涪陵區(qū)K326煙葉烘烤酶促棕色化反應(yīng)調(diào)控措施建議

李向鵬

摘? ?要? ?結(jié)合煙葉烘烤實(shí)踐和相關(guān)研究資料，分析了重慶市涪陵區(qū)K326煙葉酶促棕色化反應(yīng)的產(chǎn)生原因，并提出了6條調(diào)控措施：建立“準(zhǔn)采證”制度，科學(xué)編煙裝炕，執(zhí)行科學(xué)的烘烤工藝，整改不規(guī)范的烤房，建立職業(yè)烘烤師制度，科學(xué)栽培。

關(guān)鍵詞? ?煙葉;K326;烘烤;棕色化反應(yīng);對(duì)策;重慶市涪陵區(qū)

中圖分類號(hào)：S572? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：C? ? DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.22.008

近年來，由于K326煙葉獨(dú)特的香氣風(fēng)格和充足的香氣量，愈發(fā)受到工業(yè)企業(yè)的親睞。重慶市中煙有限責(zé)任公司已將該品種的煙葉作為天子品牌的龍骨材料，但該品種在烘烤上易發(fā)生酶促棕色化反應(yīng)，烤后煙葉掛灰嚴(yán)重，雜色大，蒸片和黑糟多，導(dǎo)致煙農(nóng)種植積極性不高，工業(yè)需求得不到滿足?？梢?，減少重慶市涪陵區(qū)K326煙葉烘烤酶促棕色化反應(yīng)已成為目前亟待解決的一個(gè)難題。

1 酶促棕色化反應(yīng)的概念及影響因素

1.1 概念

棕色化反應(yīng)分為酶促棕色化反應(yīng)和非酶棕色化反應(yīng)。酶促棕色化反應(yīng)需要酶的參與，參與反應(yīng)的酶是多酚氧化酶（PPO），反應(yīng)底物為多酚類物質(zhì)，反應(yīng)產(chǎn)物為醌類物質(zhì)，醌類物質(zhì)進(jìn)一步聚合，形成顏色較深的棕色物質(zhì)，體現(xiàn)在煙葉烘烤上，煙葉就變成了黑色、棕色，使用價(jià)值大大降低。非酶棕色化反應(yīng)不需要多酚氧化酶的參與就可發(fā)生，也稱美拉德反應(yīng)。

1.2 影響因素

大體來講，酶促棕色化反應(yīng)的影響因素可分為內(nèi)因和外因。內(nèi)因包括植物含水量、多酚類物質(zhì)含量，多酚氧化酶活性、還原類物質(zhì)特性和組織細(xì)胞損壞程度[1];外因包括氧氣濃度、溫度、相對(duì)濕度等。煙葉中多酚類物質(zhì)主要包括咖啡酸、綠原酸、蕓香苷等。多酚氧化酶的活性主要受溫度的影響，在適宜的溫度范圍內(nèi)時(shí)活性較高，在適宜溫度范圍外，尤其是高于適宜溫度范圍時(shí)，其活性不同程度地受到抑制[2]。煙葉烘烤棕色化反應(yīng)是內(nèi)因和外因共同作用的結(jié)果，一般認(rèn)為，烤房?jī)?nèi)的煙葉，如果失水量小于50%、溫度高于44 ℃且相對(duì)濕度達(dá)60%以上，棕色化反應(yīng)就會(huì)發(fā)生[3]。

2 K326煙葉酶促棕色化反應(yīng)的產(chǎn)生原因

2.1 成熟采收不到位

已有研究表明，隨著煙葉成熟度的提高，多酚氧化酶的活性呈下降趨勢(shì);多酚氧化酶活性低，可以大幅減少棕色化反應(yīng)[4-5]。涪陵區(qū)部分煙農(nóng)對(duì)中上部葉的成熟標(biāo)準(zhǔn)掌握不到位，或者因擔(dān)心在田間養(yǎng)熟的過程會(huì)發(fā)生病害損失，欠熟采收的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。這樣，由于煙株體內(nèi)多酚氧化酶活性仍處于較高水平，烘烤過程中煙葉酶促棕色化反應(yīng)極易發(fā)生。

2.2 編煙裝炕不科學(xué)

部分煙農(nóng)編煙過密，有時(shí)采取的是“葉面相靠”的方法，此種方法可以顯著增加每竿的編煙量和烤房單位面積的裝煙量。部分煙農(nóng)每竿的編煙量達(dá)到150片，單炕裝煙量也達(dá)到450竿左右（三層烤房）。由于編煙過密，在烘烤過程中煙葉過分擁擠，烘烤中排濕不暢，煙葉間形成了高濕的環(huán)境，在定色期高溫的共同作用下，煙葉酶促棕色化反應(yīng)較為嚴(yán)重。

2.3 品種烘烤特性較差

據(jù)王傳義研究表明，K326品種烘烤72h葉綠素降解量85.13%，烘烤過程中多酚氧化酶活性較高[6]。根據(jù)《烤煙品種烘烤特性評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)》（YC/T311—2009）可知，K326品種易烤性中等，耐烤性較差。邱妙文等研究指出，K326葉綠素降解量為87.35%，易烤性中等，多酚氧化酶活性波動(dòng)最大，耐烤性相對(duì)最差[7]。涪陵區(qū)近幾年的烘烤實(shí)踐表明，K326品種變黃特性中等，不易失水，易出現(xiàn)黃干不協(xié)調(diào)，易發(fā)生酶促棕色化反應(yīng)，烘烤特性較差。

2.4 烘烤方法不科學(xué)

2.4.1 低溫時(shí)間偏長(zhǎng)

韓錦鋒等研究指出，變黃階段烤房低溫時(shí)間偏長(zhǎng)時(shí)，多酚氧化酶活性相對(duì)較高，此時(shí)即使變黃十分充分也難于進(jìn)行定色，易形成黑糟煙葉[8]。涪陵煙區(qū)部分煙農(nóng)擔(dān)心煙葉變黃不夠、失水不夠，在38 ℃之前（含38 ℃）的累計(jì)烘烤時(shí)間超過50 h，甚至更長(zhǎng)，這就導(dǎo)致煙葉內(nèi)在物質(zhì)消耗過多，后期不耐烤，易發(fā)生酶促棕色化反應(yīng)。

2.4.2 變黃期濕球溫度偏低

童旭華研究指出，要關(guān)注煙葉烘烤全過程的濕球溫度，便于煙葉正常脫水，減少棕色化反應(yīng)[9]。一般認(rèn)為，變黃期的濕球溫度基本代表了煙葉本身的溫度，也稱葉溫，葉溫跟煙葉失水速度具有顯著的正相關(guān)關(guān)系。涪陵區(qū)部分煙農(nóng)在干球溫度40 ℃和42 ℃的對(duì)應(yīng)的濕球溫度均為36.5 ℃左右，濕球溫度較低，葉溫處于相對(duì)較低水平，煙葉失水慢。煙農(nóng)當(dāng)發(fā)現(xiàn)煙葉失水不夠時(shí)，又往往將濕球溫度降低1 ℃左右。濕球溫度降低后，大量冷空氣通過進(jìn)風(fēng)門進(jìn)入烤房，造成葉溫進(jìn)一步降低，煙葉更不容易失水，又不能升溫。煙農(nóng)只有通過大幅延長(zhǎng)時(shí)間來試圖解決問題，但往往適得其反，進(jìn)一步導(dǎo)致煙葉內(nèi)在物質(zhì)的過度消耗，當(dāng)進(jìn)入定色期時(shí)，酶促棕色化反應(yīng)就不可避免了。部分煙農(nóng)變黃期濕球溫度使用現(xiàn)狀見表1。

2.5 烤房排濕性能差

涪陵區(qū)部分烤房回風(fēng)口面積過大，超出了“長(zhǎng)

1.4 m、高0.4 m”的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，使烤房排濕性能差。這樣，烤房?jī)?nèi)易形成高溫高濕的環(huán)境，定色時(shí)煙葉極易發(fā)生酶促棕色化反應(yīng)。

2.6 煙農(nóng)烘烤管理松散

由于沒有配置專門的烘烤師，部分煙農(nóng)在烘烤期間未將主要精力放在烘烤上，既忙烘烤，又忙田間后期管理，往往顧此失彼?？痉看蠓魷?、關(guān)鍵溫度點(diǎn)預(yù)設(shè)時(shí)間不充裕、烤房自動(dòng)升溫的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。這些都導(dǎo)致了酶促棕色化反應(yīng)的發(fā)生。

2.7 栽培措施不合理

2.7.1 施氮水平較高

據(jù)韓錦鋒等研究，在高水肥條件下所形成煙葉，多酚氧化酶活性往往較高，一般都在0.3 Vc mg/min·gFW以上，黑暴煙甚至高達(dá)0.4 Vc mg/min·gFW[8]。涪陵煙區(qū)土壤速效氮含量較高，一般在200 mg·kg-1左右。部分煙農(nóng)認(rèn)為煙草部門指導(dǎo)的每

667 m2施純氮量較低，擔(dān)心煙葉產(chǎn)量低，存在私加肥料的現(xiàn)象。這就造成氮肥超標(biāo)，煙葉不易成熟落黃;烘烤中多酚氧化酶活性較高，酶促棕色化反應(yīng)較為嚴(yán)重。

2.7.2 打頂時(shí)間不合理

打頂時(shí)間的早晚對(duì)煙葉多酚物質(zhì)含量，進(jìn)而對(duì)煙葉烘烤棕色化反應(yīng)具有顯著的影響。張永安等研究表明，隨著打頂時(shí)期的推遲，煙葉多酚類物質(zhì)含量逐漸升高[10]。多酚類物質(zhì)是酶促棕色化反應(yīng)的底物，其含量越高則越易發(fā)生酶促棕色化反應(yīng)。涪陵煙區(qū)部分煙農(nóng)打頂時(shí)間不合理：1）有些田塊打頂偏晚、偏高，造成塔形煙，不但煙葉內(nèi)含物質(zhì)較少，而且多酚類物質(zhì)的相對(duì)含量偏高，烘烤時(shí)酶促棕色化反應(yīng)不易控制;2）有些田塊打頂偏早、偏低，造成傘形煙，煙株氮素積累較多，雖然此時(shí)煙葉體內(nèi)多酚類物質(zhì)含量不是最高，但是多酚氧化酶的活性高，烘烤時(shí)酶促棕色化反應(yīng)也較為嚴(yán)重。

3 K326品種煙葉酶促棕色化反應(yīng)的調(diào)控措施

3.1 建立“準(zhǔn)采證”制度

涪陵煙草部門出臺(tái)專門考核政策，對(duì)所有煙田實(shí)行“準(zhǔn)采證”制度。煙農(nóng)采收前，必須向技術(shù)員進(jìn)行申請(qǐng)，技術(shù)員現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)成熟度達(dá)標(biāo)后，向煙農(nóng)發(fā)放“準(zhǔn)采證”，避免煙農(nóng)采欠熟煙葉。對(duì)于不執(zhí)行“準(zhǔn)采證”制度的煙農(nóng)，按照既定的考核政策，減小補(bǔ)貼力度。

3.2 科學(xué)編煙裝炕

通過加強(qiáng)培訓(xùn)，強(qiáng)化檢查考核，糾正“葉面相靠”的編煙方法，規(guī)范編煙密度和裝炕密度，做到每竿編煙110～130片，單炕裝煙量380～410竿。對(duì)于不執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的煙農(nóng)，對(duì)照先行出臺(tái)的政策，減小補(bǔ)貼力度。

3.3 執(zhí)行科學(xué)的烘烤工藝

3.3.1 縮短低溫變黃時(shí)間

干球溫度36 ℃穩(wěn)溫時(shí)間不超過6 h，葉尖變黃即可;然后，以2 h升1 ℃的速度升溫至38 ℃，烘烤13～15 h后，以2～3 h升1 ℃的速度升溫至40 ℃，充分延長(zhǎng)時(shí)間烘烤。干球溫度36 ℃、38 ℃和40 ℃對(duì)應(yīng)的穩(wěn)溫時(shí)間和煙葉變化標(biāo)準(zhǔn)見表2。

3.3.2 合理提高變黃期濕球溫度

在干球溫度40 ℃、42 ℃對(duì)應(yīng)的濕球溫度用37 ℃左右，注意濕球溫度不能大起大落，干球溫度42 ℃時(shí)濕球不宜超過37.5 ℃。變黃期關(guān)鍵溫度點(diǎn)濕球溫度設(shè)置及煙葉變化標(biāo)準(zhǔn)見表3。

3.3.3 干球溫度42 ℃結(jié)束時(shí)嚴(yán)格達(dá)到失水標(biāo)準(zhǔn)

在干球溫度42 ℃結(jié)束時(shí)，高溫層煙葉務(wù)必勾尖，低溫層煙葉務(wù)必達(dá)到發(fā)軟塌架后，再轉(zhuǎn)火進(jìn)入定色期。

3.4 整改不規(guī)范的烤房

嚴(yán)格按照長(zhǎng)1.4 m、高0.4 m的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)烤房回風(fēng)口進(jìn)行整改，保證烤房良好的排濕性能，避免在定色初期形成高溫高濕的環(huán)境，杜絕棕色化反應(yīng)的發(fā)生。

3.5 建立職業(yè)烘烤師制度

針對(duì)煙農(nóng)烘烤期間精力不夠疏于烘烤管理的問題，建立職業(yè)烘烤師制度，由煙草部門通過培訓(xùn)、考試篩選的方式，建立職業(yè)烘烤師隊(duì)伍，每6座左右烤房配備1名烘烤師進(jìn)行專職烘烤，煙草部門出臺(tái)專項(xiàng)政策為烘烤師發(fā)放工資，不足部分由煙農(nóng)自籌資金補(bǔ)足，同時(shí)加強(qiáng)對(duì)烘烤師隊(duì)伍的動(dòng)態(tài)培訓(xùn)管理，提高煙農(nóng)對(duì)服務(wù)效果的滿意度。

3.6 科學(xué)栽培

3.6.1 合理控氮

加強(qiáng)涪陵植煙土壤肥力水平普查，特別是加強(qiáng)對(duì)土壤速效氮的普查，土壤速效氮含量200 mg·kg-1左右的土壤，每667 m2施無機(jī)純氮3 kg左右，含量在120～200 mg·kg-1的土壤，每667 m2施無機(jī)純氮4 kg左右;速效氮含量在120 mg·kg-1以下的土壤，每667 m2施無機(jī)純氮4.5 kg左右。同時(shí)每667 m2配施150～200 kg的有機(jī)肥，提高土壤理化狀況，促使煙株氮素影響均衡。加強(qiáng)煙農(nóng)考核，對(duì)私加肥料的煙農(nóng)減小補(bǔ)貼力度，甚至不予補(bǔ)貼。

3.6.2 科學(xué)打頂

第一次在煙株現(xiàn)蕾后只打花序部分。在10～15 d后進(jìn)行觀察，根據(jù)煙株長(zhǎng)勢(shì)，酌情決定是否打掉部分頂葉：如煙葉營(yíng)養(yǎng)充足，則不再打頂葉;如營(yíng)養(yǎng)一般或較差，則打掉2～3片頂葉。該打頂技術(shù)靈活性強(qiáng)，可以有效杜絕傘形煙、塔形煙，實(shí)現(xiàn)煙株“腰鼓形”，同時(shí)防止煙株多酚氧化酶活性過高，適當(dāng)降低煙株內(nèi)多酚類物質(zhì)含量，可降低烘烤酶促棕色化反應(yīng)發(fā)生的程度。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊樹勛.棕色化反應(yīng)的理論與實(shí)踐[J].作物研究，2020（1）：97-102.

[2] 戴亞，唐宏，施春華，等.煙草多酚氧化酶的分離提純及性質(zhì)研究[J].中國(guó)煙草學(xué)報(bào)，2001（4）：6.

[3] 楊樹勛.煙葉烘烤原理及技術(shù)研究進(jìn)展[J].作物研究，2018（6）：541-544.

[4] 冉邦定，劉敬業(yè)，李天福，等.烤煙K326成熟期五種酶動(dòng)態(tài)的研究[J].中國(guó)煙草學(xué)報(bào)，1993（2）：13-20.

[5] 宋洋洋，張小全，楊鐵釗，等.煙葉采收成熟度對(duì)烘烤過程中酶促棕色化反應(yīng)相關(guān)指標(biāo)的影響[J].西北植物學(xué)報(bào)，2014（12）：2459-2466.

[6] 王傳義.不同烤煙品種烘烤特性研究[D].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2008.

[7] 王行，周亮，柯油松，等.不同烤煙品種上部煙葉烘烤特性研究[J].云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)），2014（4）：619-622.

[8] 韓錦鋒，李榮興，韓富根，等.烤煙烘烤過程中多酚氧化酶活性變化規(guī)律的初步探討[J].中國(guó)煙草，1984（3）：4-8.

[9] 童旭華.上部煙葉帶莖烘烤技術(shù)研究[D].長(zhǎng)沙：湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，2009.

[10] 張永安，周冀衡，黃義德，等.不同打頂時(shí)期對(duì)上部煙葉物理性狀及化學(xué)成分的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006（21）：5567-5569.

（責(zé)任編輯：敬廷桃）