烟叶烘烤过程中主脉和叶片失水特点研究

杨树勋，孟 刚，荣翔麟

（甘肃省烟草公司陇南市公司，陇南746000）

烟叶烘烤过程中主脉和叶片失水特点研究

杨树勋，孟 刚，荣翔麟*

（甘肃省烟草公司陇南市公司，陇南746000）

研究了烟叶在烘烤过程中叶片与叶脉的失水规律，以及叶脉与叶片之间水分动态与烟叶变黄过程中生理生化之间的关系。结果表明：在陇南烟叶烘烤过程中叶脉和叶片失水并不同步，在烘烤前期先让烟叶强制失水造成水分胁迫环境阶段，叶片失水快，烟叶失去的主要是叶片中的水分，叶片失水率大于叶脉；在烟叶变黄期，叶脉失水率大于叶片；烟叶变黄后到大卷筒期叶片失水率大于叶脉；干筋期叶片已基本干燥，失去的水分主要为烟筋中的水分。叶脉和叶片失水不同步是由烟叶的组织结构和烘烤进程决定的，水分的动态变化有利于促进叶内化学成分的转化，与烟叶生理生化反应相关联，叶脉在烟叶变黄过程中起到了水源地和原料库的作用。

烟叶；烘烤；失水

烟草是一种重要的经济作物，其鲜叶的烘烤不同于其它农产品物料的干燥，既要排除鲜叶里的大量水分，将其干燥，又要促使烟叶内化学成分的有利变化，将烟叶烤黄烤香，使烟叶中特有的色、香、味显露出来。烟叶变黄过程中虽然生命活动仍在延续，叶组织细胞继续维持生命活动，但实质是烟叶生命衰老死亡的过程。烘烤过程中失水干燥不仅是烘烤的目的之一，而且其间发生的生理生化变化受水分动态的控制。“无水不变黄，无水不坏烟”这是烟叶烘烤技术人员常说的一句话，说明水分在烟叶烘烤中的重要性［1～3］。以往的研究主要是烘烤过程中烟叶总体水分失水的规律，而对于叶脉与叶片的失水规律以及叶脉与叶片之间水分动态未见报道。本文主要研究了烟叶在烘烤过程中叶脉与叶片的失水规律，以及叶脉与叶片之间水分动态，并分析了叶脉与叶片之间水分动态对烟叶生理生化变化的影响，寻找水分动态与烟叶变黄过程中生理生化变化之间的关系，为提高烟叶烘烤效率，改善烘烤工艺提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试品种为‘秦烟96’。试验材料于2011～2014年在甘肃省成县试验地栽培。烟田土壤肥力中等，规范化栽培管理，成熟采收。试验烟叶均为采收的适熟腰叶，在标准化密集烤房中进行烘烤。

1.2 试验设计

在烟叶烘烤过程中，分别于烤前鲜烟叶、35℃强制通风失水末期、变黄中期（38℃）、变黄末期（38℃末）、凋萎后期（42℃末）、小卷筒期（48℃末）、大卷筒期（54℃末）、干筋期（68℃末）随机取100片烟叶，先将主脉与叶片分开，并分别称取实时重量，于105℃杀青30 min，之后在60℃烘干至恒重，再分别称取干重，测定烟叶、主脉、叶片的含水量和失水率。含水量计算按烘烤中烟叶、主脉或叶片重量减去烘烤后烟叶、主脉、叶片重量，再除以烘烤中烟叶、主脉或叶片重量，再乘以100%。烟叶的失水率以烟叶失水量（前后相邻时期含水量差）与鲜烟叶全部重量比乘以100%计算。烟叶烘烤按常规标准进行。

2 结果与分析

2.1 烤烟不同烘烤时期主脉与叶片含水量变化

由表1可见，在陇南烟叶烘烤过程中烟叶失水具有规律性，叶脉和叶片失水并不同步，在烘烤前期先让烟叶强制失水造成水分胁迫环境阶段，叶片失水快，烟叶失去的主要是叶片中的水分，叶片失水率大于叶脉；在烟叶变黄期，叶脉失水快，叶脉失水率大于叶片；烟叶变黄后到大卷筒时叶片失水率大于叶脉；干筋期叶片已基本干燥，失去的主要是烟筋中的水分。

表1 烤烟不同烘烤时期主脉与叶片含水率变化情况

由表2可知，‘秦烟96’中部叶鲜烟叶主脉与叶片含水率之差为9.2%，在烘烤前期先让烟叶强制失水造成水分胁迫环境阶段，叶脉含水率下降了0.49%，叶片含水率下降了4.61%，主脉与叶片含水率之差由烤前的9.2%拉大到13.32%；在烟叶变黄阶段，叶脉含水率下降了20.78%，叶片含水率下降了15.06%，主脉与叶片含水率之差由前期的13.32%缩小到7.6%；烟叶变黄后到大卷筒阶段，叶脉含水率下降了21.59%，叶片含水率下降了50.99%，主脉与叶片含水率之差由变黄结束时的7.6%拉大到37.0%；烟叶干筋阶段，叶脉含水率下降了38.1%，叶片含水率下降了3.36%，主脉与叶片含水率之差由大卷筒时的37.0%缩小到2.26%。

表2 烤烟不同烘烤时期主脉与叶片含水率（%）变化情况

2.2 烟叶水分动态与烟叶烘烤进程的关系

烘烤过程中在干叶前烟叶是一个生命活体。根据烘烤的需要，不同的时期烟叶对水分的需求不同，变黄需要适宜的水分，变黄后又要让烟叶及时失水，将其烤干，将所形成的品种特色固定下来。由于烟叶自身的组织结构特点以及适当的操作，使叶脉和叶片失水不同步，这是由烟叶的组织结构和烘烤进程共同决定的。在第一个时期即强制失水期，此时强制通风，风量大，由于叶片的表面积大、气孔多，因此叶片失水较快，叶片含水率下降了4.61%，而叶脉由于组织细胞结构紧实、体积大、水分多、运动扩散阻力大、路径远、失水慢，含水率只下降了0.49%，此期烟叶失去的主要是叶片中的水分。在第二个时期即烟叶变黄期，由于烟叶组织细胞保持着水分转移的活性，加之此时温度较低，风量小而均匀，虽然叶片的表面积大、气孔多，失水较快，但叶脉与叶片之间有水势差，叶片的渗透压比叶脉高，使叶脉中的水分通过维管束向叶片扩散补充叶片中的水分，在烟叶变黄期叶片含水率下降了15.06%，而叶脉含水率下降了20.78%，所以在烟叶变黄期，叶脉失水率大于叶片。在第三个时期即烟叶变黄后至大卷筒期，烟叶变黄后要限制水解及呼吸反应，使叶内生化变化逐渐减弱，直至终止，从而将烟叶颜色固定下来，因此要将烟叶内水分尽快排出，将叶片烤干，此时由于温度提高，风量大，叶片含水量下降快，叶片失去的水分远远大于叶脉中通过维管束向叶片扩散补充叶片中的水分，而且随着叶片的干燥，维管束的输导功能逐渐下降，直至叶片干燥，输导功能基本停止，在第三个时期叶片含水率下降了50.99%，而叶脉含水率只下降了21.59%，因此第三个时期叶片的失水率大于叶脉。在第四个时期即烟叶干筋期，此时叶片已基本干燥，此期叶片含水率下降了3.36%，而叶脉含水率下降了38.1%，失去的主要为烟筋中的水分。

3 讨论与小结

烟叶水分动态与烟叶烘烤变黄机理的关系。烟叶变黄过程中虽然生命活动仍在延续，叶组织细胞继续维持生命活动，但实质是烟叶生命衰老死亡的过程。在这个过程中水分扮演着非常重要的角色。水分的作用是媒介作用和直接参与作用，水分的多少及失水的快慢与烟叶生理生化反应存在着紧密的联系。水是生命之源，水分是促进生命旺盛的主要因素之一。在烘烤前期一般鲜烟叶水分含量较多，造成水解酶浓度低、酶活性低、生化反应水平低，烟叶细胞衰老死亡的速度慢，变黄慢，因此在烟叶烘烤前期让烟叶失去多余的水，使烟叶适度凋萎，造成水分胁迫环境能够促进叶片衰老，提高烟叶变黄的速度，同时又拉大了叶片与叶脉的水势差［4～6］。在烟叶变黄期保持一定的失水速度，一是可以提高水分子及亲水有机物的流动性，提高底物与酶活性位点的结合速度和频率，加快水解反应和呼吸反应速度；二是通过水分流动将水解反应和呼吸反应的产物运走，防止水解反应和呼吸反应产物堆积减缓反应速度。为了保证以上两个方面的效果，就要使烟叶保持一定的失水速度，同时还要在烟叶变黄前使叶片的含水量保持在一个适宜的范围内逐渐减少，如果没有叶脉通过维管束向叶片扩散的水分的补充，烟叶会因失水过快而烤青。如果为了防止烟叶烤青而降低失水速度，烟叶变黄速度就会下降。因此在烟叶变黄期叶脉通过维管束向叶片扩散水分，此时叶脉失水率大于叶片具有积极的意义，与烟叶变黄的生理生化反应相协调，叶脉在烟叶变黄过程中起到了水源地和原料库的作用。据日本冈山烟草试验场研究，变黄期最佳失水速度在2.5～4.5 g／kg·h之间；失水速度小于2.5 g／kg·h时不利于淀粉、蛋白质的水解，变黄慢；当失水速度大于4.5 g／kg·h时，叶片失水过快会导致叶片含水量下降过快，水分不足，易烤青。

笔者认为，变黄期烟叶失水速度在2.5～4.5 g／kg·h之间，让底物与酶活性点的结合速率相协调，同时与烟叶呼吸产生的水分及叶脉内的水分通过维管束向叶片的扩散能力相关联，能使叶片的含水量保持在一个适宜的范围内逐渐减少。当烟叶失水速度小于2.5 g／kg·h时，一是叶片内水分及参与生化反应的底物的流动性差，底物与酶活性位点的结合速度和频率低，将推迟蛋白质的降解，导致淀粉更多地降解和糖分更多地消耗；二是叶脉向叶片扩散的水分及烟叶呼吸产生的水分较多从而会弱化叶片内还原状态；三是水分胁迫作用下降，水解酶和呼吸酶的含量和活性下降；四是造成反应产物堆积必然减缓反应速度。当烟叶失水速度大于4.5 g／kg·h时，叶片失水过快，叶片失去的水分远远大于叶脉通过维管束向叶片扩散的水分以及呼吸作用产生的水分，由于叶片水分得不得补充，原生质将由溶胶变为凝胶，黏性增大，底物流动性下降，生命活动大大减弱，限制了水解反应的发生，叶绿体及大分子化合物的转化难以完成，就会将烟叶烤青，因此叶脉通过维管束向叶片扩散水分是必要的。

本试验结果表明，在烟叶烘烤过程中烟叶失水具有规律性，叶脉和叶片失水不同步，且这一规律正好符合烟叶生理生化反应的规律，即水分动态的变化与烟叶生理生化变化相协调。水是鲜烟叶的主要组成部分，水分的散失与失水速度是决定烟叶烘烤质量的关键。烟叶的失水时期及烟叶的失水节奏都是由烟叶的组织结构与烟叶生理生化反应决定的，利用失水节奏控制烟叶烘烤进程能够减少烘烤时间，提高烘烤质量，合理调控烘烤期间的失水动态是增进和改善烟叶内在品质的技术核心和关键所在。

［1］ 杨树勋，荣翔麟.烟叶烘烤前期失水对烟叶变黄的影响［J］.作物研究，2013，27（6）：668-671.

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［4］ Nooden LD，Guiamet JJ，John I.Senescence mechanisms［J］.Plant Physiol，2007，101：746-753.

［5］ 王邦锡，何军贤，黄久常.水分胁迫导致小麦叶片光合作用下降的非气孔因素［J］.植物生理学报，2002，18（1）：77-84.

［6］ 杨淑慎，高俊凤，李学俊.高等植物叶片的衰老［J］.西北植物学报，2001，21（6）：1271-1277.

Study on Water Loss Characteristics of Main Vein and Leaf during Tobacco Flue Curing

YANG Shuxun，MENG Gang，RONG Xianglin*
（Longnan Tobacco Company，Longnan，Gansu 746000，China）

The water loss characteristics ofmain vein and leaf during tobacco flue curing，and the relationship between water dynamics and physiological and biochemicalwere studied.The results showed that thewater loss of leafand vein during tobacco flue curing was not synchronized in Longnan.In the early stage of baking，the water loss of leaves is faster than that of vein；the water loss of tobacco leaves wasmainly the water of lamina.The water loss rate of lamina was faster than that of the vein.In the yellowing stage，the water loss rate in veinswas greater than that of lamina.During yellow period，the water loss rate of laminawas faster than thatof the vein.During the stem drying stage，the tobacco leaveswas basically dried，the water losswasmainly in the veins.The order of water loss between lamina and vein was determined by the organizational structure and the process of tobacco baking.The dynamic change ofwater is conducive to promoting the transformation of chemical constituents of tobacco leaves，associated with the physiological and biochemical response of tobacco leaves.

tobacco leaf；flue curing；dehydration process

T44+1

A

1001-5280（2017）04-0426-03

：10.16848／j.cnki.issn.1001-5280.2017.04.17

2017- 01- 18

杨树勋（1966-），男，高级农艺师，主要从事烟草生产与科研工作，Email：gsysx3000＠163.com。*通信作者，Email：rxlyy＠sina.com。