正弦變溫烘烤對(duì)煙葉顏色、水分含量和膜脂過氧化的影響

摘要：正弦變溫烘烤能夠模擬煙葉在大田生長(zhǎng)期的晝夜溫差變化情況。為探究變溫烘烤對(duì)烘烤過程中煙葉水分、顏色參數(shù)變化及膜脂過氧化程度的影響，以云煙99為試驗(yàn)材料，在不改變當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)烘烤工藝的基礎(chǔ)上，以變黃期主要變黃節(jié)點(diǎn)38 ℃保持不變?yōu)閷?duì)照，設(shè)置T1（在38 ℃時(shí)進(jìn)行變溫幅度1 ℃、變溫周期2 h正弦式變溫烘烤）、T2（在38 ℃時(shí)進(jìn)行變溫幅度1.5 ℃、變溫周期2 h正弦式變溫烘烤）2個(gè)變溫處理，測(cè)定煙葉烘烤過程中的顏色參數(shù)、水分含量和膜脂過氧化程度。結(jié)果表明，在烘烤過程中，除色相角外，不同處理顏色參數(shù)變化趨勢(shì)基本一致，總體而言，采用正弦變溫控制的煙葉紅綠值和黃藍(lán)值比對(duì)照組高，外觀質(zhì)量?jī)?yōu)于CK；總含水量及自由水含量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，葉片結(jié)合水含量則呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)，主脈結(jié)合水含量呈現(xiàn)持續(xù)上升趨勢(shì)，且主脈失水率低于葉片失水率；煙葉中的活性氧物質(zhì)逐漸積累，抗氧化酶活性下降，T1相比于CK，活性氧含量明顯下降，過氧化氫含量降低7.98%，超氧陰離子自由基產(chǎn)生速率降低8.11%，丙二醛含量降低12.32%。相關(guān)性分析結(jié)果表明，煙葉水分指標(biāo)與顏色參數(shù)間具有良好的相關(guān)性。采用38 ℃正弦式變溫烘烤，變溫幅度1 ℃、變溫范圍37～39 ℃、變溫周期2 h處理的失水速率協(xié)調(diào)，外觀質(zhì)量更優(yōu)，抗氧化性表現(xiàn)更好。

關(guān)鍵詞：烘烤工藝；煙葉變溫烘烤；顏色參數(shù)；水分；膜脂過氧化

中圖分類號(hào)：TS44" 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1002-1302（2024）19-0205-08

收稿日期：2023-11-20

基金項(xiàng)目：河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司資助項(xiàng)目（編號(hào)：2021410000340261）。

作者簡(jiǎn)介：李 璇（1999—），男，河南鄭州人，碩士研究生，研究方向?yàn)闊煵菡{(diào)制與加工。E-mail：fcblx10@163.com。

通信作者：賀 帆，博士，副教授，主要從事煙草調(diào)制與加工研究。E-mail：hefancn@126.com。

煙葉烘烤的變黃期是色素、蛋白質(zhì)及淀粉等大分子物質(zhì)降解，致香物質(zhì)形成的關(guān)鍵時(shí)期^［1］。該時(shí)期煙葉顏色由綠轉(zhuǎn)黃，內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)激烈反應(yīng)，進(jìn)而極大地影響烤后煙葉的香氣類型、感官特征及顏色等指標(biāo)。張海等的研究表明，在烘烤的變黃期，提高濕球溫度，降低循環(huán)風(fēng)機(jī)風(fēng)速，可提高云煙87上部葉的外觀質(zhì)量^［2］。王濤等的研究結(jié)果顯示，在 38 ℃ 和48 ℃烘烤煙葉，各延長(zhǎng)穩(wěn)溫時(shí)間6 h，可以有效提高云煙97上部葉的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和工業(yè)品質(zhì)^［3］。任杰等研究表明，采用中低溫變黃和中低溫變筋均可有效提升紅花大金元的香氣物質(zhì)含量^［4］。孟智勇等研究顯示，高溫保濕變黃可有效提高豫煙7號(hào)、豫煙8號(hào)、豫煙9號(hào)烤后煙的經(jīng)濟(jì)性狀，并且煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)，感官質(zhì)量較好^［5］。

煙葉的外觀質(zhì)量是煙葉質(zhì)量的重要組成部分，顏色是外觀質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)^［6-7］。CIE-Lab顏色系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用于煙草行業(yè)中，賀帆等通過色差計(jì)測(cè)定并分析了煙葉烘烤過程中的顏色參數(shù)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)烘烤過程中化學(xué)成分的變化^［8］。張軍剛等研究表明，色差計(jì)可以作為判斷煙葉是否成熟的輔助工具^［9］。因此，研究烤煙在烘烤過程中的顏色變化對(duì)我國(guó)烤煙的優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)具有重要意義。而影響煙葉烘烤過程中顏色變化的一個(gè)重要因素就是水分變化，煙葉烘烤的實(shí)質(zhì)就是物質(zhì)轉(zhuǎn)化與煙葉脫水兩者間協(xié)調(diào)進(jìn)行的過程。水分是煙葉烘烤中進(jìn)行一系列生理生化反應(yīng)的媒介。范寧波等研究發(fā)現(xiàn)，在煙葉變色過程中，正反面的顏色參數(shù)變化趨勢(shì)一致^［10］。李崢等的研究表明，煙葉水分指標(biāo)與顏色參數(shù)等各形態(tài)指標(biāo)具有良好的相關(guān)性，可以通過烘烤過程中顏色的變化來快速精準(zhǔn)地預(yù)測(cè)水分變化^［11］。研究發(fā)現(xiàn)，煙葉顏色的變化與膜脂過氧化程度也有很大關(guān)系^［12-13］。由于烘烤過程中水分散失，且溫度升高，煙葉受逆境脅迫，活性氧含量逐漸積累，如超氧陰離子自由基和過氧化氫含量增加，加劇了細(xì)胞膜的氧化程度，導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)被破壞，細(xì)胞膜最終破裂^［14］，并產(chǎn)生了對(duì)煙葉有毒害作用的丙二醛，是膜脂過氧化的最終產(chǎn)物，其產(chǎn)量常被用來衡量細(xì)胞的破損程度^［15］。由于膜脂過氧化作用，細(xì)胞破裂，其內(nèi)容物流出，其中多酚類物質(zhì)被氧化為醌類物質(zhì)后，又與還原糖等物質(zhì)反應(yīng)，最終導(dǎo)致煙葉的褐變掛灰^［16-17］。而煙葉為了抑制膜脂過氧化帶來的毒害作用，會(huì)激活細(xì)胞中的抗氧化酶活性，如超氧化物歧化酶、過氧化物酶和過氧化氫酶等，以此抑制褐變反應(yīng)，消除有毒物質(zhì)^［18-19］。

目前關(guān)于變溫烘烤的研究多是固定溫度變黃，而動(dòng)態(tài)變化式變溫烘烤卻鮮見報(bào)道。因此，本試驗(yàn)通過在煙葉烘烤變黃期進(jìn)行一種正弦曲線式的烘烤處理，探究此過程中煙葉顏色、水分含量和膜脂過氧化程度的變化，綜合選擇最優(yōu)處理，以期為優(yōu)質(zhì)煙葉的烘烤提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2023年10月在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，取樣工作在云南省臨滄市永德縣大壩煙站（23°58′N，99°16′E）進(jìn)行，海拔1 560 m，供試品種為當(dāng)?shù)刂髟云贩N云煙99。試驗(yàn)田土壤肥力中等，肥力均勻，煙田栽培管理參考當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范。試驗(yàn)用煙葉充分成熟后采收，從中挑選生長(zhǎng)發(fā)育正常、無病蟲害且長(zhǎng)相長(zhǎng)勢(shì)一致的煙葉。試驗(yàn)材料均采用河南農(nóng)業(yè)大學(xué)自主研發(fā)的新型氣流上升式電烤房（HNND-45型）進(jìn)行烘烤，每座電烤房裝煙 11 夾，每夾鮮煙重12～14 kg。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采取烘烤對(duì)比試驗(yàn)，分別設(shè)置常規(guī)烘烤和變溫烘烤2類處理。對(duì)照（CK）：傳統(tǒng)主要變黃節(jié)點(diǎn) 38 ℃ 固定變黃溫度；T1：在主要變黃節(jié)點(diǎn)38 ℃時(shí)進(jìn)行正弦式變溫烘烤，變溫幅度n=1 ℃，變溫范圍37～39 ℃，變溫周期y=2 h；T2：在主要變黃節(jié)點(diǎn) 38 ℃ 時(shí)進(jìn)行正弦式變溫烘烤，變溫幅度n=1.5 ℃，變溫范圍36.5～39.5 ℃，變溫周期y=2 h。待38 ℃穩(wěn)溫結(jié)束后恢復(fù)正常烘烤模式，正弦變溫烘烤模式見圖1。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 顏色參數(shù)測(cè)定 烘烤過程中各處理分別從0 h開始，每隔12 h隨機(jī)選取3張大小基本一致的煙葉，至96 h時(shí)結(jié)束，共取樣9次，用于煙葉中顏色參數(shù)和水分指標(biāo)的測(cè)定（圖2），每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)重復(fù)3次。使用NR-110型精密色差儀（深圳三恩時(shí)科技有限公司），分別測(cè)量葉片正反面的亮度值、紅綠值和黃藍(lán)值，并計(jì)算飽和度、色相角、色澤比。參照文獻(xiàn)［20-21］中的測(cè)定方法，每張煙葉測(cè)量 6 個(gè)點(diǎn)位并計(jì)算平均值。

1.3.2 水分指標(biāo)測(cè)定 將不同時(shí)間點(diǎn)取出的煙葉主脈與葉片分離，采用烘箱法分別測(cè)定主脈和葉片的含水量，并由此計(jì)算整葉水分含量的變化^［22］。采用阿貝折射儀法分別測(cè)定葉片和主脈中的自由水及結(jié)合水含量^［23］。烘烤過程中取樣后，用麻片在取樣空隙位置填充，以減少試驗(yàn)誤差。

1.3.3 活性氧物質(zhì)和丙二醛含量測(cè)定 超氧陰離子自由基產(chǎn)生速率、過氧化氫含量和丙二醛含量利用試劑盒（蘇州科銘生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)）測(cè)定。以 1 min 1 g新鮮組織催化羥胺生成亞硝酸鈉的物質(zhì)的量表示超氧陰離子自由基產(chǎn)生速率；過氧化氫含量以1 g新鮮組織含有的過氧化氫的物質(zhì)的量表示；采用可見分光光度法測(cè)定丙二醛含量。

1.3.4 酶活性測(cè)定 超氧化物歧化酶、過氧化物酶和過氧化氫酶活性利用試劑盒（蘇州科銘生物技術(shù)有限公司生產(chǎn)）采用可見分光光度法測(cè)定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)結(jié)果使用Microsoft Excel 2016和IBM SPSS Statistics 22.0 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析，使用Origin 2021進(jìn)行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 烘烤過程中煙葉顏色參數(shù)的變化

利用CIE-Lab顏色系統(tǒng)將煙葉顏色變化進(jìn)一步量化，圖3為烘烤過程中不同工藝處理的煙葉顏色參數(shù)變化。由圖3可見，除色相角外，不同烘烤工藝處理烘烤過程中的顏色參數(shù)變化趨勢(shì)基本一致。亮度值和黃藍(lán)值整體都呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，其中亮度值整體變化范圍在50～65之間，3種不同工藝處理的煙葉亮度值都在72 h時(shí)達(dá)到頂峰，隨后開始下降，證明煙葉開始由淺黃色向橘黃色轉(zhuǎn)變。黃藍(lán)值整體變化范圍在35～65之間，在0～36 h迅速上升，并在60～72 h時(shí)最大，至96 h時(shí)CK處理的黃藍(lán)值最低，T2大于T1。不同于亮度值和黃藍(lán)值先上升后下降的趨勢(shì)，紅綠值在整個(gè)烘烤過程中都表現(xiàn)出持續(xù)上升趨勢(shì)，在0～72 h階段增速最快，之后呈現(xiàn)出緩慢增加的趨勢(shì)，并且T1和T2處理在36 h時(shí)就已經(jīng)由負(fù)值轉(zhuǎn)變?yōu)檎?，即此時(shí)煙葉顏色已經(jīng)由綠轉(zhuǎn)黃，而CK的紅綠值變?yōu)檎龜?shù)則相對(duì)較晚，整個(gè)過程中T1和T2處理都大于CK處理。煙葉烘烤過程中不同工藝處理的飽和度變化趨勢(shì)也一致，在0～60 h期間持續(xù)上升，并在60～72 h達(dá)到最大值，之后開始下降，最終表現(xiàn)為T2＞T1＞CK。色澤比在整個(gè)烘烤過程中都持續(xù)增加，并逐漸由負(fù)值轉(zhuǎn)變?yōu)檎担易罱K不同工藝處理下的色澤比較為接近。色相角初始為負(fù)值，但T1、T2處理的色相角在0～36 h階段迅速上升并轉(zhuǎn)變?yōu)檎担?6 h為最大值，之后開始逐漸緩慢下降，并且2個(gè)處理色相角相差不大，而CK則是先略有下降，然后在36～48 h階段迅速上升并在48 h時(shí)達(dá)到最大值，之后緩慢下降。

2.2 烘烤過程中煙葉水分指標(biāo)的變化

2.2.1 烘烤過程中煙葉總含水量的變化

由圖4可見，在煙葉烘烤過程中，葉片、主脈以及整葉的含水量都表現(xiàn)出隨烘烤時(shí)間的延長(zhǎng)而不斷下降的趨勢(shì)，且總含水量一直表現(xiàn)為主脈gt;整葉gt;葉片，即失水率表現(xiàn)為葉片gt;整葉gt;主脈，但由于烘烤工藝的不同而存在差異。不同烘烤工藝處理的葉片含水量呈現(xiàn)出前期慢、中期快、后期慢的下降趨勢(shì)，在0～48 h時(shí)期，葉片含水量下降幅度較小，且T1gt;T2gt;CK；48～72 h葉片含水量迅速下降，在60 h時(shí)3種烘烤工藝處理的葉片含水量基本相等，而在此之后則表現(xiàn)為CKgt;T1gt;T2，最終三者的葉片含水量接近。在主脈含水量方面，3種烘烤工藝處理的煙葉都表現(xiàn)出隨烘烤時(shí)間延長(zhǎng)而下降的趨勢(shì)，且下降趨勢(shì)較緩慢，整個(gè)過程中主脈含水量總體表現(xiàn)為T1gt;T2gt;CK。3種工藝處理的整葉含水量也呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)，全程總體表現(xiàn)為 T2gt;CKgt;T1，并且失水速率隨烘烤時(shí)間的延長(zhǎng)而加快。

2.2.2 烘烤過程中煙葉自由水、結(jié)合水含量的變化

由圖5可知，鮮煙葉的自由水含量表現(xiàn)為主脈高于葉片，而結(jié)合水含量則為葉片高于主脈；在烘烤過程中，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，葉片及主脈自由水含量均持續(xù)下降，而葉片結(jié)合水含量則表現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì)，主脈結(jié)合水含量總體隨著烘烤時(shí)間的延長(zhǎng)而增加。葉片自由水含量方面，3種烘烤工藝處理在72 h前都表現(xiàn)為緩慢下降的趨勢(shì)，且三者下降幅度和速率接近，全程呈現(xiàn)CKgt;T1gt;T2；而在72～96 h，三者的下降速率加快，最終的葉片自由水含量表現(xiàn)為為T1gt;CKgt;T2。3種烘烤工藝處理的主脈自由水含量也呈現(xiàn)持續(xù)下降的趨勢(shì)；在0～24 h 3種工藝處理的煙葉主脈自由水含量相差不大，在此之后三者的下降幅度出現(xiàn)差異，CK和T1的變化曲線較平緩；T2整體則表現(xiàn)出先慢后快最后放緩的“S”形曲線。3種工藝處理的煙葉葉片結(jié)合水含量表現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì)，在0～36 h表現(xiàn)為增加的趨勢(shì)，并在36 h處達(dá)到最大值，此時(shí)T1gt;T2gt;CK，在此之后開始迅速下降并最終趨于平緩，最終的葉片結(jié)合水含量表現(xiàn)為CKgt;T2gt;T1。而不同工藝處理的煙葉主脈結(jié)合水含量變化曲線則較為簡(jiǎn)單，整體呈現(xiàn)出緩慢增加的趨勢(shì)，且整個(gè)烘烤過程表現(xiàn)為T1gt;T2gt;CK。

2.3 烘烤過程中煙葉膜脂過氧化程度的變化

超氧陰離子自由基和過氧化氫是活性氧的重要組成部分。由圖6可知，在煙葉烘烤過程中，過氧化氫和丙二醛含量隨時(shí)間延長(zhǎng)呈升高趨勢(shì)，超氧陰離子自由基產(chǎn)生速率則呈現(xiàn)出先上升后下降的單峰趨勢(shì)，并在72 h時(shí)達(dá)到最大值。過氧化氫含量在36 h前增速較慢且3種處理間差異小，在36 h后增速加快且差異變大；超氧陰離子自由基產(chǎn)生速率在24 h前較慢，之后開始變快并在72 h時(shí)達(dá)到最大值，隨后開始緩慢下降；丙二醛含量在12 h時(shí)前三者較為接近，之后開始持續(xù)增長(zhǎng)并產(chǎn)生差異。3種處理間對(duì)比，在整個(gè)烘烤過程中過氧化氫含量、丙二醛含量、超氧陰離子自由基產(chǎn)生速率整體表現(xiàn)為 CKgt;T2gt;T1，其中與CK相比，T1處理過氧化氫含量降低7.98%，超氧陰離子自由基產(chǎn)生速率降低8.11%，丙二醛含量降低12.32%，說明T1處理比CK清除活性氧能力強(qiáng)，可以減少活性氧物質(zhì)的積累，減輕膜脂過氧化程度，減緩褐變的發(fā)生，降低烤后煙葉的掛灰比例。

2.4 烘烤過程中煙葉抗氧化酶活性的變化

由圖7可知，烘烤過程中超氧化物歧化酶活性呈持續(xù)下降的趨勢(shì)，并在96 h處接近0。過氧化物酶活性則隨著烘烤時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)出單峰變化趨勢(shì)，在48 h時(shí)達(dá)到最高值，在96 h時(shí)的最低值比初始酶活性更高；過氧化氫酶活性在0～24 h期間緩慢上升，在24～48 h又緩慢下降，但48 h時(shí)的酶活性仍比初始時(shí)要高，隨后酶活性開始迅速上升并在72 h時(shí)達(dá)到峰值，后又迅速降低，至96 h時(shí)酶活性最低，低于初始值。3種處理間對(duì)比，酶活性整體表現(xiàn)為T1gt;T2gt;CK，不同處理的超氧化物歧化酶活性在最后時(shí)刻數(shù)值較為接近，基本為0，證明在96 h時(shí)超氧化物歧化酶已經(jīng)基本失活，而T1的過氧化物酶活性比CK高15.28%，過氧化氫酶活性高8.32%，說明T1處理的抗氧化能力高于CK處理。3種處理的抗氧化酶活性隨著烘烤時(shí)間的延長(zhǎng)整體降低，說明隨著烘烤時(shí)間的延長(zhǎng)，抗氧化酶開始逐漸失活。

2.5 烘烤過程中煙葉顏色參數(shù)與水分含量的關(guān)系

由表1可知，在烘烤過程中，各處理煙葉的水分含量與顏色參數(shù)間存在良好的相關(guān)性，其中葉片含水量、主脈含水量、整葉含水量、葉片自由水含量、主脈自由水含量和葉片結(jié)合水含量與各項(xiàng)顏色參數(shù)指標(biāo)均呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，而主脈結(jié)合水含量則與各項(xiàng)顏色參數(shù)指標(biāo)呈顯著或極顯著正相關(guān)。CK工藝處理的煙葉亮度值和紅綠值與各項(xiàng)水分含量指標(biāo)間均存在顯著或極顯著相關(guān)，黃藍(lán)值與大多數(shù)水分指標(biāo)間相關(guān)性不顯著，只與主脈自由水、結(jié)合水含量存在顯著相關(guān)關(guān)系；色澤比與除葉片結(jié)合水含量外的其他指標(biāo)間呈極顯著相關(guān)；色相角與除了葉片、主脈結(jié)合水含量外的指標(biāo)呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)，與主脈結(jié)合水含量呈極顯著正相關(guān)；飽和度與多數(shù)水分指標(biāo)間相關(guān)性不顯著。T1工藝處理的煙葉亮度值、紅綠值、色澤比均與各水分指標(biāo)間呈現(xiàn)顯著或極顯著相關(guān)；黃藍(lán)值與葉片及主脈含水量、整葉含水量和葉片自由水含量間呈顯著負(fù)相關(guān)，與葉片結(jié)合水含量的相關(guān)性不顯著，與主脈的自由水和結(jié)合水含量呈極顯著相關(guān)；色相角與主脈含水量、葉片自由水含量、主脈自由水含量和主脈結(jié)合水含量呈顯著相關(guān)，與其他指標(biāo)相關(guān)性不顯著。T2處理的主脈結(jié)合水與各顏色參數(shù)間呈極顯著正相關(guān)，主脈含水量和主脈自由水含量與顏色參數(shù)呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)，葉片自由水含量與顏色參數(shù)呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)。

3 討論與結(jié)論

煙葉在烘烤過程中進(jìn)行的一系列生理生化變化，最直觀的表現(xiàn)就是顏色的變化，隨著烘烤時(shí)間的延長(zhǎng)，煙葉由綠色轉(zhuǎn)變?yōu)闇\黃色，最終變?yōu)殚冱S色。這一變化的原因是鮮煙葉水分含量高，在變黃期為質(zhì)體色素等大分子物質(zhì)的降解提供了場(chǎng)所和媒介，因此在變黃期煙葉的顏色參數(shù)變化明顯。本研究結(jié)果表明，煙葉在烘烤過程中，除色相角外，不同烘烤工藝處理的煙葉顏色參數(shù)變化趨勢(shì)基本一致，亮度值和黃藍(lán)值均表現(xiàn)出先上升后下降的趨勢(shì)，紅綠值則表現(xiàn)為先大幅度上升后趨于穩(wěn)定（緩慢上升）的趨勢(shì)，這與武圣江等的研究結(jié)果^［24］一致。3種烘烤工藝處理相比，T1和T2處理的紅綠值比CK約提前12 h轉(zhuǎn)變?yōu)檎担f明T1和T2處理煙葉由綠轉(zhuǎn)黃更早。本研究表明，隨著烘烤時(shí)間的延長(zhǎng)，煙葉中水分減少，相關(guān)分析證明煙葉的水分含量與顏色參數(shù)之間存在密切關(guān)系^［25］。

煙葉的烘烤實(shí)際上是一個(gè)水分逐漸失去的過程，煙葉水分的變化一定程度上決定著烤后煙葉的品質(zhì)^［26］。本研究表明，在煙葉烘烤過程中，煙葉的葉片、主脈和整葉的含水量都在下降，且表現(xiàn)為主脈gt;整葉gt;葉片，這可能是葉片與主脈組織結(jié)構(gòu)不同導(dǎo)致的。葉片的組織主要包含柵欄組織和海綿組織，而主脈中則含有木質(zhì)部導(dǎo)管和維管束，這就導(dǎo)致當(dāng)煙葉受到失水脅迫時(shí)，葉片組織相較于主脈更容易被破壞而失水^［27］。3種烘烤工藝處理含水量變化趨勢(shì)比較類似，均表現(xiàn)為下降趨勢(shì)，其中葉片含水量均表現(xiàn)為變黃期下降幅度小，定色期下降幅度開始增大后又減小，主脈和整葉含水量下降幅度趨勢(shì)為變黃期較小、后期增大的趨勢(shì)，這與劉偉等的研究結(jié)果^［28］大體一致。由于葉片的失水速率大于主脈，所以隨著烘烤時(shí)間的延長(zhǎng)，兩者間的含水量差異逐漸增大，此時(shí)主脈中的水分受到水勢(shì)差的影響，開始向葉片中擴(kuò)散^［29-30］。煙葉中的水分按存在形式可以分為自由水和結(jié)合水，兩者在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)換。本研究表明，葉片和主脈的自由水含量在烘烤過程中表現(xiàn)出持續(xù)下降的趨勢(shì)，且主脈自由水含量高于葉片自由水，表明主脈水分的流動(dòng)性更強(qiáng)。而葉片結(jié)合水含量則表現(xiàn)為先上升后下降并趨于平緩的趨勢(shì)，主脈結(jié)合水呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，這是因?yàn)殡S著主脈中的自由水向葉片流動(dòng)，而結(jié)合水的流動(dòng)性較差，此消彼長(zhǎng)下，主脈中的結(jié)合水含量便逐漸升高，而葉片中結(jié)合水含量初始時(shí)因?yàn)槿~片自由水的大量散失及部分自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水而增高，但隨著烘烤的進(jìn)行，結(jié)合水含量下降。3種烘烤工藝處理對(duì)比，自由水含量總體表現(xiàn)為CKgt; T1gt;T2，結(jié)合水含量CK則小于T1和T2。表明T1及T2處理的煙葉自由水更多地轉(zhuǎn)化為結(jié)合水，以適應(yīng)烘烤過程中溫濕度的變化^［15］。

超氧陰離子自由基和過氧化氫是活性氧的重要組成部分，而丙二醛作為膜脂過氧化的最終產(chǎn)物，其產(chǎn)量常被用來衡量細(xì)胞的破損程度^［15］。本研究發(fā)現(xiàn)，烘烤過程中各處理的過氧化氫和丙二醛含量均呈逐漸增加趨勢(shì)，超氧陰離子自由基的產(chǎn)生速率則表現(xiàn)出先上升后下降的單峰趨勢(shì)，且在72 h時(shí)達(dá)到最大值。說明隨著烘烤的進(jìn)行，烤房?jī)?nèi)溫度上升和煙葉逐漸失水雙重因素導(dǎo)致細(xì)胞膜皺縮、破損，被進(jìn)一步過氧化，細(xì)胞內(nèi)活性氧物質(zhì)逐漸積累，對(duì)細(xì)胞產(chǎn)生毒害作用，最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡。細(xì)胞死亡后破裂，其內(nèi)容物流出，其中多酚類物質(zhì)被氧化為醌類物質(zhì)后，又與還原糖等物質(zhì)反應(yīng)，最終導(dǎo)致煙葉的褐變掛灰^［16-17］。不同處理間對(duì)比，T1、T2處理的過氧化氫含量、超氧陰離子自由基產(chǎn)生速率和丙二醛含量要明顯低于CK，說明正弦變溫控制由于在烘烤期間存在溫度的變化，減緩了煙葉所受的逆境脅迫，這與前人的研究結(jié)果^［31-32］一致。

超氧化物歧化酶、過氧化物酶和過氧化氫酶是植物體內(nèi)天然存在的起抗氧化作用的關(guān)鍵酶，對(duì)清除細(xì)胞內(nèi)活性氧物質(zhì)有重要作用^［33-34］。本研究發(fā)現(xiàn)，烘烤過程中超氧化物歧化酶活性呈持續(xù)下降趨勢(shì)，而過氧化物酶和過氧化氫酶活性則表現(xiàn)為整體上先上升后下降的趨勢(shì)。超氧化物歧化酶是生物體內(nèi)一種與抗衰老聯(lián)系緊密的酶，可以清除活性氧物質(zhì)，將其分解為過氧化氫，防止生物體內(nèi)活性氧物質(zhì)堆積過多，而煙葉烘烤時(shí)煙葉細(xì)胞逐漸死亡^［35-36］，因此超氧化物歧化酶活性會(huì)持續(xù)下降。而過氧化物酶和過氧化氫酶是清除過氧化氫的重要酶，可以將其分解為水和氧氣，在減輕過氧化氫帶來的毒害作用的同時(shí)還可以為煙葉內(nèi)部生理生化反應(yīng)提供水分及氧氣^［37-38］。本試驗(yàn)中，過氧化物酶和過氧化氫酶活性的變化趨勢(shì)與過氧化氫含量變化也驗(yàn)證了這一結(jié)論。

煙葉在烘烤過程中的水分變化與顏色密切相關(guān)，顏色的變化是煙葉內(nèi)部生理生化變化的外在表現(xiàn)。由煙葉烘烤過程中的相關(guān)性分析結(jié)果可以看出，各處理煙葉的水分含量與顏色參數(shù)間存在良好的相關(guān)性，其中葉片含水率、主脈含水率、整葉含水率、葉片自由水、主脈自由水和葉片結(jié)合水與各項(xiàng)顏色參數(shù)指標(biāo)均呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，而主脈結(jié)合水則與各項(xiàng)顏色參數(shù)指標(biāo)間呈顯著或極顯著正相關(guān)。

本試驗(yàn)處理間相比，采用正弦變溫烘烤可以減少活性氧物質(zhì)的積累，失水速率協(xié)調(diào)，顏色參數(shù)值更高，外觀質(zhì)量更優(yōu)，抗氧化性表現(xiàn)更好，清除活性氧物質(zhì)能力強(qiáng)。其中當(dāng)煙葉烘烤進(jìn)入變黃期后，在38 ℃時(shí)進(jìn)行正弦式變溫烘烤，采用變溫幅度1 ℃、變溫范圍37～39 ℃、變溫周期為2 h的烘烤工藝，其失水速率協(xié)調(diào)，外觀質(zhì)量最優(yōu)，抗氧化性表現(xiàn)更好。

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