煙草（NicotianatabacumL.）是一種重要的葉用經(jīng)濟(jì)作物，在全球范圍內(nèi)得到廣泛種植。其中，中國(guó)是世界上煙草種植面積和產(chǎn)量最大的國(guó)家，這使得煙草產(chǎn)業(yè)在中國(guó)具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和影響力[1]

據(jù)最新數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，中國(guó)煙草行業(yè)帶來(lái)的工商稅利總額高達(dá)1.28萬(wàn)億元，繳納稅收占全國(guó)財(cái)政總收入 10% 以上，是中國(guó)財(cái)政收入的重要來(lái)源之_[2]。煙葉作為卷煙工業(yè)的基礎(chǔ)，其質(zhì)量直接影響著卷煙產(chǎn)品的質(zhì)量水平。因此，開(kāi)展煙葉品質(zhì)研究，利用現(xiàn)代生物育種技術(shù)創(chuàng)新煙草種質(zhì)和培育優(yōu)質(zhì)煙草新品種，對(duì)于維護(hù)國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全、促進(jìn)鄉(xiāng)村振興具有重要意義。

煙葉品質(zhì)主要包括三個(gè)方面：一是外觀特征和物理特性，涵蓋成熟度、葉片結(jié)構(gòu)、煙葉厚度、顏色等。二是內(nèi)在品質(zhì)涉及光澤、香氣、協(xié)調(diào)等。三是化學(xué)成分，包含有機(jī)酸、醇、醛、酮和醌類、生物堿和其他堿類、氨基酸及其衍生物、碳水化合物、多酚類及相關(guān)化合物、無(wú)機(jī)元素等及其平衡關(guān)系。

1外觀特征和物理特性

1.1 成熟度

煙葉成熟度是一個(gè)質(zhì)量概念，指煙葉適于調(diào)制加工并滿足最終卷煙可用性要求的質(zhì)量狀態(tài)和程度，包括田間成熟度和工藝成熟度。田間成熟度是煙葉在田間生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中所表現(xiàn)出的成熟程度；分級(jí)成熟度是指田間收獲的葉片經(jīng)過(guò)烘烤調(diào)制后，按采收標(biāo)準(zhǔn)劃分的成熟檔次。田間成熟度是活體煙葉的性質(zhì)，而分級(jí)成熟度是烤后干煙葉的性質(zhì)。田間成熟度是分級(jí)成熟度的物質(zhì)基礎(chǔ)，分級(jí)成熟度則是田間成熟度的根本體現(xiàn)和最終要求[3]。中國(guó)現(xiàn)行國(guó)家分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)將煙葉成熟度劃分為完熟、成熟、尚熟、欠熟和假熟5個(gè)檔次。國(guó)際煙葉市場(chǎng)則將煙葉的成熟度分為生青、不熟、欠熟、生理成熟、近熟、工藝成熟、完熟、過(guò)熟以及非正常情況下的假熟等不同檔次[4]。然而，中國(guó)許多煙區(qū)上部煙葉存在成熟度不足、質(zhì)地硬、化學(xué)成分不協(xié)調(diào)、刺激性大、以及工業(yè)可用性差等問(wèn)題。因此，這些問(wèn)題導(dǎo)致了多數(shù)上部煙葉不能直接用于一、二類卷煙配方中[5]

1. 2 葉片結(jié)構(gòu)

葉片結(jié)構(gòu)關(guān)系到煙葉細(xì)胞的排列密度，可以通過(guò)孔度來(lái)表征。葉片結(jié)構(gòu)反映了細(xì)胞的發(fā)育情況和內(nèi)部物質(zhì)的協(xié)調(diào)程度，一般分為緊密、稍密、稍疏松和疏松4種檔次[6]。葉片的結(jié)構(gòu)反映了葉片細(xì)胞的發(fā)育狀態(tài)和密度。疏松柔軟的葉片結(jié)構(gòu)意味著葉片細(xì)胞處于健康的發(fā)育狀態(tài)，并且具有良好的通透性和氣體交換能力。因此，理想的葉片結(jié)構(gòu)應(yīng)該是疏松柔軟的，以確保植物能夠有效地進(jìn)行光合作用和營(yíng)養(yǎng)吸收」。

葉片的結(jié)構(gòu)密度是一個(gè)重要的因素，它直接影響著煙葉的外觀品質(zhì)、物理特性和化學(xué)成分。研究表明，疏松的葉片相比密實(shí)的葉片具有更低的密度和蛋白質(zhì)含量，但更高的還原糖和總糖含量，也就是說(shuō)，疏松的葉片不僅在外觀上更具吸引力，而且在化學(xué)特性上更為優(yōu)越[8]

1.3 煙葉單葉質(zhì)質(zhì)量

單葉質(zhì)量是影響煙草產(chǎn)量的三大要素中最重要的指標(biāo)[9]。煙葉的單葉質(zhì)質(zhì)量主要由煙葉的面積和每單位面積的重量組成。一旦確定了單位面積的株數(shù)和每株的留葉數(shù)，煙葉的重量就成為衡量煙葉產(chǎn)量和價(jià)值的關(guān)鍵因素之一[10]。煙葉單葉質(zhì)量與葉片寬度、長(zhǎng)度及葉面積之間存在密切關(guān)系。研究表明，隨著單葉質(zhì)量的增加，葉片的寬度、長(zhǎng)度和葉面積也隨之增大[11]

中國(guó)煙區(qū)煙葉單葉質(zhì)量的適宜范圍為上部葉（24號(hào) 9～12g 、中部葉 τ～11g 、下部葉 6～8g^[12] 。然而，目前中國(guó)上部煙葉葉片單葉質(zhì)量較低，卷煙配方存在可用性差、利用率偏低的問(wèn)題，導(dǎo)致工業(yè)庫(kù)存和產(chǎn)區(qū)滯銷。因此，應(yīng)刻不容緩的提高國(guó)內(nèi)煙葉的單葉質(zhì)量。

1.4 煙草葉質(zhì)質(zhì)量

葉質(zhì)質(zhì)量是對(duì)已平衡水分的煙葉在單位面積上的質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)之一，同時(shí)也是烘烤煙葉分級(jí)的關(guān)鍵因素之一[13]。這一指標(biāo)可以反映煙葉的發(fā)育和成熟水平，與煙葉的組織結(jié)構(gòu)以及內(nèi)含物的充實(shí)程度密切相關(guān)[14]。閻克玉等[15]研究發(fā)現(xiàn)，河南烤煙煙葉結(jié)構(gòu)由疏松變得緊密時(shí)，煙葉質(zhì)量和品質(zhì)會(huì)提高；不同部位的煙葉，隨著部位升高，葉質(zhì)質(zhì)量增加。說(shuō)明，葉質(zhì)質(zhì)量對(duì)煙葉的葉質(zhì)有著直接的影響，由此會(huì)間接影響到煙葉的產(chǎn)值、均價(jià)以及品質(zhì)等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

在中國(guó)主產(chǎn)煙區(qū)的煙葉中，不同部位的煙葉葉質(zhì)量存在較大差異。具體來(lái)說(shuō)，下部位煙葉的平均葉質(zhì)質(zhì)量為 50～55g/m² ，中部位的平均葉質(zhì)質(zhì)量為 55～70g/m² ，而上部位的平均葉質(zhì)質(zhì)量為 75～90g/m² 。因此可以得出結(jié)論，不同部位的煙葉葉質(zhì)質(zhì)量存在明顯的差異。遼寧、廣東、吉林等地區(qū)的葉質(zhì)質(zhì)量較高，而廣西、貴州和湖南等地區(qū)的葉質(zhì)量較低。北方地區(qū)的葉質(zhì)質(zhì)量明顯高于南方，南北之間相差 11. 04g/m² 。其中，貴州的葉質(zhì)質(zhì)量最低，平均僅為 50.46g/m^2[16] 。國(guó)產(chǎn)煙葉與國(guó)外煙葉在葉片厚度、葉質(zhì)輕重，內(nèi)含物充實(shí)程度等方面存在明顯差異。雖然一些高產(chǎn)煙葉的省份的上部葉可能不及進(jìn)口煙葉厚，但在葉質(zhì)質(zhì)量上可與其相媲美。由于國(guó)產(chǎn)煙葉結(jié)構(gòu)更緊密，成熟度較低，因此煙堿含量高，煙氣刺激性更強(qiáng)，香氣量較少且化學(xué)成分不夠協(xié)調(diào)。

1.5 煙葉厚度

煙葉的厚度是評(píng)價(jià)煙葉品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，煙葉分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中的“身份”是根據(jù)厚度來(lái)評(píng)估的[17]。近些年的研究表明，國(guó)產(chǎn)煙葉與巴西和津巴布韋煙葉在厚度上并沒(méi)有太大的差異。但實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)顯示，國(guó)產(chǎn)煙葉的下部葉片相對(duì)而言較薄。一般來(lái)說(shuō)，煙葉的厚度適中時(shí)，其品質(zhì)更好。這是因?yàn)檫m中厚度的煙葉往往具有更高的成熟度和更低的含水量。

1.6 葉片顏色

煙葉的顏色是經(jīng)過(guò)加工后所呈現(xiàn)的色彩、飽和度和色值狀態(tài)，由煙葉中的色素造成，不同比例的色素導(dǎo)致了不同的顏色[18]。煙葉顏色是國(guó)家烤煙分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中的重要因素，也是評(píng)價(jià)烤煙外觀質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。為了探究煙葉表面顏色呈色特性，李悅等[19]測(cè)定兩個(gè)品種每個(gè)葉位烤煙后顏色值，結(jié)果顯示明度較高的煙葉通常含有較低的總氮和總植物堿，味道好，煙氣輕，刺激性小，但香氣較少。紅度較高的煙葉色調(diào)較淺，顏色差異較大，總糖含量較低，總氮和總植物堿含量較高，香氣豐富，但味道較差，煙氣重，刺激性較大。黃度較高的煙葉顏色較不飽和，還原糖和鉀含量較低，灰色程度較低。該結(jié)論說(shuō)明煙葉的顏色在一定程度上可以反映其品質(zhì)。

1.7 葉片含梗率

含梗率是指煙梗質(zhì)量在煙葉中所占的百分比，是煙葉質(zhì)量重要的物理指標(biāo)和品質(zhì)特征。有報(bào)道稱，煙梗中纖維素和木質(zhì)素的含量明顯高于煙葉，主脈中的高纖維物質(zhì)對(duì)卷煙的耐加工性和燃燒性等物理指標(biāo)具有一定的正面作用，但對(duì)煙草的感官品質(zhì)卻有很大的負(fù)面影響，燃燒后會(huì)產(chǎn)生大量灼熱粗糙的煙氣和刺嗆的氣味，嚴(yán)重影響卷煙的評(píng)析結(jié)果[20]。前人研究表明，‘紅花大金元等5個(gè)烤煙品種的煙葉含梗率存在顯著差異，‘紅花大金元’品種的煙葉含梗率最高，為44.5% ，而‘KRK26'的含梗率最低，為 38.03% .兩品種間含梗率相差近6.5個(gè)百分點(diǎn)[21]。然而，截至目前為止，煙葉的含梗率尚未確定最優(yōu)值，仍需在該領(lǐng)域進(jìn)行大量研究。

綜上所述，煙葉的品質(zhì)與外觀特征和物理特性之間存在著密切的關(guān)系。這些特征和特性往往可以反映煙葉的生長(zhǎng)環(huán)境、種植方式、處理工藝、含水量、彈性和密度等。優(yōu)質(zhì)的煙葉通常具有均勻的顏色、完整的形狀和適中的大小，外觀光澤度高，葉片柔軟而有彈性，燃燒性能好，口感細(xì)膩。另外，煙葉的外觀特征和物理特性也受到種植環(huán)境、氣候、土壤等因素的影響。因此，生產(chǎn)者在種植和加工過(guò)程中需要注意調(diào)控這些因素，以保證煙葉的品質(zhì)和外觀特征與物理特性的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。

2 煙氣品質(zhì)

煙葉的煙氣品質(zhì)對(duì)于煙草制品的品質(zhì)和口感至關(guān)重要，直接影響煙草制品的香氣和吃味。優(yōu)質(zhì)的煙葉通常具有濃郁的香氣和豐富的口感，使吸煙者能夠享受到更好的生理滿足。目前，煙葉的煙氣品質(zhì)主要通過(guò)感官評(píng)價(jià)來(lái)確定。卷煙的感官質(zhì)量評(píng)價(jià)包括光澤、香氣、協(xié)調(diào)、雜氣、刺激性和余味6個(gè)項(xiàng)目。

2.1 光澤

光澤程度是指煙絲的顏色純度和鮮艷程度。這一特征可以分為5個(gè)等級(jí)，包括鮮明、尚鮮明、稍暗、較暗和暗[22]。一般來(lái)說(shuō)，新鮮的煙草具有較高的光澤度，表面光滑閃亮。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的保存或處理后，煙草的光澤度會(huì)逐漸降低，表面可能會(huì)變得粗糙和暗淡。煙草的光澤度會(huì)影響其品質(zhì)和口感，光澤度高的煙草通常口感好，燃燒性能佳，而光澤度低的煙草口感差，燃燒不完全。為了保持煙草的光澤度，需要控制生產(chǎn)和保存過(guò)程中的濕度、溫度和光照等條件。

2.2香氣

香氣是指煙葉或煙氣產(chǎn)生的怡人氣息，由煙草中的化學(xué)物質(zhì)經(jīng)干餾、熱解產(chǎn)生，包括揮發(fā)性有機(jī)化合物、芳香化合物和酚類化合物[23]。煙草香氣是評(píng)價(jià)煙草品質(zhì)的重要指標(biāo)之一，不同種類和品牌的煙草具有獨(dú)特的香氣特征，可通過(guò)嗅覺(jué)辨別出煙草的種類、產(chǎn)地和加工工藝等信息[24]。煙草香氣也是吸煙過(guò)程中的重要感官刺激之一，給人帶來(lái)愉悅和滿足感，其豐富和復(fù)雜性可以增加吸煙的樂(lè)趣和享受。

全國(guó)煙葉香氣風(fēng)格類型已從傳統(tǒng)的濃香型、清香型和中間香型細(xì)分為八大香型[25]。濃香型烤煙香氣濃厚，口味濃郁，入口清爽；清香型煙具有淡淡的清香，煙味較淡，吸味舒適，勁頭較小至適中；而中間香型煙則融合了清香型和濃香型的特點(diǎn)，吸起來(lái)略有回甜感，煙味的濃淡程度在中間范圍內(nèi)。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所在20世紀(jì)60年代選育出了一批的烤煙品種，例如‘大白筋599'和‘革新3號(hào)’。這些品種的研發(fā)對(duì)于提升煙草香氣品質(zhì)并與其他品種成功雜交，培育出新的具有特殊香氣的品系，為煙草產(chǎn)業(yè)提供了重要的品種資源，對(duì)提升煙草產(chǎn)品品質(zhì)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力具有積極意義。

2.3 協(xié)調(diào)

協(xié)調(diào)是指煙葉的香氣在調(diào)和中達(dá)到一種和諧的狀態(tài)，直接影響著煙草制品的口感和品質(zhì)。實(shí)現(xiàn)煙葉香氣協(xié)調(diào)需要考慮多個(gè)因素，首先是煙葉的品種和產(chǎn)地，不同的煙葉品種和產(chǎn)地具有不同的香氣特點(diǎn)，具體而言，西南高原生態(tài)區(qū)的煙葉香型為清甜香型，黔桂山地生態(tài)區(qū)的煙葉香型為密甜香型，武陵秦巴生態(tài)區(qū)的煙葉香型為醇甜香型，黃淮平原生態(tài)區(qū)的煙葉香型為焦甜香型，南嶺丘陵生態(tài)區(qū)的煙葉香型為焦甜醇甜香型，武夷丘陵生態(tài)區(qū)的煙葉香型為清甜蜜甜香型，東北平原生態(tài)區(qū)的煙葉香型為木香蜜甜香型。這些區(qū)域的不同土壤、氣候和環(huán)境條件會(huì)對(duì)煙草植株的生長(zhǎng)和營(yíng)養(yǎng)吸收產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響煙葉中的化學(xué)成分和香氣物質(zhì)的合成[26]。因此，需要根據(jù)產(chǎn)品的定位和目標(biāo)消費(fèi)群體選擇合適的煙葉；其次是煙葉的處理和加工工藝，包括煙葉的發(fā)酵、烘烤、發(fā)酵等過(guò)程，這些工藝可以改變煙葉的香氣特點(diǎn)；最后是煙草制品的配方和調(diào)配，通過(guò)合理的配方和調(diào)配可以使煙草制品的香氣達(dá)到理想的協(xié)調(diào)狀態(tài)。香氣協(xié)調(diào)的目標(biāo)是使煙草制品的香氣豐富、柔和、持久，并且能夠與煙草的口感相互協(xié)調(diào)。

2.4雜氣

雜氣是對(duì)煙葉品質(zhì)影響較大的限制性指標(biāo)之一，對(duì)于煙葉品質(zhì)有著顯著的影響，也是制約卷煙產(chǎn)品品質(zhì)的關(guān)鍵因素之一[27]。雜氣是指煙葉或煙氣中散發(fā)出令人不適的各種氣味，如青雜氣、生青氣、枯焦氣等。這些異味不僅會(huì)影響煙葉的外觀、物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，還與后續(xù)的煙葉加工措施有關(guān)[28]

雜氣的成分和濃度與煙葉的品質(zhì)有一定關(guān)系。高品質(zhì)的煙葉通常含有較低的氮、硫和灰分，這些成分在燃燒時(shí)產(chǎn)生較少的有害氣體。相反，煙葉的處理和加工方法也會(huì)影響雜氣的生成，發(fā)酵和干燥過(guò)程可以降低煙葉中的有害物質(zhì)含量，從而減少燃燒時(shí)產(chǎn)生的有害氣體。

2.5 刺激性

刺激性是指煙氣中的化學(xué)物質(zhì)對(duì)感官系統(tǒng)的刺激程度[29]。煙氣中的化學(xué)物質(zhì)包括尼古丁、焦油、一氧化碳等，它們會(huì)通過(guò)呼吸作用進(jìn)入人體，引起一系列的生理反應(yīng)。對(duì)于感官系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，煙氣的刺激主要體現(xiàn)在鼻腔、口腔和喉部，吸入煙氣時(shí)，化學(xué)物質(zhì)刺激鼻腔，引起灼熱或刺痛感。同時(shí)，口腔和喉部也會(huì)被刺激，導(dǎo)致灼熱、咳嗽或不適感。煙草的品質(zhì)與其刺激性密切相關(guān)，而刺激性主要受煙堿含量的影響。當(dāng)煙堿以游離狀態(tài)存在時(shí)，會(huì)形成零散的液體細(xì)珠，大多數(shù)殘留在呼吸器官中，導(dǎo)致強(qiáng)烈的刺激。因此，游離煙堿在總煙堿中所占的比例越大，刺激性也越強(qiáng)，從而使煙草的品質(zhì)相對(duì)較差。此外，木質(zhì)素和纖維素在燃燒后會(huì)產(chǎn)生引起嗆咳的氣味，這也是增加刺激性的因素之一。高品質(zhì)的煙草通常通過(guò)選擇合適的種類、控制煙堿含量、進(jìn)行精細(xì)加工和良好的儲(chǔ)存方式來(lái)降低刺激感，以提供更順滑的吸煙體驗(yàn)[30]

2.6余味

余味是煙氣在呼出后在口腔和鼻腔中殘留下來(lái)的味覺(jué)體驗(yàn)[31]。優(yōu)質(zhì)卷煙的余味應(yīng)該是純凈、舒適。吸煙后，口腔和鼻腔中的味覺(jué)感受應(yīng)該清新、自然，沒(méi)有任何刺激性或難聞的氣味。這種愉悅的余味讓人感到滿足和放松。相比之下，低質(zhì)量的卷煙可能有不良特征，如刺激性氣味、煙氣殘留感、焦糊或苦味等，可能導(dǎo)致不適感，甚至咳嗽或喉嚨不適等問(wèn)題。然而，即使是低質(zhì)量卷煙，其余味也應(yīng)該相對(duì)干凈、舒適，不良特征雖存在，但不應(yīng)過(guò)于強(qiáng)烈或難以忍受。

綜上所述，煙葉的內(nèi)在品質(zhì)是綜合了光澤、香氣、協(xié)調(diào)、雜氣、刺激性和余味等多個(gè)方面的表現(xiàn)，好的煙葉應(yīng)該在這些方面都具備優(yōu)秀的品質(zhì)。展望未來(lái)，隨著科技的發(fā)展和煙草行業(yè)的不斷創(chuàng)新，煙葉的內(nèi)在品質(zhì)將會(huì)得到進(jìn)一步提升。通過(guò)優(yōu)化種植技術(shù)、加強(qiáng)管理和監(jiān)控，提高煙葉的質(zhì)量和產(chǎn)量；通過(guò)研發(fā)新的煙葉品種和加工技術(shù)，不斷改進(jìn)煙草制品的口感和品質(zhì)；通過(guò)加強(qiáng)品牌建設(shè)和市場(chǎng)推廣，提升煙草制品的競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)份額。

3 化學(xué)成分

3.1 有機(jī)酸

煙葉中的有機(jī)酸含量大約占煙葉總質(zhì)量的12%～16% ，這些有機(jī)酸包括低級(jí)脂肪酸、高級(jí)脂肪酸，以及非揮發(fā)性的二元酸和三元酸[32]。有機(jī)酸是煙草中重要的組成部分，它們?cè)跓熑~中扮演著關(guān)鍵角色，對(duì)煙葉的品質(zhì)和口感有重要影響。前人研究發(fā)現(xiàn)，煙草中不同有機(jī)酸對(duì) ΔpH 的影響程度不同。蘋(píng)果酸和草酸對(duì)單料煙草 pH 的影響程度較大；而蘋(píng)果酸和軟脂酸對(duì)卷煙煙草 ΔpH 及主流煙氣顆粒物 pH 的影響程度也較大。相對(duì)而言，十三酸和正十五酸對(duì) pH 的影響較小[33]。有機(jī)酸灌根處理能促進(jìn)煙葉碳氮代謝，提高根系活力和發(fā)育，尤其蘋(píng)果酸和乳酸顯著增加烤后煙葉中的有機(jī)酸和還原糖含量，從而改善煙葉品質(zhì)[34]。煙草中的飽和高級(jí)脂肪酸能增強(qiáng)煙氣的脂肪或蠟味。肉豆蔻酸使煙氣更加柔和，提升甜美醇和的風(fēng)味；棕櫚酸則帶有甜蠟氣息，增加煙氣的豐滿度。而不飽和脂肪酸如亞油酸和亞麻酸則會(huì)增加煙氣的刺激性[35]

3.2 醇類、醛、酮和醌類

煙草中含有多種醇類物質(zhì)，包括脂肪醇、飽和醇、不飽和醇和芳香醇[36]。低級(jí)脂肪醇，如甲醇、乙醇和丙醇，具有輕快的香味，而高級(jí)脂肪醇，如1-二十二醇、1-二十醇和1-十九醇，能使煙草燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙氣更加甜潤(rùn)和細(xì)膩。此外，芳香醇，如苯甲醇、二甘醇、丙二醇、丙三醇和三甘醇，賦予煙草特定的香氣[37]。這些醇類物質(zhì)的存在使得煙草的煙氣更加順暢，降低了煙氣的重味。

煙草中的醛酮類化合物在調(diào)節(jié)煙草的感官品質(zhì)和風(fēng)味方面起著至關(guān)重要的作用。舉例來(lái)說(shuō)，5-甲基糠醛賦予煙氣甜香味，提升其豐滿度；而 β- 大馬酮?jiǎng)t帶來(lái)強(qiáng)烈的玫瑰清甜香氣，為煙草注入特有的香氣特征，并且研究發(fā)現(xiàn)煙草及煙用添加劑中已發(fā)現(xiàn)超過(guò)150種醛酮類香味成分[38]

醌類是煙草中含量較低的化合物之一，包括2-甲基-9，10蒽醌和2，3-二甲基-1，4-蒽醌等。

3.3 生物堿

煙草生物堿是煙草制品特性的關(guān)鍵因素之一。它是一類堿性化合物，主要包括煙堿、降煙堿、新煙草堿和假木賊堿等[39]。其中，煙堿指的是煙草生物堿，是煙草中最重要的成分，占據(jù)了總生物堿量的 95% 以上[40]。煙堿是一種強(qiáng)烈的神經(jīng)刺激劑，具有興奮中樞神經(jīng)系統(tǒng)的作用，能夠提高人體的警覺(jué)性和注意力。因此，煙堿是影響煙草制品勁頭和刺激性的關(guān)鍵因素。降煙堿是煙草生物堿中的另一重要成分，它具有鎮(zhèn)靜和抗焦慮的作用，能夠減輕煙草對(duì)人體的刺激性。因此，降煙堿的含量越高，煙草制品的吃味越好，對(duì)吸煙者的喉嚨和口腔刺激越小。新煙草堿和假木賊堿是煙草生物堿中的次要成分，它們的含量較低，對(duì)煙草制品的吃味和刺激性影響較小[41]。煙堿對(duì)煙草的品質(zhì)有著重要的影響。適當(dāng)?shù)臒焿A含量和比例有助于提升煙草的色澤、香味、吃味以及整體的吸味品質(zhì)。煙堿向去甲基煙堿轉(zhuǎn)化，使總?cè)ゼ谆鶡焿A水平增高，煙葉調(diào)制后呈現(xiàn)棕紅色，這不僅影響煙葉的外觀色澤，還影響煙葉的香味和吃味；煙堿本身具有特殊香味，且高溫分解會(huì)形成許多致香物質(zhì)，從而改善抽吸效果；煙葉中游離煙堿和結(jié)合煙堿的比例也影響煙草的吃味，如果游離煙堿過(guò)高，刺激性會(huì)較大；如果結(jié)合煙堿過(guò)高，生理強(qiáng)度則不夠。只有二者比例適中，吸食者才能獲得更大的滿足[42]。

3.4氨基酸及其衍生物

氨基酸在煙草中扮演著重要角色，對(duì)煙葉的質(zhì)量和口感有著顯著影響[43]。氨基酸是煙草中香味物質(zhì)的間接前體，特定的氨基酸（如苯丙氨酸）可以通過(guò)化學(xué)反應(yīng)直接分解為一些香味前體物質(zhì)[44]。煙草中含有30多種氨基酸，包括中性（如甘氨酸、蛋氨酸、蘇氨酸、胱氨酸和亮氨酸）、酸性（如天冬氨酸和谷氨酸）、堿性（如賴氨酸和精氨酸）、含苯環(huán)（如苯丙氨酸和酪氨酸）以及含雜環(huán)氨基酸（如色氨酸、脯氨酸、輕脯氨酸和組氨酸）[36]。天冬氨酸和谷氨酸是煙草中最主要的氨基酸。同時(shí)，在煙葉的加工過(guò)程中，煙葉中的氨基酸會(huì)與活性羰基化合物發(fā)生美拉德反應(yīng)，使煙葉顏色變深，同時(shí)改善了香味。脯氨酸在煙葉中含量較高，對(duì)煙葉品質(zhì)有著重要的貢獻(xiàn)。此外，脯氨酸與果糖通過(guò)非酶棕化反應(yīng)的配比和反應(yīng)條件增加煙草的香氣。

3.5 碳水化合物

煙葉中最豐富的化合物是碳水化合物，占調(diào)制后煙葉的 25%～50% 。這種含量因煙草的種類、等級(jí)和部位而有所不同。煙葉的外觀品質(zhì)與其中的總糖、非還原性糖和還原糖含量有密切關(guān)系。以往的研究表明，隨著煙葉中總糖和還原糖含量的增加，煙葉的顏色會(huì)變深，葉面積會(huì)增大，厚度會(huì)減少，葉質(zhì)量會(huì)增加[45]。蔗糖是一種非還原性糖，如果煙葉中含有較高比例的非還原性糖，可能意味著煙葉成熟度不夠，會(huì)對(duì)煙草的質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響[46]。另一方面，過(guò)高的淀粉含量也可能會(huì)影響煙葉的燃燒性能和品質(zhì)[47]。此外，糖類化合物裂解產(chǎn)物具有中和堿性化合物的作用，有可能降低煙草制品的刺激性[41]。延長(zhǎng)打頂至采收的時(shí)間可以增加雪茄煙葉的成熟度，減少蔗糖含量和非還原糖比例，利于淀粉充分積累和轉(zhuǎn)化，導(dǎo)致水溶性糖含量增加[48]。因此，研究煙葉中碳水化合物的變化對(duì)于改善雪茄煙的生產(chǎn)技術(shù)具有重要的意義。

3.6 多酚類及相關(guān)化合物

植物體內(nèi)的多酚類物質(zhì)是一類重要的次生代謝產(chǎn)物，而煙草中含有種類繁多的酚類化合物，已有超過(guò)280種被鑒定。這些化合物主要包括香豆素類、咖啡單寧類、黃酮類和花色素類等類型[49]。煙草中的多酚類物質(zhì)成分主要是綠原酸、蕓香苷和茛夢(mèng)亭。綠原酸在酚類總量中占據(jù)了 75% 以上，它在煙草生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中起重要作用，是衡量煙葉品質(zhì)的重要指標(biāo)之—[50]

多酚類化合物是影響煙葉色澤的重要因素，優(yōu)質(zhì)煙葉呈現(xiàn)金黃色或橘黃色。這些化合物參與棕色化反應(yīng)，可能導(dǎo)致煙葉外觀品質(zhì)下降。若過(guò)度氧化，可能消耗有益成分，影響內(nèi)在品質(zhì)。因此，合理控制烘烤過(guò)程中的棕色化反應(yīng)，以促進(jìn)多酚降解生成適宜產(chǎn)物，有助于改善煙草的香氣和口感，從而提升煙葉品質(zhì)[51]。研究表明，多酚類化合物對(duì)煙氣有積極影響，能產(chǎn)生清甜香和烘烤香[52]。新綠原酸與香氣質(zhì)量、雜氣、余味和回甜顯著正相關(guān)，但與勁頭顯著負(fù)相關(guān)；綠原酸同樣與香氣質(zhì)量、雜氣、余味和回甜正相關(guān)，卻與濃度和勁頭負(fù)相關(guān)。增加煙草中新綠原酸和綠原酸的含量，可以提升香氣質(zhì)量，消除雜氣，改善余味并增加回甜，從而整體提高煙葉的感官質(zhì)量[53]。此外，研究人員對(duì)不同種植區(qū)域的上部煙葉中新綠原酸、綠原酸、咖啡酸、隱綠原酸、茛蓉亭和蕓香昔的含量進(jìn)行了測(cè)定，發(fā)現(xiàn)這些物質(zhì)的含量存在顯著差異，不同多酚的分布規(guī)律各異。其中，茛蓉亭的變異系數(shù)最大，與煙葉的油分、結(jié)構(gòu)疏松度、色度及感官品質(zhì)呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)。高綠原酸含量的煙葉顏色較淺，感官清晰度、刺激性和余味得分較高。當(dāng)綠原酸含量超過(guò) 15mg/g ，茛蓉亭含量低于 0.2mg/g 時(shí)，煙葉的感官品質(zhì)達(dá)到最佳[54]

3.7 色素

煙草中所含的色素主要有3種，分別是葉綠素、葉黃素和胡蘿卜素。葉綠素是最主要的色素，賦予煙葉綠色，而且對(duì)煙草香味物質(zhì)的形成和品質(zhì)的提高具有重要的貢獻(xiàn)。隨著煙草成熟度增加，葉綠素含量逐漸減少。在煙草調(diào)制過(guò)程中，大部分葉綠素會(huì)分解釋放出植醇和甲醇。新鮮煙葉中，葉黃素和胡蘿卜素含量約為葉綠素的 1/3～ 1/5。調(diào)制后，葉綠素分解更快，而葉黃素和胡蘿卜素分解速度較慢，使煙葉逐漸呈現(xiàn)黃色。最終，因葉綠素、葉黃素和胡蘿卜素的分解，調(diào)制后的煙葉中會(huì)形成多種香味的化合物。

3.8 無(wú)機(jī)元素

在生長(zhǎng)階段，煙草需要從空氣中吸收二氧化碳和水，以獲得碳、氫和氧等基本元素來(lái)支持其生長(zhǎng)發(fā)育。煙草還需要從土壤中吸收鈣、鉀等重要的無(wú)機(jī)元素，以維持其代謝過(guò)程的正常進(jìn)行。

煙草中的鈣含量與煙葉的品種、產(chǎn)地和等級(jí)有關(guān)，一般占煙葉干物質(zhì)含量的 3.4%^[55] 。煙草中存在多種形式的鈣，包括游離的鈣離子、不溶性沉淀物（如草酸鈣、碳酸鈣和硫酸鈣），以及與大分子有機(jī)物結(jié)合的羥基、磷?；头恿u基。研究表明，煙草中的鈣含量與煙葉中的煙堿含量呈正相關(guān)，而與還原糖、施木克值和評(píng)吸總分呈負(fù)相關(guān)。

煙草作為一種喜鉀作物，其品質(zhì)的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)之一就是鉀含量的高低[56]。鉀以不同形態(tài)存在于煙葉中，包括離子形態(tài)、水溶性鹽或吸附在原生質(zhì)表面。研究發(fā)現(xiàn)，適量施用鉀肥可以促進(jìn)煙葉的生長(zhǎng)，增加干物質(zhì)和芳香物質(zhì)的存積，提高產(chǎn)量，同時(shí)改善葉片的顏色、品質(zhì)、燃燒性和吸濕性。

3.9 評(píng)價(jià)煙草品質(zhì)指標(biāo)

目前，評(píng)價(jià)煙葉內(nèi)在質(zhì)量的化學(xué)指標(biāo)主要包括氮堿比、糖氮比和糖堿比、煙堿與總揮發(fā)性堿的比值、水溶性糖與揮發(fā)堿類的比值、施木克值（水溶性糖類含量與蛋白質(zhì)含量之比值）以及焦油煙堿比。這些指標(biāo)在評(píng)估煙草質(zhì)量的過(guò)程中起著重要的作用。比如，氮堿比過(guò)大會(huì)導(dǎo)致煙氣香味減少，糖氮比和糖堿比接近 10：1 時(shí)被認(rèn)為是最佳比例，施木克值越高則表示煙草質(zhì)量越好。此外，焦油煙堿比作為衡量安全性的指標(biāo)，二者的比值越小越好，可以減少吸煙危害，同時(shí)滿足吸煙者對(duì)煙堿刺激和興奮的需求。因此，這些指標(biāo)對(duì)于煙葉質(zhì)量的評(píng)估和卷煙產(chǎn)品的生產(chǎn)具有重要意義。

4展望

煙葉品質(zhì)是影響煙草產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的重要因素，直接關(guān)系到產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和消費(fèi)者的滿意度。隨著消費(fèi)者對(duì)煙草產(chǎn)品質(zhì)量要求的提升，以及市場(chǎng)對(duì)高端煙草產(chǎn)品需求的增加，煙葉品質(zhì)的提升已成為煙草行業(yè)亟需關(guān)注的焦點(diǎn)。傳統(tǒng)的種植和加工技術(shù)面臨現(xiàn)代科技的挑戰(zhàn)，行業(yè)需要通過(guò)創(chuàng)新手段來(lái)提高煙葉的品質(zhì)和一致性。同時(shí)，全球氣候變化、土壤退化和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展等問(wèn)題也對(duì)煙葉的生產(chǎn)提出了新的要求。煙農(nóng)在追求高產(chǎn)的同時(shí)，更需注重?zé)熑~的風(fēng)味、香氣和化學(xué)成分。這不僅涉及生產(chǎn)技術(shù)的改進(jìn)，還需要對(duì)種植環(huán)境和管理模式進(jìn)行全面評(píng)估。此外，消費(fèi)者對(duì)健康的關(guān)注和對(duì)低危害產(chǎn)品的偏好，促使煙草企業(yè)不斷探索新型煙葉的研發(fā)，以滿足市場(chǎng)的變化。在這種背景下，煙葉品質(zhì)的提升不僅是一項(xiàng)技術(shù)性挑戰(zhàn)，更是企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。我們展望了未來(lái)，探討煙葉品質(zhì)提升的路徑和策略，為煙草行業(yè)的各個(gè)參與者提供有益的思路和指導(dǎo)。

4.1 技術(shù)進(jìn)步對(duì)品質(zhì)研究的推動(dòng)

隨著生物技術(shù)和信息技術(shù)的快速發(fā)展，煙草品質(zhì)的研究面臨前所未有的機(jī)遇?；蚪M學(xué)技術(shù)的進(jìn)步使研究者能夠深入挖掘與煙草品質(zhì)相關(guān)的遺傳信息。通過(guò)全基因組關(guān)聯(lián)分析，研究人員可以識(shí)別出影響煙葉品質(zhì)的關(guān)鍵基因，并對(duì)其進(jìn)行功能驗(yàn)證。這為煙草品種的精準(zhǔn)改良提供了科學(xué)依據(jù)。代謝組學(xué)技術(shù)可以幫助研究者全面分析煙葉中的代謝物成分，并探索其與品質(zhì)之間的關(guān)系。通過(guò)比較不同品種和生長(zhǎng)條件下的代謝組，研究者能夠識(shí)別出與優(yōu)質(zhì)煙葉相關(guān)的特征代謝物，從而為煙草品質(zhì)的優(yōu)化提供新的思路。表觀基因組學(xué)為研究基因表達(dá)調(diào)控提供了新的視角。通過(guò)分析不同生長(zhǎng)階段及環(huán)境條件下煙草品種的表觀遺傳特征，研究者可以揭示環(huán)境因素如何影響煙葉品質(zhì)，為未來(lái)的育種工作提供指導(dǎo)。

4.2市場(chǎng)需求與品質(zhì)研究的結(jié)合

消費(fèi)者對(duì)煙草產(chǎn)品的需求日益多樣化，推動(dòng)了煙草品質(zhì)研究的進(jìn)展。隨著人們健康意識(shí)的提高，低害煙草產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)成為研究的熱點(diǎn)。未來(lái)的研究將聚焦于降低煙草中的有害成分，同時(shí)保留煙草的風(fēng)味特性。這要求研究者在化學(xué)成分分析和煙氣質(zhì)量控制方面進(jìn)行深入探索。消費(fèi)者對(duì)個(gè)性化和獨(dú)特口感的追求，促使煙草產(chǎn)品的多樣化發(fā)展。未來(lái)，研究者可以利用消費(fèi)者偏好的數(shù)據(jù)，結(jié)合煙草品質(zhì)的研究，開(kāi)發(fā)出更符合市場(chǎng)需求的新型煙草產(chǎn)品。

4.3 優(yōu)化栽培環(huán)境

優(yōu)化栽培環(huán)境以提升煙葉品質(zhì)是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)煙草生產(chǎn)的重要方向。通過(guò)科學(xué)管理土壤肥力、調(diào)控水分以及適應(yīng)氣候變化，可以有效改善煙葉的生長(zhǎng)條件，進(jìn)而提升其化學(xué)成分和感官特性。未來(lái)，精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)技術(shù)的應(yīng)用將使實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤和氣候成為可能，從而為煙草生長(zhǎng)提供更加有利的環(huán)境。此外，開(kāi)發(fā)適應(yīng)性強(qiáng)的煙草品種，并結(jié)合現(xiàn)代栽培技術(shù)，將有助于提高煙葉的整體品質(zhì)，滿足市場(chǎng)對(duì)高品質(zhì)煙草的需求。通過(guò)這些綜合措施，不僅可以提升煙葉的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，還能促進(jìn)環(huán)境保護(hù)和資源的可持續(xù)利用。

煙草品質(zhì)研究是一個(gè)復(fù)雜而多維的課題，涉及遺傳學(xué)、代謝學(xué)、物理化學(xué)以及消費(fèi)者行為等多個(gè)領(lǐng)域。隨著科技的進(jìn)步和市場(chǎng)需求的變化，煙草品質(zhì)研究將在精準(zhǔn)育種、可持續(xù)生產(chǎn)和滿足消費(fèi)者需求等方面不斷深化。未來(lái)，研究者應(yīng)加強(qiáng)跨學(xué)科合作，利用現(xiàn)代科技手段，推動(dòng)煙草品質(zhì)研究的創(chuàng)新與發(fā)展。通過(guò)綜合考慮煙草的外觀特征、物理化學(xué)特性、化學(xué)成分和煙氣質(zhì)量等多方面因素，可以提升煙草的整體品質(zhì)，滿足市場(chǎng)多樣化的需求，促進(jìn)煙草行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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Research Progress on Constituent Elements of Tobacco Quality

GAO Mingbo1 ，DU Xinghua1 ，ZHANG Chi2 LIU Zijin2 ， CHEN Mingxun2 and ZHANG Xifeng

（1.ChinaNatioalbaccoorporatonaairovincialopayi’aoia;2.Collegeofgronmyotht Aamp;FUniversityYanglingShaanxi71210o，China;3.ShaanxiTobaccoCompany，BaojiCompanyBaojiShanxi720oCina）

Abstract Tobacco，as an economically important leafy crop，is widely cultivated and consumed worldwide. The quality of tobacco leaves directly affects the flavor and overall quality of tobacco products， makingit a crucial factor in the development and market competitiveness of the tobacco industry. Therefore，comprehensive understanding of the components and regulatory mechanisms of tobacco leaf quality is of significant theoretical and practical significance. This article systematically reviews and analyzes the constituent elements related to tobacco leaf quality through a literature review，encompassing appearance，physical properties，smoke quality，and chemical composition. Additionally，it examines the existing issues and deficiencies in current tobacco quality research. The article proposes utilizing genomics and other biotechnological approaches to enhance germplasm and identify genes associated with quality traits in tobacco. In addition，the diversification of market demand has prompted tobacco quality research to shift towards reduced-harm and personalized products，necessitating more indepth chemical composition analysis and smoke quality control. Moreover，optimizing the cultivation environments，scientifically managing soil and water，and applying precision agriculture technologies can help refine the chemical composition and sensory characteristics of tobacco leaves. In the future， research on tobacco quality will continue to deepen， with interdisciplinary collaboration and modern technology driving the sustainable development of the tobacco industry. This will meet the market's demand for high-quality tobacco and provide a reference for the development of the tobacco industry.

Key wordsTobacco；Quality；Characteristic；Research progress

Received 2024-08-27 Returned 2024-11-07

Foundation itemConstruction of a Standardized System for Mechanized Tobacco Agriculture and Demonstration of Agricultural Machinery-Agronomy Integration in the Tobacco-Growing Regions of Shaanxi（No.KJ-2022-02）.

First author GAO Mingbo，male，master，agronomist.Research area： tobacco leaf production technology and its extension，E-mail： gmbxinong 163.com

Corresponding author ZHANG Xifeng，male，master，agronomist. Research area： tobacco leaf cultivation and curing technology. E-mail： xifengzhangO9o824@yeah. net

（責(zé)任編輯：成敏Responsible editor：CHENG Min）