K326上部葉烘烤過(guò)程失水干燥特性研究

魏碩 顧勇 羅定棋 趙錦超 夏建華 張永輝 謝強(qiáng) 宋朝鵬

摘要：【目的】研究K326上部葉烘烤過(guò)程失水干燥特性，為烘烤工藝優(yōu)化提供理論依據(jù)?！痉椒ā恳訩326上部葉為試驗(yàn)材料，分析烘烤過(guò)程中煙葉失水特性、形態(tài)變化特性及兩者間的相關(guān)性?！窘Y(jié)果】烘烤過(guò)程中，煙葉各部分失水程度表現(xiàn)為葉片>全葉>主脈，葉片失水質(zhì)量占全葉失水質(zhì)量比例呈先減小后略有增大再減小的變化趨勢(shì)，主脈失水質(zhì)量占全葉失水質(zhì)量比例呈先增大后略有減小再增大的變化趨勢(shì)；葉面積收縮率和主脈周長(zhǎng)收縮率均隨烘烤溫度的升高呈逐漸增大趨勢(shì)；全葉失水程度和主脈失水程度均與主脈周長(zhǎng)收縮率呈顯著線性正相關(guān)（R2>0.9500，下同），葉片失水程度與葉面積收縮率呈顯著線性正相關(guān)?！窘Y(jié)論】烘烤過(guò)程中K326上部葉各部分失水特性及形態(tài)變化特性不同，可通過(guò)主脈形態(tài)變化判斷密集烘烤過(guò)程中煙葉失水程度，進(jìn)而為烘烤工藝煙葉狀態(tài)參數(shù)優(yōu)化提供理論參考。

關(guān)鍵詞： 烤煙；上部葉；烘烤；失水特性；收縮特性

中圖分類號(hào)： S572.092 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-1191（2017）03-0512-05

0 引言

【研究意義】烤煙上部葉是煙葉產(chǎn)質(zhì)量的主要組成部分，但其葉片通常較厚、組織結(jié)構(gòu)緊密，煙葉保水力較強(qiáng)（聶榮邦和唐建文，2002），密集烘烤過(guò)程失水特性不宜把握，定色難度大，烤后煙雜色較多（王行等，2014）。因此，研究上部煙葉失水干燥特性對(duì)及時(shí)調(diào)整烘烤工藝、提高煙葉烘烤質(zhì)量具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】煙葉不是勻質(zhì)物料，煙葉葉片水分主要分布于葉片和葉脈兩部分，葉片部分是煙葉質(zhì)量的核心所在，其失水干燥不僅與自身因素有關(guān)，還與葉脈的失水特性有關(guān)（王智慧等，2014；劉智炫等，2015）。研究表明，烘烤過(guò)程中，水分由主脈向葉片遷移，延緩了葉片的水分散失（滕永忠等，2007）；且葉片先干燥，葉脈后干燥（裴曉東等，2013；陳少濱等，2016），葉片與葉脈間水分轉(zhuǎn)移影響煙葉的定色與干筋（宮長(zhǎng)榮，2010；崔國(guó)民，2012）。烘烤過(guò)程中，煙葉的失水速度呈現(xiàn)變黃期小、定色期大、干筋期又變小的規(guī)律（趙銘欽等，1995；宮長(zhǎng)榮等，2000）；煙葉形態(tài)變化與失水規(guī)律具有較好的一致性，也呈變黃期緩慢、定色期劇烈、干筋期又減緩的變化趨勢(shì)（朱金峰等，2011）。然而隨著密集烤房的推廣使用，裝煙密度影響了煙葉葉片的收縮和卷曲（樊軍輝等，2010），依靠葉片形態(tài)變化難以準(zhǔn)確判斷煙葉失水狀況，但煙葉主脈的形態(tài)收縮基本不受空間減小的影響?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前，有關(guān)烘烤過(guò)程中煙葉葉片與主脈失水關(guān)系及主脈形態(tài)變化的研究鮮有報(bào)道?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】研究K326上部葉烘烤過(guò)程葉片和主脈失水特性及形態(tài)變化，為烘烤工藝調(diào)控優(yōu)化提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1. 1 試驗(yàn)材料

供試烤煙品種為K326，按照四川省瀘州市古藺縣優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范種植，規(guī)?；芾恚L(zhǎng)勢(shì)一致，留葉數(shù)18片，選擇正常成熟落黃的上部葉（15～16位葉）進(jìn)行試驗(yàn)。鮮煙葉水分分布情況見(jiàn)表1。

1. 2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2015年在四川省瀘州市古藺縣箭竹煙草站試驗(yàn)示范基地進(jìn)行，試驗(yàn)地土壤肥力中等。上部6片葉充分成熟后一次性采收，取樣葉位為倒4位葉（從上向下數(shù)第4片葉）；采用煙夾裝煙，每夾14 kg，置于氣流下降式標(biāo)準(zhǔn)密集烤房中層與其他煙葉同時(shí)烘烤，每房350夾，溫度計(jì)掛于烤房上層和中層，以中層控制為主，按照三段式烘烤工藝（宮長(zhǎng)榮等，2006）進(jìn)行烘烤，溫濕度見(jiàn)圖1。烘烤過(guò)程中取樣參照樊軍輝等（2010）的方法，分別于38、42、45、48、54、62和68 ℃末時(shí)取煙樣，用于煙葉水分和形態(tài)指標(biāo)的測(cè)定。重復(fù)取樣測(cè)定3次。

1. 3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1. 3. 1 葉片水分測(cè)定 參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T 311- 2009用烘箱法測(cè)定全葉、葉片（含支脈）和主脈的含水質(zhì)量及水含率，參照曾建敏等（2011）的方法計(jì)算煙葉的失水程度。

1. 3. 2 煙葉形態(tài)指標(biāo)測(cè)定 葉面積收縮率參照樊軍輝等（2010）的方法測(cè)定；煙葉主脈周長(zhǎng)測(cè)定參考行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T 142-1998中莖粗的方法并有所改進(jìn)，在葉片主脈中間位置，用無(wú)彈性細(xì)線均勻纏繞10圈，用精度0.5 mm直尺測(cè)量，平均1圈的長(zhǎng)度即為主脈周長(zhǎng)；主脈周長(zhǎng)收縮率參考葉片收縮率的計(jì)算方法。計(jì)算公式如下：

主脈周長(zhǎng)收縮率（%）=（鮮煙主脈周長(zhǎng)-取樣時(shí)主脈周長(zhǎng)）/鮮煙主脈周長(zhǎng)×100

1. 4 統(tǒng)計(jì)分析

以失水程度為自變量、形態(tài)收縮率為因變量，采用Excel 2010對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行線性相關(guān)分析。

2 結(jié)果與分析

2. 1 烘烤過(guò)程中煙葉失水程度變化

由圖2可看出，烘烤過(guò)程中全葉、葉片和主脈失水程度均增大，各部分間的失水程度表現(xiàn)為葉片>全葉>主脈。葉片失水程度在54 ℃前呈快速增大趨勢(shì)，54 ℃后完成干葉基本保持不變；而主脈失水程度在54 ℃前呈緩速增大趨勢(shì)，54 ℃后進(jìn)入干筋期呈快速增大趨勢(shì)；全葉失水程度在整個(gè)烘烤過(guò)程中呈穩(wěn)步增大趨勢(shì)。

2. 2 烘烤過(guò)程中煙葉失水關(guān)系變化

由圖3可看出，烘烤過(guò)程中葉片失水質(zhì)量占全葉失水質(zhì)量比例呈先減小后略有增大再減小的變化趨勢(shì)，主脈失水質(zhì)量占全葉失水質(zhì)量比例則呈先增大后略有減小再增大的變化趨勢(shì)，說(shuō)明葉片與主脈間失水存在相互制約關(guān)系。在38～48 ℃和54～68 ℃兩個(gè)烘烤階段，葉片失水質(zhì)量占全葉失水質(zhì)量比例逐漸減小，主脈失水質(zhì)量占全葉失水質(zhì)量比例逐漸增大，可能是烘烤溫度升高使得主脈失水加快引起；在48～54 ℃范圍內(nèi)，葉片失水質(zhì)量占全葉失水質(zhì)量比例增加，此時(shí)主脈失水質(zhì)量占全葉失水質(zhì)量比例減小，主要是進(jìn)入干葉期，該溫、濕度條件下葉片失水干燥速度大于主脈所引起。

2. 3 烘烤過(guò)程中煙葉形態(tài)收縮變化

由圖4可看出，烘烤過(guò)程中葉面積收縮率呈先逐漸增大后趨于平緩的變化趨勢(shì)，在45～54 ℃范圍內(nèi)增幅較大，主要是葉片的勾尖卷邊、卷筒所引起。主脈周長(zhǎng)收縮率隨煙葉烘烤溫度的升高，呈先緩慢增大后快速增大的變化趨勢(shì)，其中54～68 ℃范圍內(nèi)的增幅較大；主脈周長(zhǎng)收縮率在38～45 ℃范圍內(nèi)增大主要是主脈失水發(fā)軟所引起，在48～54 ℃范圍內(nèi)增大主要是主脈開(kāi)始失水收縮所引起，在62～68 ℃范圍內(nèi)快速增大則是由主脈的快速干燥所引起。

2. 4 煙葉失水程度與收縮率的相關(guān)分析結(jié)果

由表2可知，全葉失水程度與葉面積收縮率不存在顯著線性相關(guān)（R2<0.9500，下同），全葉失水程度與主脈周長(zhǎng)收縮率存在顯著線性相關(guān)（R2>0.9500，下同），即可通過(guò)主脈周長(zhǎng)收縮率判斷全葉的失水程度；葉片失水程度與葉面積收縮率存在顯著線性相關(guān)，與主脈周長(zhǎng)收縮率不存在顯著線性相關(guān)，即可通過(guò)葉面積收縮率判斷煙葉葉片部分的失水程度；主脈失水程度與葉面積收縮率不存在顯著線性相關(guān)，但與主脈周長(zhǎng)收縮率存在顯著線性相關(guān)，即可通過(guò)主脈周長(zhǎng)收縮率判斷煙葉主脈部分的失水程度。

3 討論

本研究烘烤過(guò)程中葉片與主脈失水質(zhì)量比例變化結(jié)果表明，烘烤溫度至54 ℃前全葉失水主要來(lái)自葉片，54 ℃后全葉失水主要來(lái)自主脈，正好解釋了葉片失水程度在54 ℃前快速增大、主脈失水程度在54 ℃后快速增大的原因；在烘烤溫度48～54 ℃時(shí)，葉片失水質(zhì)量占全葉失水質(zhì)量比例增大，主脈失水質(zhì)量占全葉失水質(zhì)量比例減小，可能是此時(shí)葉片部分逐漸干燥，轉(zhuǎn)移通道逐漸封閉，阻礙主脈水分的轉(zhuǎn)移（崔國(guó)民，2012），而在38～48 ℃范圍內(nèi)主脈失水質(zhì)量占全葉失水質(zhì)量比例顯示主脈失水增加，因此，烘烤過(guò)程延長(zhǎng)48 ℃的烘烤時(shí)間有利于促進(jìn)主脈水分的散失，而關(guān)于烘烤過(guò)程主脈水分的轉(zhuǎn)移途徑變化有待進(jìn)一步研究。

烘烤過(guò)程中烤房?jī)?nèi)煙葉失水干燥程度通常根據(jù)葉片的形態(tài)變化來(lái)判斷（宮長(zhǎng)榮，2010；崔國(guó)民，2012），但隨著密集烤房的推廣使用，裝煙密度大，空間狹小，葉片形態(tài)收縮受到嚴(yán)重阻礙（樊軍輝等，2010；楊曄等，2015），根據(jù)常規(guī)形態(tài)變化指標(biāo)已經(jīng)無(wú)法準(zhǔn)確判斷煙葉的失水干燥程度，尤其是上部葉葉片形態(tài)收縮較差（樊軍輝等，2010；蘭金隆等，2012）。本研究通過(guò)分析煙葉失水程度與收縮率的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)全葉失水程度與葉面積收縮率不存在顯著線性相關(guān)，與樊軍輝等（2010）的研究結(jié)果一致；但本研究結(jié)果顯示，上部葉主脈周長(zhǎng)收縮率與全葉失水程度呈顯著線性相關(guān)，說(shuō)明主脈水分變化與全葉失水相互聯(lián)系；同時(shí)上部葉主脈周長(zhǎng)收縮率與主脈失水程度也呈顯著線性相關(guān)，因此，可通過(guò)上部葉主脈周長(zhǎng)收縮率變化判斷密集烘烤過(guò)程中全葉和主脈的失水程度，為傳統(tǒng)看煙烘烤提供更準(zhǔn)確的判斷依據(jù)。

4 結(jié)論

烘烤過(guò)程中K326上部葉各部分失水特性及形態(tài)變化特性不同，可通過(guò)上部葉主脈形態(tài)變化判斷密集烘烤過(guò)程中煙葉失水程度，進(jìn)而為烘烤工藝煙葉狀態(tài)參數(shù)優(yōu)化提供理論參考。

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（責(zé)任編輯 羅 麗）