不同烘烤工藝條件下煙葉淀粉含量變化規(guī)律的研究

張 麗，劉本坤，鄒登相，湯 玲 ，廖海伶 ，李紫微 ，蔣 杰 ，李迪秦，朱列書

（1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)東方科技學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128；2.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410128）

淀粉是煙葉中最重要的有機(jī)物，決定著煙葉內(nèi)在品質(zhì)和外觀等級(jí)質(zhì)量的優(yōu)劣[1-2]，烤后煙葉殘留的淀粉含量是對(duì)煙葉色、香、味不利的化合物，嚴(yán)重影響煙葉的外觀和內(nèi)在質(zhì)量[3]。國(guó)外優(yōu)質(zhì)烤煙煙葉淀粉含量約為1%～2%，而我國(guó)煙葉中淀粉含量約為4%～6%[4]。煙葉中的淀粉含量過(guò)高，煙葉燃燒不完全，產(chǎn)生焦糊氣味，影響煙葉的吸味品質(zhì)，淀粉含量測(cè)定已成為煙草品質(zhì)評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)之一[4-5]，煙葉中淀粉含量高已成為制約我國(guó)煙葉質(zhì)量提高的一個(gè)重要因素。因此，如何在煙葉調(diào)制過(guò)程中，有效的降低煙葉中的淀粉含量，是目前煙草界研究的重點(diǎn)。本研究中，采用kcky-B型煙葉智能控制烘烤箱，通過(guò)調(diào)整烤煙三段式烘烤過(guò)程中的溫濕度，探討不同部位煙葉淀粉含量在烘烤過(guò)程中的變化規(guī)律，其目的就是為制定科學(xué)的烘烤工藝和降低煙葉中淀粉含量提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)在湖南長(zhǎng)沙中國(guó)煙草中南農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站進(jìn)行。供試煙葉品種為K326。播種時(shí)間為2010年12月24日，移栽時(shí)間為2011年3月16日。種植密度16 500株/hm2，試驗(yàn)地面積1 800 m2，其種植技術(shù)按照該品種在長(zhǎng)沙地區(qū)的種植技術(shù)措施進(jìn)行。下部煙葉采烤時(shí)間為6月10日，烘烤調(diào)制時(shí)間為132 h；中部煙葉采烤時(shí)間為6月25日，烘烤調(diào)制時(shí)間為152 h；上部煙葉采烤時(shí)間為7月10日，烘烤調(diào)制時(shí)間為172 h。所需試驗(yàn)材料采用定位葉片方式，成熟采摘，編桿烘烤。試驗(yàn)煙葉烘烤采用福建南平生產(chǎn)的kcky-B型煙葉智能控制烘烤箱。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在烤煙三段式烘烤工藝的基礎(chǔ)上，調(diào)整烘烤工藝參數(shù)和煙葉烘烤診斷指標(biāo)，按煙葉不同生長(zhǎng)部位，分為下部葉（倒 14、15位葉）、中部葉（倒 9、10位葉）、上部葉（倒5、6位葉）。每個(gè)煙葉部位設(shè)4個(gè)處理，2次重復(fù)。具體試驗(yàn)設(shè)計(jì)如下。

處理Ⅰ：低溫低濕變黃烘烤工藝。點(diǎn)火后以1℃/h的速度將干球溫度升到36℃，濕球溫度33℃，穩(wěn)溫穩(wěn)濕，使煙葉葉片變黃9成，主脈1/2變軟，葉片凋萎發(fā)軟；然后以1℃/2h的速度升溫到40℃，濕球溫度36℃，穩(wěn)溫穩(wěn)濕，使煙葉變黃達(dá)黃片青筋（葉片全黃，主脈微青），主脈變軟，葉片充分凋萎塌架；再以1℃/2h的速度升溫至45℃，濕球溫度38℃，穩(wěn)溫穩(wěn)濕，使煙葉變黃達(dá)黃片黃筋，葉片干燥達(dá)到軟卷筒。接著以1℃/2h的速度升溫至50℃，濕球溫度39℃，穩(wěn)溫穩(wěn)濕，使煙葉干燥達(dá)到小卷筒狀態(tài)（葉片干燥2/3）；再以1℃/2h的速度升溫至54℃，濕球溫度40℃，穩(wěn)溫穩(wěn)濕，使葉片干燥，煙葉達(dá)到大卷筒，并延長(zhǎng)時(shí)間12 h以上。最后以1℃/h的速度升溫到68℃，濕球溫度42℃，穩(wěn)溫穩(wěn)濕，使全炕煙葉干筋。

處理Ⅱ：中溫高濕變黃烘烤工藝。點(diǎn)火后以1℃/h的速度將干球溫度升到38℃，濕球溫度37℃，穩(wěn)溫穩(wěn)濕，使煙葉變黃7成；然后以1℃/2h的速度升溫到40℃，濕球溫度38℃，穩(wěn)溫穩(wěn)濕，使煙葉變黃達(dá)黃片青筋（葉片全黃，主脈微青），主脈變軟，葉片充分凋萎塌架；再以1℃/2h的速度升溫至45℃，濕球溫度39℃，穩(wěn)溫穩(wěn)濕，使煙葉變黃達(dá)黃片黃筋，葉片干燥達(dá)到軟卷筒。接著以1℃/2h的速度升溫至50℃，濕球溫度39℃，穩(wěn)溫穩(wěn)濕，使煙葉干燥達(dá)到小卷筒狀態(tài)（葉片干燥2/3）；再以1℃/2h的速度升溫至54℃，濕球溫度40℃，穩(wěn)溫穩(wěn)濕，使葉片干燥，煙葉達(dá)到大卷筒，并延長(zhǎng)時(shí)間12 h以上。最后以1℃/h的速度升溫到68℃，濕球溫度42℃，穩(wěn)溫穩(wěn)濕，使全炕煙葉干筋。

處理Ⅲ：高溫高濕變黃烘烤工藝[6]。點(diǎn)火后以3℃/h的速度將干球溫度升到40℃，濕球溫度39℃，穩(wěn)溫穩(wěn)濕，使煙葉變黃7～8成；然后以1℃/3h的速度降低濕度到37℃，穩(wěn)溫穩(wěn)濕，使煙葉變黃達(dá)黃片青筋（葉片全黃，主脈微青），主脈變軟，葉片充分凋萎塌架；再以1℃/3h的速度升溫至45℃，濕球溫度39℃，穩(wěn)溫穩(wěn)濕，使煙葉變黃達(dá)黃片黃筋，葉片干燥達(dá)到軟卷筒。再以1℃/3h的速度升溫至50℃，濕球溫度39℃，穩(wěn)溫穩(wěn)濕，使煙葉干燥達(dá)到小卷筒狀態(tài)（葉片干燥2/3）。再以1℃/3h的速度升溫至54℃，濕球溫度40℃，穩(wěn)溫穩(wěn)濕，使葉片干燥，煙葉達(dá)到大卷筒，并延長(zhǎng)時(shí)間12 h以上。最后以3℃/h的速度升溫到68℃，濕球溫度42℃，穩(wěn)溫穩(wěn)濕，使全炕煙葉干筋。

處理Ⅳ（CK）：中溫中濕變黃烘烤工藝。點(diǎn)火后以1℃/h的速度將干球溫度升到38℃，濕球溫度36℃，穩(wěn)溫穩(wěn)濕，使煙葉變黃8成，主脈1/2變軟，葉片凋萎發(fā)軟；然后以1℃/2h的速度升溫到40℃，濕球溫度38℃，穩(wěn)溫穩(wěn)濕，使煙葉變黃達(dá)黃片青筋（葉片全黃，主脈微青），主脈變軟，葉片充分凋萎塌架；再以1℃/2h的速度升溫至45℃，濕球溫度39℃，穩(wěn)溫穩(wěn)濕，使煙葉變黃達(dá)黃片黃筋，葉片干燥達(dá)到軟卷筒。接著以1℃/2h的速度升溫至50℃，濕球溫度39℃，穩(wěn)溫穩(wěn)濕，使煙葉干燥達(dá)到小卷筒狀態(tài)（葉片干燥2/3）；再以1℃/2h的速度升溫至54℃，濕球溫度40℃，穩(wěn)溫穩(wěn)濕，使葉片干燥，煙葉達(dá)到大卷筒，并延長(zhǎng)時(shí)間12h以上。最后以1℃/h的速度升溫到68℃，濕球溫度42℃，穩(wěn)溫穩(wěn)濕，使全炕煙葉干筋。

1.3 煙葉取樣方法

分別在點(diǎn)火前和煙葉烘烤過(guò)程中每6 h取樣一次，直至烘烤結(jié)束。每次取樣5片煙葉，采用全葉法。用紙袋裝好用烘箱烘干（先用105℃殺青15 min，再用67℃烘干備用）。

將煙葉的主脈去除，用高速粉碎機(jī)將煙葉粉碎，過(guò)80目篩后用樣品袋裝好，避潮濕，避光保存。

1.4 分析方法

淀粉測(cè)定采用碘顯色法，準(zhǔn)確稱取過(guò)80目篩煙粉1.000 g，放入50 mL燒杯中，加入20 mL蒸餾水，攪拌下加熱至沸騰，保持5 min，過(guò)濾。殘?jiān)脽嵴麴s水洗滌（5 mL×3，用碘－碘化鉀溶液檢測(cè)淀粉是否洗凈），棄去殘?jiān)?，合并濾液。濾液再加熱至沸騰，保持10 min，冷卻至室溫，轉(zhuǎn)入50 mL容量瓶中，用蒸餾水定容、搖勻。

取10 mL煙樣淀粉樣品液，加入0.5 mL碘－碘化鉀溶液，以空白（10 mL蒸餾水＋0.5 mL碘－碘化鉀溶液，下同）為參比，于600 nm處測(cè)定樣品液的吸光度，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算煙樣的淀粉含量。

1.5 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel2003及DPS7.50進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同烘烤工藝對(duì)烤煙下部葉片淀粉含量的影響

從圖1可知，不同烘烤工藝對(duì)下部葉片淀粉含量的影響基本一致。4個(gè)處理烤煙淀粉含量隨烘烤時(shí)間大致呈“L”型趨勢(shì)下降。低溫低濕烘烤工藝（處理Ⅰ）在烘烤前6 h內(nèi)淀粉含量近乎不變；烘烤6 h后淀粉含量開始下降，到42 h時(shí)淀粉含量從烘烤前的28%降至7%，淀粉下降率為75%；其后淀粉含量下降平緩至烘烤結(jié)束淀粉含量緩慢降解到5%。中溫高濕烘烤工藝（處理Ⅱ）在烘烤前24 h內(nèi)下降迅速，其淀粉含量從烘烤前的28%降至10%，淀粉下降率為64.29%；之后淀粉下降有一個(gè)平緩的趨勢(shì)，在烘烤24~48 h時(shí)間段內(nèi)淀粉含量下降平緩，淀粉含量從10%下降到6%，下降率為45.45%；至烘烤結(jié)束淀粉含量緩慢降解到5%。高溫高濕烘烤工藝（處理Ⅲ）在烘烤前12 h內(nèi)下降迅速，其淀粉含量從烘烤前的28%降至16%，淀粉下降率為42.86%；在烘烤12～66 h時(shí)間段內(nèi)淀粉含量下降平緩，淀粉含量從16%下降到5.67%，下降率為64.56%；至烘烤結(jié)束淀粉含量緩慢降解到5%。中溫中濕烘烤工藝（處理Ⅳ）中在烘烤前24 h內(nèi)淀粉含量下降迅速，其淀粉含量從烘烤前的28%降至11%，淀粉下降率為60.71%；在烘烤24～48 h時(shí)間段內(nèi)淀粉含量下降平緩，淀粉含量從24 h的11%下降到6%，下降率為45.45%；至烘烤結(jié)束淀粉含量緩慢降解到4%。

由此可以看出，4個(gè)處理在烘烤的前24 h內(nèi)淀粉含量下降速率基本一致；從24～66 h不同處理淀粉含量下降速率有差異，其中高溫高濕烘烤工藝下降速率最大，其余三種工藝基本一致，只是數(shù)值大小略有差異；自烘烤66 h后，所有處理均呈現(xiàn)緩慢下降趨勢(shì)，最后除中溫中濕烘烤工藝淀粉含量為4%以外，其余均為5%。這表明中溫中濕烘烤工藝更有利于降低下部煙葉淀粉含量。

2.2 不同烘烤工藝對(duì)烤煙中部葉片淀粉含量的影響

從圖2可知，成熟煙葉的中部葉片淀粉含量仍達(dá)30%左右，調(diào)制后淀粉含量隨烘烤的進(jìn)行而逐步減少到5%左右。烘烤前42 h內(nèi)以中溫中濕烘烤工藝的烤煙淀粉含量下降最快，低溫低濕烘烤工藝的烤煙淀粉含量下降最緩。在整個(gè)烘烤過(guò)程中，不同處理下，中部煙葉淀粉含量隨烘烤時(shí)間下降曲線比下部煙葉的平緩。其中采用中溫高濕工藝的淀粉含量變化稍復(fù)雜，最后煙葉的淀粉含量比其余處理均高1%，達(dá)到6%；其他工藝中淀粉含量表現(xiàn)出一定的規(guī)律性變化，且最后煙葉淀粉含量均在5%。

2.3 不同烘烤工藝對(duì)烤煙上部葉片淀粉含量的影響

從圖3可知，烤煙上部葉片淀粉含量隨烘烤的進(jìn)行而逐步減少，在48 h之前各個(gè)烘烤工藝對(duì)上部葉淀粉含量下降的影響表現(xiàn)明顯，48 h后4種工藝在淀粉含量減少上均表現(xiàn)出平穩(wěn)的趨勢(shì)，與下部葉片的變化趨勢(shì)相近，可以形象的用字母“L”表示。但與下部葉片不同的是，烘烤前48 h內(nèi)，4個(gè)處理對(duì)烤煙上部葉片淀粉含量的影響差異相對(duì)較大。其中，中溫中濕烘烤工藝（處理Ⅳ）在烘烤前12 h內(nèi)有一個(gè)相對(duì)平穩(wěn)的趨勢(shì)，12 h過(guò)后淀粉含量下降陡然加劇，短短48 h內(nèi)其淀粉含量從烘烤前的32%降至10%，淀粉下降率為68.75%，烘烤54 h過(guò)后淀粉含量下降速度非常緩慢，至烘烤結(jié)束時(shí)淀粉含量緩慢降解到6%。而低溫低濕烘烤工藝（處理Ⅰ）在烘烤前24 h內(nèi)淀粉含量急劇降低，短短24 h淀粉含量從烘烤前的29%降至烘烤24 h后的10%，淀粉含量下降率為65.52%；在烘烤24～72 h內(nèi)淀粉含量下降較緩，這一時(shí)間段內(nèi)淀粉含量下降率為30%；72 h過(guò)后淀粉含量下降得比前一階段更緩，至烘烤結(jié)束淀粉含量緩慢降解到5%。中溫高濕烘烤工藝（處理Ⅱ）在烘烤前36 h內(nèi)下降迅速，其淀粉含量從烘烤前的31%降至9%，淀粉下降率為70.97%；之后淀粉下降經(jīng)過(guò)一個(gè)平緩的趨勢(shì)，在烘烤36～60 h時(shí)間段內(nèi)淀粉含量下降平緩，淀粉含量從9%下降到6%，下降率為33.33%；至烘烤結(jié)束淀粉含量緩慢降解到4%。高溫高濕烘烤工藝（處理Ⅲ）在烘烤前12 h內(nèi)下降緩慢，其淀粉含量從烘烤前的32%降至29%，淀粉下降率僅為9.38%；在烘烤12～60 h時(shí)間段內(nèi)淀粉含量下降迅速，淀粉含量從12h的29%下降到9.5%，下降率為67.24%；其后淀粉含量下降平穩(wěn)至烘烤結(jié)束淀粉含量緩慢降解到6%。4個(gè)處理最后煙葉淀粉含量除低溫低濕烘烤工藝為5%外，其余處理均為6%。

3 小結(jié)與討論

（1）不同的烘烤工藝對(duì)同部位煙葉淀粉含量的影響不同，相同的烘烤工藝對(duì)不同部位煙葉的淀粉含量的影響也不同。成熟采收的鮮煙葉內(nèi)淀粉含量在調(diào)制前可達(dá)30%左右，調(diào)制后淀粉含量減少到5%～6%，但相同部位煙葉采用不同的烘烤工藝，煙葉淀粉含量有差異，這和前人的研究結(jié)果基本一致[7-8]。

（2）在調(diào)制過(guò)程中，烤煙煙葉淀粉含量隨烘烤的進(jìn)行而逐步下降，上部煙葉下降速度較下部煙葉慢。淀粉含量下降曲線圖均可以形象地用字母“L”表示，但相同部位煙葉采用不同的工藝，淀粉的下降速率有差異，最后煙葉淀粉含量也不盡相同，就煙葉的淀粉轉(zhuǎn)化而言，采用中溫中濕變黃烘烤工藝和高溫高濕變黃烘烤工藝較好，下部煙葉烤后煙葉的淀粉含量約4%～5%，中部煙葉、上部煙葉烤后淀粉含量也較低。

但對(duì)不同煙葉品種，以及相同部位的煙葉，在烘烤過(guò)程中淀粉的降解規(guī)律和速率都會(huì)有差異，最終采用哪種烘烤工藝，還需要我們根據(jù)不同的品種，進(jìn)一步的進(jìn)行研究探討；同時(shí)，為了保證試驗(yàn)結(jié)果的可靠性，要盡可能的采摘相同部位成熟度基本一致的煙葉烘烤。

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