摘 要:為探討上部不同葉位煙葉質(zhì)量對烘烤工藝的響應(yīng),開展了三段式烘烤工藝下的上部煙葉兩次采烤研究。結(jié)果表明:隨著葉位的升高,煙葉整體質(zhì)量呈下降趨勢。其中:倒1~3葉煙葉的外觀質(zhì)量與評吸質(zhì)量評價(jià)得分總分、主要經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)可用性指數(shù)(ECI)、主要化學(xué)成分指標(biāo)可用性指數(shù)(CCUI),依次低于倒4~6葉2.6分、2.9分、1.6和4.4,煙葉中性揮發(fā)性香氣成分總量低于倒4~6葉135.2 μg/g。研究試驗(yàn)為上部煙葉采摘成熟度控制、采收方式及配套烘烤工藝,提供了技術(shù)參考及理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞:上部煙葉;采收方式;烘烤工藝
中圖分類號:S572 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1006-060X(2018)08-0082-04
Response of the Different Leaves Position of the Upper Flue-cured Tobacco Leaves to the Three-stages Curing Technology
HU Ya-jie,WEI Jian-yu,HUANG Chong-jun,JIN Ya-bo,LIANG Yong-jin,JIA Hai-jiang,LI Qun-ling
(China Tobacco Guangxi Industrial Co., LTD, Nanning 530001, PRC)
Abstract: In order to explore the response of different leaves position on the quality of the upper flue-cured tobacco leaves, field experiment with the twice-harvesting-curing to the upper flue-cured tobacco leaves based on the three-stages curing technology was carried. The results showed that with the increase of leaf position, the overall quality of tobacco leaves showed a downward trend. Total evaluation score of appearance and smoking quality, ECI and CCUI of the reciprocal the 1th-3th leaves were lower 2.6point,2.9point,1.6 and 4.4 than that of the reciprocal the 4th-6th leaves, and total quantity of the neutral volatile aroma components of flue-cured tobacco leaves was lower 135.2μg/g. It provides a theoretical basis and technology reference for maturity controlling, harvesting methods and matching flue-curing process.
Key words: the upper-tobacco leaves; harvesting methods; flue-curing process
烤煙上部煙葉約6~7片葉(含上二棚和頂葉),其質(zhì)量大約為整株煙葉總質(zhì)量的30%~45%,它對烤煙產(chǎn)量、品質(zhì)及工業(yè)可用性影響較大[1-2]。上部煙葉質(zhì)量及工業(yè)可用性除受環(huán)境、栽培技術(shù)措施影響外[2],主要受采收的成熟度[3-4]及烘烤工藝的影響[5-7]。我國現(xiàn)有的上部煙葉采收成熟度標(biāo)準(zhǔn)下的一次性采收,以及相應(yīng)的三段式烘烤工藝,烤后上部煙葉仍然存在葉片偏厚及結(jié)構(gòu)緊密[2]、顏色較暗[8-9]、焦油含量偏高[10]、煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)較低[10-12]、香氣質(zhì)和香氣量偏低[13-14]
等問題,一定程度制約了其工業(yè)可用性的提高[2]。如何在適宜的生態(tài)環(huán)境與栽培技術(shù)措施下,通過提高上部煙葉采收的成熟度,采用更適宜的采收方式與烘烤工藝,來提高上部煙葉烘烤質(zhì)量及工業(yè)可用性,仍然是煙葉生產(chǎn)中需要深入探討的主要問題[2,15]。
研究試驗(yàn)中,筆者著重針對現(xiàn)有烤煙一次性采收成熟度標(biāo)準(zhǔn)和三段式烘烤工藝存在的不足,通過設(shè)定適宜的采收成熟度標(biāo)準(zhǔn),探討三段式烘烤工藝下上部煙葉分兩次采收后,煙葉外觀和評吸質(zhì)量、物理性能、主要化學(xué)成分含量及其可用性指數(shù)(chemical components usability index,CCUI)和煙葉主要經(jīng)濟(jì)效果指數(shù)(economic character index,ECI)等差異性,尋找適合湖南湘中烤煙適宜采收成熟度標(biāo)準(zhǔn)及配套的烘烤工藝,旨在提高上部煙葉的工業(yè)可用性,為上部煙葉成熟采烤提供理論依據(jù)及技術(shù)指導(dǎo)。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及材料
試驗(yàn)在湖南省隆回縣山地植煙區(qū)進(jìn)行,試驗(yàn)地地勢較為平坦,肥力中等,排灌方便,同一區(qū)域試驗(yàn)面積26 666.8 m2。供試品種為K326(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,8月5日終采,行株距為1.2 m×0.5 m,移栽密度16 500
株/hm2,單株留葉數(shù)18片。施肥及大田栽培管理技術(shù)措施均按照當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉栽培技術(shù)方案進(jìn)行。
1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
選定長勢和成熟度基本相同的煙株,打頂以后,對上部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)分兩次,每次采收3片煙葉,設(shè)置2個(gè)不同部位煙葉一次性采收,其中:處理1(T1):頂1~3葉一次性采收;處理2(T2):頂4~6葉一次性采收,3次重復(fù)。采收煙葉田間成熟標(biāo)準(zhǔn)見表1,參照三段式烘烤工藝,進(jìn)行相應(yīng)溫濕度參數(shù)調(diào)整作為試驗(yàn)烘烤工藝參數(shù)(見圖1)。
1.3 測定項(xiàng)目及方法
1.3.1 煙葉物理特性指標(biāo)測定 每個(gè)處理各個(gè)重復(fù)在B2F中,隨機(jī)抽取15片平衡水分后的初烤煙葉,用電子天平(型號FA2104B)稱取單葉重和去梗后的重量,以煙葉稱量結(jié)果的平均值作為單葉重和含梗率;隨機(jī)抽取15片平衡水分后的初烤煙葉,于每片煙葉主脈兩側(cè)同一位置,取直徑1 cm的圓形打孔器打2個(gè)圓片,將30個(gè)圓片放置在稱量瓶中稱重,再計(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℃條件下烘2 h,按公式(1)、(2)、(3)計(jì)算稱重后的煙葉含水率。
單位葉面積質(zhì)量(g/cm2)=圓片重/(20π R2) (1)
葉片密度(g/cm3)=單位葉面積質(zhì)量/葉片厚 (2)
烤煙含水率(%)=[(烤前樣品重-烘干后樣品重)/烤前樣品重]×100 (3)
1.3.2 煙葉外觀質(zhì)量評價(jià) 參照黎娟等[16]方法,組織專家進(jìn)行煙葉外觀質(zhì)量鑒定和綜合評分,按照“顏色、成熟度、結(jié)構(gòu)、身份、油分和色度”6 項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重分別為0.30、0.25、0.15、0.12、0.10和0.08,進(jìn)行加
權(quán)平均值以后計(jì)算總分,總分值越高,外觀質(zhì)量越好。
1.3.3 煙葉評吸質(zhì)量評價(jià) 烤后取不同葉位1~3和4~6葉位B2F煙葉,對煙葉“香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、濃度、刺激性、勁頭、余味”7個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行賦值[17],每個(gè)指標(biāo)賦值10分,然后組織專家進(jìn)行打分,取其平均值,再計(jì)算每個(gè)處理的總分,總分值越高,表明煙葉評吸質(zhì)量越好(見表2)。
1.3.4 主要經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)測定及其經(jīng)濟(jì)效果指數(shù)(ECI)計(jì)算 每個(gè)處理采取單獨(dú)采烤,烤后稱重,采烤后按照GB 2635—1992 烤煙分級標(biāo)準(zhǔn),由分級專家進(jìn)行分級和煙葉等級比例劃分,按照當(dāng)年煙葉收購價(jià)計(jì)算均價(jià)與產(chǎn)值,對上等煙比例、均價(jià)、產(chǎn)量和產(chǎn)值4項(xiàng)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo),運(yùn)用效果測度模型與指數(shù)法,來構(gòu)建經(jīng)濟(jì)效果指數(shù)(ECI)[16-18],作為煙葉經(jīng)濟(jì)性狀綜合評價(jià)依據(jù),ECI越大,經(jīng)濟(jì)性狀越好。
1.3.5 煙葉主要化學(xué)成分指標(biāo)檢測及其可用性指數(shù)(CCUI)計(jì)算 每個(gè)處理取選取有代表性B2F煙葉2.5 kg,采用San++(荷蘭SKALAR公司)流動(dòng)分析儀,測定其主要化學(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標(biāo)準(zhǔn)測定煙葉總糖、還原糖、煙堿、總氮、鉀和氯含量,并計(jì)算還原糖/煙堿、氮/堿、鉀/氯值。應(yīng)用模糊數(shù)學(xué),先建立隸屬函數(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 的數(shù)值,其中的總糖、還原糖、總氮、煙堿、氯含量和氮堿比、糖堿比、鉀氯比按照公式(4)、鉀含量按照公式(5)計(jì)算隸屬度,計(jì)算烤煙主要化學(xué)成分指標(biāo)可用性指數(shù)(CCUI),CCUI越大,其煙葉主要化學(xué)成分的工業(yè)可用性越好[17-18]。
1.3.6 煙葉中性揮發(fā)性香氣成分測定 不同處理的煙葉烘烤后,參照周冀衡等[19]方法,測定烤后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)物含量等中性揮發(fā)性香氣成分。
1.4 數(shù)據(jù)處理
試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2007 軟件進(jìn)行初步整理后,再用SPSS 17.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析和多重比較,多重比較采用新復(fù)極差法。
2 結(jié)果分析
2.1 不同處理煙葉物理特性
從表4可知,按照設(shè)定的采收成熟度標(biāo)準(zhǔn),不同葉位煙葉,烤后其單葉重、開片度、平衡含水率等均表現(xiàn)出低葉位高于高葉位;而煙葉葉片厚度和密度,則相反。
2.2 不同處理煙葉外觀質(zhì)量
從表5可知,按照設(shè)定的采收成熟度標(biāo)準(zhǔn),不同葉位烤后煙葉的外觀質(zhì)量評價(jià)綜合得分表現(xiàn)為低葉位高于高葉位。表明,隨著葉位的升高,煙葉外觀質(zhì)量呈下降趨勢。
2.3 不同處理煙葉評吸質(zhì)量指標(biāo)評價(jià)
通過對B2F煙葉的香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、濃度、刺激性、勁頭和余味等評吸質(zhì)量指標(biāo)評價(jià),計(jì)算得分后的數(shù)據(jù)表明,各項(xiàng)評吸質(zhì)量指標(biāo)得分及總得分均表現(xiàn)為低葉位高于高葉位。得分越高,表明煙葉的評吸質(zhì)量越好(見表6)。
2.4 不同處理上部煙葉主要經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)效果指數(shù)(ECI)
從表7可知,按照設(shè)定的采收成熟度標(biāo)準(zhǔn),不同葉位烤后煙葉, ECI表現(xiàn)出低葉位煙葉高于高葉位煙葉的變化規(guī)律。
2.5 不同處理烤后煙葉主要化學(xué)成分指標(biāo)及其可用性指數(shù)(CCUI)
從表8可知,按照設(shè)定的采收成熟度標(biāo)準(zhǔn),不同葉位煙葉烤后其主要化學(xué)成分指標(biāo)和CCUI,均表現(xiàn)為低葉位高于高葉位。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。
2.6 不同處理烤后煙葉香氣物含量
按照設(shè)定的采收成熟度標(biāo)準(zhǔn),不同葉位煙葉烤后其:石油醚提取物含量、類胡蘿卜素香氣物質(zhì)及類胡蘿卜素香氣物質(zhì)降解產(chǎn)物總量、茄酮含量、非酶棕色化反應(yīng)產(chǎn)物含量總量、芳香族氨基酸裂解產(chǎn)物含量、新植二烯含量,以及中性致香物質(zhì)總量,均呈現(xiàn)出低葉位煙葉高于高葉位煙葉的變化規(guī)律(見表9)。
3 討論與結(jié)論
前人的研究表明[2],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葉葉片SPAD值無顯著差異,在這一前提下上部煙葉一次性采烤,煙葉產(chǎn)質(zhì)量及煙葉工業(yè)可用性較好;也有人研究表明[1,3-4],現(xiàn)有的常規(guī)上部煙葉分次采收和一次性采收,常使頂部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,煙片過厚緊密,工業(yè)可用性低,因此,前人提出了“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);一次性帶莖采收烘烤,盡管可顯著提高上部煙葉的質(zhì)量和可用性[26],但前提是必須確保上部5~6片葉營養(yǎng)分布均勻,一次性成熟[20-21],但仍難確保采收成熟度的一致性。研究試驗(yàn)中,筆者為了確保上部煙葉采收成熟度的一次性,根據(jù)當(dāng)?shù)囟嗄甑纳a(chǎn)實(shí)際,設(shè)定了頂1~3及4~6葉與前人不同的葉位采收成熟度標(biāo)準(zhǔn),通過烤后煙葉的物理特性、感官質(zhì)量和評吸質(zhì)量,以及ECI和CCUI 指標(biāo)分析得知,低部位煙葉對三段式烘烤工藝的響應(yīng)程度高于高部位煙葉,煙葉質(zhì)量要好。
三段式烘烤工藝是目前我國烤煙生產(chǎn)上常用的烘烤工藝,采用此工藝對上部煙葉一次性采烤,烤后煙葉常常存在“煙葉變黃不夠,易產(chǎn)生青筋黃片、微帶青、葉面浮青、色暗淡、色度不飽和,淀粉含量偏高,香氣、油分低”等問題[20]。研究試驗(yàn)中,筆者結(jié)合當(dāng)?shù)?月下旬以后高溫干旱、降雨量減少,上部煙葉含水量低,在三段式工藝的“變黃期、定色期、干筋期”的溫濕度及升溫速率與穩(wěn)溫時(shí)間基礎(chǔ)上,對“變黃期、凋萎期、定色期、干筋期”的溫濕度及升溫速率與穩(wěn)溫時(shí)間進(jìn)行了調(diào)整,通過烤后煙葉品質(zhì)分析表明,低部位煙葉物理特性、感官質(zhì)量和評吸質(zhì)量,以及ECI和CCUI 指標(biāo)好于高部位煙葉。
對湘中植煙區(qū),不同葉位的煙葉設(shè)定不同的成熟采收標(biāo)準(zhǔn),采用分兩次一次性采收,并輔以相應(yīng)的三段式烘烤工藝參數(shù),有利于上部煙葉質(zhì)量的提升。研究表明,不同葉位煙葉烘烤質(zhì)量對烘烤工藝的響應(yīng)有差異,其中:上部低葉位煙葉香氣質(zhì)和香氣量、外觀質(zhì)量和評吸質(zhì)量、ECI和CCUI值均好于高葉位煙葉,其中ECI及CCUI分別提高了1.6%和4.4%。
但不同生態(tài)區(qū)域,烤煙上部煙葉帶莖采收的成熟度標(biāo)準(zhǔn)有差異,自然與之配套的烘烤工藝會(huì)也應(yīng)相應(yīng)調(diào)整。如何將煙葉采收成熟度標(biāo)準(zhǔn)與烘烤工藝有機(jī)結(jié)合,今后仍需進(jìn)一步研究。
參考文獻(xiàn):
[1] 許自成,黃平俊,蘇富強(qiáng),等. 不同采收方式對烤煙上部葉內(nèi)在品質(zhì)的影響[J]. 西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2005,33(11):13-17.
[2] 任志廣,陳 征,黃海棠,等. 生態(tài)條件、栽培調(diào)制措施、烤煙工藝對烤煙上部葉可用性的影響[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào),2017,33(6):73-78.
[3] 張樹堂. 一次性采收上部煙葉的成熟度及成熟特征研究[J]. 中國農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào),2012,14(5):123-129.
[4] 宮長榮,李富強(qiáng),陳紅華,等. 烤煙上部 6 片葉一次采收對頂部3片葉烘烤質(zhì)量的影響[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2008,43(6):94-98.
[5] 袁 芳,蔣篤忠,胡京華,等. 永州煙區(qū)“K326”上部葉烘烤工藝研究[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào),2011,27(13):96-101.
[6] 李春喬,劉永軍,朱祖俊,等. 三種不同工藝對烤煙煙葉烘烤效果研究[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2003,18(1):91-93.
[7] 余金恒,代 麗,劉 霞,等. 采收方式對烤煙上部葉烘烤過程生理特性及品質(zhì)的影響[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2009,24(2):210-215.
[8] 席元肖,宋紀(jì)真,楊 軍,等. 不同顏色及成熟度烤煙香氣前體物及降解產(chǎn)物含量的差異分析[J]. 中國煙草學(xué)報(bào),2011,17(4):23-30.
[9] 閆 伸,符云鵬,景沙沙,等. 豫中煙區(qū)烤煙移栽期和成熟度與質(zhì)體色素及降解產(chǎn)物的關(guān)系[J]. 中國煙草科學(xué),2014,35(2):43-48.
[10] 蔡憲杰,王信民,尹啟生. 成熟度與煙葉質(zhì)量的量化關(guān)系研究[J]. 中國煙草科學(xué),2005,11(4):42-46.
[11] 孫立娟,李虎林,金 哲,等. 不同成熟度烤煙外觀特征及化學(xué)成分的變化[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué),2008,47(3):318-320.
[12] 劉 陽,高麗君,蔡憲杰,等. 采收成熟度對烤煙多酚含量和組成的影響[J]. 煙草科技,2011,289(8):73-78.
[13] 廖和明,孫福山,徐秀紅,等. 不同烘烤工藝對烤煙品種NC55中性香氣物質(zhì)各組分含量的影響[J]. 中國煙草科學(xué),2013,34(5):89-94.
[14] 周鈺淇. 不同烘烤工藝K326主要質(zhì)體色素變化規(guī)律研究[D]. 長沙:湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),2013.
[15] 武圣江,甘家洪,張琳鋆,等. 貴州烤煙上部葉烘烤特性研究[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2015,30 (3):433-439.
[16] 黎 娟,鄧小華,劉 濤,等. 湘西煙葉煙氣特性感官評價(jià)[J]. 核農(nóng)學(xué)報(bào),2013,27(9):1354-1359.
[17] 鄧小華,周清明,周冀衡,等. 煙葉質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)間的典型相關(guān)分析[J]. 中國煙草學(xué)報(bào),2011,17(3):17-22.
[18] 李 偉,鄧小華,周清明,等. 基于模糊數(shù)學(xué)和 GIS 的湖南濃香型烤煙化學(xué)成分綜合評價(jià)[J]. 核農(nóng)學(xué)報(bào),2015,29(5):946-953.
[19] 周冀衡,王 勇,邵 巖, 等. 產(chǎn)煙國部分煙區(qū)烤煙質(zhì)體色素及主要揮發(fā)性香氣物質(zhì)的含量比較[J]. 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2005,31(2):128-132.
[20] 劉光輝,劉 京,姚雪梅,等. 采烤方式對上部煙葉產(chǎn)質(zhì)量及采烤成本的影響[J]. 作物研究,2016,30(3):303-305.
[21] 杜偉文,朱列書,劉本坤,等. 一次性成熟采烤對K326上部6片煙葉品質(zhì)的影響[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2011,39(18):11000-11002.
(責(zé)任編輯:肖彥資)