多雨寡照上部煙葉烘烤工藝研究

譚方利等

摘要[目的]探索出適合湖南多雨寡日照氣候下上部葉的最佳烘烤工藝。[方法]試驗(yàn)以湖南煙區(qū)的多雨寡日照條件下的上部葉為材料，設(shè)置3種烘烤工藝，主變黃期溫濕度分別為（38.5±0.5）/（38.5±0.5）℃、（40.5±0.5）/（39.5±0.5）℃、（42.5±0.5）/（40.5±05）℃，其余均按照湖南省現(xiàn)行優(yōu)質(zhì)煙烘烤工藝進(jìn)行，分析不同烘烤工藝對(duì)湖南多雨寡日照上部葉的烘烤效益影響。[結(jié)果]試驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，主變黃溫濕度為42～43 ℃/40～41 ℃的處理Ⅲ烤后煙葉質(zhì)量較其他2個(gè)處理明顯要高，且能夠有效減少烘烤用時(shí)和烘烤耗能，烤后煙葉中上等煙比例明顯提高。[結(jié)論]研究可為湖南煙區(qū)選擇適合多雨寡日照煙葉烘烤工藝提供參考。

關(guān)鍵詞多雨寡照；上部葉；工藝

中圖分類號(hào)S572文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2015）24-241-03

烤煙上部葉產(chǎn)量占整株總產(chǎn)量的30%～45%，且較其他部位有較低的含梗率，其對(duì)烤煙總體質(zhì)量和產(chǎn)量都具有很大的影響[1]。但不同煙區(qū)上部葉成熟過程中氣候存在差異，因此上部葉采烤時(shí)具有明顯的地域生態(tài)特點(diǎn)，其內(nèi)在物質(zhì)營養(yǎng)成分存在較大差異，因此導(dǎo)致上部葉在烘烤工藝方面存在較大差異。湖南是主要的典型濃香型煙葉產(chǎn)區(qū)之一，近年來上部葉成熟時(shí)期時(shí)常遭受連續(xù)降水、日照不足，加重了上部葉烘烤的難度。上部葉生長過程中長期陰雨寡日照，致使上部煙葉水分含量偏大，干物質(zhì)積累相對(duì)虧缺，蛋白質(zhì)、葉綠素等含氮組分較高，導(dǎo)致煙葉易烤性好，耐烤性差[2]。目前，國內(nèi)研究主要集中在降低主變黃溫濕度、延長變黃時(shí)間、改變采收方式和調(diào)制方式等促使常規(guī)煙葉初烤煙內(nèi)在化學(xué)成分協(xié)調(diào)和改善煙葉外觀質(zhì)量[3-6]方面，但在多雨寡照上部煙葉的工藝調(diào)整優(yōu)化方面研究較少。筆者通過對(duì)湖南多雨寡日照上部葉烘烤工藝的試驗(yàn)研究，以期為湖南煙區(qū)提供適合的多雨寡日照煙葉精益烘烤工藝，減少此類煙葉烘烤的盲目性。

1材料與方法

1.1材料

供試品種為湘煙3號(hào)葉位14～16。試驗(yàn)煙田連片6.7 hm2，土壤肥力相對(duì)均勻一致。試驗(yàn)材料移栽期相同，田間管理按照湖南郴州優(yōu)質(zhì)烤煙栽培生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行。

試驗(yàn)所用烤房為氣流上升式烤房，裝煙室規(guī)格800 cm×280 cm×350 cm，烤房所用溫濕自控儀為江蘇科地公司生產(chǎn)，風(fēng)機(jī)為1.5～2.2 kW三相軸流電機(jī)（福建華大電機(jī)有限公司生產(chǎn)），試驗(yàn)所用分風(fēng)板為云南煙草機(jī)械公司生產(chǎn)，規(guī)格為133.5 cm×40.0 cm。試驗(yàn)采用煙夾裝煙，煙夾等相關(guān)烤房設(shè)備均按相關(guān)要求自制[7]。恒溫恒濕箱、電熱鼓風(fēng)干燥箱、精密電子天平各1臺(tái)。

烘烤用散煤以均價(jià)600元/t計(jì)，用電均價(jià)以0.8元/（kW·h）計(jì)。此外，試驗(yàn)過程中雇工價(jià)格均以當(dāng)?shù)匚飪r(jià)為準(zhǔn)。

1.2方法

該試驗(yàn)于2014年6～8月在湖南省郴州桂陽方元煙葉品種科技示范園進(jìn)行。對(duì)多雨寡日照煙葉設(shè)置3個(gè)處理，如表1所示。

煙葉采收、裝炕等均由當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)豐富的煙農(nóng)進(jìn)行操作，試驗(yàn)過程中每4 h記錄一次各處理烤房溫濕度及煙葉狀態(tài)變化。試驗(yàn)過程樣品水分測(cè)定采用烘箱法105 ℃殺青15～20 min，65～70 ℃直至樣品2次稱量基本恒重[8]。對(duì)不同處理變黃階段、定色階段結(jié)束時(shí)隨機(jī)均勻抽取15片煙葉統(tǒng)計(jì)煙葉特殊情況發(fā)生概率，對(duì)烤后煙葉參照烤煙42級(jí)國家標(biāo)準(zhǔn)[9-10]進(jìn)行分級(jí)統(tǒng)計(jì)。

2結(jié)果與分析

2.1烘烤曲線分析

由表1結(jié)合圖1綜合分析可知，在烘烤進(jìn)程0～12 h期間，處理Ⅲ較其他2個(gè)處理升溫較快，基本同時(shí)達(dá)到試驗(yàn)設(shè)置溫濕度。在12～45 h期間，由圖1可清晰看出處理Ⅲ變黃階段溫濕度明顯高于處理Ⅰ、Ⅱ，處理Ⅰ、Ⅱ在主變黃階段溫濕差較處理Ⅰ處理Ⅲ、處理Ⅱ處理Ⅲ相比差距較小。結(jié)合表1可得，處理Ⅲ在48 h左右轉(zhuǎn)火定色，開始升溫進(jìn)入定色期，處理Ⅱ、Ⅲ在64 h左右升溫進(jìn)入定色期。3個(gè)處理在烘烤進(jìn)入120 h之后溫濕度差別不大。再綜合表1、圖1分析可知，3個(gè)多雨寡日照烤煙不同工藝的設(shè)計(jì)最大的區(qū)別在于變黃階段的溫濕度設(shè)置，即在烘烤12～45 h時(shí)差異表現(xiàn)最為明顯。

2.2不同處理烘烤過程分析

2.2.1變黃階段分析。

由表1可知，3個(gè)處理主變黃期穩(wěn)

溫時(shí)間：Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ，主變黃期結(jié)束時(shí)3個(gè)處理煙葉基本均達(dá)到

8～9成黃，且主脈發(fā)軟較明顯。變黃階段總時(shí)間：Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ，且處理Ⅰ變黃階段總時(shí)間明顯高于處理Ⅱ、Ⅲ，分別長7、15 h。此外由表2可知，變黃階段結(jié)束時(shí)處理Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ煙葉失水量分別為31.43%、33.69%、38.74%，變黃階段平均失水速率分別為0.499%/h、0.602%/h、0.807%/h?？梢娞幚恝笞凕S階段平均失水速率明顯高于處理Ⅰ、Ⅱ，分別高0.308、0.205個(gè)百分點(diǎn)每小時(shí)。從表1、2數(shù)據(jù)分析可得，處理Ⅲ的高溫高濕措施有效克服了多雨寡日照上部葉難失水的問題，可促進(jìn)煙葉相對(duì)快速變黃，加快煙葉失水速率。

變黃階段結(jié)束時(shí)，處理Ⅰ中棚煙葉黃片青筋，煙葉充分凋萎，葉尖緣向正面收攏；處理Ⅱ中棚煙葉葉片基本變黃，部分煙葉葉基部變黃，葉尖緣向正面收攏；處理Ⅲ中棚煙葉葉片基本變黃，僅葉基部微青，全棚煙葉主脈變軟。由表3可知，不同溫濕度處理?xiàng)l件下煙葉變黃程度表現(xiàn)為處理Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ。在試驗(yàn)操作過程中發(fā)現(xiàn)，處理Ⅰ和處理Ⅱ的煙葉均出現(xiàn)了不同程度的硬變黃，處理Ⅲ煙葉變黃程度雖較處理Ⅰ、Ⅱ稍低，但試驗(yàn)數(shù)據(jù)及煙葉狀態(tài)表明處理Ⅲ煙葉失水程度稍高，煙葉凋萎塌架，不存在硬變黃情況。

Ⅰ26.67下棚煙葉變黃9成，下棚部分煙葉主脈充分發(fā)軟30.00下棚煙葉主脈變白并收縮變細(xì)，葉片掛灰較多40.00全棚煙葉主脈干燥，洇片較多

Ⅱ6.67下棚煙葉變黃8～9成，下棚煙葉主脈充分發(fā)軟20.00下棚煙葉主脈變白并收縮變細(xì)，葉片中度掛灰26.67全棚煙葉主脈干燥，洇筋稍多

Ⅲ0下棚煙葉變黃8成左右，葉基部微青，全棚煙葉主脈變軟6.67中棚煙葉主脈變白并收縮變細(xì)，葉片掛灰較少13.33全棚煙葉主脈干燥，洇筋程度中等

2.2.2定色與干筋階段分析。

由表1和3可知，不同處理定色階段時(shí)長表現(xiàn)為Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ，定色階段結(jié)束后煙葉均出現(xiàn)不同程度掛灰煙，處理Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的掛灰煙發(fā)生率分別為30.00%、2000%、6.67%。試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，主變黃期的高溫高濕即處理Ⅲ使煙葉充分凋萎發(fā)軟可有效降低掛灰煙的發(fā)生，且掛灰煙幾率較其他2個(gè)處理分別減小了23.33和13.33個(gè)百分點(diǎn)。由此可見，慢升溫定色有利于煙葉定色可減少煙葉褐變發(fā)生率。

同樣由表1和3可知，不同處理干筋階段總時(shí)間為：Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ，干筋末期烤房內(nèi)洇筋煙發(fā)生率分別為40.00%、2667%、13.33%，煙葉洇筋程度表現(xiàn)為：Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ。其中處理Ⅲ洇筋程度明顯低于處理Ⅰ、Ⅱ，分別降低26.67、13.34個(gè)百分點(diǎn)。

由于各處理在變黃階段結(jié)束后，煙葉失水量大小為：Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ（表2），且定色階段結(jié)束后，煙葉掛灰程度表現(xiàn)為：Ⅰ>Ⅱ>Ⅲ（表3），導(dǎo)致煙葉進(jìn)入干筋階段后，各處理的洇筋程度不同，且處理Ⅰ洇筋最嚴(yán)重，處理Ⅱ次之，處理Ⅲ洇筋程度最輕?？梢钥闯?，隨著主變黃溫濕度的提高，干筋階段結(jié)束后，煙葉的洇筋程度逐漸降低，并且當(dāng)煙葉的主變黃溫濕度為42～43 ℃/40～41 ℃（處理Ⅲ）時(shí)，煙葉的洇筋程度最低。

2.2.3不同處理烘烤能耗與烘烤效益。

由表4可知，不同處理烤后煙葉中上等煙比例分別為：Ⅲ>Ⅱ>Ⅰ，以處理Ⅲ最高為84.64%，分別高于處理Ⅰ、Ⅱ 14.23、6.87個(gè)百分點(diǎn)，與胡日生等、劉中威等、方明等[11-13]研究結(jié)果基本一致。從表4烘烤耗能方面可知，在耗電量方面處理Ⅱ、Ⅲ差異并不明顯，以處理Ⅰ耗電量最多為379 kW·h；在3個(gè)處理耗煤量方面有較大差異，各處理單房耗煤量分別為1 109、1 050、984 kg，其中以處理Ⅰ耗煤量最多處理Ⅲ耗煤量最少。不同處理至烘烤結(jié)束時(shí)單房成本以處理Ⅰ最高，處理Ⅲ最低，分別低于處理Ⅰ、Ⅱ97.4元和48.4元。從單位重量干煙耗能方面來看，處理Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分別為1.34、1.23、1.10元/kg，以處理Ⅲ單位重量干煙耗能最低。

3結(jié)論與討論

試驗(yàn)顯示，適當(dāng)提高煙葉的主變黃溫濕度，能夠縮短煙葉烘烤總時(shí)間，改善煙葉外觀質(zhì)量，提高上中等煙比例，并且處理Ⅲ表現(xiàn)最好，說明主變黃溫濕度為（42.5±0.5）/（40.5±0.5）℃的烘烤工藝更適合多雨寡照上部煙葉的烘烤。

對(duì)于多雨寡照上部煙葉，轉(zhuǎn)火時(shí)煙葉變黃程度宜稍低，以7～8成為宜，失水干燥程度宜稍高，達(dá)到主脈變軟；定色階段的濕球溫度要低些，升溫的速度相對(duì)較慢，在烘烤過程中應(yīng)注意控溫排濕。此外，干筋期適當(dāng)拉長54 ℃的穩(wěn)溫時(shí)間，有利于煙葉形成更多的致香物質(zhì)[14-16]。

由于湖南多雨寡照上部煙葉相對(duì)含水量較大，且上部煙葉組織結(jié)構(gòu)緊密[17-18]，適當(dāng)提高煙葉的主變黃溫濕度，能夠使蛋白酶的活性增強(qiáng)，使其更快地水解相應(yīng)的蛋白質(zhì)，加快煙葉將大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì)的速率，這一點(diǎn)與李長軍等的研究結(jié)果[19]相同。另外試驗(yàn)結(jié)果顯示，提高主變黃溫濕度，能夠加快煙葉中自由水分排出的速率。當(dāng)煙葉強(qiáng)制失水時(shí)，能夠加快煙葉在烘烤期間的變黃速度，縮短變黃時(shí)間，這與楊樹勛等的研究[20]相符合。

煙葉出現(xiàn)洇筋可能由于湘煙3號(hào)含水較多，而烤房內(nèi)的空氣溫度不能使葉脈中的水分及時(shí)排出，使部分水分積累在葉脈周圍，當(dāng)升高溫度時(shí)，吸濕的主脈及葉片變成了黑褐色。該試驗(yàn)只是研究了如何改善多雨寡照上部煙葉烤后煙的外觀質(zhì)量及烘烤能耗方面內(nèi)容，而對(duì)于多雨寡日照上部煙葉在烘烤過程中極易發(fā)生洇筋的現(xiàn)象，仍需要進(jìn)一步研究。

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