烟叶烘烤原理的探索与发现

杨 树 勋

（甘肃省烟草公司陇南市公司，陇南 746000）

烟叶是重要的经济作物，从田间采收的鲜烟叶是一个有生命的器官，含有80%～90%的水分，既不能被直接利用，也不能直接作为工业原料进行加工与储藏，必须将其放置于特定的设备内，采取适当的手段使其变黄干燥，将叶内各种优良的理化性状转化为人所需要的香气物质并固定下来，成为卷烟工业的原料。对于烤烟来说这个过程就是烘烤。一方面，具有潜在质量的鲜烟叶必须经过烘烤过程的转化，其优良品质才能表现出来；另一方面，相同质量潜势的鲜烟叶以不同的工艺烘烤，将得到具有不同外观和内在质量的干烟叶。大量的研究证明：大田栽培、成熟采收、烘烤对烟叶质量的贡献各占三分之一［1］，所以说烘烤是生产优质烟叶的关键措施。烟叶烘烤原理是烟叶烘烤的基本规律，是在大量观察、实践的基础上，经过归纳、概括而得出的，烘烤原理对烘烤实践具有指导意义。烘烤工艺是烟叶烘烤的具体方法或技术，烘烤工艺是烘烤原理的体现，是一定条件下烟叶烘烤的方法，当条件发生变化后烘烤工艺也将随着变化。烘烤工艺有多种，但原理只有一种，所以说“万变不离其宗”，说明烟叶烘烤原理对烟叶质量具有重要作用。

人类最初认识烟草并开始种植使用时，烟草主要是利用阳光干燥的。人类对烟叶进行烘烤加工已有500多年的历史。在哥伦布发现美洲新大陆以前，土著印地安人就使用明火进行烤烟，其方法比较简单，是将整株收获的烟株悬挂在屋子里，地面上点燃木块加木屑，产生浓烈的烟气通过烟叶间隙，逐渐干燥。到19世纪前半叶美国北卡罗来纳州农场发明了与现代烘烤方法相近的火管烤烟。随着生产的发展与技术的进步，烤烟生产设备不断得到改进提高，出现了气流上升式烤房、气流下降式烤房、强制通风的密集烤房，以及电子控温控湿的自动化烤房［2］。装烟方式也从挂杆逐渐向烟夹、散叶、大箱过渡。烘烤技术不断进步。

1 传统的烟叶烘烤原理及烘烤工艺

传统的观念认为，烟叶烘烤是指由田间成熟采收的鲜烟叶以一定的方式放置在特定的加工设备（称为烤房）内，人为创造适宜的温湿度环境条件，使烟叶颜色由绿变黄的同时不断脱水干燥，实现烟叶烤黄、烤干、烤香的过程［3］。它是叶内大分子的有机物降解、消耗、转化的生理生化变化过程和烟叶脱水干燥的物理过程的统一［4］。各国对烘烤原理的认识基本一致，也都总结出了自己的烘烤工艺。我国以前的小烤房以及近几年推广的密集烤房都有相应的烘烤工艺。烘烤工艺版本较多，最典型的是三段式烘烤工艺。其操作技术基本相似，主要是根据烟叶的变黄和干燥程度通过烧火及通风控制烤房内的环境温度及环境湿度，分三个阶段：变黄期、定色期、干筋期。其要点是：变黄期控制烤房内的环境温度（干球温度）32～44℃、烤房内的环境湿度（湿球温度）32～37℃，烤到烟叶基本变黄；定色期控制烤房内的环境温度（干球温度）45～54℃、烤房内的环境湿度（湿球温度）37～39℃，烤到叶片全干；干筋期控制烤房内的环境温度（干球温度）56～70℃、烤房内的环境湿度（湿球温度）39～42℃，烤到烟筋全干［5］。虽然各国及国内各产区的烘烤工艺有所差异，但核心要素大同小异，控制点是烤房内的环境温度及环境湿度。

2 传统的烟叶烘烤原理及烘烤工艺存在的问题

传统观念对烟叶烘烤的表述不准确。首先没有认识到烟叶烘烤过程是烟叶叶片衰老死亡过程这一生命现象。在理解、研究烟叶烘烤时没有应用植物叶片衰老死亡原理，而是片面地将其界定为变黄、干制的过程，因而不能利用叶片衰老机理及利用影响叶片衰老的因子去分析、解决烘烤问题。其次，烘烤工艺是在装烟密度较低的条件下经验总结的结果。装烟密度低时叶间空气流通较顺畅，烤房内空气与烟叶间湿热交换正常，烤房内与烟叶间环境要素（温度、湿度、风速）相近。当装烟密度大时，叶间气流流通阻力大，烤房内与烟叶间湿热交换困难，烤房内与烟叶间环境要素差距大，因而在烟叶内层形成了一个独特的湿热环境。用传统烘烤工艺烤装烟密度大的烟叶存在以下四个方面的问题：一是传统烘烤工艺不考虑烟叶的呼吸放热对烟叶的影响。当装烟密度大时，烟叶的呼吸放热量大，对烟叶烘烤进程影响较大。据日本烟草中央研究所和鹿儿岛试验站于1965年研究，烟叶在自然堆放的状态下通过呼吸放热，烟叶温度能够接近50℃，导致烟叶温度过高，易烧坏烟叶，形成蒸片；二是叶内水分排出困难，烟叶不能及时失水干燥，烤成糟片；三是烤房内温湿度对烟层内烟叶的影响有滞后效应，而且随密度的增加而延长，烤房内的温湿度指标不能准确反映烟层内的真实情况；四是装烟越多、越密，层与层之间的温差就越大，高温层首先接触热气流的烟叶对热量的利用率就高，先接触热气流的烟叶吸热后汽化出的水分必然会造成空气湿度升高，留给低温层烟叶的可利用热量少、湿度大，低温层烟叶会形成冷凝水，导致烟叶烂边、烂尖现象，甚至出现烟叶腐烂问题。所以传统烘烤工艺只适用密度较低的挂杆式烤房，而对于装烟密度大的烤房就很难烘烤。近几年国内推广的密集烤房大多采用挂竿装烟方式，虽有部分采用烟笼、烟夹或散烟装烟等方式，但多未达到密集装烟的程度，其烘烤工艺也属于传统烘烤工艺。即使有的也提高了装烟密度，但控制点还是烤房内的环境温度及环境湿度，操作难度大。这也是我国密集烤房装烟密度无法提高的症结所在。

3 现代烟叶烘烤原理

烟叶叶片要经历叶芽发生—旺盛成长—生理成熟—衰老—死亡5个阶段。烟叶从生理成熟到采摘及烘烤变黄的过程实质是叶片衰老死亡的过程。烟叶叶片在田间生理成熟后进入衰老期，当达到工艺成熟标准时要进行采摘。从生理成熟到工艺成熟是烟叶衰老的第一阶段，其在大田自然条件下完成。由于从田间采收的鲜烟只有潜在的质量，尚不能成为实际的产品，因而要根据叶片衰老机理及利用影响叶片衰老的因子，促进采收的叶片在烤房内进一步衰老变黄，以促进叶内大分子的有机物降解、消耗、转化，向有利于吸食的方向转化，同时使烟叶脱水干燥，使烤后烟叶达到最佳质量要求。因而采摘后烟叶在烤房内进行烘烤是叶片衰老的第二阶段［6］。因此对烟叶烘烤比较准确的表述应该是：烟叶烘烤是将田间采收的烟叶在烤房内通过人为调控环境因素促使烟叶进一步衰老、变黄、干制的过程，随着叶片的衰老叶内大分子有机物降解、消耗、转化，产生人体所需要的香气物质，同时使烟叶脱水干燥。只有明白了烟叶烘烤是叶片衰老的一个阶段这一生物学原理，我们才能更好的理解烟叶烘烤过程中发生的生理生化反应，在设计烘烤工艺时遵循科学规律，破解烟叶烘烤中的难题。

3.1 影响烟叶叶片衰老变黄的因素

烟叶衰老死亡受多种因素的调控，是一个相当复杂的问题。烟叶为了适应环境而生存，在系统发育上形成了一套完整的内在调节体系。对烟叶衰老死亡起作用的各种内外因子同时存在，共同作用于烟叶体，调节和控制烟叶的衰老死亡进程。

3.1.1 烟叶自身对衰老死亡的调节

烟叶在进化过程中为了适应环境，确保种群的遗传，形成了系统的生命周期，叶片衰老是其重要的一环。为了保证烟叶叶片衰老的有序进行，烟叶进化出了自己的控制因子［7］。影响烟叶叶片衰老的内在因子有核基因、激素、自由基和抗氧化剂等。

核基因：细胞的程序性死亡。烟叶叶片衰老死亡是在核基因控制下，细胞结构（叶绿体、细胞核等）发生高度有序解体、细胞内含物降解的过程，这个过程受核基因控制，是程序性死亡过程［8］。

激素：烟叶叶片的衰老受体内激素的调控。影响叶片衰老的激素有CIK（细胞分裂素）、ETH（乙烯）、ABA（脱落酸）、IAA（生长素）、GA（赤霉素）。烟叶体内，ABA和ETH促进衰老，CTK、GA及低浓度的IAA有延缓衰老的作用［9］。

自由基：自由基是带有未配对电子的原子、离子、分子、基团和化合物等，有细胞杀手之称。衰老过程是细胞和组织中不断进行着的自由基损伤反应的总和。当烟叶叶片体内的O2－、OH－等活性氧基团或分子在叶片内引发的氧化性损伤积累到一定程度，叶片就出现衰老甚至死亡［10］。

抗氧化剂：烟叶在长期进化过程中在体内形成了一套抗氧化保护系统，通过减少自由基的积累与清除过多的自由基两种机制来保护细胞免受伤害。生物体内的抗氧化剂主要有两大类：一是抗氧化酶类，主要包括SOD（超氧化物歧化酶）、CAT（过氧化氢酶）、POX（过氧化物酶）等；二是非酶类抗氧化剂，主要有维生素E、维生素C、GSH（谷胱甘肽）、花青素等。烟叶在成熟后随着衰老的加深抗氧化剂的含量会逐渐下降［11］。

3.1.2 环境对烟叶衰老死亡的影响

烟叶有其适宜的环境因素，环境因素能够加速或延缓叶片的衰老，在逆环境条件下叶片等营养器官或组织的衰老被引发。影响叶片衰老的环境因素有极度温度、水分胁迫、营养胁迫、病原体感染、伤害、光、气体等［12］。

温度：高温能促进植物叶片的衰老［13］。试验表明，高温胁迫降低了植物叶片保护酶活性，导致体内活性氧大量积累，抗氧化能力降低，引起生物膜相变或膜脂过氧化。在正常情况下淀粉、蛋白等水解酶是在一定的区隔化条件下起作用的，随着生物膜相变或膜脂过氧化，它们被释放到细胞质起作用，促进淀粉、蛋白质的降解［14］。同时高温能够促进叶片内含物的水解及呼吸反应。温度是植物叶片内含物水解及呼吸反应的必备条件，较高的温度能提高水解及呼吸反应的速度，在一定的温度范围内（水解及呼吸反应适宜的温度），呼吸强度随着温度的升高而增强，加速离体叶片衰老［15］。温度的作用：第一，达到生理生化反应（水解及呼吸）酶活性要求的温度；第二，提供生理生化反应的活化能；第三，能促进水分子及亲水有机物的运动，提高底物与酶活性位点的结合速度和频率；第四，为植物叶片水分的蒸发提供动能，而水分的蒸发进一步带动水分子及亲水有机物的运动，同时防止反应产物的堆积而延缓反应；第五，高温诱发自由基产生，造成生物膜破坏；第六，高温降低了植物叶片保护酶活性，使植物叶片抗逆性下降［16］。

水分：水是生命之源，是促进生命旺盛的因素，绿色植物在缺水时叶片都会发黄，水分胁迫是引起叶片衰老变黄的主要因素［17］。在水分胁迫条件下叶片衰老被引发。水分胁迫的主要作用：第一，可以促进植物内源激素乙烯（Eth）和脱落酸（ABA）的合成。Eth和ABA有加速植物衰老的作用，并使细胞膜的透性增加，加速呼吸作用，加快叶片中蛋白质和叶绿素的降解（蛋白质和叶绿素以复合体的状态结合在一起存在于植物类囊体中，随着蛋白质结构的破坏与分解，叶绿素也随之进行分解）；第二，引起氧化胁迫、积累活性氧破坏叶绿素和加剧膜脂过氧化。膜脂过氧化进一步加剧了对叶绿素的破坏，叶绿素含量随水分胁迫程度的加深和胁迫时间的延长，均呈现下降趋势；第三，水分胁迫造成叶内还原状态（蛋白质和叶绿素的降解需要还原条件），谷胱甘肽还原酶受激，促进蛋白质降解和氨基酸活化，导致淀粉酶、蛋白酶等水解酶比活上升，加速蛋白质和叶绿素的降解；第四，水分胁迫使叶片的膨压降低、气孔关闭，导致水解酶比活上升，有利于淀粉和蛋白质的水解，进而加速衰老［17］。同时在叶片衰老变黄的过程中保持一定的失水速度可以增加底物与酶的流动性，能促进衰老。保持一定的失水速度的主要作用：第一，促进水分子及亲水有机物的运动，提高底物与酶活性位点的结合速度和频率，加快水解反应和酶促反应速度；第二，防止水解反应和酶促反应产物堆积减缓反应速度，如果水分流动慢反应产物堆积，细胞组织就会将信息通过电脉冲或电压传递给上一级反应，减慢反应速度［18］。

光照：光下能延缓植物衰老，暗中加速衰老［19］。暗中能产生ABA促进气孔关闭，强光和紫外光促进植物体内产生自由基，这些都能够诱发植物衰老；日照长度对衰老有一定影响，长日照促进GA合成，利于生长，短日照促进ABA合成，利于脱落，加速衰老；光可抑制叶片中RNA的水解，在光下ETH的前体ACC向ETH的转化受到阻碍；红光可阻止叶绿素和蛋白质含量下降，远红光则能消除红光的作用［20］。

营养：植物营养亏缺会出现叶片衰老，而离体的叶片由于同化作用的中断、异化作用的延续导致叶片营养耗尽，从而促进了衰老的进行［21］。

病原体感染、虫害及人、畜造成的机械损伤：病原体感染、虫害等自然伤害及人、畜造成的机械损伤损害了叶片的组织结构，促进衰老［22］。

气体：O2过高促进呼吸及自由基形成，加速衰老，高浓度的CO2可以抑制乙烯（Eth）的形成和呼吸速率，延缓衰老［23］。

3.2 烟叶烘烤的目的

烟叶烘烤的目的有两个：一是将绿烟叶烤黄烤香，二是将烤黄后的烟叶品质固定下来，也就是将其烤干。所以烟叶烘烤可以简单地概括为变黄和干燥两个阶段或过程，干燥过程我们又将其划分为干叶和干筋两个小段。

变黄：变黄是烟叶在多种酶（呼吸酶类、水解酶类、氧化还原酶类）的作用下的一种生理生化反应，烟叶变黄从外表看是烟叶从绿色变为黄色（叶绿素的分解）的过程，其实质是内含有机物分解、消耗和转化（香气前体物形成）的生化反应过程。

干燥：当烟叶变黄后，叶片组织细胞逐渐接近死亡，如不进行限制，叶片内的干物质不但会消耗过度，而且随着细胞逐渐接近死亡、内囊体膜的破坏会发生棕色化反应使叶片变褐变黑，成为枯叶，甚至死亡细胞产生腐败反应，形成黑褐色［24］。所以，一方面要将叶片组织中促进生化变化的酶类（呼吸酶类、水解酶类、氧化还原酶类）活动逐渐降低，减小叶内干物质的消耗；另一方面要防止叶片组织细胞消解过程中原生质结构解体、内囊体膜损伤后细胞汁液及PPO（多酚氧化酶）外渗，基质与酶类混杂，多酚氧化酶被活化，同时氧气可以自由进出烟叶组织，导致PPO催化多酚氧化为醌，醌聚合并与细胞内蛋白质的氨基酸反应，产生黑色素沉淀［25］。为达到这一目的，需要以较快的速度排除烟叶中的水分，将原生质由溶胶变为凝胶，黏性增大，生命活动减弱。也就是烟叶中的水分吸收足够的热量，得到足够的动能，由烟叶细胞内运动到烟叶表层，再继续吸收热量汽化、扩散到空气中，最后随气流流动带到烤房外。烟筋较粗且细胞结构紧密、体积大、水分多、运动扩散阻力大、路径远，所以需要较高的温度、吸收较多的能量、花费较长的时间才能最后干燥。

3.3 烟叶叶片烘烤的实质

烟叶烘烤不论是何种烤房或烟叶，其内在实质是一致的，需要的条件是相同的。

（1）温度。这里的温度包括烤房内的环境温度、代表着湿度的湿球温度和烟叶组织温度。在烟叶烘烤过程中不但要将烤房内的环境温度和湿球温度控制在适宜的范围内，即变黄期烤房内的环境温度在32～44℃、湿球温度在32～37℃，定色期烤房内的环境温度在45～54℃、湿球温度在35～38℃，干筋期烤房内的环境温度在55～70℃、湿球温度在39～42℃，而且最关键的是要将烟叶组织温度控制在适宜的范围内。变黄期和定色期湿烟叶的组织温度必须控制在适宜叶片衰老的生理生化变化范围之内。烟叶组织温度是烟叶烘烤中的核心要素。烟叶变黄速度以及烟叶变黄后的变褐速度直接受烟叶组织温度的影响。烟叶组织温度过低变黄速度就慢，烟叶组织温度过高就会烧坏烟叶，出现蒸片、发生棕色化反应。在变黄期湿烟叶的组织温度控制在32～37℃，以34～36℃为适宜范围（装烟密度低时稍高，装烟密度高时稍低）。在定色期湿烟叶的组织温度在34～38℃，烟叶小卷筒前不超过38℃［6］。在干筋期叶片细胞已死亡、叶片已基本干燥，烟叶组织温度会迅速接近干球温度，组织温度也失去了其作用。

（2）水分。烟叶变黄需要适宜的含水量。水分的作用是媒介作用和直接参与作用。烟叶内含物质水解和酶促过程没有水分参与就不可能发生，必须在适宜的水分条件下进行。由于鲜烟叶水分过多，因此在烘烤前期让烟叶失去多余的水分，让烟叶适度凋萎造成叶内水分胁迫环境能够提高烟叶变黄的速度（失水在5%左右）。在烘烤前期强制失水让烟叶失去多余的水分还能降低烘烤难度、简化操作技术。因在生产中同一批烟叶存在素质差异，如不同叶位、不同地块、不同采收时间等，其主要原因之一是含水量不同。烤前强制失水，一是可以将烟叶的含水量调整到适宜衰老程度（最佳变黄水平），二是可以缩小同一批烟叶的素质差异，提高烟叶的一致性，从而降低烘烤的难度，简化操作技术，为轻简（轻便、简单）化烘烤创造条件。而且前期强制失水还拉大了叶边、叶缘、表皮与叶肉及叶脉的水势差，为下一步的失水变黄创造了条件［26］。

（3）失水速度。在烟叶烘烤过程中，不同时期要保持一定的失水速度。变黄期失水速度在2.5～4.5 g／（kg·h）之间，这与底物与酶活性位点的结合速率相协调，同时与烟叶呼吸产生的水分及烟筋内的水分通过维管束向叶片的扩散能力相关联，达到既增加流动性、保持叶内水分胁迫环境，又能使叶片的含水量保持在一个适宜的范围内逐渐减少三个目的。当叶片失水速度小于2.5 g／（kg·h）时，第一，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、淀粉的降解，会发生硬变黄的现象，反而使已水解的小分子的糖、氨基酸被消耗，烟叶香气原始物质得不到积累；第二，烟筋向叶片扩散的水分及烟叶呼吸产生的水分较多从而弱化叶片内还原状态；第三，水分胁迫作用下降，水解酶和呼吸酶的浓度和活性下降；第四，造成水解反应和呼吸反应产物堆积必然减缓反应速度。总之，失水速度小于2.5 g／（kg·h）时不利于淀粉、蛋白质的水解，烟叶变黄慢，耗时长。装烟密度大时如变黄期不失水或失水慢，加之定色期失水不及时就会将烟烤糟。为了防止糟烟，定色期必须快速失水，这样就会烤出香气质差的平板烟，而平板烟主要是在定色期快速失水烟叶表皮迅速干燥定型、烟叶没有来得及收缩造成的。当失水速度大于4.5 g／（kg·h）时，叶片失水过快导致叶片含水量下降过快，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还未完成，就会将烟叶烤青。在烟叶变黄过程中叶脉起着非常重要的作用，叶脉通过维管束向叶片扩散水分既能增加底物的流动性，又能使叶片的含水量保持在一个适宜的范围内逐渐减少，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［27］。在烟叶基本变黄后即变黄后期（41～43℃）延长时间，加快失水，失水速度控制在5～7 g／（kg·h）之间，让烟叶达到充分凋萎、主脉发软的程度，可以消除青烟，防止棕色化反应的发生，还可以缩短定色干筋期的时间。因为在影响烟叶失水的诸要素中失水面积是一个重要因素，而此时的失水面积最大，当进入定色干筋期后虽然风速大、温度高，单位面积失水速度大，但由于叶边叶缘迅速干燥，失水面积迅速减小，耗时反而长，能耗增加［6］。在定色期失水速度控制在9～12 g／（kg·h）之间，如失水过慢，定色期过长，大量香气原始物质被消耗，形成的香气物质就少；如失水过快，一方面香气原始物质脱水缩合形成的香气物质少，香气量不足，另一方面香气原始物质剩余量较多，烤后烟叶香气质欠纯。此时，随着烟叶水分排出，烟叶含水量减少，限制了酶的活性，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。在干筋期失水速度控制在3～7 g／（kg·h）之间，如温度高、风量大，失水速度过快可使部分香气物质分解转化及挥发，香气量减少，而且烟叶色淡。

（4）组织温度与失水速度。在烟叶烘烤过程中烟叶组织温度与失水进程必须协调。在烟叶变黄后烟叶达到充分凋萎、主脉发软（失水30%）前组织温度不超过37℃，烟叶小卷筒（失水50%）前烟叶组织温度不得超过38℃，否则多酚氧化酶活性升高，就可能发生棕色化反应，烟叶变褐，质量下降［6］。

在保证以上条件的同时还要注意四个问题：一是烟叶烘烤过程中烤房内要密闭，将烟叶置于不透光的环境；二是低温层烟叶组织温度不能低于露点温度，避免产生冷凝水，出现腐烂现象；三是不宜采用整株或半整株的形式烘烤，使叶片与烟秆分离有利于变黄；四是不宜将叶片与叶脉分离后烘烤。

对于普通烤房，湿球温度基本上反映了湿烟叶的组织温度，即变黄期湿烟叶的组织温度为34～37℃、定色期为37～38℃。对于装烟密度大的密集型烤房，由于叶间风速和烤房内风速差距较大，以及呼吸放热量较多，湿球温度不能反映湿烟叶的组织温度，但是在干叶前湿烟叶的组织温度必须在烟叶的生理生化变化的范围之内，即变黄期湿烟叶的组织温度控制在32～37℃之间。定色期湿烟叶的组织温度在34～38℃，当烟叶干叶后，烟叶组织温度迅速升高，干筋时烟叶组织温度与干球温度达到一致。

该烘烤原理揭示了烟叶变黄干燥的内在机理，适应不同品种、不同类型的烟叶，适应不同装烟密度烤房和不同类型烤房的烘烤，只要按照该原理进行烘烤控制或烘烤工艺拟合了以上原理就能达到烤好烟叶的目的。

4 烟叶烘烤原理与工艺展望

烟叶烘烤从外观上看是烟叶变黄、干制的过程，但是伴随着复杂的生命现象，是植物叶片生命历程中必须经历的衰老阶段，其符合植物叶片衰老的一般规律，是一个高度有序的被调控的过程，同时受环境因素的影响与诱导。自19世纪前半叶发明烤烟以来，许多学者对烟叶烘烤原理及烘烤工艺进行了较广泛的研究，虽提出了较完整的烘烤理论及多种烘烤工艺，对指导生产实践起到了积极的作用，但没有从深层次揭示烟叶烘烤是叶片衰老这一规律，因而没有将叶片衰老的有关知识应用到烟叶烘烤中。随着人们对叶片衰老机理的认识不断深入，以及在分子水平上深入揭示叶片组织及细胞的衰老机理，不但可以利用温度、湿度等传统手段设计烟叶烘烤工艺，还可以通过烟叶组织温度、光照、气体等方式控制烟叶烘烤。

基因编辑技术是指通过人为操作对目标基因进行“编辑”，实现对特定DNA片段的敲除、加入等。我们可以按照人们的愿望，通过基因编辑技术有计划地控制、改造烟叶叶片基因，加快离体叶片的程序性死亡过程，同时增加叶片死亡过程中发生棕色化反应的难度，降低烟叶变褐的机率，达到降低烘烤难度、缩短变黄时间、提高烟叶质量的目的。

近20年科学研究发现，植物细胞虽然没有像人大脑一样处理信号的神经中枢，但植物细胞仍旧能接受、传递、并处理信号，并发现了茉莉酮酸甲酯、复合茉莉酸等信号传递物质。如果我们能够在众多的信号传递物质中找出烟叶叶片表达衰老的信号传递物质并将植物信号传导技术应用于烟叶烘烤，使用衰老信息素向采收的烟叶下达衰老的命令就能达到人为调控烟叶衰老的目的，以实现烟叶烘烤的智能化。

［1］ 左天觉，朱尊权.烟草的生产、生理和生物化学［M］.上海：上海远东出版社，1993.

［2］ 宫长荣.烟叶烘烤原理［M］.北京：科学出版社，1994.

［3］ GB／T 23219－2008，烤烟烘烤技术规程［S］.

［4］ 赵应虎，王 涛，何艳辉，等.烘烤过程中烤烟外观与内在质量变化研究进展［J］.作物研究，2013，27（6）：700－704.

［5］ 杨树申，宫长荣，乔万成，等.三段式烘烤工艺的引进及在我国推广实施中的几个问题［J］.烟草科技，1995（3）：35－37.

［6］ 杨树勋.植物叶片衰老机理及在烟叶生产上的应用［J］.作物研究，2018，32（1）：90－96.

［7］ Rao MV，Davis KR.The physiology of ozone induced cell death［J］.Planta，2001，213（5）：682－690.

［8］ Vernon AW.Induced senescence of intact wheat seedings and its［J］.Plant Physiol，2001，59（6）：1039－1042.

［9］ Martin C，Thlmann KV.The role of protein synthesis in the senescence of leaves［J］.Plant Physiology，2002，49：64－71.

［10］阎成士，李蔼垒，张建华.植物叶片衰老与氧化胁迫［J］.植物学通报，1999，16（4）：398－404.

［11］沈国成.烟叶烘烤原理［M］.北京：中国农业出版社，2001.

［12］郑庆伟.中国科学院在植物衰老机理研究中获进展［J］.农药市场信息，2016（11）：48.

［13］杨小飞，郭房庆.高温逆境下植物叶片衰老机理研究进展［J］.植物生理学报，2014（9）：1285－1292.

［14］陈培琴，郁松林.植物在高温胁迫下的生理研究进展［J］.中国农学通报，2006，22（5）：223－227.

［15］刘媛媛.高温胁迫对水稻生理生化特性的影响研究［D］.重庆：西南大学硕士学位论文，2008.

［16］ Schirmer EC，Lindquist S，Vierling E.An Arabidopsis heat shock protein complements a thermotolerance defect in yeast［J］.Plant Cell，1994，6（12）：1899－1909.

［17］ Elstner EF.Oxygen activation and oxygen toxicity［J］.Annual Review of Plant Physiology，2003，33（1）：73－96.

［18］王 静.失水对果蔬采后成熟衰老的影响［J］.现代农业科技，2015（16）：269，272.

［19］桂美祥，王晓明.光和植物激素对绿豆插条叶子衰老和脱落的影响［J］.陕西师范大学学报（自然科学版），1987（4）：68－74.

［20］李晓萍，胡文玉.光和激素在叶片衰老中的作用［J］.植物生态学报（英文版），1990（12）：957－965.

［21］于振文，张 炜，岳寿松，等.钾营养对冬小麦光合作用和衰老的影响［J］.作物学报，1996，22（3）：305－312.

［22］王孝威，曹 慧.高等植物衰老机理研究［J］.山西农业大学学报（自然科学版），2004，24（4）：416－419.

［23］阎成士，李蔼垒，张建华.植物叶片衰老与氧化胁迫［J］.植物学通报，1999，16（4）：398－404.

［24］寇明钰，李 宁.棕色化反应调控技术在烟草中的应用现状及展望［J］.湖北农业科学，2009，48（8）：2013－2016.

［25］陈少裕.膜脂过氧化对植物细胞的伤害［J］.植物生理学通讯，2001，27（2）：84－90.

［26］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，2013，36（1）：668－671.

［27］杨树勋，孟 刚，荣翔麟.烟叶烘烤过程中主脉和叶片失水特点研究［J］.作物研究，2017，31（4）：426－428.