周必貴 王婷 劉彥中 羅以貴 余鳳塘 胡家田
摘要:為探索煙葉成熟度及烘烤工藝對(duì)昭陽(yáng)區(qū)布嘎基地?zé)熑~品質(zhì)的影響,本試驗(yàn)以布嘎基地主栽品種云煙87為試驗(yàn)材料,采用雙因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),研究了不同成熟度及烘烤工藝對(duì)昭陽(yáng)區(qū)云煙87煙葉品質(zhì)的影響,并探索成熟度及烘烤工藝對(duì)煙葉品質(zhì)的最佳搭配組合。結(jié)果表明:尚熟和成熟煙葉用高濕變黃烘烤工藝煙葉品質(zhì)較好;未熟和過(guò)熟煙葉用昭通烘烤工藝煙葉品質(zhì)較好。
關(guān)鍵詞:成熟度;烘烤工藝;煙葉品質(zhì);致香物質(zhì)
中圖分類號(hào):S572.01文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào):A文章編號(hào):1001-4942(2019)02-0054-08
Effects of Different Maturity and Curing Techniques on Quality of
Tobacco Leaves in Zhaotong Region of Yunnan Province
Zhou Bigui??Wang Ting??Liu Yanzhong??Luo Yigui??Yu Fengtang??Hu Jiatian2
(1.College of Tobacco Science, Yunnan Agricultural University, Kunming 65020?China;
2.Zhaotong Cigarette Factory, Hongta Tobacco (Group) Co., Ltd., Zhaotong 657000, China)
AbstractIn order to explore the effects of maturity of tobacco leaves and curing technology on the quality of tobacco leaves in the Buga Base of Zhaoyang District, Zhaotong City,Yunnan Province,the experiment was carried out through the two-factor randomized block design with the main cultivar Yunyan 87 as material. The optimal combination of maturity and curing technology was screened for better quality of flue-cured tobacco. The results showed that the quality of flue-cured tobacco leaves was better when still ripe or mature leaves matching with the curing process of low-humidity yellowing, and unripe or overripe leaves matching with the Zhaotong local curing process.
KeywordsMaturity; Curing technology; Tobacco leaf quality; Aromatic substance
烤煙是昭通市昭陽(yáng)、彝良、魯?shù)榈鹊刂饕慕?jīng)濟(jì)作物及經(jīng)濟(jì)來(lái)源。田間生長(zhǎng)、適熟采收、烘烤調(diào)制對(duì)煙葉可用性的貢獻(xiàn)率為33.33%[1]。煙葉的成熟度與其色、香、味、吸食質(zhì)量等關(guān)系密切。煙葉烘烤作為烤煙生產(chǎn)的核心環(huán)節(jié),不僅顯著影響煙葉的品質(zhì)、產(chǎn)量和可用性,更直接影響煙農(nóng)和卷煙工業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,適宜的烘烤工藝是提高煙葉品質(zhì)的重要舉措[2-4]。因此,在煙葉成熟采收的基礎(chǔ)上,研究與其相適的烘烤工藝,有助于提高煙葉的品質(zhì)及工業(yè)可用性。
本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)昭通市最大煙葉基地單元——布嘎煙葉基地主栽烤煙品種云煙87不同采收成熟度及烘烤工藝的研究,探討不同成熟度及3種烘烤工藝對(duì)煙葉品質(zhì)的影響,以期尋求成熟度及烘烤工藝對(duì)煙葉品質(zhì)影響的最佳搭配組合, 為改善昭通煙區(qū)云煙87烘烤質(zhì)量提供理論指導(dǎo)。
1材料與方法
1.1供試材料及儀器
供試烤煙品種為云煙87。儀器:氣流上升式密集烤房、葉綠素儀(SPAD-502)、101型電熱鼓風(fēng)干燥箱、恒溫恒濕箱、色差儀、天平、量角器、刻度尺等。
1.2試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)在云南省昭通市昭陽(yáng)區(qū)布嘎煙葉基地進(jìn)行。地理位置為103°43′42″E,27°14′13″N,海拔1 929.8 m。植煙土壤為黃壤,理化性狀見(jiàn)表1。
1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)采取雙因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),即煙葉成熟度(A)和烘烤工藝(B)兩個(gè)因素。具體成熟度處理見(jiàn)表2,烘烤工藝處理見(jiàn)表3—表5。在各因素下互作參照,不另設(shè)對(duì)照。大田試驗(yàn)面積共計(jì)4 hm2。各試驗(yàn)施純氮105.0 kg/hm?N∶?P?2O?5∶?K?2O=1∶?1∶?2.5,有機(jī)氮無(wú)機(jī)氮比為3∶?7。種植密度為1.2 m×0.5 m,單株留葉數(shù)為20片。除試驗(yàn)設(shè)計(jì)和試驗(yàn)操作的要求外,其它生產(chǎn)管理操作均按照紅塔集團(tuán)與昭通市煙草公司共同制定的《云煙87生產(chǎn)技術(shù)實(shí)施方案》執(zhí)行。
成熟度(A)設(shè)置4個(gè)處理,即A1:未熟;A2:尚熟;A3:成熟;A4:過(guò)熟。烘烤工藝(B)設(shè)置3個(gè)處理,即B1:低濕變黃工藝;B2:高濕變黃工藝;B3:昭通煙區(qū)烘烤工藝??傆?jì)12個(gè)處理,依次為A1B1、A1B2、 A1B3、A1B4、A2B1、A2B2、 A2B3、A2B4、A3B1、A3B2、A3B3、A3B4。A、B處理的各烘烤工藝裝煙要求均為:未熟葉(A1)裝于頂層;尚熟葉(A2)和成熟葉(A3)裝于中間層;過(guò)熟葉(A4)裝于底層。各處理煙葉均為中部煙葉,初烤煙葉等級(jí)為C3F。
1.4取樣方法
烘烤前,選取各成熟度煙葉50片并進(jìn)行分類編桿,每個(gè)成熟度5桿,總計(jì)60桿,編號(hào)記錄。各處理挑選鮮煙葉5片,于105℃下鼓風(fēng)殺青,0.5 h后調(diào)至 85℃,待煙葉烘干冷卻后制樣備用。待煙葉烘烤結(jié)束后,各處理挑選C3F煙樣200片,用于煙葉外觀質(zhì)量、化學(xué)成分以及感官質(zhì)量的檢測(cè)和評(píng)定。
1.5測(cè)定項(xiàng)目及方法
1.5.1外觀質(zhì)量
參照王彥亭等[5]的方法,具體評(píng)價(jià)指標(biāo)及賦分標(biāo)準(zhǔn)如表6所示。
1.5.2多酚類物質(zhì)、有機(jī)酸及質(zhì)體色素?多酚類物質(zhì)含量測(cè)定采用高效液相色譜法,參照YC/T 202-2006標(biāo)準(zhǔn);質(zhì)體色素含量測(cè)定參照YC/T 382-2010標(biāo)準(zhǔn);有機(jī)酸的測(cè)定采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法,參照YC/T 500-2014標(biāo)準(zhǔn)。
1.5.3常規(guī)化學(xué)成分及香氣物質(zhì)?糖含量(總糖和還原糖)測(cè)定參照伯川法、鉀參照火焰光度法、氯參照電位滴定法、煙堿參照紫外分光光度法、總氮參照過(guò)氧化氫硫酸消化法等。香氣物質(zhì)的測(cè)定采用GC/MASS技術(shù)。
1.5.4感官質(zhì)量?由紅塔集團(tuán)昭通卷煙廠邀請(qǐng)行業(yè)評(píng)吸專家,按Q/YNZY.J07.30—2015標(biāo)準(zhǔn)對(duì)卷制單料煙的香氣特性(煙草本香、香氣量、香氣質(zhì))、煙氣特性(濃度、刺激性、勁頭、雜氣)及口感特性(干凈度、濕潤(rùn)感、回味)打分。
1.5.5數(shù)據(jù)分析?采用Microsoft Excel 2010 和SPSS 19.0 軟件対試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和做圖。
2結(jié)果與分析
2.1不同成熟度及烘烤工藝對(duì)煙葉外觀質(zhì)量的影響
如圖1所示,各處理煙葉的差異主要表現(xiàn)在油分和結(jié)構(gòu)兩個(gè)因素上,高濕變黃工藝(B2)中,各處理油分總得分最低,昭通工藝(B3)中各處理結(jié)構(gòu)總得分最低,其余因素?zé)o明顯差異??傮w來(lái)看,烤后煙葉的外觀質(zhì)量三個(gè)工藝均隨著成熟度的提高,呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì),處理B2A3(8.10分)最好,處理B1A3(8.05分)次之,B2A1(6.34分)最差。
2.2不同成熟度及烘烤工藝對(duì)烤后煙葉常規(guī)化學(xué)成分的影響
2.2.1烤后煙葉糖含量的變化?煙葉中的糖熱解會(huì)產(chǎn)生大量新的化合物,進(jìn)而影響煙葉的吸食品質(zhì)。云南省烤煙地方標(biāo)準(zhǔn)[6]對(duì)中部煙葉糖含量的要求為:總糖24%~33%,還原糖20%~29%。
由圖2可知,在各烘烤工藝間,提高煙葉成熟度,烤后煙葉的總糖及還原糖含量先增加而后基本不變(除B2略有減少)。低濕變黃工藝(B1)中,各成熟度煙葉總糖含量均超過(guò)33%,還原糖含量均在20%~29%之間(除A1低于20%外);高濕變黃工藝(B2),各成熟度煙葉總糖含量超過(guò)33%(除A1外),還原糖含量均在20%~29%之間;昭通當(dāng)?shù)睾婵竟に嚕˙3),各成熟度煙葉總糖含量超出33%,A2還原糖含量在20%~29%之間,A1略低于20%,A3和A4高于29%。
2.2.2烤后煙葉含氮化合物的變化?煙葉中的含氮化合物高溫?zé)峤鉃閴A性物質(zhì),有利于中和糖類物質(zhì)熱解的酸性物質(zhì),故而對(duì)煙葉的吸食品質(zhì)有重要影響。云南省烤煙地方標(biāo)準(zhǔn)[6]要求中部煙葉總氮含量1.8%~2.4%、煙堿含量2%~3%、蛋白質(zhì)含量8%~10%。
由圖3可知,在各烘烤工藝間,隨成熟度的提高,烤后煙葉總氮及蛋白質(zhì)含量逐步減少,煙堿含量先增加后減少。低濕變黃工藝(B1),各成熟度煙葉總氮含量低于1.8%,煙堿含量均低于2%,蛋白質(zhì)含量低于8%;高濕變黃工藝(B2),各成熟度煙葉總氮含量均低于1.8%(除A1外),煙堿含量均低于2%,蛋白質(zhì)含量均低于8%;昭通當(dāng)?shù)睾婵竟に嚕˙3),各成熟度煙葉總氮含量均低于1.8%(除A1外),煙堿含量均低于2%,蛋白質(zhì)含量均低于8%。
2.2.3烤后煙葉氧化鉀、氯離子含量的變化
鉀、氯含量與煙葉的燃燒性及陰燃持火能力有關(guān),云南省烤煙地方標(biāo)準(zhǔn)[6]要求鉀含量在1.7%以上,氯含量0.1%~0.6%。
由圖4可知,在烘烤工藝間,隨成熟度的提高,烤后煙葉氧化鉀含量先增加后減少,氯離子含量呈減少-上升-減少的趨勢(shì)。各處理氧化鉀含量均大于1.7%。低濕變黃工藝(B1),各成熟度煙葉氯離子含量在0.1%~0.6%間;高濕變黃工藝(B2),各成熟度煙葉氯離子含量均在0.1%~0.6%間(除A3高于0.6%外);昭通當(dāng)?shù)睾婵竟に嚕˙3),除A1和A3氯離子含量高于0.6%外,其余在0.1%~0.6%間。
2.2.4烤后煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性的變化
兩糖差反映了烤后煙葉糊精(水溶性淀粉)含量,施木克值及糖堿比均反映了煙葉的酸堿平衡關(guān)系。據(jù)云南省烤煙地方標(biāo)準(zhǔn)[6]要求,烤后煙葉兩糖差小于5%,施木克值適宜范圍為2~3,糖堿比8~17,接近10時(shí)最佳;氮堿比0.7~1.0;鉀氯比4~10。如圖5所示,本試驗(yàn)中部煙葉在兩糖差小于5%、糖堿比8~17標(biāo)準(zhǔn)下,兩糖協(xié)調(diào)性以處理B2A1、B3A3和B3A4較好,糖堿比以處理B1A1最佳。
2.3不同成熟度及烘烤工藝對(duì)烤后煙葉多酚類物質(zhì)、質(zhì)體色素及有機(jī)酸的影響
2.3.1對(duì)烤后煙葉多酚類物質(zhì)的影響?多酚類物質(zhì)中的綠原酸和蕓香苷對(duì)煙葉的等級(jí)、香吃味有較大影響[7]。通過(guò)多重比較(表7)可知,莨菪亭、咖啡酸及山柰酚苷含量在在單因素成熟度間變化不大,綠原酸、新綠原酸、蕓香苷、總酚隨成熟度提高先增加后減少;成熟煙葉中的綠原酸、蕓香苷及總酚含量顯著高于未熟煙葉。蕓香苷、新綠原酸、咖啡酸及山柰酚苷含量昭通工藝(B3)最高,綠原酸及總酚含量低濕變黃工藝(B1)最高,莨菪亭含量則高濕變黃工藝(B2)最高,且顯著高于低濕變黃工藝(B1)。
2.3.2對(duì)烤后煙葉質(zhì)體色素的影響?煙葉的質(zhì)體色素能增強(qiáng)煙葉的香氣、促使煙葉口感風(fēng)格的形成,進(jìn)而提高煙葉的可用性[8]。通過(guò)多重比較(表8)可知,在單因素成熟度間,烤后煙葉的葉綠素(a、b)、類胡蘿卜素(葉黃素、β-胡蘿卜素)及質(zhì)體色素總含量隨煙葉成熟度的提高逐步減少;未熟及尚熟煙葉葉綠素(a、b)含量顯著高于過(guò)熟煙葉,其余質(zhì)體色素含量及其總含量在成熟度間無(wú)顯著差異。在單因素烘烤工藝間,葉綠素a含量低濕變黃工藝(B1)最高,且顯著高于昭通工藝(B3)的含量,其余質(zhì)體色素含量及其總含量在烘烤工藝間無(wú)顯著差異。
2.3.3對(duì)烤后煙葉非揮發(fā)性有機(jī)酸的影響
有機(jī)酸對(duì)煙草香氣無(wú)明顯作用,但它能協(xié)調(diào)酸堿平衡,進(jìn)而影響煙草的香氣,其中,非揮發(fā)性有機(jī)酸對(duì)煙葉的中性致香物質(zhì)及其感官評(píng)吸有重要作用[9]。工藝成熟時(shí)的初烤煙葉有機(jī)酸含量120~160 g/kg,蘋果酸為86.2g/kg,檸檬酸為40 g/kg,草酸為9.6 g/kg[10]。
通過(guò)多重比較(表9)可知,在單因素成熟度間,隨煙葉成熟度的提高,烤后煙葉蘋果酸、乳酸、琥珀酸含量及總含量先增加后減少;草酸、檸檬酸含量則逐漸降低,且在未熟煙葉中草酸及檸檬酸含量顯著高于過(guò)熟煙葉。在單因素烘烤工藝間,高濕變黃工藝(B2)各非揮發(fā)性有機(jī)酸含量及其總含量最高,但各烘烤工藝間無(wú)顯著差異(除B2乳酸和非揮發(fā)性有機(jī)酸總含量顯著高于B1外)。
2.4不同成熟度及烘烤工藝對(duì)烤后煙葉主要致香物質(zhì)的影響
煙葉的中性致香物質(zhì)對(duì)煙葉的香氣品質(zhì)有明顯影響[11]。從12個(gè)處理烤后煙葉中共檢測(cè)出60種致香物質(zhì)(平均含量為1 062.77 μg/g),據(jù)致香基團(tuán)將其分為8類。由表10可知,在各烘烤工藝間,烤后煙葉的致香物質(zhì)總量均隨成熟度的提高而呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì),均在A3(成熟)時(shí)達(dá)到最大值;未熟、尚熟、成熟及過(guò)熟煙葉均為高濕變黃工藝(B2)致香物質(zhì)總含量最高??傮w來(lái)看,致香物質(zhì)總含量以處理B2A3最高(1 237.44 μg/g ),處理B3A1最低(960.05 μg/g )。
2.5不同成熟度及烘烤工藝對(duì)烤后煙葉感官質(zhì)量的影響
煙葉的感官質(zhì)量直接反映煙葉質(zhì)量及其使用價(jià)值的優(yōu)劣。煙葉的成熟度[12]、外觀質(zhì)量[13]、顏色指標(biāo)[14]、化學(xué)成分[15]、物理特性[16]、致香物質(zhì)[17]等因素均能影響煙葉的感官質(zhì)量。如表11所示:在各烘烤工藝間,烤后煙葉的感官質(zhì)量得分隨成熟度的增加先增加后減少。成熟采收的煙葉香氣特性(煙草本香、香氣質(zhì)、香氣量)最佳、勁頭足、刺激性和雜氣少,故其得分最高,但是,過(guò)熟采收會(huì)導(dǎo)致煙葉的感官質(zhì)量得分降低。
3討論
在該試驗(yàn)中,各處理煙葉外觀質(zhì)量的差異主要表現(xiàn)在油分和結(jié)構(gòu)兩個(gè)因素上,綜合得分在6.34~8.10之間,各烘烤工藝中,成熟煙葉的外觀質(zhì)量綜合得分最高,未熟煙葉綜合得分最低。這與孫陽(yáng)陽(yáng)[18]的研究結(jié)果基本一致。其綠原酸、新綠原酸、蕓香苷及總酚含量隨成熟度提高先增加后減少;莨菪亭、咖啡酸及山柰酚苷含量在成熟度間的變化不大;烘烤工藝對(duì)煙葉的莨菪亭含量有顯著影響。這與前人[21,22]的研究相似。
隨著煙葉成熟度提高,其總糖及還原糖含量先增加而后基本穩(wěn)定(除高濕變黃工藝B2略有減少);總氮及蛋白質(zhì)含量逐步減少;氧化鉀含量先增加后減少,氯離子含量呈減少-上升-減少的趨勢(shì)。這與沈燕金[19]的研究結(jié)果相似??竞鬅熑~糖含量(總糖、還原糖)偏高,導(dǎo)致其兩糖差、施木克值也偏高,這可能與試驗(yàn)植煙地海拔、緯度有關(guān)。查宏波等[20]研究也表明,昭通煙區(qū)煙葉的總糖、還原糖含量與海拔極顯著、顯著正相關(guān)。
烤后煙葉的葉綠素(a、b)、類胡蘿卜素(葉黃素、β-胡蘿卜素)及質(zhì)體色素總含量隨煙葉成熟度的提高逐步減少。這與張樹(shù)堂等[23]的研究結(jié)果一致。隨煙葉成熟度的提高,烤后煙葉蘋果酸、乳酸、琥珀酸含量及總含量先增加后減少;草酸、檸檬酸含量則逐漸降低。這與李衛(wèi)等[24]的研究結(jié)果一致。
烤后煙葉致香物質(zhì)以新植二烯為主,在各烘烤工藝間,烤后煙葉的致香物質(zhì)總量均隨成熟度的提高而呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì),均在A3(成熟)時(shí)達(dá)到最大值。這與王潔[25]的研究結(jié)果一致。在各烘烤工藝間,烤后煙葉感官質(zhì)量得分隨成熟度提高先增加后減少,成熟采收的煙葉感官質(zhì)量得分最高,過(guò)熟采收得分將降低。這與崔國(guó)民等[26]的研究結(jié)果一致。
4結(jié)論
在本試驗(yàn)中,煙葉外觀質(zhì)量綜合得分以B2A3處理最高(8.10分),B1A3處理次之(8.05分),處理B2A1最低(6.34分)。對(duì)各處理烤后煙葉常規(guī)化學(xué)成分分析可知,處理B2A3化學(xué)品質(zhì)最好,B1A3、B3A3次之,B2A1最差。對(duì)各處理烤后煙葉多酚類物質(zhì)、質(zhì)體色素及非揮發(fā)性有機(jī)酸分析可知,B2A3最好,B3A3、B2A4次之,B1A1最差??竞鬅熑~致香物質(zhì)總含量均隨成熟度提高逐步增加,各成熟度煙葉均為高濕變黃工藝(B2)致香物質(zhì)總含量最高。B2A3處理致香物質(zhì)總含量最高(1 237.44 μg/g ),B2A4、B3A3次之(1 142.04、1 113.23 μg/g),B3A1最低(960.05μg/g )??竞鬅熑~感官質(zhì)量得分均隨成熟度提高先增加后減少,B2A3處理烤后煙葉評(píng)吸得分最高(78.91分),B3A3、B1A3次之(78.34、78.17分),B2A1最低(77.35分)。
綜合認(rèn)為,本試驗(yàn)B2A3處理煙葉品質(zhì)最好,B1A3、B3A3次之,B2A1最差。就昭陽(yáng)區(qū)布嘎基地烤煙云煙87而言,尚熟和成熟煙葉用高濕變黃烘烤工藝煙葉品質(zhì)較好,未熟和過(guò)熟煙葉用昭通烘烤工藝煙葉品質(zhì)較好。
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