新引烤煙品種云煙105烘烤特性研究

李豪，喻會平，郜軍藝，趙二衛(wèi)，袁錦峰，陳吉珩，張勇剛，艾復(fù)清,3※

（1.貴州大學(xué)煙草學(xué)院，貴州 貴陽 550025；2.貴州省煙草公司畢節(jié)市公司，貴州 畢節(jié) 551700；3.貴州大學(xué)貴州省煙草品質(zhì)研究重點實驗室，貴州 貴陽 550025）

烘烤特性是煙葉在烘烤過程中表現(xiàn)出的“易烤性”和“耐烤性”等重要指標(biāo)的綜合評價，是烤煙烘烤工藝調(diào)控的關(guān)鍵依據(jù)[1]。影響煙葉烘烤特性的因素有品種遺傳[3-5]、栽培技術(shù)[6,7]、煙葉著生部位[8,9]和成熟度[10]等因素，其中品種是對烘烤特性影響最重要的性狀[11]。云煙105是云南省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院以云煙87為母本、以CF965為父本，經(jīng)系譜選育，于2012年通過審定的烤煙品種，在云南綜合表現(xiàn)較好[12-14]。近年來該品種作為新引（后備）品種在全國大部分煙區(qū)相繼開展適應(yīng)性研究[12-21]。曹玉杰[12]、夏賢仁[13]和吳興富[14]等在云南、福建及四川等地研究表明，云煙105品種穩(wěn)定性、適應(yīng)性和經(jīng)濟性狀均表現(xiàn)較好。鄭宏斌[19]、魏忠秋等[20]在貴州對云煙105的研究也得到了相似的結(jié)果。但是目前對該品種的研究主要集中在其適應(yīng)性和栽培技術(shù)方面[12-23]，而對其烘烤特性研究尚未見報道。因此本研究以云煙87為對照，通過暗箱和烘烤試驗，研究云煙105的主要烘烤特性，旨在為云煙105烘烤工藝改進(jìn)提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料

供試品種：云煙87、云煙105；研究部位為中部葉。

試驗地點：試驗于2021年在貴州省畢節(jié)市大方縣六龍鎮(zhèn)煙草科技園進(jìn)行。該地為亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候，年平均氣溫在11.8℃，平均降水量為1 155 mm，日照時數(shù)為1 311.2 h。試驗地土壤類型為黃壤，全氮1.33 g/kg，堿解氮88.37 mg/kg，有效磷22.31 mg/kg，速效鉀131.26 mg/kg，有機質(zhì)22.47 g/kg，pH 6.55。

1.2 試驗設(shè)計

暗箱試驗：按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T 311－2009烤煙品種烘烤特性評價[24]設(shè)計可放6片煙葉的暗箱兩個，兩個品種各選取適熟中部煙葉6片，放在處于室溫下的暗箱中，每12 h取出煙葉置于采光好的同一地方進(jìn)行觀測，觀察記錄在室溫、避光條件下葉片變黃、變褐情況、顏色參數(shù)變化和SPAD值變化。試驗重復(fù)3次。

密集烘烤試驗：按“貴州省密集烘烤技術(shù)”[25]進(jìn)行烘烤，將兩個品種適熟中部煙葉掛桿烘烤。從煙葉烘烤開始（記作0 h）每8 h取樣一次直至定色結(jié)束；每次取樣6片，一半用于煙葉的水分、SPAD值和常規(guī)化學(xué)成分的測定，另一半用于PPO活性的測定。試驗重復(fù)3次。

1.3 試驗要求

煙葉采收成熟度葉面綜合變黃程度60%左右，主、支脈變白2/3左右，略有勾尖；采收葉位為第8～10有效葉位；烘烤試驗掛牌烘烤，每個品種各9竿，上、中、下層各3竿（即3個重復(fù)）。

1.4 主要栽培技術(shù)

采用漂浮育苗，4月15日井窖式移栽，種植密度16 500株/hm2，施肥量為純氮105 kg/hm2，N、P2O5、K2O比為1:1.5:2.5，基追肥比例為7:3，有效留葉數(shù)18片，其他生產(chǎn)技術(shù)按當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉栽培技術(shù)進(jìn)行。

1.5 測定項目與方法

1.5.1 煙葉變黃變褐特性 煙葉變黃變褐特性按“烤煙品種烘烤特性評價”[24]進(jìn)行判斷，其中變黃特性反映煙葉易烤性，變黃10成時間72～84 h為較好，84～108 h為中等，大于108 h為較差；變褐特性反映耐烤性，變褐3成時間大于120 h為較好，84～120 h為中等，小于84 h為較差。

變黃指數(shù)和變褐指數(shù)按參考文獻(xiàn)[11]根據(jù)測定次數(shù)（n）、變黃成數(shù)（Y）、變褐成數(shù)（B）求得變黃指數(shù)（YI）和變褐指數(shù)（BI）。

變黃指數(shù)：YI=Y/n，指數(shù)值越大，變黃越快，易烤性越好。

變褐指數(shù)：BI=B/n，指數(shù)值越大，變褐越快，耐烤性越差。

1.5.2 煙葉顏色、SPAD值變化 利用CR-10便攜式色差計（日本，柯尼卡美能達(dá)）測定暗箱煙葉顏色參數(shù)值[26,27]。兩個品種各取6片煙葉，在煙葉兩側(cè)的葉尖、葉緣和葉基共6點測量，取其平均值。色差儀從亮度值L（0～100表示由黑到白的變化）、紅度值a（綠色為負(fù)值，黃色為正值，表示由綠到紅的變化）、黃度值b（藍(lán)色為負(fù)值，黃色為正值，表示由藍(lán)到黃的變化）3個方向三維立體評價煙葉顏色，并自動計算彩度c值（純度值，表示含色的多少）和色調(diào)H值（顏色的基本特征）。

利用SPAD-502PLUS葉綠素儀（日本，柯尼卡美能達(dá)）測定并記錄煙葉SPAD值[28]。從放入暗箱中開始每12 h及烘烤過程每8 h取出測量SPAD值。兩個品種各取6片煙葉，在煙葉兩側(cè)的葉尖、葉緣和葉基共6點測量，取其平均值。

1.5.3 水分變化 采用殺青烘干法測定煙葉水分變化情況。失水速率指單位時間內(nèi)煙葉水分損失量；失水均衡性指變黃期和定色期前期失水速率之比，中部煙葉在1.0～1.3范圍易烤性較好[24]。

1.5.4 煙葉多酚氧化酶活性 采用鄰苯二酚氧化分光光度法測定[24]，煙葉烘烤過程PPO活性以每克煙葉樣品每分鐘內(nèi)吸光度值（OD398）變化1.00為1個酶活性單位（U）。以烘烤過程中24 h、48 h、72 h、96 h煙葉PPO活性的平均值來評價煙葉耐烤性，中部葉在0.3 U以下耐烤性較好，0.3～0.4 U之間耐烤性中等，0.4 U以上耐烤性較差。

1.5.5 煙葉常規(guī)化學(xué)成分 將烘烤過程每16 h取樣1次，每次6片，置于恒溫箱中105℃殺青15 min，然后降至80℃烘干后去除主脈粉碎待測。煙堿采用紫外分光光度計法、總糖、還原糖采用砷鉬酸比色法及總氮采用凱氏定氮法測定[2]。

1.5.6 數(shù)據(jù)分析 采用Microsoft office 2019進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和制圖，采用DPS 9.01進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 暗箱條件下煙葉變黃、變褐特性

從圖1和表1可以看出，暗箱條件下兩個品種煙葉變黃速度均呈現(xiàn)出先慢后快的規(guī)律；相對于云煙87，云煙105在24 h前變黃速度略慢，24～60 h時變黃速度較快，60 h以后二者基本接近；兩個品種完全變黃都在72 h左右，變黃指數(shù)也無差異，說明兩品種易烤性相當(dāng)，均符合易烤性較好的要求。

圖1 煙葉暗箱條件下變黃、變褐特性Fig.1 Characteristics of yellow and brown tobacco leaves in dark chamber

表1 暗箱條件下煙葉變黃、變褐指數(shù)Table 1 Yellowing and browning Index of tobacco leaves in dark chamber

兩個品種煙葉變褐速度均呈現(xiàn)出先快（84～108 h）后慢（108～132 h）再快（132～144 h）的趨勢；變褐3成時間云煙105為132 h，較云煙87提前12 h；變褐指數(shù)兩個品種無顯著差異，說明兩個品種耐烤性均較好，但云煙105相較于云煙87稍易變褐些。

2.2 暗箱條件下煙葉顏色及SPAD變化

由表2可知，兩品種煙葉變黃過程L、a值呈現(xiàn)出不斷上升的趨勢；b、c值呈不斷增加然后下降的趨勢，其中云煙105在48 h達(dá)到最高值，較云煙87早12 h時，此后兩品種均逐漸下降；H值呈現(xiàn)出逐漸減小的趨勢。至煙葉完全變黃時云煙105的L值高于云煙87，a、b、c值小于云煙87，H值兩個品種無顯著差異；綜合來看，云煙105整體煙葉顏色較云煙87更亮白，紅、黃顏色與云煙87相比偏低。

表2 暗箱條件煙葉變黃過程顏色值及SPAD值變化Table 2 Color and SPAD value changes of tobacco leaves when they turn completely yellow in dark chamber

兩個品種SPAD值差異較小，呈不斷下降的趨勢；云煙105從12 h開始SPAD值下降較快，云煙87從24 h開始下降較快，至60 h左右兩個品種SPAD值基本穩(wěn)定，緩慢下降；兩個品種完全變黃時SPAD值在1.21～1.36。

續(xù)表

2.3 烘烤過程煙葉水分變化

由圖2可知，烘烤過程煙葉水分散失規(guī)律相似，均呈現(xiàn)出先慢后快的趨勢；從開始烘烤至40 h較慢，40～96 h變快，96～144h下降速度更快；開始烘烤至定色結(jié)束（144 h）云煙105含水率下降了66.23%，失水速率0.46%/h，與云煙87較為接近；失水均衡性云煙105為0.39，云煙87為0.42，二者均小于1.0～1.3易烤性較好的標(biāo)準(zhǔn)，其原因可能是本研究與標(biāo)準(zhǔn)所采用的烘烤設(shè)備及烘烤工藝不同有關(guān)。

圖2 烘烤過程煙葉水分變化Fig.2 Moisture changes of tobacco leaves during curing process

2.4 烘烤過程煙葉SPAD值變化

由圖3可知，烘烤過程煙葉SPAD值變化規(guī)律相似，呈現(xiàn)出“慢 快 慢”的下降趨勢；云煙105的SPAD下降速度變黃中期前略快于云煙87，40～64 h略慢于云煙87，64 h后二者均下降較少，基本穩(wěn)定；至72 h云煙105的SPAD值下降總量約90.8%，與云煙87較為接近，符合易烤性較好的評價標(biāo)準(zhǔn)[24]；變黃過程SPAD值下降速率為0.94%/h左右，與云煙87較為接近，但二者均小于評價標(biāo)準(zhǔn)[24]的1.25%/h，其原因同樣源于設(shè)備與烘烤工藝。

2.5 烘烤過程煙葉PPO活性變化

由圖4能夠看出，兩個品種烘烤過程煙葉PPO活性規(guī)律相似，呈現(xiàn)出“雙峰曲線”。

圖4 烘烤過程煙葉PPO活性變化Fig.4 PPO activity changes of tobacco leaves during curing process

兩個PPO活性高峰分別出現(xiàn)在88 h及128 h；云煙105兩個活性峰值均高于云煙87，說明其在烘烤過程中較云煙87易褐變，這與暗箱變褐速度的結(jié)果相吻合；至定色期結(jié)束（144 h）烘烤過程中的PPO均值云煙105為0.32 U，云煙87為0.27 U，基本符合耐烤性較好的要求。

2.6 烘烤過程煙葉主要化學(xué)成分含量變化

由表3可知，在烘烤過程煙葉煙堿、總氮和鉀含量均呈現(xiàn)出緩慢上升的態(tài)勢，總糖與還原糖含量表現(xiàn)為“慢 快 慢”的增長規(guī)律；兩品種化學(xué)成分在變黃期變化較快，定色期變化較慢，其中云煙105總糖、還原糖含量在變黃期分別增長了191.82%和211.19%，而定色期僅增長了11.23%和2.65%，變黃期增幅約是定色期的17倍和80倍，煙堿、總氮和鉀含量在變黃期分別增長了12.21%、0.53%和17.27%，而定色期僅增長了6.78%、3.19%和6.28%，說明變黃期是化學(xué)成分主要變化時期，但定色期依然有小幅度的變化，且煙堿、總氮及鉀含量在烘烤過程中相對穩(wěn)定變化較??；兩個品種的煙堿、總氮和鉀含量無顯著差異，還原糖與總糖含量云煙105高于云煙87，但均滿足優(yōu)質(zhì)煙要求。

表3 烘烤過程煙葉主要化學(xué)成分含量變化（%）Table 3 Main chemical components changes of tobacco leaves during curing process(%)

3 討論

顏色值和SPAD值可以反映煙葉顏色和質(zhì)體色素含量的變化。武圣江等[29]研究表明，各烤煙品種煙葉L、a、b、c和H值在0～48 h逐漸增加，72 h后L、b、c和H逐漸減小，a值繼續(xù)增加。本研究發(fā)現(xiàn)兩個品種暗箱變黃過程中煙葉L、a值不斷增加，H值逐漸減小，b、c值在48～60 h前不斷增加，此后逐漸減小，這與武圣江的研究規(guī)律相似，但L、a值48 h后仍呈現(xiàn)不斷增加，H值整個過程為不斷減小的趨勢，b、c值的減小提前了12～24 h，這可能與品種特性及部位差異有關(guān)[30]；另外，本研究中云煙105與云煙87相比，L、H值較大，a、b值較小，說明云煙105烤后煙葉顏色稍偏淺，對烤后煙葉桔黃煙率有一定影響，因此應(yīng)注意烘烤變黃溫濕度及時間的調(diào)控。

本研究兩個品種煙葉失水均衡性（0.39、0.42）均低于烘烤特性評價標(biāo)準(zhǔn)（1.0～1.3），SPAD值下降速率（0.94%/h）也略低于標(biāo)準(zhǔn)（1.25%/h），其原因可能是本研究與標(biāo)準(zhǔn)所采用的烘烤設(shè)備及烘烤工藝不同有關(guān)，標(biāo)準(zhǔn)采用的是小型電烤箱烘烤研究，變黃時間短，僅48 h左右，而本研究采用的是大型密集烤房進(jìn)行密集烘烤，變黃時間較長，達(dá)72～96 h，故導(dǎo)致本研究結(jié)果高于或低于評價標(biāo)準(zhǔn)，但根據(jù)本研究變黃速度和脫水干燥速度綜合評價，云煙105與云煙87易烤性均屬于較好的范圍。王傳義[31]及賀帆等[32]研究表明不同烘烤設(shè)備和條件下，煙葉烘烤特性各不相同，本研究結(jié)果也與前人觀點相吻合。

本研究是使用SPAD葉綠素儀無損快速檢測煙葉葉綠素相對含量來替代研究標(biāo)準(zhǔn)中葉綠素降解的，有諸多研究[29,33]表明，通過SPAD葉綠素儀檢測煙葉葉綠素相對含量并以此為依據(jù)進(jìn)行烘烤特性評價是較為客觀可行的。

PPO在酶促褐變反應(yīng)中起催化作用，其活性的高低與煙葉耐烤性密切相關(guān)[34-36]。本研究煙葉烘烤過程PPO活性呈現(xiàn)雙峰曲線，其原因是隨著烘烤進(jìn)程，煙葉細(xì)胞結(jié)構(gòu)逐漸受到破壞，PPO活性開始升高，到變黃后期出現(xiàn)第一個峰值，此后隨著恒溫（42℃）峰值逐漸下降，但烘烤至定色后期，隨著溫度的進(jìn)一步升高，PPO的活性也隨之提高，此時如果濕度控制不當(dāng)則易出現(xiàn)煙葉褐變。另外，研究中云煙105的PPO均值（0.32 U）略高于云煙87（0.27 U），說明，云煙105可能烘烤過程中更容易誘發(fā)褐變，因此云煙105煙葉在烘烤中應(yīng)更注重溫濕度尤其是定色期濕度的控制以提高煙葉質(zhì)量[37]。

4 結(jié)論

暗箱條件下兩個品種煙葉變黃時間均較短，滿足易烤性較好的要求；云煙105變褐3成略快于云煙87，但都在耐烤性較好范圍；兩品種煙葉顏色值、SPAD值變化規(guī)律相似，但完全變黃時云煙105的L值顯著高于云煙87，而a、b、c值顯著低于云煙87；烘烤條件下（烘烤過程）兩個品種煙葉水分變化規(guī)律相似，失水均衡性雖低于于烘烤特性的標(biāo)準(zhǔn)要求，但滿足易烤性較好的要求；兩個品種煙葉烘烤至72 h時SPAD值下降總量＞90%，易烤性較好；PPO活性均值云煙105為0.32 U，略高于云煙87（0.27 U），耐烤性中等；云煙105除還原糖、總糖含量高于云煙87外，其他化學(xué)成分和云煙87接近，兩者主要化學(xué)成分均滿足優(yōu)質(zhì)煙要求。整體表現(xiàn)，云煙105易烤性較好，與云煙87相當(dāng)，而耐烤性屬于中等—較好范疇，略差于云煙87。