烤烟鲜烟叶颜色参数与烘烤特性的关系

张伟娜+庞立峰+窦素平+牛纪军+朱先志+刘莉+徐蕊+高强+张超

摘要：为了探讨应用颜色参数判别烤烟成熟过程中烟叶烘烤特性的可行性，以烤烟NC55中部叶为供试材料，用色差计测定不同成熟度烟叶颜色参数，通过暗箱试验研究鲜烟叶的烘烤特性，进而通过分析颜色参数与成熟度、成熟度与烘烤特性的关系，来明确颜色参数与烘烤特性的关系。结果表明：烤烟成熟过程中，随着成熟度的提高，烟叶正背两面颜色参数L*、b*、C*值呈不断增大趋势，a*值为先增大后减小再增大，H*值呈不断减小趋势；不同成熟度鲜烟叶的烘烤特性不同，随着成熟度的提高，烟叶易烤性越来越好，但耐烤性却趋于变差。总之，不同成熟度烟叶的烘烤特性不同，顏色参数可作为烤烟烘烤特性的量化指标。

关键词：烤烟；成熟度；颜色参数；烘烤特性

中图分类号：S572文献标识号：A文章编号：1001-4942（2017）12-0025-04

Abstract In order to explore the feasibility of using color parameters to estimate tobacco curing characteristics during ripening process，the middle leaves of flue-cured tobacco NC55 were used as test materials.The color parameters of tobacco leaves with different maturity were determined by colorimeter， and the baking characteristics of fresh leaves were studied by black box test.The relationships between color parameters and baking characteristics were studied by analyzing the relationship between color parameters and maturity， maturity and baking characteristics.The results showed that the L*，b* and C* values of two sides showed increasing trends with the increase of maturity of tobacco leaves. The a* value first increased， then decreased， and increased after that. The H* value decreased continuously. With the increase of maturity， the tobacco leaves were easier to bake， but worse to endure baking. In conclusion， the tobacco leaves with different maturity had different baking characteristics， so color parameters could be used as quantitative indicators of their baking characteristics.

Keywords Flue-cured tobacco； Maturity； Color parameter； Baking characteristics

烘烤是烤烟生产中的重要环节，田间收获的鲜烟叶必须经过烘烤才能体现和固定其优良品质，成为商品烟叶[1]。烘烤过程是充分显现、固定和改善烟叶田间所形成的潜在质量的过程，也是决定烟叶最终质量的关键环节。烟叶烘烤特性与烟叶烘烤有着极为密切的关系[2]。因此，对烟叶烘烤特性的研究，在国内外一直深受重视。目前，烟叶的烘烤特性多以感官手段和经验判断为主，主要通过易烤性和耐烤性来表述，比较笼统、模糊，受主观因素影响较大，缺少能反映烤烟烘烤特性的一些量化指标[3-5]。烟叶烘烤特性是指烟叶在农艺过程中获得的与烘烤技术和效果密切相关的自身所固有的特性，可分为易烤性和耐烤性两个方面[6]。

暗箱变黄时间和变褐时间是判断离体烟叶易烤性和耐烤性的量化指标[7]。武圣江等[8]研究表明电导率值、叶绿素含量和SPAD值均可作为烟叶烘烤特性的判断指标。烟叶外观颜色是类胡萝卜素和叶绿素两者之间含量彼此消长的反映，通过色差计测定烟叶颜色参数能较准确地反映烟叶外观的颜色变化。至今，通过分析颜色参数与成熟度、成熟度与烘烤特性、烘烤特性与暗箱实验之间关系来明确颜色参数与烘烤特性关系的研究鲜有报道。因此，本研究据此入手，探讨颜色参数作为烟叶烘烤特性判断指标的可行性，为烟叶能够适时采收、改进烘烤工艺、提高烟叶品质提供理论依据和技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验于2016年在山东省临沂市沂水烟草试验站进行。供试烤烟品种为NC55，部位为中部叶。土壤类型为褐土，肥力中等。

1.2 试验设计与田间管理

试验田划分3小区，小区面积 3 198 m2，长82 m，宽39 m。行距1.2 m，株距0.5 m。各小区选取具有代表性1行作为定位行，各定位行选取具有代表性的3株烟作为定位株；各定位烟株，选取第10～11叶位的叶片作为定位叶；选取各定位叶基部、中部、尖部沿主脉两侧的两个点（距主脉5 cm，避开叶脉）作为色差计的测定点。于打顶后第15 d开始第一个处理，每隔6～8天进行下一个处理，共设5个处理：M1～M5（M1：打顶后第15 d；M2：打顶后第21 d；M3：打顶后第28 d；M4：打顶后第34 d；M5：打顶后第42 d）。endprint

试验田每公顷施纯氮82.5 kg，氮磷钾比例为1∶1.1∶2.8。即每公顷施太阳岛复合肥（N∶P2O5∶K2O为1∶1∶2）525 kg、豆饼300 kg、硫酸钾225 kg、磷酸二铵75 kg。60%肥料基施，其余于移栽30天后追施。育苗方法：大棚托盘育苗；移栽时间：5月9日。其它管理措施同大田。

田间测定颜色参数后，选取与定位株长势相似的烟株进行暗箱试验（在黑暗、不通风、室温环境下，观察烟叶的变黄特征和褐变特征）和科学烘烤（从具有烘烤价值的处理开始）。供试材料为与定位叶相同叶位的烟叶。烘烤工艺参照“8点式”精准烘烤工艺。

1.3 测定项目

1.3.1 颜色参数测定 颜色参数采用CR-10型全自动色差计测定。L*为亮度值，0为黑色，100为白色，0～100之间为灰色，表示由黑到白的变化；a*为红度值，正值时为红色，负值时为绿色，表示由绿到红的变化；b*为黄度值，正值为黄色，负值为蓝色，表示由蓝到黄的变化；色相角和饱和度由L*、a*和b*通过相应公式求得，色相角（H*）=arctan（b/a），饱和度（C*）=（a2+b2）1/2。正背两面颜色参数的测定方法一致。每半片叶等距离测量3个点，6个点的平均值作为该叶片的颜色参数值。

1.3.2 变黄时间测定 通过暗箱试验，每隔12 h记录一次叶片的变黄面积。变黄时间以烟叶达到全黄所需的时间为准，变褐时间以烟叶由全黄至叶片褐变三成的时间为准[9]。

1.4 数据分析

数据采用Microsoft Excel 10.0和SPSS 19.0进行分析处理。

2 结果与分析

2.1 成熟过程中鲜烟叶颜色参数的变化

2.1.1 颜色参数的变化 由图1可知，中部鲜烟叶成熟过程中，叶片正、背两面L*、b*和C*值的变化趋势一致，均随着成熟度的提高而逐渐增大；烟叶背面L*值一直大于正面，正面b*值和C*值一直大于背面；a*值的变化趋势则为先增大后减小再增大；H*值则表现为不断减小的趋势，M1、M2正面H*值大于背面，从M3开始，背面H*值大于正面，且H*值越来越接近于90°，说明鲜烟叶颜色正慢慢变黄。

2.1.2 颜色参数与成熟度的关系 由表1可知，烟叶正背两面颜色参数L*、b*、C*与成熟度因子相关达到显著或极显著水平，而H*值与成熟度因子则呈显著负相关，a*值与成熟度因子的相关较小，未达到显著水平。说明颜色参数L*、b*、C*、H*与成熟度关系密切，可以用来指示不同成熟度。

2.2 成熟度与烘烤特性的关系

2.2.1 鲜烟叶成熟过程中烘烤特性的变化 由图2可知，不同成熟度鲜烟叶的烘烤特性不同。随着成熟度的提高，烟叶的变黄时间呈不断减小的趋势，变黄时间逐渐缩短，说明烟叶越来越易烤；变褐时间呈先增多后减少的趋势，说明鲜烟叶达到一定成熟度后，烟叶的耐烤性变差，表现为容易变褐。通过暗箱试验的变黄和变褐时间确定易烤性和耐烤性的标准为：中部叶变黄时间72～84 h时易烤性较好，84～108 h时易烤性中等，108 h以上时易烤性较差；中部叶变褐时间120 h以上时耐烤性较好，84～120 h时耐烤性中等，84 h以下时耐烤性较差[10]。M1的易烤性较差，耐烤性较好；M2的易烤性中等，耐烤性较好；M3的易烤性中等，耐烤性中等；M4的易烤性中等，耐烤性中等；M5的易烤性较好，耐烤性趋于较差。

2.2.2 鲜烟叶烘烤特性与成熟度的关系 由表2可知，通过暗箱试验得到不同成熟度鲜烟叶的变黄和变褐时间，与成熟度因子进行相关性分析发现，仅变黄时间与成熟度呈显著负相关关系，说明易烤性与成熟度的关系密切。

2.3 颜色参数与烘烤特性的关系

颜色参数和变黄时间均与成熟度关系密切，对颜色参数和烘烤特性进行相关分析，结果见表3。可知，鲜烟叶正面颜色参数a*、b*和H*值与变黄时间的相关性达到显著水平，而背面颜色参数仅b*和H*值呈显著正相关或负相关，说明颜色参数（a*、b*和H*值）与易烤性关系密切；与变褐时间呈显著相关的仅有背面颜色参数b*和C*值，说明背面颜色参数（b*和C*值）与耐烤性关系密切。鲜烟叶成熟过程中正背两面颜色参数与易烤性和耐烤性存在密切关系，颜色参数可以指示烘烤特性。

3 讨论与结论

本试验表明，烤烟成熟过程中，随着成熟度的提高，烟叶正背两面颜色参数L*、b*、C*值呈不断增大趋势，a*值为先增大后减小再增大，H*值呈不断减小趋势，这与张军刚、李青山等[11，12]的研究结果一致。颜色参数（L*、b*、C*和H*）与成熟度的关系密切，均达到显著或极显著相关，说明颜色参数可以作为辅助指标来判断烟叶成熟度，这与霍开玲等[13]、张军刚等[11]的研究结果一致。

烘烤特性包括易烤性和耐烤性。暗箱试验观测不同成熟度烟叶的变黄和变褐时间，可以作为判定烟叶易烤性和耐烤性的量化指标，变黄时间越短，易烤性越好；变褐时间越长，耐烤性越好[14]。影响烟叶烘烤特性的因素主要有遗传、土壤类型、田间栽培管理措施、气候、烟叶着生部位以及烟叶成熟度等[15，16]。本研究结果表明，不同成熟度鲜烟叶的烘烤特性不同，随着成熟度的提高，烟叶易烤性越来越好，但耐烤性却趋于变差；鲜烟叶在成熟过程中某个成熟度阶段的烘烤特性相对其它阶段是较好的，这与前人的研究结果一致[17-19]。

综上认为，颜色参数可以作为鲜烟叶烘烤特性的量化指标。

参 考 文 獻：

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