较高。

2.4 主要香气成分

对不同部位不同成熟度烤后烟的香气成分进行分析，下部烟叶中类胡萝卜素类降解产物和类西柏烷类、新植二烯和总量随着成熟度的提高有增加的趋势，中部和上部叶规律不明显；新植二烯类含量较高，含新植二烯类香气成分总量较高的下部烟叶的T-C、上部和中部烟叶的T-A，香气总量均在900 μg·g-1以上(表4)。

表4 烤后烟香气成分分析

因新植二烯类含量较高，可能会影响其他4类香气成分对烟叶质量的分析。对新植二烯除外的4类香气物质总量进行分析，发现下部烟叶以T-B和T-C处理含量较高，中部烟叶T-A处理的香气成分含量较高，为173.75 μg·g-1，上部烟叶以T-C处理较低，T-B处理较高。类西柏烷类含量以中部T-A处理在所有处理中最高，为47.39 μg·g-1，这与化学成分分析的结果相一致(表3)。说明中部烟叶采收标准与对照相比较需要降低，更有利于香气物质的形成。

2.5 不同成熟度上部烟叶烘烤时期水分变化

对不同成熟度的上部叶各烘烤时期的水分变化进行分析，发现随着烘烤过程由变黄期到定色期再到干筋期，失水情况呈现由小变大再变小，先增加后减小的趋势，定色期失水率达到峰值。T-A和T-B处理烟叶失水速率基本一致，没有明显差异；T-C处理烟叶从变黄期到定色期以及从定色期到干筋期失水速度变化明显大于另外2个处理(图1)。

图1 上部烟叶各烘烤时期失水率变化

对于充分成熟的上部烟叶，烘烤时前期失水较快会造成变黄和失水不协调，定色期易出现挂灰现象。烘烤过程中，要适当调整变黄和定色温度，达到失水和定色的协调。

3 小结与讨论

烟叶的成熟度直接反映了植株整个生育期的生长发育情况、化学物质的产生与转化、色素的分解等理化过程，进而对烤后烟叶化学组分及品质产生影响[14]。本研究旨在通过对渠首1号不同部位不同成熟度烟叶烤后质量的分析，确定鲜烟叶的最佳采收时机。

结合试验得到的化学成分、香气成分及原烟外观评价等结果，我们可初步知道下部烟叶在T-B时期采收，外观质量较好，能够达到最佳的品质状态，采收标准为SPAD值在23左右；中部烟叶在T-A或者T-B时期采收，品质可达到最佳，其判断标准可以掌握在SPAD值25左右，与云烟87相比较，生产上可以考虑适当早采。上部烟叶在T-B时期采收，且SPAD值在19左右，可提高烟叶整体质量，增加农业收益。因渠首1号和云烟87需氮量不同，大田叶色也会随着施氮量的变化而有所变化。仅从颜色上看，可能会造成标准把握不准确，实际操作中还需参考其他成熟指标，灵活掌握。

根据研究结果，结合成熟度采收标准，可以总结如下成熟采收标准：下部叶面以绿为主，微显黄色，主脉开始变白；叶尖下垂，叶面无茸毛，茎叶角度≥90°；SPAD值在23左右。中部叶面呈较明显黄色，黄绿各半，主脉变白1/2，一级支脉1/3以上变白；叶尖下垂呈弓形，茎叶角度≥90°，叶面有烟油，SPAD值在25左右。上部叶充分成熟采收，叶面以黄为主，微显绿色，主脉全白，支脉2/3以上变白；叶面皱缩，叶尖下垂，叶面绒毛脱落、富有光泽，叶片弯曲呈弓形，茎叶角接近90°；SPAD值在19左右。目前因对烟叶采收部位的划分没有较严格的界限，有些叶片处于2个部位之间，所以在具体生产实践中需对以上建议的采收标准灵活应用。

烟叶含水量在烟叶的烘烤中起着至关重要的作用。增进和改善烟叶内在品质需合理控制烘烤期间烟叶的失水情况和变黄温度[15]。通过对上部烟叶烘烤过程中的失水特性进行研究，我们认为渠首1号上部烟叶T-B处理和T-A处理，从变黄期到定色期失水速率较正常，可以按照云烟87的烘烤工艺进行烘烤；而对于充分成熟的烟叶，则表现出失水较快，这可能会对定色造成一定的影响，往往会造成失水和变黄不协调，烟叶烘烤后易挂灰。随着近几年生产上对上部烟叶成熟度要求的提高，在采收标准要求充分成熟的前提下，因该品种的失水特性，烘烤时应该高度注意在变黄转换定色期的时候，应该控制失水速度，适当降低温度，达到失水协调，稳定定色，才能保证上部烟叶的烘烤质量。

本试验在大田常规栽培管理条件下采收烟叶，在小烤箱中进行烘烤，对明确渠首1号各部位鲜叶成熟度采收标准及上部烟叶烘烤时期失水特性的研究具有一定指导意义。对于失水机理和是否适合其他烤烟品种，还有待进一步研究和验证。