中部煙葉采收成熟度對(duì)鮮煙素質(zhì)及烤后煙葉質(zhì)量的影響

曾 宇

(吉安市煙草公司永豐分公司，江西永豐 331500)

鮮煙葉素質(zhì)是鮮煙葉自身具備的特征，因品種、部位及大田生長(zhǎng)發(fā)育狀況不同而異，是確定煙葉烘烤特性和制訂烘烤方案的重要依據(jù)，主要體現(xiàn)在水分、色素含量、化學(xué)成分以及對(duì)烘烤環(huán)境的承受能力等方面。目前，生產(chǎn)上對(duì)鮮煙葉素質(zhì)尚無法精確度量，只能通過眼看手摸來了解鮮煙素質(zhì)。對(duì)鮮煙素質(zhì)的正確把握是保證內(nèi)在品質(zhì)與外觀質(zhì)量俱佳的前提。歷年來，為了獲得最佳的鮮煙葉素質(zhì)，煙草行業(yè)一直提倡成熟采收，但對(duì)于成熟度的把握僅僅是文字上的描述，生產(chǎn)實(shí)踐中難以準(zhǔn)確把握。筆者以采收成熟度為切入點(diǎn)，對(duì)云煙87不同采收成熟度中部鮮煙葉SPAD值、水分、暗箱變黃變褐情況等與鮮煙葉素質(zhì)有關(guān)的指標(biāo)及烤后煙葉的質(zhì)量進(jìn)行比較，旨在為提升煙葉烘烤質(zhì)量，探索適宜的采收成熟度，獲得最佳的鮮煙素質(zhì)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

試驗(yàn)于2021年度在江西省吉安市永豐縣沿陂鎮(zhèn)進(jìn)行，供試品種為云煙87，田間栽培管理措施、煙葉烘烤工藝均按照當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)方案進(jìn)行。在當(dāng)?shù)刂胁咳~成熟時(shí)期，集中采收第10～13葉位鮮煙葉，并按照表1鮮煙葉特征進(jìn)行鮮煙分類，分類后每組煙葉不低于200片。不同成熟度中部鮮煙葉特征見表1。

每個(gè)處理煙葉分別選取50片用于暗箱試驗(yàn)，選取50片用于測(cè)定SPAD值、煙葉干物質(zhì)積累、水分含量等。另外，選取100片測(cè)量鮮煙葉的長(zhǎng)和寬，并迅速編竿放入密集烤房中進(jìn)行烘烤，并測(cè)量烤后煙葉的長(zhǎng)和寬。

表1 不同成熟度中部鮮煙葉特征 Table 1 Characteristics of middle fresh tobacco leaves with different maturity

煙葉SPAD值測(cè)定。使用葉綠素儀502PLUS測(cè)定葉尖、葉中、葉基3個(gè)位置的SPAD值，取平均值。

暗箱黃化褐變程度的測(cè)定。按照參考文獻(xiàn)[9]的方法，在黑暗、不通風(fēng)、室溫環(huán)境下進(jìn)行暗箱試驗(yàn)。每隔12 h觀察并記錄煙葉的變黃、變褐程度，直至所有煙葉褐變均達(dá)到30%。從開始變黃和開始變褐時(shí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，按照以下公式計(jì)算變黃指數(shù)(yellowing index，YI)和變褐指數(shù)(browning index，BI)。

(1)

(2)

式中，為變黃程度，為變褐程度，為觀察次數(shù)。

煙葉水分含量的測(cè)定。每個(gè)處理選取50片煙葉，以片為單位將鮮煙葉主脈和葉片分割開來，分別稱量鮮重后置于恒溫干燥箱中，在105 ℃下殺青 15 min，然后于 60 ℃下干燥至恒重，分別稱量干重，按照公式含水量=[(鮮質(zhì)量-干質(zhì)量)/鮮質(zhì)量]×100%計(jì)算含水量；分別測(cè)定主脈、葉片的含水量，并計(jì)算鮮煙含水量。

自由水、束縛水含量測(cè)定采用王傳義等的方法，用直徑0.5 cm的打孔器，在煙葉主脈兩側(cè)對(duì)稱打取小圓片20片以上并稱量小圓片總重量()，將小圓片放入盛有質(zhì)量超過小圓片總重量6倍以上、濃度60%的蔗糖溶液中浸泡6 h以上，置于暗處并蓋緊，以避免水分散失。在此期間不時(shí)輕輕搖動(dòng)，到預(yù)定時(shí)間后充分搖動(dòng)溶液，將葉片取出，用濕紗布和濾紙吸去表面糖液后立即稱重，得到。按照以下公式計(jì)算葉片自由水含量：葉片自由水含量=(-)×100%。束縛水含量=1-自由水含量。

烤后煙葉收縮比例的測(cè)定。每個(gè)處理分別測(cè)量烘烤前100片鮮煙葉的長(zhǎng)、寬(、)及烤后煙葉的長(zhǎng)和寬(、)，按照以下公式計(jì)算烤后煙葉的縱向收縮率和橫向收縮率：

縱向收縮率=(-)×100

(3)

橫向收縮率=(-)×100

(4)

烤后煙葉的化學(xué)成分測(cè)定?？偺呛康臏y(cè)定采用蒽酮比色法，還原糖含量的測(cè)定采用3，5-二硝基水楊酸(DNS)比色法，煙堿含量的測(cè)定采用過氧化氫-硫酸消化法，總氮含量的測(cè)定采用鹽酸萃取法，鉀含量的測(cè)定采用火焰光度法，氯含量的測(cè)定采用電位滴定法。

2 結(jié)果與分析

SPAD值反映煙葉色素含量，而色素是影響鮮煙葉烘烤的關(guān)鍵因素，其含量高低對(duì)烘烤過程中變黃的難易程度、變黃速率(易烤性)有較大影響。由表2可知，各處理SPAD值大小均表現(xiàn)為葉基>葉中>葉尖，且葉中 SPAD 值與葉片SPAD均值間差異不大，因此在生產(chǎn)、科研等工作中可以通過測(cè)定葉中SPAD值來反映全葉 SPAD 均值。3個(gè)處理SPAD均值大小表現(xiàn)為M>M>M，說明M處理葉綠素含量最高，M處理葉綠素含量最低。從煙葉烘烤中變黃情況來看，葉綠素含量越低，煙葉越易變黃，因此M處理煙葉易變黃，M處理煙葉不易變黃，M處理煙葉易烤性居中。

表2 各處理SPAD值的比較Table 2 Comparison of SPAD values among different treatments

由圖1可知，各處理葉片含水量和主脈含水量均表現(xiàn)為M>M>M，自由水含量高低順序表現(xiàn)為M>M>M；束縛水含量高低順序表現(xiàn)為M>M>M。由此可見，煙葉成熟度不同，其水分形態(tài)也有所不同，成熟度低的煙葉自由水含量低、束縛水含量高，成熟度高的煙葉自由水含量高、束縛水含量低。這可能是因?yàn)槌墒於壬缘偷臒熑~組織結(jié)構(gòu)緊實(shí)、保水能力強(qiáng)，同時(shí)需要維持正常生長(zhǎng)，需要更多的水分來進(jìn)行蒸騰作用和光合作用等一系列的生理生化反應(yīng)，而成熟度稍高的煙葉細(xì)胞間隙大、保水能力弱。從水分分布來看，各處理葉片含水量和主脈含水量均隨成熟度的提高而降低，葉片水分/主脈水分隨著成熟度的提高呈現(xiàn)先降低后增加的趨勢(shì)，水分分布的不同可能會(huì)影響不同成熟度煙葉烘烤的變黃、定色、干筋等過程。

圖1 中部鮮煙葉各處理水分含量的比較Fig.1 Comparison of water content in fresh middle tobacco leaves among different treatments

從水分的角度來看，M處理盡管葉內(nèi)物質(zhì)充分，但自由水含量較低、束縛水含量較高，不利于煙葉變黃和定色；M處理自由水含量較高、束縛水含量較低，但由于葉內(nèi)物質(zhì)在田間已經(jīng)劇烈水解，內(nèi)含物質(zhì)減少，會(huì)導(dǎo)致煙葉易變黃、但不易定色。因此，綜合水分的形態(tài)、分布、含量等指標(biāo)，M處理烘烤特性較好。

鮮煙葉在暗箱條件下葉片的變黃、變褐情況在一定程度上代表其烘烤特性，即易烤性和耐烤性。煙葉變黃速度快，說明易烤性較好；變黃速度慢，說明易烤性較差。煙葉變黃后變褐速度快，說明耐烤性較差；變褐速度慢，說明耐烤性較好。由圖2可知，隨著鮮煙葉成熟度的提高，煙葉暗箱變黃時(shí)間逐漸變短，暗箱變黃時(shí)間長(zhǎng)短表現(xiàn)為M>M>M。暗箱變黃速率方面，各處理均表現(xiàn)出慢—快—慢的趨勢(shì)；各處理暗箱變褐速率均表現(xiàn)出逐漸加快的趨勢(shì)，各處理變褐30%的時(shí)間表現(xiàn)為M>M>M。M處理在煙葉尚未完全變黃時(shí)就開始變褐，M、M處理煙葉在變黃后均間隔12 h后才逐漸開始變褐。因此，M處理烘烤特性最差。

計(jì)算各處理煙葉變黃指數(shù)和變褐指數(shù)，結(jié)果見表3。變黃、變褐指數(shù)越高，表明煙葉變黃、變褐越快。由表3可知，各處理變黃指數(shù)大小表現(xiàn)為M>M>M，各處理變褐指數(shù)大小表現(xiàn)為M>M>M。

基于上述分析可以判定，M處理煙葉既不易烤也不耐烤；M處理易烤性最好，但耐烤性稍差；M處理煙葉易烤性介于M和M處理之間，易烤性較好，耐烤性最好。綜合易烤性和耐烤性2個(gè)方面，M處理煙葉的烘烤特性最佳。

由圖3可知，各處理烤后煙葉縱向和橫向收縮率均表現(xiàn)為M>M>M；烤后煙葉收縮情況可能會(huì)對(duì)煙葉的疏松程度、彈性、填充值等有一定影響，烤后煙葉收縮程度越高，煙葉結(jié)構(gòu)越柔軟，煙葉的內(nèi)在品質(zhì)也越高。

圖2 各處理中部鮮煙葉暗箱變黃、變褐程度比較Fig.2 The yellowing and browning degree comparison of fresh middle tobacco leaves among different treatments

表3 各處理中部鮮煙葉暗箱變黃、變褐指數(shù)比較Table 3 Comparison of yellowing index and browning index of fresh middle tobacco leaves in dark box among different treatments

從表4可以看出，隨著煙葉成熟度的提高，各處理烤后煙葉煙堿含量、總氮含量均呈降低趨勢(shì)，還原糖含量呈升高趨勢(shì)，鮮煙葉成熟度對(duì)煙堿、總氮、總糖、還原糖含量的影響較大，這與劉輝等的研究結(jié)果基本一致。隨著煙葉成熟度的提高，各處理鉀含量均呈先升高后降低的趨勢(shì)，氯含量均呈先降低后升高的趨勢(shì)，但鉀、氯含量各處理間差異均不大。從化學(xué)成分單項(xiàng)指標(biāo)來看，各處理化學(xué)成分均在適宜范圍內(nèi)。一般認(rèn)為，當(dāng)糖堿比為8～10、兩糖比趨近于1時(shí)煙葉化學(xué)成分最為協(xié)調(diào)，因此該試驗(yàn)中M處理烤后煙葉化學(xué)成分最為協(xié)調(diào)。

圖3 不同成熟度中部煙葉烤后收縮率比較Fig.3 The shrinkage rate comparison of middle tobacco leaves with different maturity after curing

表4 不同成熟度中部鮮煙葉烤后煙葉化學(xué)成分含量的比較Table 4 Comparison of chemical composition of middle fresh tobacco leaves with different maturity after curing

3 結(jié)論與討論

煙葉變黃的實(shí)質(zhì)是葉綠素含量占色素總含量的比例在逐漸下降，導(dǎo)致在烘烤中煙葉逐漸變黃，所以在成熟采收時(shí)必須要考慮鮮煙葉的葉綠素含量。葉綠素含量高時(shí)，不利于煙葉的變黃。隨著成熟度的提高，煙葉葉綠素含量呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，有利于烘烤中煙葉變黃，因此在生產(chǎn)實(shí)踐中采收成熟度不宜過低。

煙草行業(yè)一直有“無水不變黃，無水不變黑”的說法，可見水分是影響煙葉變黃、定色的關(guān)鍵因素。鮮煙葉水分含量為80%～90%，水分主要分布在主脈和葉片中，在烘烤中葉片失水的基本原理是煙葉靠自身表面蒸發(fā)散失，而主脈的水分首先要轉(zhuǎn)移到葉片中，再經(jīng)葉表面蒸發(fā)散失，當(dāng)煙葉失水干燥到一定程度，主脈的水分將不再往葉片轉(zhuǎn)移，此后葉片和主脈將依靠各自的表面進(jìn)行脫水干燥。按水分狀態(tài)可分為自由水和束縛水2種形式，束縛水和自由水的區(qū)別主要在于束縛水存在于溶質(zhì)附近，不易自由移動(dòng)，難以蒸發(fā)和排除；自由水存在于細(xì)胞原生質(zhì)內(nèi)和細(xì)胞間隙內(nèi)，可以自由流動(dòng)。鮮煙素質(zhì)與煙葉質(zhì)量有密切相關(guān)，鮮煙含水量過高、易掛灰，鮮煙含水量過低則易出現(xiàn)青筋青片，因此含水量適中有利于提高烤后煙葉質(zhì)量。因此，研究不同成熟度煙葉水分含量的分布、水分的形態(tài)對(duì)煙葉烘烤具有重要意義。該試驗(yàn)中M處理自由水含量較低、束縛水含量較高，不利于煙葉變黃和定色；M處理自由水含量較高、束縛水含量較低；各處理葉片含水量和主脈含水量大小表現(xiàn)為M>M>M。

采收成熟度對(duì)鮮煙葉素質(zhì)和烤后煙葉質(zhì)量有顯著影響。崔國(guó)民等、趙石蘭等、彭玉富等研究表明，隨著采收成熟度的提高，烤后煙葉的等級(jí)結(jié)構(gòu)、感官質(zhì)量呈先升高后下降的趨勢(shì)，達(dá)到適熟標(biāo)準(zhǔn)時(shí)烤后煙葉質(zhì)量最好。該研究不同采收成熟度鮮煙葉的暗箱試驗(yàn)結(jié)果表明，采收成熟度偏低時(shí)煙葉既不易烤也不耐烤；采收成熟度偏高時(shí)，易烤性最好，但耐烤性稍差；適熟采收的鮮煙葉易烤性介于采收成熟度偏低或偏高之間，耐烤性最好。綜合易烤性和耐烤性2個(gè)方面，適熟采收的鮮煙葉烘烤特性最佳且烤后煙葉收縮程度最高，化學(xué)成分最為協(xié)調(diào)。

綜合以上研究結(jié)果可得出，中部煙葉最佳的采收成熟標(biāo)準(zhǔn)為葉色淺黃、葉片落黃約50%、主脈變白60%。