氣流下降式密集烤房烘烤變黃程度對煙葉質(zhì)量的影響

任杰，孫衛(wèi)東，饒智，許建設(shè)，龔鵬飛，袁威，丁鵬輝，解紅梅，白茹，徐世峰*，姚洪強

（1.中國農(nóng)業(yè)科學院煙草研究所，山東 青島 266101；2.陜西省煙草公司延安市公司，陜西 延安 716000；3.紅云紅河煙草（集團）有限責任公司，云南 昆明 650231；4.青島農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學與植物保護學院，山東 青島 266109）

氣流下降式密集烤房烘烤變黃程度對煙葉質(zhì)量的影響

任杰1，孫衛(wèi)東2，饒智3，許建設(shè)2，龔鵬飛2，袁威2，丁鵬輝2，解紅梅2，白茹2，徐世峰2*，姚洪強4

（1.中國農(nóng)業(yè)科學院煙草研究所，山東 青島 266101；2.陜西省煙草公司延安市公司，陜西 延安 716000；3.紅云紅河煙草（集團）有限責任公司，云南 昆明 650231；4.青島農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學與植物保護學院，山東 青島 266109）

摘 要：以延安1號中部煙葉和上部煙葉為材料，對氣流下降式密集烤房上棚、中棚和底棚煙葉分別達到黃片青筋、主脈變軟時轉(zhuǎn)火進入定色期的烤后煙葉的等級結(jié)構(gòu)、外觀質(zhì)量、化學成分協(xié)調(diào)性和感官質(zhì)量進行比較分析。結(jié)果表明，煙葉烘烤變黃期各棚間變黃程度差別較大，中部煙葉中棚變黃程度達到黃片青筋、主脈變軟時轉(zhuǎn)火，烤后煙葉上等煙比例較上棚和底棚分別提高了15.9%和23.4%，外觀質(zhì)量最好，化學成分協(xié)調(diào)，感官質(zhì)量評價最優(yōu)；在上棚達到黃片青筋、主脈變軟時轉(zhuǎn)火，則微帶青煙葉比例較大；在底棚達到黃片青筋、主脈變軟時轉(zhuǎn)火，則變黃過度，雜色煙比例較高；上部煙葉底棚變黃程度達到黃片青筋、主脈變軟時轉(zhuǎn)火，烤后上等煙比例較上棚和中棚分別提高了47.4%和20.7%，淀粉含量分別降低12.6%和5.7%，化學成分趨于協(xié)調(diào)，感官質(zhì)量最好。

關(guān) 鍵 詞：煙葉；氣流下降式密集烤房；變黃程度；簧片青筋

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煙葉烘烤過程中的變黃程度對烤煙質(zhì)量影響較大［1］，較高的變黃程度轉(zhuǎn)火進入定色期，煙葉內(nèi)淀粉、蛋白質(zhì)等分解轉(zhuǎn)化完全，烤后煙葉品質(zhì)較好，但過高的變黃程度下轉(zhuǎn)火，煙葉表現(xiàn)出“過熟”效應(yīng)，化學成分的協(xié)調(diào)性受到破壞，外觀性狀變差［2-3］；較低的變黃程度轉(zhuǎn)火，則變黃時間短，葉綠素降解不充分，容易烤青，且淀粉殘留較多，主要化學成分不協(xié)調(diào)，香味物質(zhì)總量較低，明顯表現(xiàn)出煙葉后熟度不夠。研究［2，4-5］表明，煙葉變黃達到黃片青筋、主脈變軟時轉(zhuǎn)火，烤后煙葉質(zhì)量最優(yōu)。還有研究［1，6-7］表明，下部葉在7～8成黃、中部葉在8～9成黃、上部葉在 10成黃時轉(zhuǎn)火，烤后煙葉化學成分最為協(xié)調(diào)。上述研究均是在實驗室中通過僅裝一層煙的電熱烘烤實驗柜進行，而在實際烘烤中，密集烤房的上棚、中棚和底棚煙葉的變黃程度差別較大，需對各棚煙葉最佳變黃程度進行研究。

筆者以延安1號的上部葉和中部葉為材料，研究了氣流下降式密集烤房上、中、下棚煙葉變黃程度對煙葉質(zhì)量的影響，以確定各棚煙葉最佳變黃程度，為煙葉烘烤實踐提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

供試煙葉品種為延安1號?？痉繛槊芗痉浚? m×2.7 m×3.5 m），氣流方向為下降式。

1.2 試驗設(shè)計

試驗于 2014年在延安南泥灣現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)示范園進行。選取成熟度基本一致的中部和上部位煙葉，分別裝在3個試驗烤房，裝煙層數(shù)為3層，裝煙方式為梳式煙夾，裝煙量為330夾。

設(shè)計42 oC上棚變黃程度達到黃片青筋、主脈變軟轉(zhuǎn)火（Y1）、42 oC中棚變黃程度達到黃片青筋、主脈變軟轉(zhuǎn)火（Y2）和42 oC底棚變黃程度達到黃片青筋、主脈變軟轉(zhuǎn)火（Y3）3個處理，分別根據(jù)煙葉變黃程度確定烘烤進程。除42 oC變黃程度處理不同外，其他按“8點式”烘烤工藝進行。各處理分別選擇鮮煙素質(zhì)基本一致的煙葉2夾，掛在中棚中間位置，用于外觀質(zhì)量、化學成分和感官質(zhì)量對比。

1.3 觀測項目

以黃片青筋作為9成黃為參考標準，觀察記錄烘烤過程中變黃期（40 ℃和42 ℃）上棚、中棚和底棚煙葉變黃程度。

烘烤結(jié)束后樣品全部留存，描述煙葉外觀質(zhì)量特征，并按照文獻［8］方法對各指標進行量化分析。

依據(jù)GB2635—92［9］，對烤后煙葉進行分級，計算上、中、下等煙比例以及桔黃煙、微帶青煙比例和均價。

烤后煙葉去除青雜煙后，交送農(nóng)業(yè)部煙草產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心進行常規(guī)化學成分分析和感官質(zhì)量評價。

2 結(jié)果與分析

2.1 變黃期密集烤房各棚溫度及煙葉變黃程度

從表1可以看出，煙葉烘烤變黃期各棚間有一定溫差，尤其是在變黃后期溫差可達2 oC左右，導致各棚間煙葉變黃程度差別較大。在上棚煙葉變黃達到黃片青筋時，底棚煙葉僅變黃7～8成。

表1 變黃期各棚溫度及變黃程度Table 1 Temperatures and yellowing degree in different layers at yellowing stage

2.2 烤后煙葉等級結(jié)構(gòu)和均價

從表2可以看出，中部葉以Y2處理的上等煙比例、均價和桔黃煙比例最高，下低等煙和微帶青煙比例最低；Y1處理的低等煙比例和Y2處理的無差異，但微帶青煙比例最高，桔黃煙比例最低；Y3處理的上等煙比例和均價最低，下低等煙比例最高。上部葉以Y3處理的上等煙比例和均價最高，但下低等煙比例也最高；Y2處理的上等煙比例最低，但下低等煙比例也最低，均價和微帶青煙比例與Y3處理的差別小；Y1處理的桔黃煙比例最低，微帶青煙比例最高，均價最低。

表2 烤后煙葉等級結(jié)構(gòu)和均價Table 2 Grades and average prices of tobacco leaves after curing

綜合分析，中部葉變黃程度以Y2較好，即中棚煙葉變黃程度達到黃片青筋，主脈發(fā)軟時轉(zhuǎn)火進入定色期，烤后煙葉上等煙比例、桔黃煙比例和均價較高。上部葉變黃程度以Y3較好，即底棚煙葉變黃程度達到黃片青筋，主脈發(fā)軟，烤后煙葉上等煙比例、桔黃煙比例和均價較高。

2.3 烤后煙葉的外觀質(zhì)量

從表3可以看出，中部葉以Y2處理的烤后煙葉外觀質(zhì)量最好，表現(xiàn)為顏色桔黃，成熟度較好，結(jié)構(gòu)疏松，油分較足，色度中等；Y3處理的烤后煙葉在油分指標方面略差于Y2處理，其余指標基本相當；Y1處理的烤后煙葉外觀質(zhì)量最差，表現(xiàn)為顏色較淺，成熟度不夠，油分較少。上部葉以Y3處理的烤后煙葉外觀質(zhì)量最好，表現(xiàn)為顏色桔黃，成熟度較好，油分較足，色度較強；Y2處理的在油分和色度指標方面略差于Y3處理，其余指標相當；Y1處理的烤后煙葉外觀質(zhì)量最差，表現(xiàn)為成熟度不夠，油分較少。

表3 烤后煙葉外觀質(zhì)量及得分Table 3 Appearance quality and scores of tobacco leaves after curing

2.4 烤后煙葉的化學成分及協(xié)調(diào)性

從表4可以看出，中部葉Y2處理的烤后煙葉還原糖和總糖含量最高，Y3處理的最低，這說明對于中部煙葉來說，底棚煙葉達到黃片青筋，主脈發(fā)軟狀態(tài)時已經(jīng)變黃過度，造成了糖分的過度消耗；淀粉和蛋白質(zhì)含量表現(xiàn)出隨變黃程度提高而逐漸降低的趨勢；3個處理煙堿含量和總氮含量差別不大，基本適宜。對于上部煙葉來說，還原糖含量和總糖含量均以Y3處理的最高，且總糖含量表現(xiàn)出隨變黃程度提高而增加的趨勢，與此相反，淀粉和蛋白質(zhì)含量則表現(xiàn)出隨變黃程度提高而下降的趨勢，3個處理煙堿和總氮含量差別小。

表4 烤后煙葉化學成分含量及協(xié)調(diào)性Table 4 Contents of main chemical components and their coordination in tobacco leaves after curing

對于中部煙葉來說，兩糖比表現(xiàn)出隨變黃程度提高而逐漸增大的趨勢，這可能是因為隨變黃程度提高，更多的多糖得以消耗分解導致。對于上部煙葉來說，以Y3處理兩糖比例最為協(xié)調(diào)，其次為Y1處理。在其他化學成分協(xié)調(diào)性指標方面，因為延安煙區(qū)獨特的氣候條件，6—9月平均氣溫較低，且晝夜溫差大［10］，煙葉煙堿和蛋白質(zhì)含量普遍偏低［11］，導致糖堿比、氮堿比和施木克值等與煙堿指標相關(guān)的化學成分協(xié)調(diào)性指標均偏高。

2.5 烤后煙葉的感官質(zhì)量

從表5可以看出，對于中部煙葉，Y2處理的烤后煙葉的香氣質(zhì)、香氣量、余味、刺激性和雜氣得分均高于Y1和Y3處理的，綜合得分最高，綜合質(zhì)量檔次為中等偏上，而Y1和Y3質(zhì)量檔次為中等。對于上部煙葉來說，Y3處理的烤后煙葉的香氣質(zhì)、香氣量、余味、刺激性和雜氣得分均高于Y1和 Y2處理的，綜合得分最高，感官質(zhì)量評價最好。

表5 烤后煙葉的感官質(zhì)量得分Table 5 Scores of smoking quality of cured tobacco leaves

3 討論

變黃期是煙葉烘烤過程中生化反應(yīng)劇烈的時期，蛋白質(zhì)分解為氨基酸，淀粉分解為糖分，它們是致香物質(zhì)的前體物質(zhì)。類胡蘿卜素各組分降解并產(chǎn)生相應(yīng)的香氣成分［12］。煙葉變黃時間過短，葉內(nèi)色素等內(nèi)含物分解轉(zhuǎn)化不充分；變黃時間過長，則造成內(nèi)含物質(zhì)消耗過度，導致烤后煙葉化學成分不協(xié)調(diào)［13］；因此，適宜的變黃時間是獲得優(yōu)質(zhì)煙葉的前提。煙葉的變黃時間受到品種烘烤特性、鮮煙素質(zhì)的影響［14］，在實際烘烤操作中較難固定，而根據(jù)煙葉外在的變黃程度來確定變黃時間則具有可操作性。烘烤過程中變黃與定色之間最佳變黃程度決定了煙葉在變黃期間所完成的后熟程度，對于確保煙葉烘烤質(zhì)量有重要意義［1］。除苯甲醇等個別成分不受變黃程度影響外，絕大多數(shù)香味成分隨著變黃程度的提高而呈增加趨勢，烤后煙葉香味物質(zhì)總量顯著增加［2］?，F(xiàn)有關(guān)于變黃程度與煙葉質(zhì)量關(guān)系的相關(guān)研究，均在實驗室中通過烘烤試驗柜進行，與生產(chǎn)實際推廣的密集烤房差別較大，烘烤試驗柜僅能裝煙3～5竿，且僅能裝一層，而在密集烤房裝煙層數(shù)一般為3層，裝煙量400竿或300夾以上［15］，為立體烘烤模式，變黃期上棚和底棚溫度差別可達2～3 oC［16-17］，煙葉變黃程度差別較大。

本研究結(jié)果表明，密集烘烤過程中，對中部煙葉，當上棚達到黃片青筋時即轉(zhuǎn)火進入定色期，雖然烤后煙葉下低等煙比例較低，但微帶青煙葉比例較高，煙葉后熟程度不夠；底棚煙葉達到黃片青筋時轉(zhuǎn)火進入定色期，則容易導致煙葉變黃過度，糖分等消耗過多，下低等煙比例增加，外觀質(zhì)量和感官質(zhì)量均有所下降。上部煙葉葉片較厚，內(nèi)含物質(zhì)豐富［18］，在底棚煙葉達到黃片青筋時轉(zhuǎn)火進入定色期，可以促使葉內(nèi)物質(zhì)充分轉(zhuǎn)化，烤后桔黃色煙葉增多，上等煙比例提高，淀粉含量降低，化學成分趨于協(xié)調(diào)，香氣質(zhì)較好，香氣量增加。氣流下降式密集烤房上棚為高溫區(qū)，底棚為低溫區(qū)，而氣流上升式密集烤房，底棚為其高溫區(qū)，上棚為其低溫區(qū)。有研究認為，烤房的氣流運動方向?qū)熑~烘烤有一定影響，但在強制通風條件下，氣流上升式和氣流下降式烤房的差別并不明顯［19］，因此對于氣流上升式密集烤房來說，上部煙葉應(yīng)該在上棚煙葉達到黃片青筋時轉(zhuǎn)火進入定色期。也有研究認為氣流上升式和氣流下降式密集烤房的烘烤性能存在較大差異，氣流上升式烤房烤后煙葉質(zhì)量優(yōu)于氣流下降式［20］，而另有研究表明氣流下降式烤房要優(yōu)于氣流上升式［21］，因此，本研究結(jié)果在氣流上升式密集烤房上的適應(yīng)性需進一步驗證。

此外，本研究在陜西延安煙區(qū)進行，屬北方煙區(qū)，且裝煙層數(shù)為3層，而對于南方煙區(qū)來說，其海拔高度、氣溫、日照時數(shù)、降水量和相對濕度均有所不同，但這些因素又是影響烤煙烘烤工藝的最主要氣候因素［22］，加之南方某些煙區(qū)裝煙層數(shù)為4層，改變了烤房的烘烤性能［23-24］，本研究結(jié)果的適應(yīng)性也需進行驗證。

綜上所述，對于氣流下降式密集烤房來說，中部煙葉在中棚變黃程度達到黃片青筋、主脈發(fā)軟，上部煙葉在底棚變黃程度達到黃片青筋、主脈變軟時轉(zhuǎn)火進入定色期，烤后煙葉上等煙比例最高，外觀質(zhì)量最好，化學成分更為協(xié)調(diào)，感官質(zhì)量最優(yōu)。

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責任編輯：羅慧敏

英文編輯：羅 維

中圖分類號：S572.09

文獻標志碼：A

文章編號：1007-1032（2016）01-0049-05

收稿日期：2015-07-03 修回日期：2015-09-28

基金項目：陜西省煙草公司延安市公司科技項目（YAKJH-2012-04）

作者簡介：任杰（1982—），男，山東高密人，博士，主要從事煙葉調(diào)制機理及技術(shù)研究，renjie@caas.cn；*通信作者，徐世峰，高級農(nóng)藝師，主要從事煙葉生產(chǎn)技術(shù)研究，1006353727@qq.com

Effects of different yellowing degree in air descending bulk curing barn on quality of tobacco leaves

Ren Jie1， Sun Weidong2， Rao Zhi3， Xu Jianshe2， Gong Pengfei2， Yuan Wei2，Ding Penghui2， Xie Hongmei2， Bai Ru2， Xu Shifeng2*， Yao Hongqiang4
（1.Tobacco Research Institute of Chinese Academy of Agricultural Sciences， Qingdao， Shandong 266101， China；2.Yan′an Branch of Shaanxi Tobacco Company， Yan′an， Shaanxi 716000， China； 3.Hongyunhonghe Tobacco Group Co.，Ltd.， Kunming， 650231， China； 4.College of Agriculture and Plant Preservation， Qingdao Agricultural University，Qingdao，Shandong 266109， China）

Abstract：Grades， appearance quality， main chemical components and smoking quality of tobacco （cultivar Yan’an No.1）middle and upper leaves cured in the lower layer， middle layer and upper layer of air descending bulk curing barn were investigated with the process in which the yellowing stage was turned to color fixing stage at the point when the leaves in each layer turned yellow with green main vein and the main vein of leaves turns soft. Results showed that there were large differences in yellow degree in leaves from lower layer， middle layer and upper layer of the bulk curing barn. For middle leaves after curing， the proportion of superior grade leaves from the middle layer of the barn was the highest，which was respectively 15.9% and 23.4% higher than those cured in the upper and lower layer， and the appearance quality，the coordination of main chemical components and smoking quality of these leaves were the best； the proportion of slightly green leaves from the upper layer was high； and the proportion of variegated tobacco from the lower layer was high indicating the leaves were over yellowed. For upper leaves after curing， the proportion of superior grade leaves from the lower layer of the barn was respectively 47.4% and 20.7% higher than those from the upper layer and the middle layer；starch content in these leaves from the lower layer was 12.6% and 5.7% lower than that from the upper layer and the middle layer， respectively； and the coordination of main chemical components and smoking quality of these leaves were the best.

Keywords：tobacco leaf； air descending bulk curing barn； yellowing degree； yellow blade with green main vein