牡丹江生態(tài)條件下不同基因型烤煙品種香氣物質(zhì)含量比較

秦衛(wèi)普，趙銘欽*，瞿永生，溫學(xué)東，趙進(jìn)恒，元 野，王 冬

[1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院，國(guó)家煙草栽培生理生化研究基地，鄭州 450002；2.上海煙草（集團(tuán)）公司技術(shù)中心，上海 200082；3.牡丹江煙葉公司，黑龍江 牡丹江 157011；4.黑龍江省煙草科學(xué)研究所，黑龍江 牡丹江 157011]

煙草是一種對(duì)生態(tài)條件十分敏感的作物，生態(tài)條件在很大程度上決定或影響著煙葉品質(zhì)和香氣風(fēng)格[1]。優(yōu)良基因型是獲得煙葉優(yōu)質(zhì)適產(chǎn)的內(nèi)在因素和重要的生產(chǎn)資料，是提高煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量的重要保證[2]。大量研究表明[2-5]，品種和環(huán)境因素共同決定了煙葉內(nèi)在質(zhì)量的優(yōu)劣。由于基因型受生態(tài)因子和生產(chǎn)條件的影響較大，因此，只有將品種特性與各地生態(tài)條件結(jié)合起來(lái)，才能發(fā)揮優(yōu)良品種的生產(chǎn)潛力，生產(chǎn)出符合卷煙工業(yè)所需要的優(yōu)質(zhì)煙葉[2,6]。牡丹江是我國(guó)的烤煙主產(chǎn)區(qū)，位于黑龍江省東南部，地處東經(jīng) 128°02′～131°18′、北緯43°24′～45°59′，屬于中溫帶大陸性季風(fēng)氣候，地形以山地、丘陵為主，全市平均海拔高度230 m，無(wú)霜期為130 d左右，煙草生育期內(nèi)（5～9月份）歷年平均氣溫為18.12 ℃。近年來(lái)，該煙區(qū)由于品種老化和退化現(xiàn)象日益突出，存在品種單一、當(dāng)家品種缺乏等問(wèn)題。針對(duì)這一現(xiàn)狀，筆者選取9個(gè)不同基因型烤煙品種，對(duì)其烤后葉片中致香物質(zhì)含量進(jìn)行分析比較，旨在為牡丹江煙區(qū)選擇適宜的栽培品種提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于 2008年在黑龍江省牡丹江市寧安海浪鎮(zhèn)進(jìn)行，土壤肥力中等，地勢(shì)平坦，排灌方便。5月12日移栽，種植行距120 cm，株距50 cm。施純氮 52.5 kg/hm2，m(N):m(P2O5):m(K2O)=1:1.5:3，各品種處理之間施肥和田間管理同常規(guī)措施。所用肥料為芝麻餅肥、煙草專用肥、過(guò)磷酸鈣、硝酸鉀。采用單因子完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，重復(fù)3次，每小區(qū)面積66.67 m2，區(qū)組設(shè)通道，四周設(shè)保護(hù)行。

1.2 供試材料

以 9個(gè)不同基因型烤煙品種 911-21、NC89、JY-02、溫德?tīng)?、LJ237、9625、7581、Y8303、CF202作為參試品種。取各品種烤后煙葉B2F和C3F等級(jí)各2 kg用于香氣物質(zhì)成分分析。

1.3 致香物質(zhì)提取及分析方法

1.3.1 致香物質(zhì)的提取 致香物質(zhì)提取及定性定量分析采用HP 5890-5972氣質(zhì)連用儀[7]。在同時(shí)蒸餾萃取裝置的一端接盛有10 g煙葉樣品（過(guò)60目篩）、1 g檸檬酸、350 mL蒸餾水和0.5 mL內(nèi)標(biāo)的500 mL圓底燒瓶，使用恒溫電熱套進(jìn)行加熱；裝置的另一端接盛有40 mL二氯甲烷的250 mL圓底燒瓶，該端燒瓶置于恒溫水浴鍋中加熱，水浴溫度為60℃。同時(shí)蒸餾萃取2.5 h，萃取完成后，加入10 g無(wú)水硫酸鈉干燥有機(jī)相，然后于60℃水浴中濃縮至1 mL左右即得煙葉精油。

1.3.2 香氣物質(zhì)測(cè)定定性定量條件 經(jīng)處理制備得到的分析樣品，由GC/MS鑒定結(jié)果和NIST庫(kù)檢索定性。GC/MS分析條件：色譜柱HP-5(60 m×0.25mm×0.25 μm)；載氣：He；流速：0.8 mL/min；近樣口溫度：250 ℃；傳輸線溫度：280 ℃；離子源溫度：177 ℃；升溫程序：初溫50 ℃，恒溫2 min后，以2 ℃/min的速度升至120 ℃，5 min后2 ℃/min的速度升至240 ℃，保持30 min；分流比1:15；進(jìn)樣量2 μL；電離能70 eV；質(zhì)量數(shù)范圍50～500 amu；MS譜庫(kù)NIST02；采用內(nèi)標(biāo)法定量。

2 結(jié) 果

在所檢測(cè)出的27種香氣物質(zhì)成分中（表1、2），類胡蘿卜素類占11種、類西柏烷類（茄酮）1種、苯丙氨酸類4種、棕色化產(chǎn)物類5種、其他類別的有6種。不同基因型烤煙品種所含香氣物質(zhì)的種類基本相同，但各香氣物質(zhì)成分含量卻有所差異。

2.1 類胡蘿卜素類致香物質(zhì)含量

由表1、2可以看出，CF202、NC89和溫德?tīng)柹喜咳~中類胡蘿卜素類致香物質(zhì)含量高于其他6個(gè)品種，而Y8303、9625和911-21含量明顯較低，其中 CF202的含量是 Y8303的 1.93倍；NC89、Y8303和LJ237中部葉中類胡蘿卜素類致香物質(zhì)含量較高，7581和CF202含量較低，其中NC89的含量是7581的2.45倍。同一基因型不同部位間相比，CF202上部葉中類胡蘿卜素類致香物質(zhì)含量高于中部葉；溫德?tīng)柹喜咳~和中部葉類胡蘿卜素類致香物質(zhì)含量接近且較高。其他幾個(gè)品種中部葉類胡蘿卜素類致香物質(zhì)含量高于上部，且Y8303中部葉與上部葉類胡蘿卜素類致香物質(zhì)含量差異較大。

2.2 類西柏烷類致香物質(zhì)含量

不同基因型烤煙上部葉中類西柏烷類致香物質(zhì)含量較高的是LJ237、JY-02和NC89（表1、2），且它們的含量相近，7581、Y8303和溫德?tīng)柡枯^低，其中LJ237的含量是7581的3.68倍，其他3個(gè)品種含量相近；中部葉中JY-02含量最高，與其他8個(gè)品種差異顯著，911-21、NC89和LJ237含量較低，其中 JY-02的含量是 911-21含量的 6.64倍。同一基因型不同部位間相比較，JY-02和7581中部葉的類西柏烷類致香物質(zhì)含量高于上部葉，其他7個(gè)品種上部葉的含量高于中部葉，其中溫德?tīng)枴?625和 Y8303上部葉和中部葉類西柏烷類致香物質(zhì)含量接近。

2.3 苯丙氨酸類致香物質(zhì)含量

不同基因型烤煙品種相比較，上部葉苯丙氨酸類致香物質(zhì)的含量以NC89最高（表1、2），其次是CF202和911-21，LJ237含量最低，其他5個(gè)品種含量相近，NC89葉片中苯丙氨酸類致香物質(zhì)含量是LJ237的3.06倍。中部葉苯丙氨酸類致香物質(zhì)含量以9625、NC89和LJ237較高，含量最低的是7581，其中9625是7581的近2.45倍，其他各品種間差異不大。同一基因型烤煙不同部位葉片間苯丙氨酸類致香物質(zhì)含量相比較，LJ237和9625中部葉都明顯高于上部葉，JY-02和溫德?tīng)柹喜咳~和中部葉苯丙氨酸類致香物質(zhì)含量相近，其他5個(gè)品種上部葉中苯丙氨酸類致香物質(zhì)含量高于中部葉。

表1 不同基因型烤煙品種上部葉致香物質(zhì)含量 μg/gTable1 The content of aroma substances in upper leaves of different genotypic flue-cured tobacco μg/g

2.4 棕色化產(chǎn)物類致香物質(zhì)含量

不同基因型烤煙上部葉中棕色化產(chǎn)物類致香物質(zhì)含量最高的是Y8303（表1、2），其次是CF202和JY-02，含量最低的是7581，其中Y8303的含量是 7581含量的 2.69倍；中部葉含量最高的是CF202，其次是 JY-02和溫德?tīng)?，含量較低的是Y8303、LJ237和NC89，CF202的含量是Y8303含量的 3.74倍，其他各基因型烤煙品種含量差異較小。同一基因型不同部位相比較，NC89、JY-02、LJ237、9625和Y8303上部葉的棕色化產(chǎn)物類致香物質(zhì)含量高于中部葉，而911-21、溫德?tīng)枴?581和CF202中部葉的含量高于上部葉；其中溫德?tīng)柡?625兩個(gè)部位含量接近。

2.5 新植二烯和其他類別致香物質(zhì)含量

不同基因型烤煙品種上部葉中新植二烯含量最高的是CF202（表1、2），其次是7581，含量最低的是LJ237，其中CF202的含量是LJ237含量的1.32倍；中部葉含量最高的是Y8303，其次是溫德?tīng)柡虲F202，含量較低的是JY-02和7581，Y8303的含量是JY-02含量的1.27倍。同一基因型不同部位相比較，7581和CF202上部葉的新植二烯含量高于中部葉，其他7個(gè)品種中部葉的含量高于上部葉。本研究還測(cè)定出其余5種香氣物質(zhì)，它們是吲哚、4-乙烯基-2-甲氧基苯酚、芳樟醇、3，4-二甲基-2，5-呋喃二酮、螺巖蘭草酮，其中LJ237和7581上部葉中3，4-二甲基-2，5-呋喃二酮的含量為痕量；9625和Y8303中部葉中吲哚的含量為痕量。

表2 不同基因型烤煙品種中部葉致香物質(zhì)含量 μg/gTable2 The content of aroma substances in middle leaves of different genotypic flue-cured tobacco μg/g

3 討 論

本研究結(jié)果表明，不同基因型烤煙品種葉片中致香物質(zhì)含量差異很大，同一基因型不同部位間也有差異。上部葉致香物質(zhì)總量表現(xiàn)為CF202＞NC89＞911-21＞7581＞Y8303＞ 溫 德 爾＞JY-02＞9625＞LJ237；中部葉表現(xiàn)為 Y8303＞溫德?tīng)枺綜F202＞NC89＞911-21＞9625＞JY-02＞LJ237＞7581 ，且CF202上部葉及Y8303中部葉致香物質(zhì)含量明顯高于其他基因型烤煙品種。在所測(cè)定的 27種烤煙致香物質(zhì)中，各基因型烤后葉片中新植二烯的含量都占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，這與史宏志等[9]報(bào)道的在烤煙中性致香成分中新植二烯的含量最為豐富的結(jié)論相一致，該種成分含量的不同主導(dǎo)著不同基因型致香物質(zhì)總含量的差異。

王耀富等[8]認(rèn)為，不同基因型烤煙品種之間致香物質(zhì)類群的差異性可能是導(dǎo)致不同品種香型風(fēng)味不同的重要原因。試驗(yàn)結(jié)果表明，不同基因型烤煙品種致香物質(zhì)含量差異性較大，同類致香物質(zhì)含量最高值比最低值可高出1.27～6.64倍，與其他品種相比，CF202中5-甲基糠醛、2-乙?；量?、新植二烯、苯甲醛、糠醛、2-乙酰呋喃等成分含量較高；NC89中香業(yè)基丙酮、吲哚、苯甲醇、3，4-二甲基-2，5-呋喃二酮、螺巖蘭草酮、巨豆三烯酮、法尼基丙酮、6-甲基-5-庚烯-2-酮等成分含量較高；Y8303中氧化異佛爾酮、芳樟醇、4-乙烯基-2-甲氧基苯酚、苯乙醛等含量較高。

生態(tài)因素決定煙葉的香型和風(fēng)格，基因型和生產(chǎn)條件決定煙葉的質(zhì)量和特色[10]。不同烤煙品種只有通過(guò)科學(xué)的栽培技術(shù)和調(diào)制方法才能發(fā)揮最大的質(zhì)量潛力。試驗(yàn)結(jié)果表明，CF202、NC89、Y8303和溫德?tīng)栐谀档そ鷳B(tài)條件下種植煙葉總體香氣質(zhì)量較好，其他烤煙品種在牡丹江地區(qū)種植質(zhì)量較差。說(shuō)明煙葉品質(zhì)的形成與品種基因型和生態(tài)條件密切相關(guān)。

4 結(jié) 論

與其他品種相比，CF202表現(xiàn)出煙氣濃度較大和滿足感強(qiáng)的特點(diǎn)，賦予煙葉櫻桃香、面包香、酒香、草本的清香和甜香味；NC89的煙葉香氣和順，賦予煙葉茉莉花香、玫瑰花香、青烤煙香和木香的香味；Y8303表現(xiàn)出一定的干果香、皂香和濃郁幽雅的香氣風(fēng)格。

在牡丹江烤煙生產(chǎn)上，CF202、NC89和Y8303可選作牡丹江煙區(qū)的主栽品種，溫德?tīng)柨勺鰹榇钆淦贩N進(jìn)行推廣種植。

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