烘烤過程中煙葉水分含量變化和葉綠素降解速率探究

楊英鵬，張德康

（隆陽煙草分公司，云南保山 678000）

煙葉烘烤的實質是煙葉脫水干燥的物理過程與生物化學變化過程的協(xié)調統(tǒng)一，煙葉烘烤環(huán)境中相對濕度和煙葉內水分的存在是淀粉酶保持一定活性狀態(tài)的前提。在淀粉酶活性較高的時期，即烘烤過程的前48 h，保持較高的濕度對淀粉降解有決定性作用［1］。隨著烘烤中水分的散失，葉綠素含量變化很大，在烘烤0～24 h 緩慢降低，24～48 h 急劇下降，48 h 以后降解速度又減慢［2］。無論水分過多還是過少均會導致煙葉產量和品質的下降［3］?，F(xiàn)階段，大力推廣應用強制通風的密集烤房，工藝的創(chuàng)新尤為必要，使用適宜的烘烤工藝可將生長成熟的煙葉優(yōu)良性狀充分顯現(xiàn)出來，做到增產增收［4］。煙葉中葉綠素降解不僅直接影響煙葉的外觀質量，而且還直接和間接地影響煙葉的內在品質，烤后煙葉中葉綠素含量過高對煙葉品質不利［5］。煙葉變黃期或定色前期，失水速度遲緩，烤后煙葉香氣量不足，辛辣味和刺激性增強；變黃期、定色期，煙葉失水速度恰當，失水量適宜，烤后煙葉香氣量足，香氣質純，余味醇和舒適。烘烤過程中，煙葉脫水排濕速度對煙葉香氣的影響大［6-7］。

1 材料與方法

1.1 試驗時間及地點

田間試驗于2017 年4—9 月在云南省保山市隆陽區(qū)西邑鄉(xiāng)生物質燃料試驗基地進行，室內試驗在云南省煙草科學研究所進行。

1.2 試驗品種及儀器

烤煙品種為K326 和紅花大金元（HD）；試驗儀器主要為722 型分光光度計、電子天平。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設計

種植規(guī)格50 cm×120 cm，N、P2O5、K2O 比例為1∶1∶2.5。烤煙K326 施純氮為90 kg/hm2，紅花大金元60 kg/hm2，基肥占60%，追肥40%。田間管理按照當?shù)貎?yōu)質煙管理過程進行。煙葉烘烤采用密集氣流上升式烤房（A）、密集氣流下降式烤房（B）和電熱式溫濕度自控烤煙箱（C）3 種類型進行。

1.3.2 烘烤試驗

烘烤時，選取部位、成熟度一致，無病斑的煙葉按10 片煙葉為一組，并進行編號，每煙桿編煙葉80 片，與無標記的煙葉一起按云南省煙草科學研究所推薦的三段式烘烤工藝進行烘烤。

1.3.3 測定項目和方法

1.3.3.1 煙葉含水量和葉綠素含量的測定

烘烤后每12 h 取樣1 次，直至葉片全干時停止取樣，每次烘烤取樣次數(shù)按煙葉的上、中、下部分別取5 次、6次、7 次。取樣時，其中10 片稱取當時鮮重后，直接烘干，用于水分含量的變化測定；另外5 片用圓孔取樣器，取等面積的新鮮樣品，并稱重，之后立即用液氮冰凍，存于-20 ℃冰箱，測定其葉綠素含量，而后求出葉綠素降解速度與失水速率的相關系數(shù)。

1.3.3.2 經濟性狀的測定

烘烤完畢后，采用國家42 級標準對烘烤出的煙樣進行分級。由單葉質量和種植密度各推算出HD 品種和K326 品種的產量，按保山市隆陽區(qū)當?shù)厥召弮r格對其進行產值和中上等煙比例的計算。

2 結果與分析

2.1 不同烤房內烤煙下部煙葉水分變化情況

烘烤過程中，K326 品種下部煙葉水分變化情況如圖1 所示。隨著烘烤的進行，3 種烤房內煙葉的水分均不斷減少，失水率持續(xù)增加。烘烤0～48 h（變黃期），3 種烤房內煙葉的失水率表現(xiàn)為A烤房較為緩慢，B烤房較快，而C 烤房次之；烘烤48 h 之后，A 烤房煙葉失水速率開始大幅度上升，而B、C 烤房則顯得較為平緩。

圖1 K326 品種下部煙葉失水情況

烘烤過程中，HD 品種下部煙葉水分變化情況如圖2所示?？傮w趨勢與K326 品種的相似，但3 種烤房內煙葉的失水差異更明顯。同時，從兩圖可以看出，至烘烤的第72 h 前，HD 煙葉品種的失水率比K326 品種的高，即在烘烤變黃階段，HD 品種失水比K326 品種快。

圖2 HD 品種下部煙葉失水情況

2.2 不同烤房內烤煙中部煙葉水分變化情況

從圖3 和圖4 可以看出，K326 品種和HD 品種中部煙葉水分變化的情況與下部葉相似，不同的是3 種烤房在變黃期（0～36 h）的失水率比較緩慢，36～72 h 時失水率急劇上升，整體來看表現(xiàn)為B 烤房較快，C 烤房次之，A 烤房最為緩慢。

圖3 K326 品種中部煙葉失水情況

圖4 HD 品種中部煙葉失水情況

2.3 不同烤房內烤煙上部煙葉水分變化情況

從圖5 可以看出，烘烤中的12～24 h（變黃前期），煙葉的失水率表現(xiàn)為B 烤房較快，C 烤房次之，A 烤房較為緩慢；24 h 之后則有所改變，表現(xiàn)為C 烤房較快，B 烤房次之，A 烤房緩慢。從整體看，A、B 兩種烤房內煙葉的失水幅度都比較均勻，C 烤房則在烘烤過程中的24～36 h 時失水率突然升高，之后又慢慢平緩下來。

圖5 K326 品種上部煙葉失水情況

從圖6 中可以看出，整體上HD 品種上部煙葉在A、B 兩種烤房內煙葉的失水幅度比較均勻，而C 烤房在36 h（變黃后期）之前失水速率相對緩慢，之后便開始急劇上升。

圖6 HD 品種上部煙葉失水情況

2.4 烘烤過程中煙葉葉綠素降解情況

從表1 中可以看出，不同品種煙葉的葉綠素降解速度表現(xiàn)出較大差異，K326 品種的葉綠素降解速度明顯高于HD品種，且不同烤房中的葉綠素降解速率也有所差異，表現(xiàn)為A 烤房低于B 烤房，而C 烤房的葉綠素降解速率變化趨勢較大。針對煙葉不同部位，2 個品種3 個烤房都表現(xiàn)為下部煙葉葉綠素降解速率最高，中部適中，上部最慢。不同品種、不同部位的煙葉葉綠素降解速率均為變黃期最高，變黃期過后則開始緩慢降低。

表1 兩個烤煙品種不同部位煙葉葉綠素降解速率 單位：mg·100g-1·h-1

2.5 烘烤過程中葉綠素降解速率與煙葉失水率的相關分析

從表2 中可以看出，烘烤過程中，無論是K326 品種還是HD 品種，葉綠素的變化均與水分變化呈正相關。其中，A 烤房的上、中、下部煙葉葉綠素降解速率與失水率的相關系數(shù)為下部葉＜中部葉＜上部葉；B 烤房中的則是K326 品種為中部煙葉最高，下部次之，上部最低，HD 品種為下部煙葉最高，中部最低，上部介于二者之間；C 烤房中的K326 品種為中部煙葉最低，上部最高，下部次之，HD 品種則為下部最高，上部最低，中部介于二者之間。

表2 烘烤過程中K326 品種和HD 品種烤煙的葉綠素變化與失水率的相關系數(shù)

2.6 不同烤煙品種經濟性狀的調查

從表3 可以看出，B 烤房的產值均比其他烤房的高，上中等煙的比例均為最高，可以得出密集氣流下降式烤房烤出的煙葉相對其他烤房較好。

表3 烘烤完成后K326 品種和HD 品種的經濟性狀

3 討論與結論

試驗結果表明，3 個烤房的脫水速度不同。失水最快的是氣流上升式烤房（A 烤房），其次是自控溫度烘烤箱（C 烤房），氣流下降烤房失水（B 烤房）最慢。3 個烤房中，C 烤房中的煙葉失水率很不穩(wěn)定，經常發(fā)生較大幅度的變化，因此在烘烤煙葉的過程中，建議使用氣流下降式烤房進行烘烤。試驗中，烘烤0～24 h 葉綠素降解速率升高，但48 h 以后降解速度又減慢，原因可能是地區(qū)差異或者是烤房差異。

1）K326 品種和紅花大金元（HD）在3 種不同烤房中烘烤，其中水分的變化情況大致表現(xiàn)為變黃期失水少，失水速度慢，定色期后失水多，失水速度快。其中，不同烤房、不同部位的煙葉失水速率均不同，表現(xiàn)為下部煙葉失水最慢，中部適中，上部最快。氣流下降式烤房煙葉失水速率最慢，氣流上升式烤房最快，電熱式溫濕度自控烤煙箱介于二者之間。

2）在烘烤0～24 h 葉綠素降解速率最快，48 h 后降解速度減慢，從部位上看，下部煙葉降解最快，上部最慢，中部介于二者之間。

3）烘烤過程中，無論是K326 品種還是HD 品種，葉綠素的變化均與水分變化呈正相關。其中，A 烤房的上、中、下部煙葉葉綠素降解速率與失水率的相關系數(shù)為下部葉＜中部葉＜上部葉；B 烤房中則是K326 品種為中部煙葉葉綠素降解速率與失水率的相關系數(shù)最高，下部次之，上部最低，HD 品種為下部煙葉葉綠素降解速率與失水率的相關系數(shù)最高，中部最低，上部介于二者之間；C烤房中的K326 品種為中部煙葉葉綠素降解速率與失水率的相關系數(shù)最低，上部最高，下部次之，HD 品種則為下部煙葉葉綠素降解速率與失水率的相關系數(shù)最高，上部最低，中部介于二者之間。

4）烤后煙葉的經濟性狀以密集氣流下降式烤房最好，密集氣流上升式烤房次之，電熱式溫濕度自控烤煙箱最差。因此，在以后的烘烤中建議使用密集氣流下降式烤房，使用適宜的烘烤工藝將生長成熟的煙葉優(yōu)良性狀充分顯現(xiàn)出來，以做到增產增收。