采收時(shí)間對(duì)雪茄煙中部葉外觀品質(zhì)和化學(xué)成分的影響

饒雄飛，甘雪蓮，吳哲寬，樊 俊，吳祖聚，余 振，楊春雷

（1.湖北省煙草科學(xué)研究院，武漢 430030；2.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，武漢 430070；3.湖北省煙草公司十堰市公司，湖北 十堰 442000）

雪茄煙是具有特殊香氣及低焦油和高煙堿等特點(diǎn)的煙草制品［1］。國(guó)產(chǎn)雪茄煙原料生產(chǎn)處于起步階段，中國(guó)雪茄煙的煙葉品質(zhì)與國(guó)外優(yōu)質(zhì)雪茄煙葉存在較大差距，難以滿足煙草工業(yè)對(duì)煙葉原料的需求［2］。

采收時(shí)間是控制煙葉成熟度的關(guān)鍵，直接影響晾制進(jìn)程及煙葉質(zhì)量。不同采收時(shí)間的雪茄煙葉具有不同的外觀及內(nèi)在質(zhì)量，適熟采收可使調(diào)制后的煙葉內(nèi)在化學(xué)成分比例協(xié)調(diào)［3］。采收時(shí)間對(duì)雪茄煙的品質(zhì)很重要。晾制過(guò)程是雪茄煙生產(chǎn)的關(guān)鍵步驟，新鮮煙葉在晾制過(guò)程中會(huì)發(fā)生顯著的生理變化［4］，成熟度是影響煙葉品質(zhì)重要的因素［5］。本研究通過(guò)探究不同采收時(shí)間雪茄煙晾制過(guò)程中部葉的青斑數(shù)、色度值和色素含量，分析探討采收時(shí)間對(duì)雪茄煙外觀品質(zhì)的影響；通過(guò)檢測(cè)雪茄煙晾制過(guò)程中化學(xué)成分變化，得出化學(xué)成分協(xié)調(diào)的雪茄煙最佳采收時(shí)間，旨在為恩施土家族苗族自治州（以下簡(jiǎn)稱(chēng)恩施州）雪茄煙生產(chǎn)提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2021 年在恩施州七里坪（N 30°28′32″，E 109°48′46″）進(jìn)行。試驗(yàn)點(diǎn)年均降雨量1 535 mm，海拔600 m，年日照時(shí)數(shù)1 300 h；土壤pH 6.4，有機(jī)質(zhì)2.01%，堿解氮133.7 mg/kg，有效磷63.6 mg/kg，速效鉀193.1 mg/kg，水溶性氯3.0 mg/kg。供試品種為雪茄煙CX07，依照當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行田間管理。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選取長(zhǎng)勢(shì)一致的120株煙株，分別在采收后60 d（T60）、70 d（T70）和80 d（T80）收獲。采收時(shí)，整株摘葉并記錄每片葉的葉序及采收時(shí)間后掛桿晾制，晾制條件和技術(shù)保持一致。雪茄煙的中部葉香氣質(zhì)好，香氣量較足，勁頭適中，吸濕性高，燃燒較緩慢，中部葉相較于上部葉和下部葉面積更大［6］，因此，本研究選擇雪茄煙中部葉作為研究對(duì)象。

采收前煙葉特征為，T60處理葉片、葉脈全綠、采摘時(shí)葉柄斷裂聲音清脆，不帶皮，葉面平滑，葉片無(wú)皺褶、褪綠現(xiàn)象；T70處理葉片出現(xiàn)綠中泛黃的現(xiàn)象，葉脈出現(xiàn)褪色或變白，茸毛大部分脫落，葉尖葉緣下垂；T80處理葉片煙株呈倒塔型，葉片隆起皺褶，成熟斑明顯，褪綠，葉片枯尖。

采收的雪茄煙中部葉共晾制28 d，晾制過(guò)程中每2 d 取1 次樣，每處理取樣6 片，測(cè)定各處理雪茄煙葉的葉綠素a、葉綠素b 和類(lèi)胡蘿卜素含量；測(cè)定煙堿、總氮、氯、鉀、總糖和還原糖的含量；測(cè)定過(guò)氧化物酶、抗壞血酸酶和多酚氧化酶活性；晾制結(jié)束時(shí)統(tǒng)計(jì)各處理的青斑煙葉數(shù)量，測(cè)定煙葉色度值，直至煙葉變褐。

1.3 測(cè)定方法

雪茄煙煙葉煙堿含量參照YC/T 160—2002《煙草及煙草制品總植物堿的測(cè)定連續(xù)流動(dòng)法》測(cè)定；煙葉總氮含量參照YC/T 161—2002《煙草及煙草制品總氮的測(cè)定連續(xù)流動(dòng)法》測(cè)定；煙葉氯含量參照YC/T 162—2011《煙草及煙草制品氯的測(cè)定連續(xù)流動(dòng)法》測(cè)定；煙葉鉀含量參照YC/T 217—2007《煙草及煙草制品鉀的測(cè)定連續(xù)流動(dòng)法》測(cè)定；煙葉總糖含量參照YC/T 216—2007《煙草及煙草制品淀粉的測(cè)定連續(xù)流動(dòng)法》測(cè)定；煙葉還原糖含量參照YC/T 159—2002《煙草及煙草制品水溶性糖的測(cè)定連續(xù)流動(dòng)法》測(cè)定；用80%丙酮溶液浸提分光光度計(jì)法測(cè)定葉綠素a 和葉綠素b 含量［7］；用鄰甲氧基苯酚為反應(yīng)底物分光光度計(jì)法測(cè)定過(guò)氧化物酶活性［8］；用碘液滴定測(cè)定抗壞血酸酶和多酚氧化酶活性［9］；參照DB 42/T 1549—2020《雪茄煙葉等級(jí)質(zhì)量規(guī)范》湖北省地方標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行煙葉等級(jí)評(píng)定。計(jì)算公式，青斑比例=各部位青斑數(shù)量/各部位總煙葉數(shù)量×100%。用色差儀測(cè)定色度值。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

用Excel 2010 和SPSS 28.0 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和方差分析，利用Origin 2018 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)可視化。

2 結(jié)果與分析

2.1 青斑數(shù)量和比例

晾制結(jié)束時(shí)，T80處理的雪茄煙中部葉青斑數(shù)量和青斑所占面積要顯著高于T60和T70處理（P＜0.05）（圖1）。

2.2 色度值和色素含量

T70處理的雪茄煙中部葉的明度值（L）和黃藍(lán)色度值（b）顯著高于其他處理（P＜0.05），T80處理的雪茄煙中部葉結(jié)束時(shí)的紅綠色度值（a）顯著高于其他處理（P＜0.05）（圖2A）。

圖2 晾制期間雪茄煙中部葉的色度（A）、葉綠素a（B）、葉綠素b（C）和類(lèi)胡蘿卜素含量（D）

不同處理晾制期間雪茄煙中部葉葉綠素a、葉綠素b 和類(lèi)胡蘿卜素含量結(jié)果見(jiàn)圖2B 至圖2D。由圖2B 至圖2D 可知，不同采收時(shí)間雪茄煙中部葉葉綠素a 和葉綠素b 含量隨晾制時(shí)間延長(zhǎng)逐漸降低，晾制末T80處理的雪茄煙中部葉葉綠素a、葉綠素b 和類(lèi)胡蘿卜素含量均低于其他處理，含量分別為0.59、0.35和0.41 mg/kg；晾制末T70處理的雪茄煙中部葉葉綠素a 和葉綠素b 含量均高于其他處理。T60和T70處理的雪茄煙中部葉類(lèi)胡蘿卜素含量隨晾制時(shí)間延長(zhǎng)逐漸升高后保持穩(wěn)定，T80處理的雪茄煙中部葉晾制期間類(lèi)胡蘿卜素含量先升高后降低。

2.3 過(guò)氧化物酶、多酚氧化酶和抗壞血酸酶活性

晾制期間，不同采收時(shí)間下雪茄煙中部葉的過(guò)氧化物酶、多酚氧化酶和抗壞血酸酶活性見(jiàn)圖3。由圖3 可知，過(guò)氧化物酶、多酚氧化酶和抗壞血酸酶活性均呈先增強(qiáng)后減弱的趨勢(shì)。T60處理的雪茄煙中部葉過(guò)氧化物酶、多酚氧化酶和抗壞血酸酶活性均強(qiáng)于T70和T80處理；T70處理的雪茄煙中部葉過(guò)氧化物酶活性強(qiáng)于T80處理的雪茄煙中部葉。

圖3 晾制期間雪茄煙中部葉的過(guò)氧化物酶（A）、多酚氧化酶（B）和抗壞血酸酶活性（C）

晾制期間，T80處理的雪茄煙中部葉多酚氧化酶變化不明顯，表明T80處理的雪茄煙中部葉達(dá)到了多酚氧化酶活性的平衡，晾制不會(huì)改變T80處理的雪茄煙中部葉多酚氧化酶活性。

2.4 化學(xué)成分

3 種采收時(shí)間下的晾制結(jié)束時(shí)煙堿含量沒(méi)有明顯差異，含量為1.04%～1.10%。隨著晾制時(shí)間延長(zhǎng)，T60處理的雪茄煙中部葉煙堿含量呈先升高后降低的趨勢(shì)，T70處理的雪茄煙中部葉煙堿含量呈先降低后升高再降低的趨勢(shì)，T80處理的雪茄煙中部葉煙堿含量逐漸降低（圖4A）。

圖4 晾制期間雪茄煙中部葉煙堿（A）、總氮（B）、氯（C）、鉀（D）、總糖（E）和還原糖（F）的含量

隨著晾制時(shí)間的延長(zhǎng)，采收時(shí)間越晚的雪茄煙中部葉晾制結(jié)束時(shí)總氮含量和氯含量越低（圖4B、圖4C）。晾制期間，T60處理的雪茄煙中部葉總氮含量呈先升高后降低的趨勢(shì)，晾制結(jié)束時(shí)的總氮含量為4.17%；T70和T80處理的雪茄煙中部葉總氮含量波動(dòng)降低，晾制結(jié)束時(shí)含量分別為3.22%和2.66%（圖4B）。晾制結(jié)束時(shí)，T60處理的雪茄煙中部葉氯含量降低，T70處理的雪茄煙中部葉氯含量升高，分別為0.35%和0.33%，T80處理的雪茄煙中部葉氯含量基本上不變，為0.09%（圖4C）。適當(dāng)提高煙葉氯含量能夠提高其香氣［10］，表明T60處理的雪茄煙中部葉香氣可能優(yōu)于其他處理。隨著晾制時(shí)間的延長(zhǎng)，采收時(shí)間越晚的雪茄煙中部葉晾制結(jié)束時(shí)鉀含量越低（圖4D）。

晾制末，T80處理的總氮與煙堿含量的比值為2.56，低于T60（3.79）和T70（3.07）處理，T80處理的鉀與氯含量的比值為35.11，高于T60（13.11）和T70（11.09）處理。于建軍等［11］研究表明，鉀與氯含量的比值越高，香氣越好。

隨著晾制時(shí)間變長(zhǎng)，總糖和還原糖含量降低（圖4E、圖4F），表明不同采收時(shí)間的雪茄煙中部葉在晾制期間糖類(lèi)均降解。晾制結(jié)束時(shí)T60處理和T80處理的總糖含量分別為0.53%和0.54%，均高于T70處理（0.38%）；晾制結(jié)束時(shí)T60處理的還原糖含量為0.23%，高于T70和T80處理。適當(dāng)提高煙葉還原糖能夠提高煙草燃燒香氣［12］，表明T60處理的雪茄煙中部葉香氣可能優(yōu)于其他處理。

3 討論

雪茄煙葉在晾制過(guò)程中易出現(xiàn)青斑，會(huì)影響煙葉外觀質(zhì)量和內(nèi)在品質(zhì)［13］。晾制結(jié)束時(shí)，T80處理的雪茄煙中部葉青斑數(shù)和青斑所占面積遠(yuǎn)高于其他處理，表明采收時(shí)間過(guò)晚的雪茄煙中部葉可能會(huì)產(chǎn)生更多的青斑。晾制結(jié)束時(shí)，T70處理的雪茄煙中部葉的L值、b值及葉綠素a、葉綠素b 含量均高于其他處理，表明雪茄煙中部葉的明度值和黃藍(lán)色度值可能受葉綠素a 和葉綠素b 含量影響。李旭華等［14］對(duì)不同成熟度煙葉葉綠素含量進(jìn)行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，從適熟、成熟至過(guò)熟，煙葉葉綠素a 和葉綠素b 含量顯著降低。植物類(lèi)胡蘿卜素可以保護(hù)葉綠素分子，使其不容易被氧化而破壞［15］，晾制期間T80處理雪茄煙中部葉的類(lèi)胡蘿卜素含量遠(yuǎn)低于其他處理，這可能是產(chǎn)生青斑的重要原因。

多酚類(lèi)化合物對(duì)煙草品質(zhì)、色澤和煙氣生理強(qiáng)度等方面有重要影響，是衡量煙草質(zhì)量的重要因素，多酚類(lèi)物質(zhì)含量越高，煙草制品等級(jí)越高［16］，T60處理的雪茄煙中部葉多酚氧化酶活性高于其他處理，可能保留了更多的多酚類(lèi)物質(zhì)。過(guò)氧化物酶是植物體內(nèi)抗衰老的重要物質(zhì)［17］，T60處理的雪茄煙中部葉比其他處理的雪茄煙中部葉更抗老?？箟难崦冈谥参锛?xì)胞對(duì)氧化脅迫的抵抗、細(xì)胞分裂和伸長(zhǎng)中發(fā)揮著重要作用［18］，T60處理的雪茄煙中部葉比其他處理的雪茄煙中部葉抗壞血酸酶活性更高，抗氧化能力更強(qiáng)。

煙堿是評(píng)價(jià)煙葉品質(zhì)的主要指標(biāo)，也是衡量香煙吃味的主要指標(biāo)［19］。不同采收時(shí)間的雪茄煙中部葉煙堿含量相差不大，表明晾制末的雪茄煙中部葉煙堿含量不受采收時(shí)間的影響。張嘉雯等［20］探究了不同成熟度雪茄煙葉9 種生物堿含量的變化，發(fā)現(xiàn)不同成熟度雪茄煙的煙堿含量有升高后降低的趨勢(shì)，這與T60處理的雪茄煙中部葉煙堿含量變化一致。T70和T80處理的雪茄煙中部葉煙堿含量不同采收時(shí)間的雪茄煙中部葉煙堿含量變化不同，這可能是因?yàn)檠┣褵熤胁咳~在晾制過(guò)程中的煙堿轉(zhuǎn)化受不同階段和環(huán)境因素的綜合影響。氮、鉀和氯含量是影響煙葉質(zhì)量的重要因素［21］，T60處理的雪茄煙中部葉要比其他處理的氮、鉀和氯含量高，具有更好的協(xié)調(diào)性，能夠產(chǎn)生更好的香氣質(zhì)。不同采收時(shí)間的雪茄煙中部葉在晾制期間糖類(lèi)均徹底降解。劉博遠(yuǎn)等［22］研究表明，不同成熟度雪茄煙晾制過(guò)程中總糖和還原糖含量逐漸降低且晾制結(jié)束時(shí)差異。雪茄煙的品質(zhì)受多種因素的影響，可進(jìn)一步探究化學(xué)成分之間的聯(lián)系，探索青斑產(chǎn)生的機(jī)理。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)范圍內(nèi)，采收80 d 處理的雪茄煙中部葉晾制后產(chǎn)生大量青斑，外觀品質(zhì)差；采收60 d 處理的雪茄煙中部葉青斑少，化學(xué)成分協(xié)調(diào)，晾制結(jié)束后品質(zhì)最佳。