K326上部叶烘烤过程失水干燥特性研究

魏硕 顾勇 罗定棋 赵锦超 夏建华 张永辉 谢强 宋朝鹏

摘要：【目的】研究K326上部叶烘烤过程失水干燥特性，为烘烤工艺优化提供理论依据。【方法】以K326上部叶为试验材料，分析烘烤过程中烟叶失水特性、形态变化特性及两者间的相关性。【结果】烘烤过程中，烟叶各部分失水程度表现为叶片>全叶>主脉，叶片失水质量占全叶失水质量比例呈先减小后略有增大再减小的变化趋势，主脉失水质量占全叶失水质量比例呈先增大后略有减小再增大的变化趋势；叶面积收缩率和主脉周长收缩率均随烘烤温度的升高呈逐渐增大趋势；全叶失水程度和主脉失水程度均与主脉周长收缩率呈显著线性正相关（R2>0.9500，下同），叶片失水程度与叶面积收缩率呈显著线性正相关。【结论】烘烤过程中K326上部叶各部分失水特性及形态变化特性不同，可通过主脉形态变化判断密集烘烤过程中烟叶失水程度，进而为烘烤工艺烟叶状态参数优化提供理论参考。

关键词： 烤烟；上部叶；烘烤；失水特性；收缩特性

中图分类号： S572.092 文献标志码：A 文章编号：2095-1191（2017）03-0512-05

0 引言

【研究意义】烤烟上部叶是烟叶产质量的主要组成部分，但其叶片通常较厚、组织结构紧密，烟叶保水力较强（聂荣邦和唐建文，2002），密集烘烤过程失水特性不宜把握，定色难度大，烤后烟杂色较多（王行等，2014）。因此，研究上部烟叶失水干燥特性对及时调整烘烤工艺、提高烟叶烘烤质量具有重要意义。【前人研究进展】烟叶不是匀质物料，烟叶叶片水分主要分布于叶片和叶脉两部分，叶片部分是烟叶质量的核心所在，其失水干燥不仅与自身因素有关，还与叶脉的失水特性有关（王智慧等，2014；刘智炫等，2015）。研究表明，烘烤过程中，水分由主脉向叶片迁移，延缓了叶片的水分散失（滕永忠等，2007）；且叶片先干燥，叶脉后干燥（裴晓东等，2013；陈少滨等，2016），叶片与叶脉间水分转移影响烟叶的定色与干筋（宫长荣，2010；崔国民，2012）。烘烤过程中，烟叶的失水速度呈现变黄期小、定色期大、干筋期又变小的规律（赵铭钦等，1995；宫长荣等，2000）；烟叶形态变化与失水规律具有较好的一致性，也呈变黄期缓慢、定色期剧烈、干筋期又减缓的变化趋势（朱金峰等，2011）。然而随着密集烤房的推广使用，装烟密度影响了烟叶叶片的收缩和卷曲（樊军辉等，2010），依靠叶片形态变化难以准确判断烟叶失水状况，但烟叶主脉的形态收缩基本不受空间减小的影响。【本研究切入点】目前，有关烘烤过程中烟叶叶片与主脉失水关系及主脉形态变化的研究鲜有报道。【拟解决的关键问题】研究K326上部叶烘烤过程叶片和主脉失水特性及形态变化，为烘烤工艺调控优化提供理论依据。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

供试烤烟品种为K326，按照四川省泸州市古蔺县优质烟叶生产技术规范种植，规模化管理，长势一致，留叶数18片，选择正常成熟落黄的上部叶（15～16位叶）进行试验。鲜烟叶水分分布情况见表1。

1. 2 试验方法

试验于2015年在四川省泸州市古蔺县箭竹烟草站试验示范基地进行，试验地土壤肥力中等。上部6片叶充分成熟后一次性采收，取样叶位为倒4位叶（从上向下数第4片叶）；采用烟夹装烟，每夹14 kg，置于气流下降式标准密集烤房中层与其他烟叶同时烘烤，每房350夹，温度计挂于烤房上层和中层，以中层控制为主，按照三段式烘烤工艺（宫长荣等，2006）进行烘烤，温湿度见图1。烘烤过程中取样参照樊军辉等（2010）的方法，分别于38、42、45、48、54、62和68 ℃末时取烟样，用于烟叶水分和形态指标的测定。重复取样测定3次。

1. 3 测定项目及方法

1. 3. 1 叶片水分测定 参照行业标准YC/T 311- 2009用烘箱法测定全叶、叶片（含支脉）和主脉的含水质量及水含率，参照曾建敏等（2011）的方法计算烟叶的失水程度。

1. 3. 2 烟叶形态指标测定 叶面积收缩率参照樊军辉等（2010）的方法测定；烟叶主脉周长测定参考行业标准YC/T 142-1998中茎粗的方法并有所改进，在叶片主脉中间位置，用无弹性细线均匀缠绕10圈，用精度0.5 mm直尺測量，平均1圈的长度即为主脉周长；主脉周长收缩率参考叶片收缩率的计算方法。计算公式如下：

主脉周长收缩率（%）=（鲜烟主脉周长-取样时主脉周长）/鲜烟主脉周长×100

1. 4 统计分析

以失水程度为自变量、形态收缩率为因变量，采用Excel 2010对试验数据进行线性相关分析。

2 结果与分析

2. 1 烘烤过程中烟叶失水程度变化

由图2可看出，烘烤过程中全叶、叶片和主脉失水程度均增大，各部分间的失水程度表现为叶片>全叶>主脉。叶片失水程度在54 ℃前呈快速增大趋势，54 ℃后完成干叶基本保持不变；而主脉失水程度在54 ℃前呈缓速增大趋势，54 ℃后进入干筋期呈快速增大趋势；全叶失水程度在整个烘烤过程中呈稳步增大趋势。

2. 2 烘烤过程中烟叶失水关系变化

由图3可看出，烘烤过程中叶片失水质量占全叶失水质量比例呈先减小后略有增大再减小的变化趋势，主脉失水质量占全叶失水质量比例则呈先增大后略有减小再增大的变化趋势，说明叶片与主脉间失水存在相互制约关系。在38～48 ℃和54～68 ℃两个烘烤阶段，叶片失水质量占全叶失水质量比例逐渐减小，主脉失水质量占全叶失水质量比例逐渐增大，可能是烘烤温度升高使得主脉失水加快引起；在48～54 ℃范围内，叶片失水质量占全叶失水质量比例增加，此时主脉失水质量占全叶失水质量比例减小，主要是进入干叶期，该温、湿度条件下叶片失水干燥速度大于主脉所引起。

2. 3 烘烤过程中烟叶形态收缩变化

由图4可看出，烘烤过程中叶面积收缩率呈先逐渐增大后趋于平缓的变化趋势，在45～54 ℃范围内增幅较大，主要是叶片的勾尖卷边、卷筒所引起。主脉周长收缩率随烟叶烘烤温度的升高，呈先缓慢增大后快速增大的变化趋势，其中54～68 ℃范围内的增幅较大；主脉周长收缩率在38～45 ℃范围内增大主要是主脉失水发软所引起，在48～54 ℃范围内增大主要是主脉开始失水收缩所引起，在62～68 ℃范围内快速增大则是由主脉的快速干燥所引起。

2. 4 烟叶失水程度与收缩率的相关分析结果

由表2可知，全叶失水程度与叶面积收缩率不存在显著线性相关（R2<0.9500，下同），全叶失水程度与主脉周长收缩率存在显著线性相关（R2>0.9500，下同），即可通过主脉周长收缩率判断全叶的失水程度；叶片失水程度与叶面积收缩率存在显著线性相关，与主脉周长收缩率不存在显著线性相关，即可通过叶面积收缩率判断烟叶叶片部分的失水程度；主脉失水程度与叶面积收缩率不存在显著线性相关，但与主脉周长收缩率存在显著线性相关，即可通过主脉周长收缩率判断烟叶主脉部分的失水程度。

3 讨论

本研究烘烤过程中叶片与主脉失水质量比例变化结果表明，烘烤温度至54 ℃前全叶失水主要来自叶片，54 ℃后全叶失水主要来自主脉，正好解释了叶片失水程度在54 ℃前快速增大、主脉失水程度在54 ℃后快速增大的原因；在烘烤温度48～54 ℃时，叶片失水质量占全叶失水质量比例增大，主脉失水质量占全叶失水质量比例减小，可能是此时叶片部分逐渐干燥，转移通道逐渐封闭，阻碍主脉水分的转移（崔国民，2012），而在38～48 ℃范围内主脉失水质量占全叶失水质量比例显示主脉失水增加，因此，烘烤过程延长48 ℃的烘烤时间有利于促进主脉水分的散失，而关于烘烤过程主脉水分的转移途径变化有待进一步研究。

烘烤过程中烤房内烟叶失水干燥程度通常根据叶片的形态变化来判断（宫长荣，2010；崔国民，2012），但随着密集烤房的推广使用，装烟密度大，空间狭小，叶片形态收缩受到严重阻碍（樊军辉等，2010；杨晔等，2015），根据常规形态变化指标已经无法准确判断烟叶的失水干燥程度，尤其是上部叶叶片形态收缩较差（樊军辉等，2010；兰金隆等，2012）。本研究通过分析烟叶失水程度与收缩率的相关性，发现全叶失水程度与叶面积收缩率不存在显著线性相关，与樊军辉等（2010）的研究结果一致；但本研究结果显示，上部叶主脉周长收缩率与全叶失水程度呈显著线性相关，说明主脉水分变化与全叶失水相互联系；同时上部叶主脉周长收缩率与主脉失水程度也呈显著线性相关，因此，可通过上部叶主脉周长收缩率变化判断密集烘烤过程中全叶和主脉的失水程度，为传统看烟烘烤提供更准确的判断依据。

4 结论

烘烤过程中K326上部叶各部分失水特性及形态变化特性不同，可通过上部叶主脉形态变化判断密集烘烤过程中烟叶失水程度，进而为烘烤工艺烟叶状态参数优化提供理论参考。

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（責任编辑 罗 丽）