不同密集烘烤工艺对高温逼熟烟叶烤后质量的影响

2017-07-25陈雨峰王行王晓剑张敏坚罗静邱妙

天津农业科学 2017年7期

陈雨峰+王行+王晓剑+张敏坚+罗静+邱妙文

摘要：研究不同工艺对烘烤过程中高温逼熟烟叶含碳和含氮化合物的变化及烤后烟叶化学成分的影响，以期为高温逼熟烟叶密集烘烤工艺优化提供理论依据。以广东烟区高温环境条件下成熟上部烟叶为材料，明确不同工艺对烘烤过程中烟叶含碳和含氮化合物的变化，以及烤后烟叶化学成分的影响。结果显示，在密集烘烤变黄和定色阶段拉长烘烤时间和提高湿球温度，烟叶淀粉和可溶性蛋白降解量提高，还原糖和总游离氨基酸积累增加，烤后烟叶质量改善。研究认为，在南方三段式烘烤工艺变黄和定色阶段稳温时间基础上分别拉长10，14 h，并提高湿球温度0.5 ℃能提高高温逼熟烟叶质量。

关键词：烟叶；密集烘烤工艺；高温逼熟；质量

中图分类号：S572 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2017.07.018

Effects of Different Curing Technology on Quality of Flue-cured Tobacco Leaves after High Temperature Forced Ripening

CHEN Yufeng1，WANG Hang2 ，WANG Xiaojian3，ZHANG Minjian3，LUO Jing4，QIU Miaowen2

（1.Shenzhen Tobacco Industry Limited Company， Shenzhen， Guangdong 518109， China；2. Nanxiong Tobacco Science Research Institute of Guangdong Province， Nanxiong， Guangdong 512400， China ； 3. Shaoguan Branch of Guangdong Provincial Tobacco Company，Shaoguan， Guangdong 512000，China； 4. Nanxiong Branch of Guangdong Tobacco Company， Nanxiong， Guangdong 512400，China）

Abstract： The changes of sugar and nitrogen compounds and the quality of flue-cured tobacco of the upper leaves after high temperature forced ripening were studied in order to provide a theoretical basis for optimization and perfection of curing technology. The experiment studied the changes of sugar and nitrogen compounds and the quality of flue-cured tobacco of the upper leaves in addition to the danger of high temperature in Guangdong producing areas. The result showed that the content of starch and protein declined more rapidly while the content of reducing stage total free amino acids increased by prolonging the time and increasing humidity during the yellowing and fixing stage. It concluded that the chemical components would improve the quality of flue-cured tobacco leaves by respectively prolonging 10， 14 h during the yellowing and fixing stage， simultaneously increasing 0.5 ℃ of humidity based on three stage techniques.

Key words： tobacco leaves ；flue-cured technology；high temperature forced ripening；quality

广东烟区乃至南方烟区烤烟大田成熟期处于5月下旬—7月15日之间，自6月中旬后晴热少雨，进入33～36 ℃的高温季节。这时上部烟叶普遍表现为叶尖至叶片中部落黄成熟，而中间部至叶基部较青尚熟，烤后容易出现青筋、青头、叶尖部挂灰现象，影响烟叶品质，而上部烟叶占产量的40%，并且因香气充足成为中式卷烟的主要原料，因此提高南方烟区高温逼熟烟叶可用性，对保障中式卷烟原料具有重要意义。高温逼熟影响广泛存在于蔬菜和粮食作物，且已有較深入的研究[1-5]，但高温逼熟对烤烟危害的已有研究仅限于探索高温环境对烟叶品质的影响[6]和高温对烟叶叶绿素相关基因的差异化表达上[7]，而关于采用不同烘烤工艺来提高高温逼熟烟叶质量研究迄今未见报道。本研究针对高温逼熟工艺在烘烤高温逼熟烟叶存在缺陷的问题，探索采用不同密集烘烤工艺提高烟叶质量，为寻找适宜密集烘烤工艺提供技术支持。

1 材料和方法

1.1 试验材料

2014年在广东省南雄市古市镇选取成熟期持续高温少雨形成的高温逼熟上部烟叶（第16～18片）为测定材料。试验地土壤为紫色土田，土壤肥力中等，前作为花生；烤烟品种为粤烟98，于2014年2月25日移栽，6月25日开始采摘上部烟叶；试验地管理以优质烟生产技术标准进行。供试烘烤设备为小型密集式电烤房，由韶关永明风机厂生产，长宽高规格（内孔）为1 800 mm×1 400 mm×1 800 mm，上下两层。

1.2 试验设计

取叶片颜色和大小基本一致的鲜烟360 kg，1.35 m烟竿绑36竿，并挂牌标记。每座密集式电烤房挂烟12竿，上下两层每层在隔热墙至门口平分3个点的位置挂2竿烟，上下2层共挂12竿烟，统一在烤房上层3个点每次各取1个样作检测材料。每座密集式电烤房为一个处理，按照以下处理进行。

T1高温快烤（烟农烤法）。变黄期：点火后，干球以0.5～1 ℃·h-1直接升到38 ℃ （干湿差2 ℃），稳温至高温层烟叶7、8成黄，然后以0.5 ℃·h-1升到42 ℃ （湿球保持37 ℃），稳温至二棚烟叶7、8成黄，高温层烟叶黄片青筋、勾尖卷边。定色期：以0.5 ℃·h-1速度升温到46～47 ℃（湿球38 ℃），稳温至高温层烟叶全黄并小卷筒，然后以1 ℃·h-1升温到54 ℃稳住（湿球39 ℃），直到整炉烟叶干片。干筋期：全部烟叶干片后，干球温度以1 ℃·h-1升到68 ℃ （湿球温度保持42 ℃），稳温至全炉烟叶干筋，适时停火。

T2（南方烟区三段式工艺）。装烤点火后，干球以最快速度升至36 ℃（保持干湿差2 ℃）稳温至高温层烟叶尖部变黄6～8 cm，干球以每3 h 升高1 ℃的速度升至38 ℃，稳温20 h使高温层烟叶达到7、8成黄。干球以每3 h 升高1 ℃的速度升到40 ℃/37 ℃，稳温4 h，40 ℃结束时，烟叶的外观性状达到8、9成黄，主脉变软。再升至42 ℃/37 ℃，稳6 h，叶片黄片青筋、充分塌架，然后以每3 h 升高1 ℃的速度升温至47 ℃/38 ℃顿火，稳温13 h，使烟筋变黄、勾尖卷边，然后以0.5 ℃·h-1升温至54 ℃/39 ℃，稳温8 h待全烤叶片干燥，以1 ℃·h-1升温至68 ℃/42 ℃干筋。

T3（密集烘烤优化工艺）。装烤点火后，干球以1 ℃·h-1速度升至36 ℃/35 ℃稳住，叶尖变黄6～8 cm；以每3 h 升高1 ℃的速度升温至38 ℃/37～36 ℃（前半段37，后半段36），保持25 h，稳温至高温层烟叶黄片青筋（叶片全黄支脉未黄），中棚烟叶大部分黄片青筋；以每3 h 升高1 ℃的速度升温至42 ℃/38 ℃，稳温15 h至高温层烟叶叶片和支脉全部变黄、主脉发软，中层大部分烟叶主脉发软；干球温度以每3 h 升高1 ℃的速度升至47 ℃，湿球温度保持在38.5 ℃，稳温15 h到高温层烟叶主脉变白、小卷筒，在50 ℃前全烤房烟叶大卷筒，干球温度以0.5 ℃·h-1速度升到54 ℃，湿球温度保持39.5 ℃，稳温20 h到全烤房烟叶叶片干燥，以1 ℃·h-1升温至68 ℃/43 ℃直至干筋。

1.3 测定项目和方法

对烤前鲜烟叶、烘烤过程38、42、54 ℃、烤后的烟叶取样，每次5～10 片，3 次重复，一份立即测定可溶性蛋白和总游离氨基酸，另一份先用105 ℃杀青，然后60 ℃烘干后粉碎，与烤后烟叶一起测定淀粉、总糖、总烟碱、总氮等主要化学成分。可溶性蛋白质测定采用考马斯亮兰G250法[8]，总游离氨基酸用茚三酮显色法[9]，淀粉水溶性糖采用YC/T 32法[10]，总氮采用YC/T 33法[10]，烟碱采用YC/T 34法[10]。

2 结果与分析

2.1 烘烤过程烟叶淀粉和还原糖含量的变化

各工艺处理烟叶在烘烤过程中淀粉呈降解趋势，可溶性还原糖呈积累的趋势（表1）。至烘烤结束时，各工艺处理（T1～T3）烟叶淀粉分别降解了65.22%，69.32%，71.30%，與对照相比，南方三段式烘烤工艺（T2）和密集烘烤优化工艺（T3）淀粉降解量分别提高了4.2%和6.08%；还原糖含量则分别增加了57.73%，68.57%，99.43%，与对照相比，南方三段式烘烤工艺（T2）和密集烘烤优化工艺（T3）还原糖积累量分别提高了10.74%和41.70%。

2.2 烘烤过程烟叶可溶性蛋白和总游离氨基酸含量变化

在密集烘烤过程中烟叶可溶性蛋白在水解酶作用下形成氨基酸，引起烟叶中氨基酸的积累（表2）。高温逼熟烟叶在烘烤过程中可溶性蛋白整体呈递减波动性变化，至烘烤结束时各工艺处理（T1～T3）烟叶可溶性蛋白分别降解了28.97%，33.71%，42.36%，与对照相比南方三段式烘烤工艺（T2）和密集烘烤优化工艺（T3）可溶性蛋白降解量分别提高了4.74%和13.39%；至烘烤结束时，各工艺处理（T1～T3）烟叶总游离氨基酸呈递增的变化趋势，积累量分别提高了106.46%，110.05%，116.21%，与对照相比，南方三段式烘烤工艺（T2）和密集烘烤优化工艺（T3）总游离氨基酸积累量分别提高了3.70%和9.75%。

2.3 不同烘烤工艺对烤后烟叶化学成分的影响

各工艺烤后烟叶化学成分如表3所示，从中可以看出：对照烤后烟叶可溶性总糖含量积累最少，总烟碱含量最高，糖碱比最低；密集烘烤优化工艺（T3）烤后烟叶总糖积累最多，总烟碱含量最低，糖碱比最高；南方三段式烘烤工艺（T2）烤后烟叶主要化学成分协调性介于两个处理之间。

3 讨论

李琦[11]认为，烟叶成熟期温度过高，即使是短期的高温，也会破坏叶绿素，影响光合作用，使呼吸作用反常地增强，消耗过多的光合产物，从而使新陈代谢失调，明显地影响烟株的生长、成熟和烟叶的品质。刘国顺[12]研究认为，在烟草生长期间，当大田温度高于35 ℃时，生长虽不完全停止，但将受到抑制，同时在高温条件下烟碱含量会不成比例地增高，影响品质。本试验结果显示：高温逼熟烟叶存在碳化合物特别是糖含量较低，而总烟碱明显偏高的鲜烟素质。

烘烤过程烟叶中大分子的淀粉和蛋白质水解形成单双糖和氨基酸，在相对湿度较低的环境条件下烟叶淀粉酶和蛋白酶失活较快，导致淀粉和蛋白质降解缓慢，降解量少；而在相对湿度较高的环境条件下淀粉酶和蛋白酶活性持续时间较长，大分子物质分解转化较为彻底，残留量少[13-14]。进一步的研究结果[15-17]显示，密集烘烤变黄期保持一定温湿度，在烟叶达到变黄目标后持续稳温拉长12 h以上有利于烟叶保持较高的呼吸速率，烟叶内含物质转化充分。本试验结果表明：在变黄和定色期关键温度点随湿球温度提高，烘烤时间延长，具有烟叶淀粉和蛋白质降解充分，还原糖和总游离氨基酸积累增加的趋势。与当地烟农采用高温快考工艺相比，采用密集烘烤优化工艺（T3）烤后烟叶淀粉和蛋白质降解量最大，还原糖和总游离氨基酸积累最高，有利于烟叶质量提高。

已有的研究结果也表明：密集烘烤采用低温中湿变黄、中湿定色，分别拉长12 h以上条件下烤后烟叶化学成分含量适宜，比例协调，香气量增加[18-19]；烤后烟叶的淀粉含量小于4.5%、总糖为18%～22%、还原糖为16%～18%，烟碱为2.5%～3.0%，糖碱比6～8，氮碱比一般在0.8～1.0，以1较为合适[20]。本试验结果表明：3个烘烤工艺烤后烟叶淀粉、总烟碱含量都较高，总糖含量较适宜，糖碱比和氮碱比都较低；相对来讲采用密集烘烤优化工艺（T3）烤后烟叶总糖最高、总烟碱和总氮含量最低，糖碱比最高，整体协调性较好。说明该工艺能够改善高温逼熟烤后烟叶质量。

4 结论

本试验结果表明：高温逼熟烟叶具有碳化合物含量低，总烟碱偏高的鲜烟素质。因此，在密集烘烤变黄和定色时间分别拉长10和14 h，湿球温度提高0.5～1.0 ℃，对高温逼熟烟叶质量具有较好的改善作用。

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