雪茄茄衣晾制過(guò)程中煙葉顏色和含水量變化及其相關(guān)分析

高婭北 鐘秋 王松峰 宋朝鵬 張瑞娜

摘? 要：探究雪茄茄衣在晾制過(guò)程中外觀顏色變化與內(nèi)在水分含量之間的關(guān)系，為實(shí)現(xiàn)其晾制過(guò)程中的精準(zhǔn)化操作提供參考。以德雪1號(hào)品種中部葉為試驗(yàn)材料，測(cè)定晾制過(guò)程中的煙葉外觀參數(shù)及水分指標(biāo)，對(duì)二者進(jìn)行相關(guān)分析及逐步回歸分析，并對(duì)回歸方程預(yù)測(cè)結(jié)果加以驗(yàn)證。結(jié)果表明，煙葉在晾制過(guò)程中煙葉正面與背面各顏色參數(shù)變化趨勢(shì)基本一致，且主要變化波動(dòng)集中在晾制第3天至第8天期間。晾制過(guò)程中煙葉水分呈逐漸減小的趨勢(shì)，且前期散失主要為自由水，而后為束縛水。相關(guān)分析表明，晾制期間各水分指標(biāo)與顏色參數(shù)之間相關(guān)性較好，逐步回歸方程達(dá)到極顯著水平。因此，雪茄茄衣晾制期間顏色特征參數(shù)和水分含量之間相關(guān)性明顯，可以用顏色特征參數(shù)作為輔助指標(biāo)來(lái)判斷煙葉水分含量。

關(guān)鍵詞：雪茄茄衣;晾制;顏色;水分

中圖分類(lèi)號(hào)：TS44+1????????? 文章編號(hào)：1007-5119（2019）02-0057-07????? DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2019.02.009

Abstract： The purpose of this study is to explore the relationship between the color change of the cigar wrap and the internal moisture content during the airing process， and to provide a reference for the precise operation in the air-curing process. Using the middle leaves of Dexue No.1 as the test material， the appearance parameters and water indexes of tobacco leaves during the airing process were determined， and correlation analysis was carried out to establish a regression model and verify it. During the air-drying process， the change trend of the color parameters of the front and back of the tobacco leaves was basically the same， and the main fluctuations were concentrated during the third to eighth days of airing. During the airing process， the moisture content of tobacco leaves decreased gradually， and the main loss was free water at the early stage， then bound water. Correlation analysis showed that the correlation between the water indexes and the color parameters during the airing process was good， and the stepwise regression equation reached a very significant level. Therefore， the correlation between the color characteristic parameters and the moisture content during the airing of the cigar jacket is significant， and the color characteristic parameter can be used as an auxiliary index to judge the moisture content of the tobacco leaf.

Keywords： cigar wrapper; airing; color; moisture

雪茄作為一種特殊的煙草產(chǎn)品，其茄衣的外觀質(zhì)量直接決定了煙支的品質(zhì)和檔次[1]。茄衣在晾制過(guò)程中所形成的顏色對(duì)其外觀質(zhì)量有直接影響，而在晾制期間的煙葉水分變化則是其外觀顏色變化和顏色形成的內(nèi)在生理基礎(chǔ)[2]。因此，研究晾制過(guò)程中雪茄茄衣顏色變化與水分之間的關(guān)系，對(duì)于把握晾制過(guò)程中雪茄茄衣顏色變化與煙葉失水干燥的協(xié)調(diào)性有重要意義。雪茄茄衣的晾制過(guò)程中顏色轉(zhuǎn)變一般分為綠-黃-褐3個(gè)階段，包括葉綠素的降解及棕色化反應(yīng)等過(guò)程，期間需要多種酶促反應(yīng)的參與，而煙葉中水分的存在則是這些酶保持生物活性的前提[3-4]。在烤煙調(diào)制方面已對(duì)煙葉在烘烤過(guò)程中水分與顏色變化的關(guān)系進(jìn)行了大量研究，魏碩等[5]研究表明，在烘烤前對(duì)煙葉進(jìn)行適當(dāng)水分調(diào)控可加速煙葉變黃;戴培剛等[6]研究表明，烘烤過(guò)程中失水過(guò)快容易使煙葉難以變黃，形成烤青煙;相比較而言雪茄晾制是一個(gè)內(nèi)部生理生化反應(yīng)較為溫和而又緩慢的過(guò)程，目前關(guān)于雪茄茄衣在晾制期間的顏色以及水分的動(dòng)態(tài)變化研究較少，對(duì)二者在晾制期間的相互關(guān)系尚不明確。因此本文對(duì)雪茄茄衣晾制過(guò)程中的煙葉顏色參數(shù)與葉片含水率、主脈含水率、煙葉自由水、煙葉束縛水和煙葉水活度之間的定量關(guān)系進(jìn)行了研究，同時(shí)進(jìn)行了晾制過(guò)程中的雪茄茄衣水分與顏色值之間的回歸分析，對(duì)回歸方程進(jìn)行了驗(yàn)證，以期為科學(xué)準(zhǔn)確快速高效判斷雪茄茄衣晾制過(guò)程中的外觀顏色以及水分的變化情況，加強(qiáng)雪茄茄衣晾制過(guò)程中的精準(zhǔn)化操作奠定理論基礎(chǔ)。

1? 材料與方法

1.1? 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2017—2018年在四川省什邡市師古鎮(zhèn)大泉坑村雪茄煙葉生產(chǎn)基地進(jìn)行，供試品種為德雪1號(hào)，試驗(yàn)田土壤pH值5.8～7，有機(jī)質(zhì)含量13.01 g/kg，速效鉀含量89 mg/kg，速效磷含量38.1 mg/kg，速效氮含量120 mg/kg，按照當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)優(yōu)質(zhì)雪茄煙葉生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行統(tǒng)一管理，選取葉片成熟度、大小及朝向一致的10～12葉位適熟煙葉進(jìn)行采收。

1.2? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)分為兩組，分別采用3臺(tái)恒溫恒濕箱和控溫控濕晾房進(jìn)行煙葉晾制，參照鄒宇航等[7]的方法進(jìn)行調(diào)制過(guò)程中溫濕度設(shè)定。晾制過(guò)程中分別在晾制當(dāng)天（鮮煙葉）、1、2、3、4、5、6、7、8、9和10 d進(jìn)行取樣。每次取樣選取24片具有代表性的煙葉樣品，其中12片用于煙葉顏色參數(shù)和含水率的測(cè)定，另外12片用于煙葉自由水、束縛水和水活度的測(cè)定。兩組試驗(yàn)中通過(guò)恒溫恒濕箱所采集的數(shù)據(jù)用于數(shù)據(jù)分析，通過(guò)控溫控濕晾房采集的數(shù)據(jù)用于數(shù)據(jù)的驗(yàn)證。

1.3? 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1? 煙葉顏色參數(shù)? 采用深圳漢譜光彩科技有限公司生產(chǎn)的HP-C210精密色差儀，參照賀帆等[8]的方法分別測(cè)量葉片正面和背面的顏色參數(shù)亮度值L*、紅綠值a*和黃藍(lán)值b*，并計(jì)算飽和度C、色相角H o、色澤比H，以及晾制過(guò)程中各樣品正面、背面分別與鮮煙葉的色差值和正背面之間的色差值?E。葉片測(cè)量共6個(gè)位點(diǎn)（圖1）。

1.3.2? 煙葉水分測(cè)定? 將煙葉主脈與葉片分離，采用烘箱法[9]分別測(cè)定主脈和葉片的含水率;采用阿貝折射儀法[10]測(cè)定煙葉中的自由水和束縛水含量;利用8 mm打孔器分別在葉尖、葉中和葉基部快速打孔5片，迅速放入樣品皿中，利用HD-6型水分活度測(cè)量?jī)x（無(wú)錫市華科儀器儀表有限公司）進(jìn)行煙葉水活度的測(cè)定。

1.4? 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)結(jié)果用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，利用origin 2018進(jìn)行作圖，利用SPSS 23.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和統(tǒng)計(jì)分析。

2? 結(jié)? 果

2.1? 晾制過(guò)程中煙葉顏色參數(shù)的變化

2.1.1? 晾制過(guò)程中煙葉L*、a*、b*值的變化? 由圖2可見(jiàn)，晾制過(guò)程中煙葉正面與背面的L*、a*和b*值變化趨勢(shì)基本一致，基本都從晾制1 d后開(kāi)始變化，到晾制7 d后各顏色指標(biāo)變化趨于平穩(wěn)。煙葉的L*值呈現(xiàn)先增大而后減小的規(guī)律，在晾制第3天時(shí)煙葉正面與背面的L*值達(dá)到最大，在晾制各時(shí)期煙葉背面的L*值均大于正面。煙葉的a*值在晾制過(guò)程中呈現(xiàn)出“S”型變化規(guī)律，在晾制的前3 d煙葉的a*值變化較不明顯，而后迅速增大，在晾制7 d后變化趨勢(shì)趨于平穩(wěn)，在晾制第8天煙葉正面與背面a*值達(dá)到最大，在晾制的前5 d煙葉正面與背面的a*值較為一致，無(wú)明顯差異，而后隨晾制時(shí)間的增長(zhǎng)，正背面的a*值差逐漸變大。煙葉的b*值在晾制過(guò)程中呈現(xiàn)出先增大而后逐漸減小的變化趨勢(shì)，在晾制開(kāi)始第2天到第5天的這個(gè)過(guò)程中煙葉b*值較大，隨后隨晾制過(guò)程的增加b*值逐漸減小，煙葉正面與背面b*值在晾制的前8 d有較大差異，而后逐漸趨于一致。

2.1.2? 晾制過(guò)程中煙葉C、Ho、H值的變化? 由圖3可見(jiàn)，煙葉在晾制過(guò)程中正面與背面的H值變化趨勢(shì)基本一致，都隨晾制過(guò)程的推進(jìn)而逐漸增加，在晾制的前5 d，煙葉正面與背面的H值為負(fù)值，表明此時(shí)煙葉正面與背面的顏色主要表現(xiàn)為綠色，在晾制第7天后H值達(dá)到最大，隨后趨于穩(wěn)定基本保持不變;煙葉正面與背面Ho值在晾制過(guò)程中變化趨勢(shì)基本一致，表現(xiàn)出先略有下降趨勢(shì)，到晾制第5天時(shí)Ho值迅速增大，在晾制8 d后趨于穩(wěn)定的規(guī)律，在晾制的前5 d煙葉正面與背面的Ho值差別較小，而后差值逐漸增大，煙葉正面Ho值逐漸高于煙葉背面;煙葉晾制過(guò)程中正面與背面C值變化趨勢(shì)基本一致，呈先增加后減小的變化趨勢(shì)，煙葉正面C值在晾制第2天達(dá)到最大，背面C值在晾制第3天達(dá)到最大，而后逐漸降低，在晾制7 d后基本保持一致，期間煙葉正面與背面C值差異較大，煙葉正面C值明顯高于背面。

2.1.3? 晾制過(guò)程中煙葉色差值的變化? 由圖4可見(jiàn)，煙葉在晾制過(guò)程中煙葉正面相對(duì)于鮮煙葉的色差值以及煙葉背面相對(duì)與鮮煙葉的色差值變化規(guī)律基本一致，呈現(xiàn)出逐漸增加的變化趨勢(shì)，在晾制8 d后趨于穩(wěn)定基本保持不變，煙葉正面與背面相對(duì)于鮮煙葉的色差值在晾制5 d后均大于12，表明此時(shí)煙葉顏色與鮮煙葉之間具有明顯差別。煙葉正面與背面的色差值呈現(xiàn)出較為平穩(wěn)的變化規(guī)律，在晾制的前4 d基本保持不變，而后逐漸降低，在晾制7 d后趨于平穩(wěn)基本保持不變，說(shuō)明隨晾制時(shí)間的增長(zhǎng)，煙葉正面與背面的色差值會(huì)逐漸降低。

2.2? 晾制過(guò)程中煙葉水分的變化

2.2.1? 晾制過(guò)程中煙葉含水率的變化? 由圖5可見(jiàn)，雪茄煙葉晾制過(guò)程中煙葉葉片和主脈含水率均呈逐漸降低的變化趨勢(shì)，其中葉片含水率在晾制過(guò)程中變化幅度較大，而主脈含水率前后變化較小。在晾制初期，煙葉葉片失水量較少，在晾制1 d后煙葉葉片失水變快，失水量較大，在晾制第10天時(shí)葉片含水率相對(duì)于鮮煙葉降低了58%;煙葉主脈含水率在晾制期間雖然逐漸降低，但變化幅度較小，在晾制第10天時(shí)主脈含水率相對(duì)于鮮煙葉只減少了16%。

2.2.2? 晾制過(guò)程中煙葉水分狀態(tài)的變化? 由圖6可見(jiàn)，煙葉在晾制過(guò)程中水分含量及水活度呈現(xiàn)出逐漸降低的變化趨勢(shì)，其中自由水含量呈逐漸減小的規(guī)律，而束縛水含量呈逐漸增加而后減少的規(guī)律。在晾制初期煙葉水分散失較少，此時(shí)自由水及束縛水含量均變化較小，晾制1 d后，隨煙葉水分逐漸散失，自由水含量逐漸降低，且降低速度較快;而束縛水含量在晾制前期逐漸增加，7 d后因自由水散失過(guò)多，束縛水含量開(kāi)始逐漸減少。表明晾制前期水分散失主要為自由水，而后為束縛水，且在晾制期間自由水可能向束縛水進(jìn)行轉(zhuǎn)化，水活度變化趨勢(shì)與煙葉水分變化趨勢(shì)一致。

2.3? 晾制過(guò)程中煙葉顏色參數(shù)與水分的相關(guān)分析

由表1可知，煙葉葉片含水率、主脈含水率和葉片自由水含量與煙葉正面和背面的L*值、b*值和C值均表現(xiàn)為極顯著正相關(guān)關(guān)系，與煙葉正面和背面的a*值、H值和Ho值均表現(xiàn)為極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，與煙葉正面、背面?E值表現(xiàn)為極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系，與煙葉正面與背面?E值呈顯著正相關(guān)關(guān)系;葉片束縛水與煙葉正面和背面的a*值、H值和正面的Ho值均表現(xiàn)為極顯著正相關(guān)關(guān)系，與煙葉背面的L*值、正面和背面的C值呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系;葉片水活度與煙葉正面和背面的L*值、b*值和C值呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，與煙葉正面和背面的a*值、H值、Ho值和?E值呈極顯著負(fù)相關(guān)關(guān)系。說(shuō)明煙葉晾制過(guò)程中顏色參數(shù)變化與水分變化相關(guān)性較強(qiáng)。

2.4? 晾制過(guò)程中煙葉顏色參數(shù)與水分的回歸分析

以晾制過(guò)程中煙葉葉片含水率（?1）、主脈含水率（?2）、葉片自由水含量（?3）、葉片束縛水含量（?4）和葉片水活度（?5）5個(gè)指標(biāo)為因變量，以葉片正面和背面L*、葉片正面和背面a*、葉片正面和背面b*、葉片正面和背面C、葉片正面和背面Ho、葉片正面和背面H、正面?E和背面?E（X1-X14）為自變量，進(jìn)行逐步回歸分析，建立晾制過(guò)程中煙葉水分動(dòng)態(tài)變化的預(yù)測(cè)方程：

2.5? 晾制過(guò)程中煙葉水分的回歸方程驗(yàn)證

以什邡地區(qū)德雪1號(hào)中部葉為試驗(yàn)材料，利用控溫控濕晾房進(jìn)行晾制，對(duì)晾制過(guò)程中煙葉水分動(dòng)態(tài)變化的預(yù)測(cè)方程進(jìn)行驗(yàn)證，由圖7可知，晾制過(guò)程中煙葉水分指標(biāo)的預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值符合程度較好。對(duì)各水分指標(biāo)的預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值之間進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果表明葉片含水率、主脈含水率、葉片自由水含量、葉片束縛水含量和葉片水活度的相關(guān)系數(shù)分別為0.97、0.95、0.99、0.82、0.93，均達(dá)到了極顯著水平。其中葉片含水率、主脈含水率、葉片自由水、和葉片水活度實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值之間的相對(duì)誤差分別為8.25%、0.90%、6.71%、和4.09%，誤差較小，預(yù)測(cè)精度較高，葉片束縛水實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值之間的相對(duì)誤差為11.97%，預(yù)測(cè)精度稍差。

3? 討? 論

雪茄茄衣在晾制期間顏色轉(zhuǎn)變一般是由綠變黃再變褐的過(guò)程，在變黃期煙葉顏色變化機(jī)理與烤煙的變黃機(jī)理相類(lèi)似，與色素降解有密切關(guān)系，葉綠素降解快于類(lèi)胡蘿卜素使煙葉顏色表現(xiàn)出由綠到黃的轉(zhuǎn)變[11-12]。轉(zhuǎn)色期煙葉棕色化反應(yīng)逐漸增強(qiáng)形成褐色物質(zhì)，煙葉顏色表現(xiàn)出由黃到褐的轉(zhuǎn)變[13]。在晾制期間，煙葉的顏色參數(shù)a*、b*、H和Ho值的變化可反映出煙葉顏色從藍(lán)綠色向紅黃色轉(zhuǎn)變的過(guò)程，可對(duì)煙葉在晾制期間顏色實(shí)現(xiàn)量化[14]。本研究結(jié)果表明，煙葉在晾制過(guò)程中煙葉正面與背面各顏色參數(shù)變化趨勢(shì)基本一致，且主要變化波動(dòng)集中在晾制第3天至第8天期間，在經(jīng)過(guò)2～3 d的凋萎期后煙葉變黃啟動(dòng)，而在晾制8 d后煙葉基本完成了由黃到褐色的轉(zhuǎn)變。晾制前期煙葉L*、a*、b*、H和C值逐漸增加，Ho值逐漸減小，這與王濤等[15]研究的烤煙變黃期的煙葉顏色參數(shù)變化結(jié)果相一致，表明在此階段煙葉的顏色變化主要以由綠到黃的變化為主;晾制后期煙葉的表明在此階段煙葉表面顏色主要呈現(xiàn)出由黃到褐的轉(zhuǎn)變。

雪茄茄衣在晾制過(guò)程中的顏色變化是生產(chǎn)中調(diào)控晾制溫濕度的主要判斷依據(jù)。煙葉在晾制過(guò)程中外觀由綠色轉(zhuǎn)為黃色進(jìn)而轉(zhuǎn)為褐色是在煙葉內(nèi)部水分變化的基礎(chǔ)上所進(jìn)行的，煙葉的轉(zhuǎn)色過(guò)程同時(shí)也是水分干燥過(guò)程，晾制品質(zhì)的好壞與轉(zhuǎn)色期間顏色變化與水分之間的協(xié)調(diào)性具有密切關(guān)系[16]。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)人員通過(guò)用肉眼對(duì)煙葉顏色進(jìn)行判別，這種主觀性較強(qiáng)的判別方法缺少統(tǒng)一的判定標(biāo)準(zhǔn)，而采用色差計(jì)對(duì)煙葉顏色參數(shù)進(jìn)行定量測(cè)定可帶來(lái)更為準(zhǔn)確的結(jié)果，減少了人為因素所造成的誤差。賀帆等[17]研究表明，烤煙烘烤過(guò)程中煙葉含水量與L*、a*值呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，與b*值呈正相關(guān)關(guān)系;這與本研究結(jié)果略有不同，可能是由于調(diào)制方法不同或是煙葉類(lèi)型不同引起的。本研究對(duì)晾制過(guò)程中雪茄煙葉各顏色參數(shù)與主要水分指標(biāo)進(jìn)行逐步回歸分析，結(jié)果表明回歸方程的擬合度較好，因此二者之間相關(guān)性較好，通過(guò)對(duì)晾制期間雪茄煙葉顏色參數(shù)的量化可對(duì)煙葉的水分散失情況進(jìn)行較為準(zhǔn)確的判斷。

4? 結(jié)? 論

雪茄茄衣晾制過(guò)程中其外觀顏色參數(shù)與水分變化存在一定的相關(guān)性，以煙葉在晾制過(guò)程中的顏色參數(shù)為自變量，水分指標(biāo)為因變量進(jìn)行回歸分析并對(duì)回歸方程的精確度進(jìn)行驗(yàn)證，方程擬合度較好，因此雪茄茄衣晾制期間顏色特征參數(shù)和水分含量之間相關(guān)性明顯，可依據(jù)煙葉在晾制期間的外觀顏色變化估計(jì)煙葉內(nèi)部水分變化情況，從而為精準(zhǔn)調(diào)控晾房溫濕度提供支持。

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