玉溪煙區(qū)K326烤煙品種干筋期烘烤工藝優(yōu)化

任汝周， 楊雪彪， 李佛琳， 鄭志云， 胡小東， 徐安傳， 李寶樂，冀新威， 靳雙珍， 黃 維， 李軍營， 鄒聰明

(1.云南省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，云南玉溪 653100； 2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)，云南昆明 650201； 3.云南省煙草公司玉溪市公司，云南玉溪 650031； 4.云南省煙草公司楚雄州公司，云南楚雄 675000； 5.云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，云南昆明 650024； 6.云南省煙草公司普洱市公司，云南普洱 665000；7.云南省煙草公司紅河州公司，云南彌勒 652300； 8.云南省煙草公司大理州公司，云南大理 671000)

為適應(yīng)我國現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展，密集烘烤成為烘烤工藝發(fā)展的主要方向[1]。但是最近幾年的試驗研究表明，密集烘烤后的煙葉容易出現(xiàn)顏色暗淡、組織結(jié)構(gòu)致密等問題，工業(yè)可用性有所降低，因此不斷改進和完善密集烘烤工藝，提高烤后煙葉品質(zhì)，滿足卷煙的原料需求，已經(jīng)成為煙葉生產(chǎn)過程中亟待解決的問題[2-5]。烘烤過程中煙葉內(nèi)部的物質(zhì)轉(zhuǎn)化、各種生理生化變化以及烤后煙葉的質(zhì)量主要取決于干濕球溫度和烘烤時間，煙葉烘烤一般分為變黃期、定色期和干筋期3個階段，已有的關(guān)于干濕球溫度參數(shù)組合對烤后煙葉品質(zhì)影響的研究主要集中在變黃期和定色期，而關(guān)于干筋期干濕球溫度參數(shù)組合對烤后煙葉品質(zhì)影響的研究還比較少，干筋期的主要任務(wù)是干燥主脈中的水分，若該時期溫度低、相對濕度高，則不容易將煙葉烤黃、烤干；若該時期溫度高、相對濕度低，則容易將煙葉烤紅且導(dǎo)致煙葉不香，因此，必須尋找一個最佳的干濕球溫度范圍[6-8]。K326作為在全國范圍內(nèi)推廣的優(yōu)良品種，具有初烤煙葉顏色桔黃、田間鮮煙葉成熟時分層落黃好、易烤性較好、葉片油份多、組織疏松、內(nèi)在化學(xué)成分較協(xié)調(diào)等優(yōu)點，但在烘烤過程中同樣存在煙葉變黃程度不夠、耐烤性一般等問題[9-11]，因此進一步優(yōu)化烘烤工藝，合理、嚴格控制各烘烤階段的干濕球溫度，成為煙葉品質(zhì)提升的重要因素。云南省玉溪市是云南省重要的烤煙原料產(chǎn)地，也是紅塔煙草(集團)有限責(zé)任色司重要的4大核心原料基地之一，而K326是紅塔煙草(集團)有限責(zé)任公司多年首選的主料烤煙煙葉。本試驗針對烤煙品種的烘烤特性和紅塔煙草(集團)有限責(zé)任公司對K326烤后煙葉的工業(yè)需求性，在云南玉溪開展干筋期不同干濕球溫度組合對烤后煙葉質(zhì)量影響的研究，通過量化烘烤過程中的干濕球溫度技術(shù)指標，找出干筋期最佳烘烤工藝，以期為云南省K326烤煙品種優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)提供一定的技術(shù)支撐和理論依據(jù)，提高K326煙葉的工業(yè)可用性。

1 材料與方法

1.1 試驗時間與地點

田間試驗于2016年在云南省玉溪市江川區(qū)九溪鎮(zhèn)進行，烘烤試驗在云南省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院研合基地內(nèi)進行。九溪鎮(zhèn)地處102°38′E、24°18′N，海拔1 730 m，土壤類型為紅壤。

1.2 試驗材料

供試烤煙品種為K326，選取同一成熟度的上、中、下部位適熟煙葉作為試驗煙樣；試驗所用烤房為密閉式熱泵烤箱(型號為RC30D-DF)。

1.3 試驗設(shè)計

2016年4月25日進行煙苗移栽，種植密度為 16 500株/hm2，株行距為50 cm×12 cm，大田施純氮 90 kg/hm2，P2O5112.5 kg/hm2，K2O 281.25 kg/hm2，施肥方法為全部磷肥和1/3的氮肥、鉀肥作基肥塘施，其余的氮肥和鉀肥作追肥于移栽后15、30 d分2次施完。打頂后留葉數(shù)為20～22張，其他栽培措施按照當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙栽培技術(shù)要求進行。按照當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)做法進行編煙，每竿編煙100張葉片，每層12竿，共2層，裝煙時將干濕球溫度計掛于烤房中間位置。

烘烤過程中的變黃定色階段均采用玉溪市主推烘烤工藝(當(dāng)?shù)睾婵緦＜彝扑]，圖1)；依據(jù)當(dāng)?shù)睾婵灸Ｊ讲⒖己婵緦＜医?jīng)驗設(shè)計試驗方案，即煙葉在正常烘烤條件下變黃定色后，在干筋期設(shè)置6個溫、濕度與時間處理(表1)，每個處理重復(fù)3次(3個烤箱)。

1.4 測定項目與方法

分別測定6個處理煙葉的物理特性、感官質(zhì)量、等級質(zhì)量和化學(xué)成分等指標。

表1 干筋期干濕球溫度參數(shù)組合處理情況

1.4.1 物理特性 參照GB/T 451.3—2002《紙和紙板厚度的測定》測定煙葉厚度，按照YC/T 31—1996《煙草及煙草制品 試樣的制備和水分測定 烘箱法》測定平衡含水率，按照YC/T 142—2010《煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測量方法》測定葉面密度。含梗率=煙梗質(zhì)量/煙葉質(zhì)量×100%，采用電子天平測定單葉質(zhì)量[12]。

1.4.2 感官質(zhì)量 由7位云南中煙技術(shù)中心專家進行評價。評吸指標為煙草本香、香氣量、香氣質(zhì)、濃度、刺激性、勁頭、雜氣、干凈度、濕潤感和回味等11個。

1.4.3 等級質(zhì)量 烤后煙葉參照GB 2635—1992《烤煙》進行分級，對各處理的烤后煙葉進行統(tǒng)一評價，統(tǒng)計上等煙率、中上等煙率、下等煙率及均價。

1.4.4 化學(xué)成分 總糖、還原糖含量測定采用蒽酮比色法，淀粉含量測定采用3，5-二硝基水楊酸比色法，煙堿含量測定采用硅鎢酸重量法，總氮含量測定采用過氧化氫-硫酸消化法，氧化鉀含量測定采用火焰光度法[13]。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

采用Excel 2007和SPSS 19.0軟件進行數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析。

2 密集烘烤干筋期干濕球溫度參數(shù)組合對煙葉質(zhì)量的影響

2.1 密集烘烤干筋期干濕球溫度參數(shù)組合對煙葉等級質(zhì)量的影響

從表2可以看出，不同部位煙葉在干筋期6種干濕球溫度參數(shù)組合條件下的初烤后煙葉等級質(zhì)量整體差異較小。就下部葉而言，在干筋期6種干濕球溫度參數(shù)組合條件下烘烤后煙葉均價排列順序為處理GJQX6>處理GJQX3>處理GJQX5>處理GJQX4>處理GJQX2>處理 GJQX1，不同處理之間烤后煙葉等級質(zhì)量差異不大，其中處理GJQX6和處理GJQX3的煙葉等級質(zhì)量較好，上等煙率、中上等煙率、均價較高，分別為41.83%、79.25%、29.84元/kg和40.85%、78.53%、29.35元/kg，下等煙率較低，分別為20.75%和21.47%。就中部葉而言，在干筋期6種干濕球溫度參數(shù)組合條件下烘烤后煙葉均價排列順序為處理GJQC6>處理GJQC3>處理GJQC5>處理GJQC4>處理GJQC2>處理GJQC1，其中處理GJQC6和處理GJQC3的煙葉等級質(zhì)量較好，上等煙率、中上等煙率、均價較高，分別為45.65%、84.52%、31.73元/kg 和44.06%、82.40%、31.52元/kg，下等煙率較低，分別為15.48%和17.60%。就上部葉而言，在干筋期6種干濕球溫度參數(shù)組合條件下烘烤后煙葉均價排列順序為處理GJQB5>處理GJQB4>處理GJQB6>處理GJQB3>處理GJQB1>處理GJQB2，其中以處理GJQB5和處理GJQB4的煙葉等級質(zhì)量較好，上等煙率、中上等煙率、均價較高，分別為53.50%、86.80%、32.24元/kg和45.15%、84.93%、31.92元/kg，明顯高于其他處理，下等煙率較低，分別為13.20%和15.07%。

表2 干筋期干濕球溫度參數(shù)組合處理對煙葉等級質(zhì)量的影響

2.2 密集烘烤干筋期干濕球溫度參數(shù)組合對煙葉物理特性的影響

一般認為，國外優(yōu)質(zhì)煙葉平衡含水率以下部葉16.00%～18.00%，中部葉15.00%～17.00%，上部葉14.00%～ 16.00%為宜；葉片厚度下部葉為0.08～0.10 mm，中部葉為0.10～0.12 mm，上部葉為0.12～0.14 mm；煙葉含梗率下部葉為30%～32%，中部葉為27%～30%，上部葉為25%～26%；單葉質(zhì)量一般以下部葉6.00～9.00 g，中部葉7.00～11.00 g，上部葉9.00～13.00 g為宜；葉面密度下部葉在60～70 g/m2之間，中部葉在70～80 g/m2之間，上部葉在80～90 g/m2之間[14]。從表3可以看出，不同部位煙葉由于自身素質(zhì)不同，烤后煙葉物理特性也有所不同，其中以煙葉含梗率和葉面密度表現(xiàn)最明顯。就下部葉而言，在干筋期6種干濕球溫度參數(shù)組合條件下烘烤后煙葉厚度均高于優(yōu)質(zhì)煙葉適宜范圍；處理GJQX6烤后煙葉單葉質(zhì)量為11.81 g，明顯高于優(yōu)質(zhì)煙葉適宜范圍，處理GJQX5烤后煙葉單葉質(zhì)量為11.15 g，略高于適宜范圍，與處理GJQX1、處理GJQX2差異顯著；處理GJQX1、處理GJQX4烤后煙葉含梗率過高，分別為36.57%、36.19%；GJQX4烤后煙葉葉面密度僅為 52.60 g/m2，明顯低于優(yōu)質(zhì)煙葉適宜范圍，且與其他處理存在顯著差異。就中部葉而言，在干筋期6種干濕球溫度參數(shù)組合條件下烘烤后煙葉單葉質(zhì)量均處于優(yōu)質(zhì)煙葉適宜范圍內(nèi)，處理GJQC1的平衡含水率為17.87%，高于優(yōu)質(zhì)煙葉適宜范圍，說明煙葉在干筋期失水較少；處理GJQC1烤后煙葉含梗率為30.53%，略高于優(yōu)質(zhì)煙葉適宜范圍；處理GJQC4烤后煙葉厚度為0.26 mm，煙葉過厚，且與其他處理存在顯著差異；處理GJQC2烤后煙葉葉面密度為122.82 g/m2，明顯高于優(yōu)質(zhì)煙葉適宜范圍，且與其他處理存在顯著差異。就上部葉而言，在干筋期6種干濕球溫度參數(shù)組合條件下烘烤后煙葉平衡含水率均處于優(yōu)質(zhì)煙葉適宜范圍內(nèi)，而烤后煙葉單葉質(zhì)量均低于國外優(yōu)質(zhì)煙葉的要求；僅處理GJQB2和處理GJQB4的含梗率符合優(yōu)質(zhì)煙葉要求；處理GJQB6烤后煙葉厚度為 0.25 mm，略高于優(yōu)質(zhì)煙葉適宜范圍，葉面密度為 134.43 g/m2，葉面密度過大，明顯高于優(yōu)質(zhì)煙葉適宜范圍，且與其他處理存在顯著差異。

表3 干筋期干濕球溫度參數(shù)組合對煙葉物理特性的影響

注：同列不同小寫字母表示處理間在0.05水平上差異顯著。

2.3 密集烘烤干筋期干濕球溫度參數(shù)組合對煙葉化學(xué)成分的影響

優(yōu)質(zhì)煙葉要求總氮及煙堿含量下部葉均在1.5%～2.0%范圍內(nèi)、中部葉均在2.0%～2.5%范圍內(nèi)、上部葉均在2.5%～3.5%范圍內(nèi)，總糖及還原糖含量分別在20%～24%和18%～22%范圍內(nèi)，淀粉含量<5%，氧化鉀含量>2%。此外，紅塔煙草(集團)有限責(zé)任公司要求優(yōu)質(zhì)煙葉總糖含量上部葉≥23%，中、下部煙葉≥24%[15-17]。從表4可以看出，在干筋期6種干濕球溫度參數(shù)組合條件下烘烤后不同部位煙葉總糖、還原糖含量均符合紅塔山集團對優(yōu)質(zhì)煙葉的要求。就下部葉而言，在干筋期6種干濕球溫度參數(shù)組合條件下烘烤后煙葉各化學(xué)成分均符合紅塔集團對優(yōu)質(zhì)煙葉的要求，處理GJQX2烤后煙葉的淀粉、總糖、還原糖含量最高，顯著高于其他處理；處理GJQX5的煙堿含量偏高，為1.97%，但仍處于適宜范圍內(nèi)，淀粉含量偏低，僅為1.03%，顯著低于其他處理；GJQX4的氧化鉀含量最高，達3.54%。就中部葉而言，在干筋期6種干濕球溫度參數(shù)組合條件下烘烤后煙葉總氮、煙堿含量均低于適宜范圍，其他化學(xué)成分指標均處于優(yōu)質(zhì)煙葉適宜范圍內(nèi)，處理GJQC4、處理GJQC6的淀粉含量較高，分別為4.57%、4.92%，且兩者之間無顯著差異，淀粉含量偏高影響化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性。就上部葉而言，在干筋期6種干濕球溫度參數(shù)組合條件下烘烤后煙葉總糖、還原糖、氧化鉀含量均處于優(yōu)質(zhì)煙葉適宜范圍內(nèi)，總氮含量均偏低，處理GJQB1烤后煙葉淀粉含量最低，為3.87%，其他處理烤后煙葉淀粉含量均偏高，其中處理GJQB2、處理GJQB3、處理GJQB5烤后煙葉淀粉含量高達5.86%、5.27%和5.85%，明顯高于優(yōu)質(zhì)煙葉適宜范圍；處理GJQB5烤后煙堿含量最低，僅為2.19%，其他處理的初烤煙葉煙堿含量均處于適宜范圍內(nèi)。

表4 干筋期干濕球溫度參數(shù)組合對煙葉化學(xué)成分的影響

2.4 密集烘烤干筋期干濕球溫度參數(shù)組合對煙葉感官質(zhì)量的影響

從表5可以看出，下部煙葉在干筋期6種干濕球溫度參數(shù)組合條件下烘烤后煙葉感官質(zhì)量在香氣量、濃度、勁頭等指標方面得分相同，分別為12.0、8.0、5.0分，感官質(zhì)量總分排列順序為處理GJQX6>處理GJQX5>處理GJQX3=處理GJQX2>處理GJQX1>處理GJQX4，其中處理GJQX6的初烤煙葉感官質(zhì)量最好，總得分最高，為83.0分，其他指標得分均為所有處理之中的最高分，刺激性和干凈度指標得分明顯高于其他處理；處理GJQX4初烤后煙葉感官質(zhì)量最差，總得分最低，僅為76.0分，各指標得分也均為所有處理之中的最低分。中部煙葉在干筋期6種干濕球溫度參數(shù)組合條件下烘烤后煙葉感官質(zhì)量在濃度指標方面得分相同，均為8.0分，感官質(zhì)量總分排列順序為處理GJQC6=處理GJQC5>處理GJQC3>處理GJQC2>處理GJQC4>處理GJQC1，其中處理GJQC6、處理GJQC5的初烤煙葉感官質(zhì)量最好，總得分最高，為82.5分，明顯高于其他處理；處理GJQC1的初烤煙葉感官質(zhì)量最差，總得分最低，為75.5分，除回味指標外，各指標得分也均為所有處理之中的最低分；處理GJQC4的初烤煙葉回味指標得分最低，僅為3.0分。上部煙葉在干筋期6種干濕球溫度參數(shù)組合條件下烘烤后煙葉感官質(zhì)量在勁頭等指標方面得分相同，均為5.0分，感官質(zhì)量總分排列順序為處理GJQB5>處理GJQB6>處理GJQB4>處理GJQB3>處理GJQB1>處理GJQB2，其中處理GJQB5的初烤煙葉感官質(zhì)量最好，總得分最高，為83.5分，各項指標得分均為所有處理之中的最高分，回味得分明顯高于其他處理；處理GJQB2的初烤煙葉感官質(zhì)量最差，總得分最低，為78.0分，除雜氣、干凈度和回味等指標外，各指標得分也均為所有處理之中的最低分，處理GJQB3的初烤煙葉雜氣指標得分和處理GJQB4的初烤煙葉干凈度指標得分最低，均為7.0分，處理GJQB1的初烤煙葉回味指標得分最低，僅為3.0分。

3 討論

不同部位煙葉在6個干濕球溫度參數(shù)組合處理下，初烤后煙葉物理特性和化學(xué)成分雖然有所不同，但基本都在適宜范圍內(nèi)。烘烤中、下部位煙葉時，整個干筋期最高干濕球溫度參數(shù)組合為66 ℃和40 ℃條件下烘烤后的煙葉等級質(zhì)量比最高干濕球溫度參數(shù)組合為68 ℃和40 ℃時要優(yōu)，2種烘烤處工藝處理下，前者的烤后下部葉均價比后者高5.59元/kg，中部葉均價比后者高2.96元/kg，說明在濕度一定的情況下，烘烤中、下部煙葉時溫度較高容易發(fā)生烤紅煙現(xiàn)象，降低初烤煙葉等級質(zhì)量，這與沈少君等的研究結(jié)果[4]一致，但他缺少對上部葉的研究，本試驗在對上部葉進行烘烤時，整個干筋期最高干濕球溫度參數(shù)組合為68 ℃和40 ℃條件下的初烤煙葉等級質(zhì)量較優(yōu)，初烤煙葉的上等煙率、中上等煙率和均價均較高，說明烘烤上部煙葉時適當(dāng)提高溫度能夠促進煙葉質(zhì)量的提升，可能原因是不同部位煙葉素質(zhì)不一樣，烘烤特性也有所差別。烘烤中、下部位煙葉時，整個干筋期干濕球溫度參數(shù)組合為66 ℃和40 ℃條件下的初烤煙葉等級質(zhì)量和感官質(zhì)量高于或等于干濕球溫度參數(shù)組合為66 ℃和39 ℃，烘烤上部位煙葉時，整個干筋期干濕球溫度參數(shù)組合為68 ℃和40 ℃條件下的初烤煙葉等級質(zhì)量和感官質(zhì)量比最高干濕球溫度參數(shù)組合為68 ℃和39 ℃時要高，說明溫度一定的條件下，隨著濕度的增加，煙葉內(nèi)的溫濕差減小，干濕球溫度達到同步變化，不僅有利于煙葉等級質(zhì)量的提升，而且可使變黃階段和定色階段形成的香氣物質(zhì)分解量減少，有利于棕色化反應(yīng)類致香物質(zhì)的積累，還有可能使一些小分子香氣前體物質(zhì)形成大分子香氣物質(zhì)，從而提升初烤后的煙葉感官質(zhì)量；烘烤中、下部葉時干筋前期、后期干濕球溫度分別為63 ℃和39 ℃、66 ℃和 40 ℃ 的初烤煙葉感官質(zhì)量優(yōu)于整個干筋期干濕球溫度為 66 ℃ 和40 ℃，上部葉在干筋期前期、后期干濕球溫度分別為63 ℃和39 ℃、68 ℃和40 ℃下的初烤煙葉感官質(zhì)量優(yōu)于整個干筋期干濕球溫度為68 ℃和40 ℃，是因為干筋前期溫度稍低有利于煙葉西柏烷類、質(zhì)體色素降解致香物質(zhì)總量的積累，從而提升煙葉的感官質(zhì)量，具體的致香機理可作為今后的研究方向。李萬乾等的研究結(jié)果表明，濕度為42 ℃時更有利于煙葉品質(zhì)的提升[3-4]，可能是由供試烤煙品種不同造成的差異，目前大量的研究均集中在云煙87烤煙品種上，而對K326烤煙品種的研究較少，因此可加大對該品種干筋期烘烤工藝的優(yōu)化研究。

表5 干筋期干濕球溫度參數(shù)組合對煙葉感官質(zhì)量的影響 分

4 結(jié)論

K326烤煙品種不同部位煙葉在干筋期干濕球溫度分別在63、65、66、68 ℃和39、40 ℃不同參數(shù)組合下，初烤煙葉內(nèi)在化學(xué)成分和物理特性雖然有所差異，但基本都符合優(yōu)質(zhì)煙葉的要求；隨著干筋期溫度的提升，煙葉內(nèi)含物的轉(zhuǎn)化更加充分，煙葉品質(zhì)進一步提升，但溫度過高容易發(fā)生烤紅煙現(xiàn)象，反而降低初烤煙葉質(zhì)量；中、下部煙葉在干筋前、后2個階段干濕球溫度參數(shù)組合分別為63 ℃和39 ℃、66 ℃和40 ℃時，初烤煙葉的上等煙率、中上等煙率和均價均最高，下部葉分別高達41.83%、79.25%和29.84元/kg，中部葉分別高達45.65%、84.52%和31.73元/kg，煙葉等級質(zhì)量和感官質(zhì)量最佳；上部煙葉在干筋前、后2個階段干濕球溫度參數(shù)組合為63 ℃和39 ℃、68 ℃和40 ℃時，初烤煙葉的上等煙率、中上等煙率和均價均最高，分別高達53.50%、86.80%和 32.24元/kg，煙葉物理特性較佳，化學(xué)成分也較為協(xié)調(diào)，等級質(zhì)量和感官質(zhì)量最優(yōu)。因此，中、下部位煙葉在干筋期采取中溫中濕烘烤方式，上部位煙葉在干筋期采取高溫中濕烘烤方式，即中、下部煙葉在干筋前、后2個階段烘烤干濕球溫度參數(shù)分別為63 ℃和39 ℃、66 ℃和40 ℃，上部葉干筋前、后兩個階段烘烤干濕球溫度參數(shù)分別為63 ℃和39 ℃、68 ℃和 40 ℃ 時，初烤煙葉質(zhì)量最佳，為干筋期最適宜的干濕球溫度組合。