不同装烟方式下烟叶在烘烤过程中的形态变化

吴飞跃　王涛　高华锋　解燕　毛建书　马力　张豹林　申洪涛

摘 要：通过研究不同装烟方式下烟叶在烘烤过程中的形态变化，为烘烤工艺优化提供依据。试验以K326中部叶为试材，分析烘烤过程中烟叶水分和形态变化以及二者的关联性。结果表明：与T1处理相比，T2处理叶片水分散失较快；T1处理形态变化主要集中在定色前期和干筋期，而T2处理则主要集中在定色前期；进一步的数据相关分析表明，T1处理形态变化与叶片和主脉含水率呈显著或极显著负相关，T2处理形态变化与叶片含水率呈极显著负相关但与主脉含水率负相关性未达显著水平。研究认为，可根据不同处理时烟叶水分与形态变化的差异适当调整和制定烘烤工艺，提高烟叶质量。

关键词：烤烟；装烟方式；水分；形态

中图分类号：S517 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2018.07.013

Morphological Changes of Tobacco during the Baking Process under Different Loading Methods

WU Feiyue1， WANG Tao2， GAO Huafeng2， XIE Yan2， MAO Jianshu2， MA Li2， ZHANG Baolin2， SHEN Hongtao3

（1.College of Tobacco Science， Henan Agricultural University， Zhengzhou，Henan 450002， China； 2.Qujing Branch of Yunnan Province Tobacco Company， Qujing， Yunnan 655000， China；3.China Tobacco Henan Industrial Limited Company， Zhengzhou，Henan 450016， China）

Abstract： In order to provide the basis for the optimization of baking， the changes in states of tobacco leaves during curing in different ways of loading were studied. The middle leaves of K326 were used as test material； the changes of water content， leaf morphology and the correlation between them during baking were analyzed. The results showed that， compared with T1 treatment， T2 treatment leaves water loss was faster. The morphological changes of T1 were mainly concentrated in the early color fixing stage and the dry stage， while the T2 treatment was mainly in the early stage of color fixing. Further correlation analysis showed that， the morphological changes of T1 treatment were significantly or extremely significantly negatively correlated with the moisture content of leaves and primary vein. The morphological changes of T2 treatment were negatively correlated with leaf moisture content， while the negative correlation between morphological changes and main vein moisture content did not reach a significant level. Therefore， according to the difference of water and morphological changes， the baking process could be adjusted and made properly to improve the quality of tobacco leaves.

Key words： flue-cured tobacco； leaf-loaded pattern； water； form

近年來，随着烤烟专业化、标准化的发展，密集烤房散叶装烟方式相对于传统挂杆烘烤省去了编烟和下竿的工序，同时还提高了装烟量，具有节本降耗、提质增效等优点，在烤烟生产中得到了快速发展[1-4]。然而，由于装烟量的提高，烟叶在烘烤过程中的形态变化不易观察，使烘烤操作不能准确调整，容易造成失水与变黄不协调进行。为此，笔者研究不同装烟方式下烟叶在烘烤过程中水分、形态变化的关联性，以期为制定相应的烘烤工艺提供依据。目前，关于烘烤过程中烟叶形态变化的研究已有大量报道，顾会站等[5]研究表明，密集烘烤烟叶形态的变化与烘烤过程中烟叶温度呈正相关关系；朱金峰等[6]认为，密集烘烤中烟叶形态在定色期变化最大与水分具有一致性；向先友等[7]研究发现，散叶装烟不利于烟叶内含物质的散失且收缩率较小；纪成灿等[8]研究发现，装烟密度大不利于水分的散失以及烟叶形态的变化，容易造成烤坏烟叶的现象；马翠玲等[9]研究认为，由于密集烤房散叶装烟密度大，使烤房内烟叶空间较小，水分散失困难，烟叶形态变化不易观察。烘烤的过程就是烟叶水分与颜色的协调变化过程，通过烟叶形态指标的变化，适当调整烘烤工艺以保证形成优质烟叶[10]。然而，关于不同装烟方式散叶烘烤烟叶的形态与水分的相关性研究鲜有报道。

本研究以K326中部烟叶为试材，对比分析研究烘烤过程中烟叶水分、形态变化以及二者的相关性规律，以期实现对散叶烘烤工艺的改进优化，降低密集散叶烘烤烟叶的质量缺陷，提高烟叶的工业可用性。

1 材料和方法

1.1 试验材料

试验于2017年在云南省曲靖市罗平县羊者窝烘烤工厂进行，供试品种为K326。试验田地势平坦，土壤肥力中等，田间管理按优质烟叶栽培生产技术进行，选取正常落黄、成熟度一致的中部叶（10～12叶位）为试验材料。试验烤房为气流上升式密集烤房，烤房规格为8 m×2.7 m，装烟3层。

1.2 试验处理

试验设2个处理。T1：散叶插签装烟方式密集烘烤，装烟量为4 000 kg；T2：背靠式装烟方式密集烘烤，装烟量为4 300 kg。两种装烟方式的烤房装烟都按标准方式装烟[11-12]，烘烤工艺均按照行业标准《烤烟散叶烘烤技术规程》（YC/T 457—2013）进行烘烤，每处理设3次重复。

1.3 测定项目与方法

取鲜烟叶、烤后烟叶及烘烤过程中烤房内温度达到38 ℃末、42 ℃末、48 ℃末、54 ℃末、68 ℃末的烟叶各20片，用直尺（浙江义务博大文具有限公司生产，精度1 mm）测量烟叶的长度、宽度、叶边缘距离及叶尖至叶柄的距离，同时依据行业标准 YC/T 311—2009用烘箱法測定全叶、叶片（含支脉）和主脉的含水率。烘烤过程中取样空隙部位用麻袋片填补，防止空洞造成试验误差。

烟叶叶片纵向收缩率、横向收缩率、横向卷曲度、纵向卷曲度参照樊军辉等[13]的方法测定，烟叶面积收缩率参照赵铭钦等[14]的方法测定。

1.4 统计与分析

试验结果用Microsoft Excel 2010、SigmaPlot12.5对数据进行统计和作图，利用SPSS 23.0对数据进行简单相关分析。

2 结果与分析

2.1 不同装烟方式烘烤过程中烟叶水分状况

由图1可看出，不同装烟方式在烘烤过程中全叶（总）、叶片和主脉的含水率均呈降低趋势。散叶插签方式烘烤过程中，叶片含水率在42 ℃末前呈缓慢下降趋势，在42 ℃末～54 ℃末快速下降，在54 ℃末后又减缓下降；而主脉含水率在48 ℃末前呈缓速下降的趋势，48 ℃后进入定色后期和干筋期呈快速下降趋势；全叶含水率在整个烘烤过程中呈稳步下降的趋势。靠背装烟方式烘烤过程中，叶片含水率在42 ℃末前呈缓慢下降趋势，在42 ℃末～48 ℃末快速下降，在48 ℃末～68 ℃末又减缓下降；而主脉含水率在48 ℃末前呈缓速下降的趋势，48 ℃末后呈快速下降趋势；全叶含水率在整个烘烤过程中呈稳步下降的趋势。可见，两种装烟方式下烟叶全叶含水率在烘烤过程中变化趋势较为一致，但靠背装烟方式的叶片干燥时间较散叶插签的提前。

2.2 不同装烟方式烘烤过程中烟叶收缩状况

2.2.1 烟叶纵向收缩率 从表1可看出，不同装烟方式的烟叶在烘烤过程中烟叶纵向收缩率呈逐渐增大的趋势，散叶插签和靠背装烟方式在烘烤过程中相同的阶段，烟叶纵向收缩率有差异但均不显著。散叶插签和靠背装烟方式在变黄期（38 ℃末～42 ℃末）增加幅度较小，纵向收缩率变化差异不显著。在定色期（42 ℃末～54 ℃末），随着失水的增加，散叶插签装烟方式纵向收缩率迅速增加，而靠背装烟方式在48 ℃末之前迅速增加，而之后增加幅度减缓；在定色期结束时，散叶插签装烟方式纵向收缩率大于靠背装烟方式。从54 ℃末至68 ℃末，两处理烟叶纵向收缩率差异不显著且增加幅度略微增大，烤后烟叶纵向收缩率散叶插签装烟方式大于靠背装烟方式。

2.2.2 烟叶横向收缩率 从表2可看出，不同装烟方式的烟叶在烘烤过程中烟叶横向收缩率呈逐渐增大的趋势，靠背装烟方式在48 ℃末和54 ℃末显著高于散叶插签装烟方式，其他各阶段差异均不显著。散叶插签和靠背装烟方式在变黄期（38 ℃末～42 ℃末）增加幅度较小，横向收缩率变化不大。在定色期（42 ℃末～54 ℃末），随着烟叶发软塌架进一步干燥，散叶插签装烟方式横向收缩率迅速增加，在48 ℃末后，增加幅度减缓，而靠背装烟方式横向收缩率出现跃变式增加，在48 ℃末后，基本保持不变；在定色期结束时，靠背装烟方式横向收缩率显著大于散叶插签装烟方式。从54 ℃末至68 ℃末，散叶插签装烟方式横向收缩率增加且增加幅度较大，而靠背装烟方式横向收缩率基本不变，最终烟叶横向收缩率散叶插签装烟方式大于靠背装烟方式。

2.2.3 烟叶面积收缩率 从表3可看出，不同装烟方式的烟叶在烘烤过程中烟叶面积收缩率呈逐渐增大的趋势，散叶插签和靠背装烟方式在烘烤过程中相同的阶段，烟叶面积收缩率有差异但均不显著。散叶插签和靠背装烟方式在变黄期（38 ℃末～42 ℃末）增加幅度较小，面积收缩率变化不大；变黄期结束，散叶插签和靠背装烟方式面积收缩率一致。在定色期（42 ℃末～54 ℃末），随着烟叶进一步干燥，两处理面积收缩率迅速增加，其中靠背装烟方式在42 ℃末～48 ℃末，增加幅度大于散叶插签装烟方式，但在48 ℃末后，T2面积收缩率缓慢增加；在定色期结束时，靠背装烟方式面积收缩率小于散叶插签装烟方式。从54 ℃末至68 ℃末，两处理烟叶面积收缩率增加幅度略微增大，散叶插签装烟方式烤后烟叶面积收缩率大于靠背装烟方式。

2.3 不同装烟方式下烘烤过程中烟叶卷曲状况

2.3.1 烟叶纵向卷曲 由表4可知，不同装烟方式的烟叶在烘烤过程中其纵向卷曲度呈逐渐增大的趋势，散叶插签和靠背装烟方式除在54 ℃末存在显著差异外，其他阶段均有差异但不显著。在变黄期（38 ℃末至42 ℃末），散叶插签和靠背装烟方式的烟叶纵向卷曲度快速增加，这与叶尖干燥有关；变黄期结束，靠背装烟方式大于散叶插签装烟方式。在42 ℃末至54 ℃末，靠背装烟方式处理烟叶纵向卷曲度呈线性增加，而散叶插签装烟方式在42 ℃末至48 ℃末，烟叶纵向卷曲度呈跃变式增加，但在48 ℃末至54 ℃末，增加缓慢，散叶插签装烟方式整体增加幅度低于靠背装烟方式，均高于变黄期；定色期结束时，靠背装烟方式处理烟叶的纵向卷曲度显著大于散叶插签装烟方式，这可能与靠背装烟方式在定色末期失水过多有一定联系。在54 ℃末至68 ℃末，随着烟叶进一步干燥及主脉的干燥，散叶插签装烟方式烟叶的纵向卷曲度急剧增大，而靠背装烟方式纵向卷曲度增加幅度降低；散叶插签装烟方式烤后烟叶的纵向卷曲度大于靠背装烟方式。

2.3.2 烟叶横向卷曲 由表5可知，散叶插签和靠背装烟方式在38 ℃末至42 ℃末，其烟叶的横向卷曲度缓慢增大，散叶插签装烟方式增加幅度大于靠背装烟方式。两处理在定色前期42 ℃末～48 ℃末，烟叶的横向卷曲度均迅速增加，这与烟叶进一步干燥，出现小卷筒有关。在48 ℃末～54 ℃末，其横向卷曲度增幅均降低，定色结束时散叶插签装烟方式横向卷曲度大于靠背装烟方式但差异不显著。干筋期时各处理烟叶横向卷曲度均有所增大，但散叶插签装烟方式增加幅度大于靠背装烟方式，并且散叶插签装烟方式显著大于靠背装烟方式。

2.4 不同装烟方式下烟叶水分与形态的相关性分析

由表6可知，在烘烤过程中两种装烟方式其烟叶形态的变化与烟叶水分变化均呈负相关关系。散叶插签装烟方式横向收缩、纵向卷曲与叶含水率显著负相关，其他形态指标与叶含水率均呈极显著负相关；纵、横向收缩和纵向卷曲分别与主脉含水率呈显著和极显著负相关；纵、横向收缩和纵向卷曲与全叶（总）含水率极显著负相关，面积收缩和横向卷曲与全叶（总）含水率显著负相关。靠背装烟方式烟叶形态的变化与叶片含水率呈极显著负相关，与主脉含水率相关关系不显著，其中纵向收缩和卷曲与全叶（总）含水率显著负相关。

3 结论与讨论

从烘烤过程中烟叶水分变化来看：散叶插签和靠背装烟方式烟叶全叶（总）含水率均呈现在变黄末期以前緩慢下降、之后快速下降，这与烟叶处于大排湿阶段有关[15]；两处理烟叶主脉含水率在进入干筋期后呈直线式下降[16]，而叶片含水率在定色期快速下降，定色期结束时靠背装烟方式叶含水率明显低于散叶插签装烟方式，靠背装烟方式叶片干燥时间较散叶插签装烟方式提前。烟叶形态的变化与水分密切关系[16]，魏硕等[17]认为，烟叶形态收缩与自由水含量及其含水率密切相关，烟叶形态变化与水分散失具有明显一致性[18]。

从烘烤过程中烟叶形态来看：散叶插签装烟方式在定色期快速失水，而其形态（除纵向收缩率）变化主要集中在定色前期与干筋期，这可能与散叶插签装烟密度较高使空间较小，造成烟叶在定色后期不能充分发软收缩有关[19]；而在干筋期其形态又快速增加，这可能与散叶插签方式处于叶片的中上部位置，进一步干燥后烟叶几乎处于悬空状态，叶柄弯曲，收缩率增大有关[20]。而靠背装烟方式形态变化主要集中在定色期，这与靠背装烟方式水分的快速散失干燥有关，与朱金峰等[6]认为叶片形态在定色期变幅最大一致。进一步的相关分析表明，散叶插签装烟方式形态的变化与叶片和主脉含水率具有显著或极显著关系，而靠背装烟方式形态变化与叶片含水率有极显著关系，说明烟叶水分散失快，其形变就高，这与樊军辉等[13]研究认为烟叶内的水分骤减会导致烟叶来不及充分收缩形变不一致，这可能是由于装烟方式不一致造成的。

散叶插签和靠背装烟方式在烘烤过程中通过对烟叶水分的影响，进而影响烟叶形态的变化。由于装烟方式的特殊性，两处理对烟叶形态变化有差异但不显著，在烘烤过程中两处理烟叶水分与形态的变化存在不一致性，可根据此特性适当地优化烘烤工艺。

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