不同裝煙方式下煙葉在烘烤過(guò)程中的形態(tài)變化

吳飛躍　王濤　高華鋒　解燕　毛建書(shū)　馬力　張豹林　申洪濤

摘 要：通過(guò)研究不同裝煙方式下煙葉在烘烤過(guò)程中的形態(tài)變化，為烘烤工藝優(yōu)化提供依據(jù)。試驗(yàn)以K326中部葉為試材，分析烘烤過(guò)程中煙葉水分和形態(tài)變化以及二者的關(guān)聯(lián)性。結(jié)果表明：與T1處理相比，T2處理葉片水分散失較快；T1處理形態(tài)變化主要集中在定色前期和干筋期，而T2處理則主要集中在定色前期；進(jìn)一步的數(shù)據(jù)相關(guān)分析表明，T1處理形態(tài)變化與葉片和主脈含水率呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)，T2處理形態(tài)變化與葉片含水率呈極顯著負(fù)相關(guān)但與主脈含水率負(fù)相關(guān)性未達(dá)顯著水平。研究認(rèn)為，可根據(jù)不同處理時(shí)煙葉水分與形態(tài)變化的差異適當(dāng)調(diào)整和制定烘烤工藝，提高煙葉質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：烤煙；裝煙方式；水分；形態(tài)

中圖分類(lèi)號(hào)：S517 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2018.07.013

Morphological Changes of Tobacco during the Baking Process under Different Loading Methods

WU Feiyue1， WANG Tao2， GAO Huafeng2， XIE Yan2， MAO Jianshu2， MA Li2， ZHANG Baolin2， SHEN Hongtao3

（1.College of Tobacco Science， Henan Agricultural University， Zhengzhou，Henan 450002， China； 2.Qujing Branch of Yunnan Province Tobacco Company， Qujing， Yunnan 655000， China；3.China Tobacco Henan Industrial Limited Company， Zhengzhou，Henan 450016， China）

Abstract： In order to provide the basis for the optimization of baking， the changes in states of tobacco leaves during curing in different ways of loading were studied. The middle leaves of K326 were used as test material； the changes of water content， leaf morphology and the correlation between them during baking were analyzed. The results showed that， compared with T1 treatment， T2 treatment leaves water loss was faster. The morphological changes of T1 were mainly concentrated in the early color fixing stage and the dry stage， while the T2 treatment was mainly in the early stage of color fixing. Further correlation analysis showed that， the morphological changes of T1 treatment were significantly or extremely significantly negatively correlated with the moisture content of leaves and primary vein. The morphological changes of T2 treatment were negatively correlated with leaf moisture content， while the negative correlation between morphological changes and main vein moisture content did not reach a significant level. Therefore， according to the difference of water and morphological changes， the baking process could be adjusted and made properly to improve the quality of tobacco leaves.

Key words： flue-cured tobacco； leaf-loaded pattern； water； form

近年來(lái)，隨著烤煙專(zhuān)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展，密集烤房散葉裝煙方式相對(duì)于傳統(tǒng)掛桿烘烤省去了編煙和下竿的工序，同時(shí)還提高了裝煙量，具有節(jié)本降耗、提質(zhì)增效等優(yōu)點(diǎn)，在烤煙生產(chǎn)中得到了快速發(fā)展[1-4]。然而，由于裝煙量的提高，煙葉在烘烤過(guò)程中的形態(tài)變化不易觀察，使烘烤操作不能準(zhǔn)確調(diào)整，容易造成失水與變黃不協(xié)調(diào)進(jìn)行。為此，筆者研究不同裝煙方式下煙葉在烘烤過(guò)程中水分、形態(tài)變化的關(guān)聯(lián)性，以期為制定相應(yīng)的烘烤工藝提供依據(jù)。目前，關(guān)于烘烤過(guò)程中煙葉形態(tài)變化的研究已有大量報(bào)道，顧會(huì)站等[5]研究表明，密集烘烤煙葉形態(tài)的變化與烘烤過(guò)程中煙葉溫度呈正相關(guān)關(guān)系；朱金峰等[6]認(rèn)為，密集烘烤中煙葉形態(tài)在定色期變化最大與水分具有一致性；向先友等[7]研究發(fā)現(xiàn)，散葉裝煙不利于煙葉內(nèi)含物質(zhì)的散失且收縮率較?。患o(jì)成燦等[8]研究發(fā)現(xiàn)，裝煙密度大不利于水分的散失以及煙葉形態(tài)的變化，容易造成烤壞煙葉的現(xiàn)象；馬翠玲等[9]研究認(rèn)為，由于密集烤房散葉裝煙密度大，使烤房?jī)?nèi)煙葉空間較小，水分散失困難，煙葉形態(tài)變化不易觀察。烘烤的過(guò)程就是煙葉水分與顏色的協(xié)調(diào)變化過(guò)程，通過(guò)煙葉形態(tài)指標(biāo)的變化，適當(dāng)調(diào)整烘烤工藝以保證形成優(yōu)質(zhì)煙葉[10]。然而，關(guān)于不同裝煙方式散葉烘烤煙葉的形態(tài)與水分的相關(guān)性研究鮮有報(bào)道。

本研究以K326中部煙葉為試材，對(duì)比分析研究烘烤過(guò)程中煙葉水分、形態(tài)變化以及二者的相關(guān)性規(guī)律，以期實(shí)現(xiàn)對(duì)散葉烘烤工藝的改進(jìn)優(yōu)化，降低密集散葉烘烤煙葉的質(zhì)量缺陷，提高煙葉的工業(yè)可用性。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2017年在云南省曲靖市羅平縣羊者窩烘烤工廠進(jìn)行，供試品種為K326。試驗(yàn)田地勢(shì)平坦，土壤肥力中等，田間管理按優(yōu)質(zhì)煙葉栽培生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行，選取正常落黃、成熟度一致的中部葉（10～12葉位）為試驗(yàn)材料。試驗(yàn)烤房為氣流上升式密集烤房，烤房規(guī)格為8 m×2.7 m，裝煙3層。

1.2 試驗(yàn)處理

試驗(yàn)設(shè)2個(gè)處理。T1：散葉插簽裝煙方式密集烘烤，裝煙量為4 000 kg；T2：背靠式裝煙方式密集烘烤，裝煙量為4 300 kg。兩種裝煙方式的烤房裝煙都按標(biāo)準(zhǔn)方式裝煙[11-12]，烘烤工藝均按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《烤煙散葉烘烤技術(shù)規(guī)程》（YC/T 457—2013）進(jìn)行烘烤，每處理設(shè)3次重復(fù)。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

取鮮煙葉、烤后煙葉及烘烤過(guò)程中烤房?jī)?nèi)溫度達(dá)到38 ℃末、42 ℃末、48 ℃末、54 ℃末、68 ℃末的煙葉各20片，用直尺（浙江義務(wù)博大文具有限公司生產(chǎn)，精度1 mm）測(cè)量煙葉的長(zhǎng)度、寬度、葉邊緣距離及葉尖至葉柄的距離，同時(shí)依據(jù)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）和主脈的含水率。烘烤過(guò)程中取樣空隙部位用麻袋片填補(bǔ)，防止空洞造成試驗(yàn)誤差。

煙葉葉片縱向收縮率、橫向收縮率、橫向卷曲度、縱向卷曲度參照樊軍輝等[13]的方法測(cè)定，煙葉面積收縮率參照趙銘欽等[14]的方法測(cè)定。

1.4 統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)結(jié)果用Microsoft Excel 2010、SigmaPlot12.5對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和作圖，利用SPSS 23.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簡(jiǎn)單相關(guān)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同裝煙方式烘烤過(guò)程中煙葉水分狀況

由圖1可看出，不同裝煙方式在烘烤過(guò)程中全葉（總）、葉片和主脈的含水率均呈降低趨勢(shì)。散葉插簽方式烘烤過(guò)程中，葉片含水率在42 ℃末前呈緩慢下降趨勢(shì)，在42 ℃末～54 ℃末快速下降，在54 ℃末后又減緩下降；而主脈含水率在48 ℃末前呈緩速下降的趨勢(shì)，48 ℃后進(jìn)入定色后期和干筋期呈快速下降趨勢(shì)；全葉含水率在整個(gè)烘烤過(guò)程中呈穩(wěn)步下降的趨勢(shì)。靠背裝煙方式烘烤過(guò)程中，葉片含水率在42 ℃末前呈緩慢下降趨勢(shì)，在42 ℃末～48 ℃末快速下降，在48 ℃末～68 ℃末又減緩下降；而主脈含水率在48 ℃末前呈緩速下降的趨勢(shì)，48 ℃末后呈快速下降趨勢(shì)；全葉含水率在整個(gè)烘烤過(guò)程中呈穩(wěn)步下降的趨勢(shì)?？梢?jiàn)，兩種裝煙方式下煙葉全葉含水率在烘烤過(guò)程中變化趨勢(shì)較為一致，但靠背裝煙方式的葉片干燥時(shí)間較散葉插簽的提前。

2.2 不同裝煙方式烘烤過(guò)程中煙葉收縮狀況

2.2.1 煙葉縱向收縮率 從表1可看出，不同裝煙方式的煙葉在烘烤過(guò)程中煙葉縱向收縮率呈逐漸增大的趨勢(shì)，散葉插簽和靠背裝煙方式在烘烤過(guò)程中相同的階段，煙葉縱向收縮率有差異但均不顯著。散葉插簽和靠背裝煙方式在變黃期（38 ℃末～42 ℃末）增加幅度較小，縱向收縮率變化差異不顯著。在定色期（42 ℃末～54 ℃末），隨著失水的增加，散葉插簽裝煙方式縱向收縮率迅速增加，而靠背裝煙方式在48 ℃末之前迅速增加，而之后增加幅度減緩；在定色期結(jié)束時(shí)，散葉插簽裝煙方式縱向收縮率大于靠背裝煙方式。從54 ℃末至68 ℃末，兩處理煙葉縱向收縮率差異不顯著且增加幅度略微增大，烤后煙葉縱向收縮率散葉插簽裝煙方式大于靠背裝煙方式。

2.2.2 煙葉橫向收縮率 從表2可看出，不同裝煙方式的煙葉在烘烤過(guò)程中煙葉橫向收縮率呈逐漸增大的趨勢(shì)，靠背裝煙方式在48 ℃末和54 ℃末顯著高于散葉插簽裝煙方式，其他各階段差異均不顯著。散葉插簽和靠背裝煙方式在變黃期（38 ℃末～42 ℃末）增加幅度較小，橫向收縮率變化不大。在定色期（42 ℃末～54 ℃末），隨著煙葉發(fā)軟塌架進(jìn)一步干燥，散葉插簽裝煙方式橫向收縮率迅速增加，在48 ℃末后，增加幅度減緩，而靠背裝煙方式橫向收縮率出現(xiàn)躍變式增加，在48 ℃末后，基本保持不變；在定色期結(jié)束時(shí)，靠背裝煙方式橫向收縮率顯著大于散葉插簽裝煙方式。從54 ℃末至68 ℃末，散葉插簽裝煙方式橫向收縮率增加且增加幅度較大，而靠背裝煙方式橫向收縮率基本不變，最終煙葉橫向收縮率散葉插簽裝煙方式大于靠背裝煙方式。

2.2.3 煙葉面積收縮率 從表3可看出，不同裝煙方式的煙葉在烘烤過(guò)程中煙葉面積收縮率呈逐漸增大的趨勢(shì)，散葉插簽和靠背裝煙方式在烘烤過(guò)程中相同的階段，煙葉面積收縮率有差異但均不顯著。散葉插簽和靠背裝煙方式在變黃期（38 ℃末～42 ℃末）增加幅度較小，面積收縮率變化不大；變黃期結(jié)束，散葉插簽和靠背裝煙方式面積收縮率一致。在定色期（42 ℃末～54 ℃末），隨著煙葉進(jìn)一步干燥，兩處理面積收縮率迅速增加，其中靠背裝煙方式在42 ℃末～48 ℃末，增加幅度大于散葉插簽裝煙方式，但在48 ℃末后，T2面積收縮率緩慢增加；在定色期結(jié)束時(shí)，靠背裝煙方式面積收縮率小于散葉插簽裝煙方式。從54 ℃末至68 ℃末，兩處理煙葉面積收縮率增加幅度略微增大，散葉插簽裝煙方式烤后煙葉面積收縮率大于靠背裝煙方式。

2.3 不同裝煙方式下烘烤過(guò)程中煙葉卷曲狀況

2.3.1 煙葉縱向卷曲 由表4可知，不同裝煙方式的煙葉在烘烤過(guò)程中其縱向卷曲度呈逐漸增大的趨勢(shì)，散葉插簽和靠背裝煙方式除在54 ℃末存在顯著差異外，其他階段均有差異但不顯著。在變黃期（38 ℃末至42 ℃末），散葉插簽和靠背裝煙方式的煙葉縱向卷曲度快速增加，這與葉尖干燥有關(guān)；變黃期結(jié)束，靠背裝煙方式大于散葉插簽裝煙方式。在42 ℃末至54 ℃末，靠背裝煙方式處理煙葉縱向卷曲度呈線(xiàn)性增加，而散葉插簽裝煙方式在42 ℃末至48 ℃末，煙葉縱向卷曲度呈躍變式增加，但在48 ℃末至54 ℃末，增加緩慢，散葉插簽裝煙方式整體增加幅度低于靠背裝煙方式，均高于變黃期；定色期結(jié)束時(shí)，靠背裝煙方式處理煙葉的縱向卷曲度顯著大于散葉插簽裝煙方式，這可能與靠背裝煙方式在定色末期失水過(guò)多有一定聯(lián)系。在54 ℃末至68 ℃末，隨著煙葉進(jìn)一步干燥及主脈的干燥，散葉插簽裝煙方式煙葉的縱向卷曲度急劇增大，而靠背裝煙方式縱向卷曲度增加幅度降低；散葉插簽裝煙方式烤后煙葉的縱向卷曲度大于靠背裝煙方式。

2.3.2 煙葉橫向卷曲 由表5可知，散葉插簽和靠背裝煙方式在38 ℃末至42 ℃末，其煙葉的橫向卷曲度緩慢增大，散葉插簽裝煙方式增加幅度大于靠背裝煙方式。兩處理在定色前期42 ℃末～48 ℃末，煙葉的橫向卷曲度均迅速增加，這與煙葉進(jìn)一步干燥，出現(xiàn)小卷筒有關(guān)。在48 ℃末～54 ℃末，其橫向卷曲度增幅均降低，定色結(jié)束時(shí)散葉插簽裝煙方式橫向卷曲度大于靠背裝煙方式但差異不顯著。干筋期時(shí)各處理煙葉橫向卷曲度均有所增大，但散葉插簽裝煙方式增加幅度大于靠背裝煙方式，并且散葉插簽裝煙方式顯著大于靠背裝煙方式。

2.4 不同裝煙方式下煙葉水分與形態(tài)的相關(guān)性分析

由表6可知，在烘烤過(guò)程中兩種裝煙方式其煙葉形態(tài)的變化與煙葉水分變化均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。散葉插簽裝煙方式橫向收縮、縱向卷曲與葉含水率顯著負(fù)相關(guān)，其他形態(tài)指標(biāo)與葉含水率均呈極顯著負(fù)相關(guān)；縱、橫向收縮和縱向卷曲分別與主脈含水率呈顯著和極顯著負(fù)相關(guān)；縱、橫向收縮和縱向卷曲與全葉（總）含水率極顯著負(fù)相關(guān)，面積收縮和橫向卷曲與全葉（總）含水率顯著負(fù)相關(guān)?？勘逞b煙方式煙葉形態(tài)的變化與葉片含水率呈極顯著負(fù)相關(guān)，與主脈含水率相關(guān)關(guān)系不顯著，其中縱向收縮和卷曲與全葉（總）含水率顯著負(fù)相關(guān)。

3 結(jié)論與討論

從烘烤過(guò)程中煙葉水分變化來(lái)看：散葉插簽和靠背裝煙方式煙葉全葉（總）含水率均呈現(xiàn)在變黃末期以前緩慢下降、之后快速下降，這與煙葉處于大排濕階段有關(guān)[15]；兩處理煙葉主脈含水率在進(jìn)入干筋期后呈直線(xiàn)式下降[16]，而葉片含水率在定色期快速下降，定色期結(jié)束時(shí)靠背裝煙方式葉含水率明顯低于散葉插簽裝煙方式，靠背裝煙方式葉片干燥時(shí)間較散葉插簽裝煙方式提前。煙葉形態(tài)的變化與水分密切關(guān)系[16]，魏碩等[17]認(rèn)為，煙葉形態(tài)收縮與自由水含量及其含水率密切相關(guān)，煙葉形態(tài)變化與水分散失具有明顯一致性[18]。

從烘烤過(guò)程中煙葉形態(tài)來(lái)看：散葉插簽裝煙方式在定色期快速失水，而其形態(tài)（除縱向收縮率）變化主要集中在定色前期與干筋期，這可能與散葉插簽裝煙密度較高使空間較小，造成煙葉在定色后期不能充分發(fā)軟收縮有關(guān)[19]；而在干筋期其形態(tài)又快速增加，這可能與散葉插簽方式處于葉片的中上部位置，進(jìn)一步干燥后煙葉幾乎處于懸空狀態(tài)，葉柄彎曲，收縮率增大有關(guān)[20]。而靠背裝煙方式形態(tài)變化主要集中在定色期，這與靠背裝煙方式水分的快速散失干燥有關(guān)，與朱金峰等[6]認(rèn)為葉片形態(tài)在定色期變幅最大一致。進(jìn)一步的相關(guān)分析表明，散葉插簽裝煙方式形態(tài)的變化與葉片和主脈含水率具有顯著或極顯著關(guān)系，而靠背裝煙方式形態(tài)變化與葉片含水率有極顯著關(guān)系，說(shuō)明煙葉水分散失快，其形變就高，這與樊軍輝等[13]研究認(rèn)為煙葉內(nèi)的水分驟減會(huì)導(dǎo)致煙葉來(lái)不及充分收縮形變不一致，這可能是由于裝煙方式不一致造成的。

散葉插簽和靠背裝煙方式在烘烤過(guò)程中通過(guò)對(duì)煙葉水分的影響，進(jìn)而影響煙葉形態(tài)的變化。由于裝煙方式的特殊性，兩處理對(duì)煙葉形態(tài)變化有差異但不顯著，在烘烤過(guò)程中兩處理煙葉水分與形態(tài)的變化存在不一致性，可根據(jù)此特性適當(dāng)?shù)貎?yōu)化烘烤工藝。

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