杨春元,张圣炜,杨 磊,叶定勇,罗正友,王 轶,林英超
(1.贵州省烟草科学研究院,贵阳 550081;2.湖南中烟工业有限责任公司,长沙 410014)
自德国学者J.G.Koelreuter于1776年首先在烟草种间杂交研究中发现植物杂种F1代具有优势以来[1],随着对杂种优势研究利用的深入进行,杂交种表现出双亲优缺点互补性好、抗逆性强、适应性广、育种周期短、见效快等诸多优点[1]。利用不同类型烟草的杂交F1可筛选出具有独特香气风格特征的高香气种质。晒烤杂种优势利用就是通过晒烟与烤烟杂交,引入晒晾烟基因,使其杂种F1具有较高含量的挥发性香气成分,同时提高部分特征香气物质的含量(如乙酰基吡咯)。通过晒烤杂种优势利用选育出的高香气原料,能为卷烟工业企业新产品设计和开发提供特色新原料,拓宽卷烟配方原料选择范围。Y28是晒烟(马耳烟)和烤烟(毕纳1号)通过杂种优势利用获得的特色新品系,具有焦油含量低、香气丰满等特点,且碱性和中性香气成分含量均较高[2,3],已于2011—2016年连续在多点试验示范,且被贵州中烟工业有限责任公司用于新产品配方。
调制过程会促使烟叶内部物质间发生复杂的化学反应和变化,这些反应和变化能使烟叶化学成分趋于协调,并最终形成初烤烟叶品质[4]。在保障烟叶成熟采收的前提下,调制技术是影响烤后烟叶品质的重要因素[5]。烟叶内部的化学变化受调制环境条件的影响和制约,在烟叶生产中,可根据烟叶内在质量的要求和当地生产实际,通过对调制技术的优化来提高烟叶质量[6]。有关烤烟及晒晾烟调制方式的研究较多[7-10],但对通过贵州省烟草种质资源杂种优势利用获得的新品系Y28进行不同调制方式的研究,目前尚无报道。本研究对比分析了晒晾与烘烤2种调制方式对Y28烟叶品质的影响,以期为提高新品系Y28的烟叶品质提供理论参考依据。
田间试验于2016—2017年在贵州省贵阳市开阳县龙岗镇烟草科技园(26°52′37″N,107°06′77″E)进行。试验地海拔1 125 m,地势平坦,排水畅通,采光条件优越,试验地土壤为黄壤,轮作类型为玉米-烤烟,无重病史、小地老虎中等危害。土壤理化 性状:pH 6.55,有机质3.26%~3.74%,速 效氮106~122 mg/kg,速效磷7.9~8.3 mg/kg,速效钾53~57 mg/kg。
供试材料为贵州省烟草科学研究院利用晒烟(马耳烟)和烤烟(毕纳1号)进行杂种优势利用培育的特色新品系Y28。
1.3.1 育苗采用烟草漂浮育苗技术,浮盘和基质由贵州省黔南金福有限责任公司生产提供。2月18日播种,5月6日成苗。剪叶3次,喷药防治病虫害3次,匀苗、定植、追肥、炼苗等常规管理均按烟草漂浮育苗技术操作规程进行。
1.3.2 田间管理肥料采用烟草专用肥75 kg/hm2,其中基肥(N∶P2O5∶K2O=10∶10∶25)、追肥(N∶P2O5∶K2O=13∶0∶26),5月8日移栽,单行种植,行株距110 cm×55 cm,密度16 665株/hm2,试验田总面积0.07 hm2。5月23日采用打孔方式追肥,6月10日进行中耕培土上高厢。各项田间操作均在同一天内完成。其他栽培技术按本地优质烟生产技术方案进行。
1.3.3 试验设计选取中部成熟鲜烟叶(第9~12片)编杆并标记,每杆编烟约120片,编好后的烟杆分为两部分。一部分挂至晒晾烟架上,采用先晾后晒直至干燥的晒晾烟调制方式进行常规晒晾烟叶调制[6],晒晾烟密度为50.5 kg/m3。温湿度自动记录仪(深圳华图测控系统有限公司生产)每隔4 h自动记录晒晾调制的空气环境温湿度,平均环境温度26℃左右,相对湿度70%左右。另一部分置于标准小型远红外电热式烤房进行挂竿烘烤,装烟室规格为3.5 m×1.35 m×2.3 m,分2层装烟,2个温湿度探头分别悬挂在烤房2层内,通过密集烤房控制器(贵阳恒浩光电科技有限公司生产)控制烤房温湿度,使实际温湿度与目标温湿度差小于1.0℃和0.5个百分点[11]。调制结束后分别随机选取1 kg有代表性的2组Y28晒晾与烘烤中部烟叶样品进行主要化学成分检测和感官质量评价。
1.4.1 化学成分测定测定指标包括总糖、还原糖、总植物碱、总氮、氯、钾。分别依据检测标准YC/T 159—2002[12]、YC/T 160—2002[13]、YC/T 161—2002[14]、YC/T 162—2011[15]、YC/T 217—2007[16]测定。
1.4.2 感官质量评价分别取1 kg的2组中部烟叶去主脉切丝,卷制并平衡水分48 h。由贵州省烟草科学研究院、贵州中烟工业有限责任公司的专家评委以YC/T 138—1998[17]为依据进行感官评价,具体评价指标包括香气质(10分)、香气量(10分)、吃味(12分)、杂气(10分)、刺激性(10分)、劲头、燃烧性、灰色。
数据采用Microsoft Excel 2010和DPS7.05软件分析处理。
晒晾与烘烤处理下Y28烟叶化学成分比较结果见表1所示。晒晾处理烟碱含量2.61%显著高于烘烤处理烟碱含量2.12%。总氮含量2.87%极显著高于烘烤处理总氮含量1.97%。晒晾处理氮碱比1.11与烘烤处理氮碱比0.93差异不显著。烘烤处理烟碱、总氮含量均在适宜范围内,氮碱比低于适宜范围[18,19]。
表1 新品系Y28晒晾与烘烤烟叶化学成分比较
晒晾处理总糖含量4.84%、还原糖含量4.46%、糖碱比1.69,均极显著低于烘烤处理总糖含量23.90%、还原糖含量20.59%和糖碱比9.73。晒晾处理两糖比0.92与烘烤处理两糖比0.86无显著差异;烘烤处理总糖、还原糖含量和糖碱比均在适宜范围内[19-21]。
晒晾处理烟叶钾含量3.14%、氯含量0.59%,均显著高于烘烤处理钾含量2.49%和氯含量0.18%。晒晾处理钾氯比5.44极显著低于烘烤处理钾氯比14.21。除烘烤处理烟叶氯含量略低外,晒晾处理烟叶氯含量及晒晾与烘烤处理烟叶钾含量和钾氯比均在适宜范围内[19-21]。
望谟里平烟是贵州浅色晒红烟[22],其烟叶化学成分为烟碱含量3.02%,总糖含量9.32%,还原糖含量8.88%,总氮含量2.72%,钾含量1.92%,氯含量11%,糖碱比3.07,氮碱比0.9,总的来看,烟叶化学成分都是较协调的[22]。晒晾处理下Y28与望谟里平烟烟叶化学成分相比较,除钾含量和钾氯比较高,总氮含量、氮碱比略高外,总糖含量和还原糖含量较低,烟碱含量、氯含量、两糖比、糖碱比均略低。从烟叶钾含量和钾氯比来看,晒晾处理下Y28烟叶品质好于望谟里平烟。
综上所述,晒晾处理烟碱、总氮、钾、氯含量和两糖比、氮碱比均高于烘烤处理,总糖、还原糖含量和糖碱比、钾氯比均低于烘烤处理。统计结果表明,晒晾与烘烤处理下Y28烟叶烟碱、钾、氯含量差异显著,两糖比和氮碱比差异不显著,总糖、还原糖、总氮含量及糖碱比、钾氯比差异均达到极显著水平。
晒晾与烘烤处理下Y28烟叶感官评吸质量比较结果见表2所示。晒晾处理香气质、香气量、吃味、杂气、刺激性和5项品质总得分均低于烘烤处理,其中,晒晾与烘烤处理香气质、吃味和5项品质总得分差异达极显著水平,杂气、刺激性差异显著,香气量差异不显著。晒晾处理劲头适中-稍大,烘烤处理劲头适中,2种处理燃烧性均表现较强,灰色表现一致,结果都为灰。烘烤处理评吸结果优于晒晾处理。望谟里平烟烟叶感官质量检测结果为香气质7.7分、香气量7.3分、吃味8.3分、杂气6.7分、刺激性6.7分、5项品质总得分36.7分,总的来看,烟叶质量档次较好[16]。晒晾处理下Y28与望谟里平烟烟叶感官评吸质量相比较,除香气质和吃味得分稍低外,香气量、杂气、刺激性和5项品质总得分均表现略高。晒晾处理下Y28烟叶感官评吸质量略好于望谟里平烟。
表2 新品系Y28晒晾与烘烤烟叶评吸质量检测结果
本试验通过晒晾和烘烤2种调制方式,对Y28烟叶的化学成分和感官质量进行比较分析。结果表明,Y28烟叶在晒晾处理下表现为低糖、高钾、适碱特征,与前人研究结果[23-27]基本一致。烘烤处理的总糖含量、还原糖含量和糖碱比均在适宜范围内[12-13,15]。晒晾与烘烤处理的烟碱含量、钾含量、钾氯比均在适宜范围内。晒晾处理下Y28与贵州浅色晒红烟望谟里平烟烟叶感官评吸质量相比,晒晾处理下Y28烟叶感官评吸质量略好于望谟里平烟。Y28在烘烤处理下的香气质、香气量、吃味、杂气、刺激性及5项品质总得分均优于晒晾处理。
本试验仅对Y28不同调制方式的烟叶化学成分和吸食品质进行研究,下一步将继续探索Y28的品质特性,研究配套栽培措施及其他调制方式对Y28烟叶酶活性、物质降解、转化速率、烟叶香气物质含量及风格的影响,以及其他晒烤杂种优势利用新材料的适宜烟叶调制方法等,从而为提高晒烤杂种优势利用新材料的烟叶品质和合理利用提供更多的技术支撑。