新中溫中濕烘烤工藝下不同采收方式對(duì)煙葉質(zhì)量的影響

陸 超，蔣 南，劉伊蕓，劉光輝，姚雪梅，肖 波，張 震，胡亞杰，李迪秦*

（1湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，長(zhǎng)沙 410128；2邵陽(yáng)市煙草公司隆回縣分公司，湖南隆回 422200；3廣西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，南寧 530001）

烤煙上部煙葉約6片，占整株煙葉質(zhì)量的1／3左右，對(duì)產(chǎn)量、品質(zhì)及工業(yè)可用性影響較大［1～3］。上部煙葉質(zhì)量主要受溫度、降水、移栽期、密度、采收方式、采收成熟度、烘烤工藝等的影響［4～11］。由于不同植煙區(qū)生態(tài)環(huán)境條件及栽培技術(shù)管理措施、煙葉成熟中后期降水及土壤和環(huán)境濕度、煙農(nóng)技術(shù)水平等存在差異，所產(chǎn)上部煙葉內(nèi)含物、厚度及含水量等必然存在差異。采用現(xiàn)有中溫中濕烘烤工藝對(duì)上部煙葉進(jìn)行烘烤，烤后煙葉仍然存在“葉片偏厚及結(jié)構(gòu)緊密、顏色較暗、焦油含量偏高、煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性較低、香氣質(zhì)和香氣量偏低”等問題［12～15］，尤其是南方煙區(qū)問題更加突出，一定程度上制約了煙葉質(zhì)量及其工業(yè)可用性的提高［16］。

根據(jù)隆回?zé)焻^(qū)生態(tài)環(huán)境條件，針對(duì)本區(qū)上部煙葉采用的中溫中濕烘烤工藝存在的不足［10，17］，在設(shè)定適宜的采收成熟度標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，通過研究新中溫中濕烘烤工藝下不同采收方式對(duì)烤后上部煙葉產(chǎn)質(zhì)量的影響，以期為山地植煙區(qū)上部煙葉采用適宜的采收方式提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)在湖南省隆回縣進(jìn)行。試驗(yàn)點(diǎn)海拔460 m，地勢(shì)較為平坦，肥力中等，土壤有機(jī)質(zhì)含量13.5～14.1 g／kg，堿解氮 120.5～123.2 mg／kg，有效磷12.9～13.1 mg／kg，速效鉀 114.6～120.5 mg／kg，pH值5.5～5.8。供試烤房為標(biāo)準(zhǔn)的密集式烤房。供試烤煙品種‘K326’由湖南省煙草公司提供，2015年12月25日播種，2016年3月30日移栽，株行距0.5 m×1.2 m，8月5日終采，單株留葉數(shù)18片。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采煙區(qū)面積3.1 hm2。以田間長(zhǎng)勢(shì)、生長(zhǎng)整齊度及采收成熟度基本一致為選擇煙株的標(biāo)準(zhǔn)。去頂葉以后，對(duì)上部6片煙葉從上往下分別用1～6數(shù)字標(biāo)注，煙葉成熟時(shí)采收。本試驗(yàn)設(shè)置2個(gè)處理。處理1（T1）：頂1～3葉（高位葉）一次性采收，頂4～6葉（低位葉）一次性采收；處理2（T2）：上部6片煙葉一次性成熟采收烘烤。3次重復(fù)。煙葉的采收成熟標(biāo)準(zhǔn)如表1所示，本試驗(yàn)中溫中濕烘烤工藝的溫濕度參數(shù)見圖1。

大田施肥及相關(guān)的栽培管理技術(shù)措施均按照當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉栽培方案進(jìn)行。

表1 上部煙葉成熟采收標(biāo)準(zhǔn)Table 1 M aturity and harvesting standard of the upper tobacco leaves

圖1 烘烤工藝溫濕度參數(shù)Fig.1 Temperature and hum idity parameters of the curing technology

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1 物理特性指標(biāo)

每個(gè)處理隨機(jī)抽取平衡水分后的上部橘黃二級(jí)（B2F）煙葉15片兩份備用，其中一份使用FA2104B電子天平稱取單葉重和去梗后的重量，以其平均值作為單葉重和含梗率。另一份用直徑1 cm的圓形打孔器，在每片煙葉主脈兩側(cè)同一位置打2個(gè)圓片共30個(gè)，然后將圓片放置在稱量瓶中稱重，計(jì)算葉片密度和單位葉面積質(zhì)量；將稱量瓶放于恒溫干燥箱中，在105℃下烘2 h，計(jì)算煙葉含水率。

單位葉面積質(zhì)量（g／cm2）＝圓片重／（20·π·R2）

葉片密度（g／cm3）＝單位葉面積質(zhì)量／葉片厚度

烤煙含水率 ＝［（烤前樣品重 －烘干后樣品重）／烤前樣品重］×100%

1.3.2 煙葉外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)

煙葉外觀質(zhì)量分為“顏色、成熟度、結(jié)構(gòu)、身份、油分和色度”6項(xiàng)指標(biāo)，按照10分制打分（總分值60分），然后參照文獻(xiàn)［18］將上述指標(biāo)分別賦權(quán)30%、25%、15%、12%、10%、8%，計(jì)算權(quán)重得分，分值越高，表明煙葉外觀質(zhì)量越好。

1.3.3 煙葉感官質(zhì)量評(píng)價(jià)

烤后取1～3葉位和4～6葉位上部橘黃二級(jí)（B2F）煙葉，對(duì)煙葉“香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、濃度、刺激性、勁頭、余味”7個(gè)指標(biāo)，按照10分制打分［19］，參照文獻(xiàn)［20］將上述指標(biāo)分別賦權(quán) 21.43%、21.42%、14.29%、7.14%、7.14%、14.29%、14.29%，計(jì)算權(quán)重得分，分值越高，表明煙葉感官質(zhì)量越好（表2）。

表2 煙葉感官質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 2 Smoking quality evaluation index and scoring standard

1.3.4 主要經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)測(cè)定及經(jīng)濟(jì)效果指數(shù)（ECI）計(jì)算

每個(gè)處理單獨(dú)采烤，烤后稱重，采烤后按照GB 2635－1992分級(jí)并劃分等級(jí)。按照當(dāng)年煙葉收購(gòu)價(jià)計(jì)算均價(jià)與產(chǎn)值，運(yùn)用效果測(cè)度模型與指數(shù)法，根據(jù)上等煙比例、均價(jià)、產(chǎn)量和產(chǎn)值4項(xiàng)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)構(gòu)建經(jīng)濟(jì)效果指數(shù)（ECI）［21］。作為煙葉經(jīng)濟(jì)性狀綜合評(píng)價(jià)依據(jù)，ECI值越大，經(jīng)濟(jì)性狀越好。

1.3.5 煙葉化學(xué)成分檢測(cè)及化學(xué)成分可用性指數(shù)（CCUI）計(jì)算

每個(gè)處理選取有代表性的上部橘黃二級(jí)（B2F）煙葉2.5 kg，采用San＋＋（荷蘭SKALAR公司）流動(dòng)分析儀，測(cè)定其主要化學(xué)成分指標(biāo)。分別參照YC／T 159－2002、YC／T 160－2002、YC／T 161－2002、YC／T 217－2007、C／T 217－2007和YC／T 162－2002測(cè)定煙葉總糖、還原糖、煙堿、總氮、鉀和氯含量，計(jì)算還原糖／煙堿、氮／堿、鉀／氯值。建立隸屬函數(shù)，將各主要化學(xué)成分指標(biāo)原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成0.1～1.0的無量綱數(shù)值，計(jì)算烤煙化學(xué)成分可用性指數(shù)（CCUI）。CCUI越大，表明煙葉主要化學(xué)成分的工業(yè)可用性越好［19，21］。

1.3.6 煙葉中性揮發(fā)性香氣成分測(cè)定

參照文獻(xiàn)［21］，測(cè)定烤后上部橘黃二級(jí)（B2F）煙葉的石油醚提取物、類胡蘿卜素香氣物及其降解產(chǎn)物、非酶棕色化反應(yīng)產(chǎn)物及芳香族氨基酸裂解產(chǎn)物等的含量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007和SPSS17.0對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理煙葉主要物理性狀比較

從表3可知，按照1～3葉位和4～6葉位分兩次采收烘烤后，T1處理的低位葉單葉重、開片度、含梗率、平衡含水率均顯著高于高位葉，厚度、葉密度則顯著低于高位葉。比較兩個(gè)處理發(fā)現(xiàn)，T1的單葉重顯著高于T2，厚度和葉密度則低于T2，但差異不顯著；開片度高于T2；含梗率顯著低于T2。上述結(jié)果表明，新中溫中濕烘烤工藝下，試驗(yàn)區(qū)上部煙葉分次采烤煙葉的物理指標(biāo)略優(yōu)于一次性采烤煙葉。

表3 不同處理B2F煙葉物理特性Table 3 Physical characteristics of B2F of different treatments

2.2 不同處理煙葉外觀和感官質(zhì)量比較

2.2.1 煙葉外觀質(zhì)量

從表4可知，T1處理煙葉外觀質(zhì)量綜合得分表現(xiàn)為低位葉顯著高于高位葉；T1處理各項(xiàng)指標(biāo)的均值顯著高于T2處理。表明在本煙區(qū)，正常年份下（7月份降雨量正常）按照葉位分兩次采烤的煙葉外觀質(zhì)量?jī)?yōu)于一次性采烤，且低位葉質(zhì)量?jī)?yōu)于高位葉。

表4 不同處理B2F煙葉外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果Table 4 Sensory quality value of B2F of different treatments

2.2.2 煙葉感官質(zhì)量

煙葉的香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、濃度、刺激性、勁頭、余味等指標(biāo)是評(píng)價(jià)煙葉質(zhì)量的重要指標(biāo)［15］。由表5可知，T1處理的各項(xiàng)指標(biāo)均值均顯著高于T2處理，且低位葉各項(xiàng)指標(biāo)均顯著高于高位葉，表明分次采烤有利于上部煙葉感官質(zhì)量的提高。

表5 不同處理B2F煙葉感官質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果Table 5 Total scores of smoking quality of B2F of different treatments

2.3 不同處理煙葉主要經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)效果指數(shù)（ECI）比較

煙葉的上等煙比例、均價(jià)、產(chǎn)量和產(chǎn)值及經(jīng)濟(jì)效果指數(shù)（ECI）是評(píng)價(jià)烤煙生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)效益和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的重要指標(biāo)，其中，ECI值越大表明烤煙的經(jīng)濟(jì)效益越好，經(jīng)濟(jì)價(jià)值越高［5，15］。從表 6可知，T1處理煙葉的各項(xiàng)指標(biāo)均值均顯著高于T2處理，其中上等煙比例、均價(jià)及產(chǎn)值分別顯著提高6.98%、9.13%和16.57%，煙葉平均經(jīng)濟(jì)效果指數(shù)（ECI）顯著增加5.3，且低位葉各項(xiàng)指標(biāo)值顯著高于高位葉。

表6 不同處理B2F煙葉主要經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)效果指數(shù)（ECI）Table 6 Econom ic traits and econom ic character index of different treatments

2.4 不同處理煙葉主要化學(xué)成分指標(biāo)及其可用性指數(shù)（CCUI）

煙葉的主要化學(xué)成分指標(biāo)及其可用性指數(shù)（CCUI）是一個(gè)較為客觀全面評(píng)價(jià)煙葉主要化學(xué)成分協(xié)調(diào)性的指標(biāo)，CCUI值越大，說明煙葉主要化學(xué)成分指標(biāo)協(xié)調(diào)性越好，煙葉質(zhì)量越高［17，19］。從表7可知，T1處理B2F煙葉的總糖、還原糖、鉀含量顯著高于T2處理，而氮含量顯著低于T2處理，T1處理的CCUI值顯著高于T2處理，且中低位葉CCUI值顯著高于高位葉，表明分兩次采烤有利于煙葉CCUI值的提高，煙葉主要化學(xué)成分協(xié)調(diào)性趨好。

表7 不同處理B2F煙葉主要化學(xué)成分指標(biāo)及其可用性指數(shù)Table 7 Chem ical component indicators＆its chem ical components usability index of B2F of different treatments

2.5 不同處理煙葉主要香氣物含量

煙葉香氣物含量是評(píng)價(jià)煙葉質(zhì)量及煙葉工業(yè)可用性的重要指標(biāo)，一般香氣物含量越多，表明煙葉質(zhì)量越好，其工業(yè)可用性越高［4］。從表8可知，T1處理B2F煙葉的主要香氣物總量均顯著高于T2，T1中低位葉各項(xiàng)指標(biāo)均高于或顯著高于高位葉。表明分次采烤有利于提高上部煙葉的香氣物含量，改善煙葉質(zhì)量。

表8 不同處理香氣物質(zhì)總量Table 8 Content of aroma substances of flue－cured tobacco under different treatments

3 結(jié)論與討論

在湘中山地植煙區(qū)，采用新中溫中濕烘烤工藝，在確保煙葉充分成熟的基礎(chǔ)上，對(duì)上部煙葉分次采烤有利于煙葉質(zhì)量的提升；分次采烤時(shí)，低位葉經(jīng)濟(jì)效果指數(shù)與化學(xué)成分可用性指數(shù)較高位葉分別高5.4和2.2，表明在煙葉成熟度達(dá)到9成以上時(shí)，分兩次采烤可以有效提高煙葉的產(chǎn)質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效果指數(shù)和化學(xué)成分可用性指數(shù)。

袁芳等［9］研究表明，在頂1～3葉葉面綠黃至淡黃，60%～80%的葉片葉面落黃，其2／3以上的主脈變白，頂4～6葉葉面黃色程度較為接近，頂2與頂5葉的SPAD值無顯著差異時(shí)，上部煙葉一次性采烤，煙葉產(chǎn)質(zhì)量及工業(yè)可用性較好。許自成等［1］研究表明，常規(guī)上部煙葉分次采收和一次性采收，使頂部2～3片煙葉難以正常成熟，易導(dǎo)致烤后青筋和浮青煙增多，煙葉工業(yè)可用性低，提出了“頂1～3葉的葉面綠黃－淡黃，主脈變白達(dá)1／2以上”作為烤煙上部6片煙葉一次性采烤的成熟度標(biāo)準(zhǔn)。雷捌金等［17］認(rèn)為，盡管一次性帶莖采收烘烤可顯著提高上部煙葉的質(zhì)量和可用性，但其對(duì)煙葉成熟中后期土壤和大氣環(huán)境濕度要求較高，生產(chǎn)中難以落實(shí)。上部煙葉烘烤時(shí)常出現(xiàn)變黃慢、易干燥、易掛灰、難烘烤等現(xiàn)象［1，7］，因此烘烤工藝必須與煙葉采收成熟度和采收方式密切結(jié)合。

本研究認(rèn)為，上部煙葉分兩次采收更有利于烤煙經(jīng)濟(jì)效益的提高。但如何依據(jù)不同煙區(qū)生態(tài)環(huán)境條件、生產(chǎn)技術(shù)水平與煙葉采收成熟度標(biāo)準(zhǔn)和烘烤工藝，制定適合當(dāng)?shù)責(zé)熑~生產(chǎn)的成熟采收標(biāo)準(zhǔn)及匹配的烘烤技術(shù)工藝仍需進(jìn)一步研究。