光質(zhì)和光強對雪茄茄衣煙葉晾制過程中顏色和組織結(jié)構(gòu)的影響

中圖分類號 TS44⁺1 文獻標識碼A

文章編號 0517-6611（2025）11-0181-06

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2025.11.038

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Effct of Light Quality and Light Intensities on Quality of Cigar Wrapper Tobacco Leaves During Drying

CHENLi-han，YANGYue-xian，F(xiàn)UQing-lingetal（CollgeofResourcesandEnvironment，HuazhongAgriculturalUiversity，Wulan，Hubei 430070）

AbstractLightnotonlyaectsthesythesisanddecompositionofpigments，utalsofectstheappearanceandcoloroftobaoleaves. However，thereisalackofresearhonfctsoflightonthequalityofigarleavesduringdrying.CigarCX26wasusedasmaterialinthis study，anddiferentlghtquality（conventoaluring（K），edlight（R3O），ellwlight（Y3O）bluelight（B3O），renlght（G30）， whitelight（W30））andlightintensies（whitelightwith5（W5），10（W10），15（W15），20（W20），30W（W30））wereset，tostudy theefectsofachtreatentonthecolorchange，pigmentcontets，structureandqualtyofcigartobacolavesduringtedryingpe. Resutsindicatedtatlightqualitycouldacceleratethetuingtoyellowandbrown，andincreasethebrowingindexoftobacolavesTe browning index of R30 and B30 was 80.0% and 63.7% ，respectively，which was significantly higher than that of other treatments. Appropriatelightntesity（W5）candepentheoloroftobacoleavsAfterdrying，thetotalcolordierecevaueoftobacoleavestreatedwith W15 was ΔE 25.3，and its color value L^* ， a^* and b^* were 47.5，9.6 and 30.2，respectively，which were higher than other treatments. Comparedwithoventoaldying，teccuulatioofDwasincreasedbygtreamentandireasedwiththireaseoflghtitesity.Lightreatmentacceleratedtheatrohyoftobaccoleavesandrducedteticknessofleafsurface，palisadetisseandspogissue. Properillminationcaniprovetheualityoftobacoleavesandproviderefereeforotizingtedryingprocsofigartobaoleaves. Key wordsCigar wrapper;Tobacco drying;Light quality;Light intensity;Leaf color; Pigment

煙草是重要經(jīng)濟作物，在國民經(jīng)濟中占有舉足輕重的地位[1]。雪茄茄衣品質(zhì)影響雪茄的質(zhì)量和檔次，優(yōu)質(zhì)茄衣的外觀質(zhì)量要求煙葉顏色均勻一致[2]。國內(nèi)雪茄產(chǎn)品市場快速增長，而優(yōu)質(zhì)茄衣原料不足，嚴重限制了雪茄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[3]目前，茄衣煙葉調(diào)制過程中常出現(xiàn)青斑邊緣腐爛現(xiàn)象、葉片顏色暗淡無光澤、優(yōu)質(zhì)茄衣產(chǎn)出率低等現(xiàn)象[4]，因此，茄衣煙葉調(diào)制有重要意義。

植物葉片色素（葉綠素、類胡蘿卜素、花色素苷）影響葉片顏色，且光作為一種特殊的自然能源影響葉片色素合成與分解[5]。植株不同部位葉片接收光強不同，其外觀形態(tài)及顏色變化隨之產(chǎn)生差異[。陳泳緯等[研究發(fā)現(xiàn)，在煙草生產(chǎn)上采用透光率為 70% 的遮陰處理，有利于雪茄煙顏色的形成和煙葉品質(zhì)的提高。前期研究主要集中于光照對煙株生長發(fā)育的影響，而針對光照對雪茄煙葉片晾制過程中外觀顏色及品質(zhì)的影響則鮮有深入探討。

發(fā)光二極管（Light-emittingdiode，LED）可根據(jù)不同植物的需光特點提供最佳照明條件，也可以通過改變光質(zhì)和光強來調(diào)控植物葉片色素，已被廣泛用于作物栽培中[8-9]。然而，有關(guān)LED光對茄衣晾制過程中葉片顏色變化及內(nèi)在品質(zhì)影響的研究基本空白。因此，筆者以楚雪26（CX26）雪茄中部煙葉為研究對象，利用LED燈帶模擬不同光質(zhì)和光強的環(huán)境條件，研究不同光照條件對茄衣煙葉晾制期間顏色變化、色素含量、組織結(jié)構(gòu)和品質(zhì)的影響，旨在填補當前光照對晾制期間雪茄煙品質(zhì)影響研究的空白，為雪茄煙的優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)提供科學依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗概況試驗于恩施市崔壩鎮(zhèn)智能茄衣晾房內(nèi)進行，供試雪茄茄衣煙葉品種為楚雪26號（CX26）。采收時選取生長正常、無任何破損的完好中部煙葉。試驗點基本氣象條件：年平均降雨量 1 535mm ，海拔 600m ，年日照時數(shù) ;土壤理化性狀： pH6.2 ，有機質(zhì) 24.9g/kg ，全氮1.6mg/kg ，堿解氮 127.0mg/kg ，全磷 1.2mg/kg ，有效磷36.6mg/kg ，速效鉀 306.2mg/kg ，全鎂 5.2mg/kg 。大田管理按當?shù)貎?yōu)質(zhì)雪茄煙葉生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范進行統(tǒng)一管理。

1.2試驗設(shè)計試驗設(shè)計光質(zhì)和光強2個處理。分別通過安裝 30W 不同顏色LED燈帶，設(shè)置6個光質(zhì)處理，分別為常規(guī)晾制（CK）、紅光（R30）、黃光（Y30）、藍光（B30）、綠光（G30）、白光（W30）；以及安裝白色LED燈帶，設(shè)置6個不同梯度光照強度，分別為常規(guī)晾制（CK）、5（W5）、10（W10）、15（W15）20（W20）、30W（W30），共10個處理。選取大田煙葉長勢相同、成熟度相對一致的煙株采收中部煙葉，進行穿葉綁桿晾制于茄衣專用可調(diào)控晾房內(nèi)，同一晾房一次裝滿，晾制技術(shù)相同，晾制過程中晾房內(nèi)溫濕度一致。LED燈安裝在晾房底部，距離葉尖 1m ，垂直照射煙葉，使用GLSPECTIS5.0touch光譜儀檢測各處理晾房光環(huán)境，煙葉晾制期間的光照位置及光環(huán)境一致，晾房的溫濕度管理與常規(guī)措施一致。每個處理外部用遮光率 95% 的遮光透氣膜進行遮光，保證煙葉內(nèi)外部水分可以進行干濕循環(huán)交換。

1.3檢測指標及取樣方法分別在晾制的第3、6、9、12、15、20、25、40天各取樣1次。將煙葉葉片沿主脈分離，于 105^°C 下殺青 30min 后， 65^°C 下烘干至恒重。葉片總含水率采用烘干稱重法測定；過氧化物酶（POD）活性測定采用愈創(chuàng)木酚法；丙二醛（MDA）含量測定采用硫代巴比妥酸法[\"]；采用Xrite色差儀測定煙葉的亮度值 （L^?） ）、紅綠值 （a^*） ）、黃藍值（204號 （b^* ），并計算色差值（ ΔE_? ），參考高婭北等\"的測定方法進行；在變黃期和變褐期采集葉片進行石蠟切片，觀察煙葉組織結(jié)構(gòu)，并制成永久切片，在Olympus熒光顯微鏡（ ×20 下觀察葉片切片結(jié)構(gòu)。利用ImageJ軟件測量并記錄葉片、柵欄組織、海綿組織、上下表皮細胞的厚度；在晾制結(jié)束后，各處理隨機挑選50片雪茄煙葉，參照湖北省地方標準對煙葉品質(zhì)和質(zhì)量進行等級評定[12]。

1.4數(shù)據(jù)分析采用Excel2007和SPSS21.0軟件對數(shù)據(jù)進行處理和Duncan方差分析，用Origin2018軟件進行數(shù)據(jù)可視化分析。

2 結(jié)果與分析

2.1光照對雪茄煙葉晾制過程中葉片顏色變化的影響如圖1所示，雪茄煙葉在晾制過程中煙葉顏色整體變化表現(xiàn)為“淺綠一黃綠相間一黃綠褐三色并存一黃褐相間一黃褐色一棕褐色”，經(jīng)歷了凋萎、變黃、變褐、干筋期。煙葉在變黃期，光質(zhì)會加速煙葉變色，R30、Y30光加速煙葉變黃效果最明顯；B30、W30光加速煙葉變褐。煙葉在變黃期，光照強度越大，煙葉變黃程度越明顯，表現(xiàn)為 W30gt;W20gt;W15gt;W10gt; W5gt;CK 。在變褐期，W30和W20對葉片變褐程度影響大于其他處理，此時葉片顏色基本轉(zhuǎn)為褐色，而其他處理變褐程度差異不明顯。

如圖2所示，色相角 （H） 隨晾制進行快速降低后緩慢升高最終趨于穩(wěn)定；各處理亮度值（ L^* ）黃藍值（ ?b^* ）色差值L （ΔE） 飽和度 （C） 均隨晾制進行呈現(xiàn)先升高后降低再趨于穩(wěn)定的趨勢，常規(guī)晾制與W5及其他處理分別在第9、12天達到最大值，這說明光照處理縮短煙葉晾制變黃期，提前進入變褐期，其中以R30、Y30光調(diào)制變黃最為顯著；光強處理下，光照強度越強，煙葉變黃程度越明顯，呈正相關(guān)關(guān)系。與常規(guī)晾制相比，光照處理在煙葉褐變前色度值 （L^*，b^*，ΔE） 均高于CK處理，且 R30、Y30、B30 光在煙葉褐變前色度值均顯著高于W30、G30光處理，這說明光照處理會提高煙葉色度值（L^*，b^*，ΔE） ，但光照強度與煙葉顏色深淺無相關(guān)關(guān)系；晾制結(jié)束后，W15和R30處理下的煙葉亮度值！ （L^*） ）、黃藍值（b^*） ）飽和度 （C） 、色差值 （ΔE） 均高于其他處理，說明W15、R30處理下葉片更亮，顏色更鮮明，色澤度更高。

2.2不同光照處理對煙葉晾制過程中含水率變化的影響煙葉在晾制過程中葉片失水速率變化如圖3。CK處理煙葉自由水含量呈現(xiàn)先上升后下降的變化趨勢，在第6天達到最高，之后迅速下降；光照條件處理下，煙葉含水率均隨晾制進行呈現(xiàn)逐漸下降趨勢。各處理失水速率分別表現(xiàn)為W30（-2.65%）gt;W20（-2.29%）gt;W15（-2.07%）gt;CK （-2.04%）gt;W10（-1.90%）gt;W5（-1.87%）;W30（-2.65%）gt; R30（-2. 14%）=G30（-2. 14%）gt;CK（-2. 04%）gt;Y30 （-1.85%）gt;B30（-1.83%） 。不同光質(zhì)處理煙葉失水速率快慢不同，W30、R30、G30加速煙葉失水，Y30和B30光則減緩煙葉失水；光強處理表現(xiàn)為光照強度愈高，煙葉失水速率愈快。葉片失水速率直接影響煙葉的顏色變化，失水速率較快會縮短煙葉變黃期，導致變褐期提前，不利于調(diào)制煙葉物質(zhì)轉(zhuǎn)化，影響煙葉顏色固定；而失水速率較慢會延長變黃期，導致變褐期推遲，不利于煙葉質(zhì)量形成。

2.3不同光照處理對煙葉晾制過程中過氧化物酶（POD）活性和丙二醛（MDA）含量的影響如圖4所示，POD活性整體呈現(xiàn)單峰變化趨勢，各處理在第20天達到最高值，此時分別以W5、B30活性最強。晾制進行到第25天，光質(zhì)和光強處理POD活性分別表現(xiàn)為 W30gt;G30gt;R30gt;Y30gt;CKgt;B30 W20gt;W30gt;CKgt;W15gt;W5gt;W10_c ，MDA是膜脂過氧化的產(chǎn)物，具有較大的毒性，其含量反映了葉片受損程度。由圖4可知，MDA含量表現(xiàn)為 0～12d 緩慢下降再逐漸上升的趨勢，表明煙葉在變褐過程中，細胞膜脂過氧化作用加強，造成MDA大量積累，加劇煙葉的變褐程度。晾制第25天，光強處理MDA含量分別表現(xiàn)為 W30gt;W20gt;W10gt;W15gt;W5gt;CK ，光質(zhì)處理表現(xiàn)為 W30gt;B30gt;Y30gt;G30gt;R30gt;CK ，光照處理下MDA含量均大于CK，表明光照處理會加劇MDA的積累，且隨光照強度增加而升高。

Fig.3Changes in leaf water content of drying cigar tobacco under different light quality conditions

2.4光照處理對雪茄煙葉變黃期和變褐期葉片組織結(jié)構(gòu)及變色指數(shù)的影響通過Image圖像軟件對變色期煙葉組織結(jié)構(gòu)厚度進行測量，結(jié)果見表1。由表1可知，在煙葉變黃期，光照強度處理下的葉面、柵欄組織、海綿組織厚度均顯著低于CK處理；光質(zhì)處理中，G30光處理下組織厚度（葉面厚度、下表皮厚度、柵欄組織及海綿組織厚度）最小。在煙葉變褐期，R30、W30光處理下的葉面組織厚度、上表皮厚度顯著低于其他處理;光強處理葉面厚度在煙葉變黃期、變褐期均隨光照強度增加而降低。

由圖5可知，除W5處理外，光照處理對煙葉變褐期的影響指數(shù)要高于變黃期。與常規(guī)晾制相比，光強處理下變黃指數(shù)隨光照強度增加而降低，變褐指數(shù)呈現(xiàn)單峰變化趨勢，即W5、W30處理變褐指數(shù)顯著低于中光強處理，且W5處理變褐指數(shù)低于常規(guī)晾制；光質(zhì)處理下，在煙葉變黃期，Y30處理變黃指數(shù)顯著低于其他處理，R30處理變褐指數(shù)顯著高于其他處理。

與常規(guī)晾制相比，光照處理加速煙葉萎縮，降低葉面、柵欄組織及海綿組織厚度，且光照處理顯著影響煙葉變色指數(shù)。

3結(jié)論與討論

雪茄煙葉在晾制過程中失去了水分和養(yǎng)分的供給，同化作用停止，而異化作用繼續(xù)進行，煙葉生理代謝活動所需能量由呼吸作用提供[13]。光照作為調(diào)控葉片衰老的重要環(huán)境因子，持續(xù)的光照/光質(zhì)處理明顯加劇葉片受損程度[14-15]該研究結(jié)果表明，光照處理加速煙葉變黃，提前進入變褐期，光照強度越強，煙葉變黃程度越明顯，R30、Y30光質(zhì)處理煙葉調(diào)制變黃最為顯著。這可能是因為煙葉在晾制期間缺乏能量供給，導致抗氧化系統(tǒng)供能不足，活性氧（ROS）在葉片內(nèi)積累[16]，而光照處理提高煙葉晾制變黃期的能量代謝水平，鞏固抗氧化系統(tǒng)，同時加劇細胞的氧化磷酸化程度，導致葉片產(chǎn)生過量的ROS，破壞葉片細胞，加劇葉片衰老，導致晾制變黃期縮短[17]，MDA含量明顯增加，POD 活性增強，以緩解膜脂過氧化程度[18]。變褐的葉肉細胞表皮角質(zhì)層破碎，葉片組織厚度降低，葉片鎖水能力下降，加速水分流失[19-20]該研究結(jié)果表明：光質(zhì)處理均會降低葉片組織厚度，R30處理顯著降低變褐期葉片組織厚度、上表皮厚度，紅光作用下，葉片散失水分更快，葉片組織細胞萎蔫較明顯，而G30對降低煙葉變黃期葉面厚度更為明顯。光照處理顯著改變雪茄煙晾制期間變色指數(shù)，相較于常規(guī)晾制，總體呈現(xiàn)變褐指數(shù)大于變黃指數(shù)，且變黃指數(shù)隨光強升高而降低，R30、B30處理顯著降低變黃指數(shù)。

晾制過程中光照處理均會加速煙葉變黃變褐，增加煙葉變褐指數(shù)。與常規(guī)晾制相比，光照處理加劇煙葉MDA的積累，加速煙葉萎縮，降低葉面、柵欄組織及海綿組織厚度。適當光強（W15）可加深煙葉顏色，提高煙葉品質(zhì)。

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