玉溪烟区K326烤烟品种干筋期烘烤工艺优化

任汝周， 杨雪彪， 李佛琳， 郑志云， 胡小东， 徐安传， 李宝乐，冀新威， 靳双珍， 黄 维， 李军营， 邹聪明

(1.云南省烟草农业科学研究院，云南玉溪 653100； 2.云南农业大学，云南昆明 650201； 3.云南省烟草公司玉溪市公司，云南玉溪 650031； 4.云南省烟草公司楚雄州公司，云南楚雄 675000； 5.云南中烟工业有限责任公司，云南昆明 650024； 6.云南省烟草公司普洱市公司，云南普洱 665000；7.云南省烟草公司红河州公司，云南弥勒 652300； 8.云南省烟草公司大理州公司，云南大理 671000)

为适应我国现代烟草农业的生产发展，密集烘烤成为烘烤工艺发展的主要方向[1]。但是最近几年的试验研究表明，密集烘烤后的烟叶容易出现颜色暗淡、组织结构致密等问题，工业可用性有所降低，因此不断改进和完善密集烘烤工艺，提高烤后烟叶品质，满足卷烟的原料需求，已经成为烟叶生产过程中亟待解决的问题[2-5]。烘烤过程中烟叶内部的物质转化、各种生理生化变化以及烤后烟叶的质量主要取决于干湿球温度和烘烤时间，烟叶烘烤一般分为变黄期、定色期和干筋期3个阶段，已有的关于干湿球温度参数组合对烤后烟叶品质影响的研究主要集中在变黄期和定色期，而关于干筋期干湿球温度参数组合对烤后烟叶品质影响的研究还比较少，干筋期的主要任务是干燥主脉中的水分，若该时期温度低、相对湿度高，则不容易将烟叶烤黄、烤干；若该时期温度高、相对湿度低，则容易将烟叶烤红且导致烟叶不香，因此，必须寻找一个最佳的干湿球温度范围[6-8]。K326作为在全国范围内推广的优良品种，具有初烤烟叶颜色桔黄、田间鲜烟叶成熟时分层落黄好、易烤性较好、叶片油份多、组织疏松、内在化学成分较协调等优点，但在烘烤过程中同样存在烟叶变黄程度不够、耐烤性一般等问题[9-11]，因此进一步优化烘烤工艺，合理、严格控制各烘烤阶段的干湿球温度，成为烟叶品质提升的重要因素。云南省玉溪市是云南省重要的烤烟原料产地，也是红塔烟草(集团)有限责任色司重要的4大核心原料基地之一，而K326是红塔烟草(集团)有限责任公司多年首选的主料烤烟烟叶。本试验针对烤烟品种的烘烤特性和红塔烟草(集团)有限责任公司对K326烤后烟叶的工业需求性，在云南玉溪开展干筋期不同干湿球温度组合对烤后烟叶质量影响的研究，通过量化烘烤过程中的干湿球温度技术指标，找出干筋期最佳烘烤工艺，以期为云南省K326烤烟品种优质烟叶生产提供一定的技术支撑和理论依据，提高K326烟叶的工业可用性。

1 材料与方法

1.1 试验时间与地点

田间试验于2016年在云南省玉溪市江川区九溪镇进行，烘烤试验在云南省烟草农业科学研究院研合基地内进行。九溪镇地处102°38′E、24°18′N，海拔1 730 m，土壤类型为红壤。

1.2 试验材料

供试烤烟品种为K326，选取同一成熟度的上、中、下部位适熟烟叶作为试验烟样；试验所用烤房为密闭式热泵烤箱(型号为RC30D-DF)。

1.3 试验设计

2016年4月25日进行烟苗移栽，种植密度为 16 500株/hm2，株行距为50 cm×12 cm，大田施纯氮 90 kg/hm2，P2O5112.5 kg/hm2，K2O 281.25 kg/hm2，施肥方法为全部磷肥和1/3的氮肥、钾肥作基肥塘施，其余的氮肥和钾肥作追肥于移栽后15、30 d分2次施完。打顶后留叶数为20～22张，其他栽培措施按照当地优质烟栽培技术要求进行。按照当地常规做法进行编烟，每竿编烟100张叶片，每层12竿，共2层，装烟时将干湿球温度计挂于烤房中间位置。

烘烤过程中的变黄定色阶段均采用玉溪市主推烘烤工艺(当地烘烤专家推荐，图1)；依据当地烘烤模式并参考烘烤专家经验设计试验方案，即烟叶在正常烘烤条件下变黄定色后，在干筋期设置6个温、湿度与时间处理(表1)，每个处理重复3次(3个烤箱)。

1.4 测定项目与方法

分别测定6个处理烟叶的物理特性、感官质量、等级质量和化学成分等指标。

表1 干筋期干湿球温度参数组合处理情况

1.4.1 物理特性 参照GB/T 451.3—2002《纸和纸板厚度的测定》测定烟叶厚度，按照YC/T 31—1996《烟草及烟草制品 试样的制备和水分测定 烘箱法》测定平衡含水率，按照YC/T 142—2010《烟草农艺性状调查测量方法》测定叶面密度。含梗率=烟梗质量/烟叶质量×100%，采用电子天平测定单叶质量[12]。

1.4.2 感官质量 由7位云南中烟技术中心专家进行评价。评吸指标为烟草本香、香气量、香气质、浓度、刺激性、劲头、杂气、干净度、湿润感和回味等11个。

1.4.3 等级质量 烤后烟叶参照GB 2635—1992《烤烟》进行分级，对各处理的烤后烟叶进行统一评价，统计上等烟率、中上等烟率、下等烟率及均价。

1.4.4 化学成分 总糖、还原糖含量测定采用蒽酮比色法，淀粉含量测定采用3，5-二硝基水杨酸比色法，烟碱含量测定采用硅钨酸重量法，总氮含量测定采用过氧化氢-硫酸消化法，氧化钾含量测定采用火焰光度法[13]。

1.5 数据处理与分析

采用Excel 2007和SPSS 19.0软件进行数据处理与统计分析。

2 密集烘烤干筋期干湿球温度参数组合对烟叶质量的影响

2.1 密集烘烤干筋期干湿球温度参数组合对烟叶等级质量的影响

从表2可以看出，不同部位烟叶在干筋期6种干湿球温度参数组合条件下的初烤后烟叶等级质量整体差异较小。就下部叶而言，在干筋期6种干湿球温度参数组合条件下烘烤后烟叶均价排列顺序为处理GJQX6>处理GJQX3>处理GJQX5>处理GJQX4>处理GJQX2>处理 GJQX1，不同处理之间烤后烟叶等级质量差异不大，其中处理GJQX6和处理GJQX3的烟叶等级质量较好，上等烟率、中上等烟率、均价较高，分别为41.83%、79.25%、29.84元/kg和40.85%、78.53%、29.35元/kg，下等烟率较低，分别为20.75%和21.47%。就中部叶而言，在干筋期6种干湿球温度参数组合条件下烘烤后烟叶均价排列顺序为处理GJQC6>处理GJQC3>处理GJQC5>处理GJQC4>处理GJQC2>处理GJQC1，其中处理GJQC6和处理GJQC3的烟叶等级质量较好，上等烟率、中上等烟率、均价较高，分别为45.65%、84.52%、31.73元/kg 和44.06%、82.40%、31.52元/kg，下等烟率较低，分别为15.48%和17.60%。就上部叶而言，在干筋期6种干湿球温度参数组合条件下烘烤后烟叶均价排列顺序为处理GJQB5>处理GJQB4>处理GJQB6>处理GJQB3>处理GJQB1>处理GJQB2，其中以处理GJQB5和处理GJQB4的烟叶等级质量较好，上等烟率、中上等烟率、均价较高，分别为53.50%、86.80%、32.24元/kg和45.15%、84.93%、31.92元/kg，明显高于其他处理，下等烟率较低，分别为13.20%和15.07%。

表2 干筋期干湿球温度参数组合处理对烟叶等级质量的影响

2.2 密集烘烤干筋期干湿球温度参数组合对烟叶物理特性的影响

一般认为，国外优质烟叶平衡含水率以下部叶16.00%～18.00%，中部叶15.00%～17.00%，上部叶14.00%～ 16.00%为宜；叶片厚度下部叶为0.08～0.10 mm，中部叶为0.10～0.12 mm，上部叶为0.12～0.14 mm；烟叶含梗率下部叶为30%～32%，中部叶为27%～30%，上部叶为25%～26%；单叶质量一般以下部叶6.00～9.00 g，中部叶7.00～11.00 g，上部叶9.00～13.00 g为宜；叶面密度下部叶在60～70 g/m2之间，中部叶在70～80 g/m2之间，上部叶在80～90 g/m2之间[14]。从表3可以看出，不同部位烟叶由于自身素质不同，烤后烟叶物理特性也有所不同，其中以烟叶含梗率和叶面密度表现最明显。就下部叶而言，在干筋期6种干湿球温度参数组合条件下烘烤后烟叶厚度均高于优质烟叶适宜范围；处理GJQX6烤后烟叶单叶质量为11.81 g，明显高于优质烟叶适宜范围，处理GJQX5烤后烟叶单叶质量为11.15 g，略高于适宜范围，与处理GJQX1、处理GJQX2差异显著；处理GJQX1、处理GJQX4烤后烟叶含梗率过高，分别为36.57%、36.19%；GJQX4烤后烟叶叶面密度仅为 52.60 g/m2，明显低于优质烟叶适宜范围，且与其他处理存在显著差异。就中部叶而言，在干筋期6种干湿球温度参数组合条件下烘烤后烟叶单叶质量均处于优质烟叶适宜范围内，处理GJQC1的平衡含水率为17.87%，高于优质烟叶适宜范围，说明烟叶在干筋期失水较少；处理GJQC1烤后烟叶含梗率为30.53%，略高于优质烟叶适宜范围；处理GJQC4烤后烟叶厚度为0.26 mm，烟叶过厚，且与其他处理存在显著差异；处理GJQC2烤后烟叶叶面密度为122.82 g/m2，明显高于优质烟叶适宜范围，且与其他处理存在显著差异。就上部叶而言，在干筋期6种干湿球温度参数组合条件下烘烤后烟叶平衡含水率均处于优质烟叶适宜范围内，而烤后烟叶单叶质量均低于国外优质烟叶的要求；仅处理GJQB2和处理GJQB4的含梗率符合优质烟叶要求；处理GJQB6烤后烟叶厚度为 0.25 mm，略高于优质烟叶适宜范围，叶面密度为 134.43 g/m2，叶面密度过大，明显高于优质烟叶适宜范围，且与其他处理存在显著差异。

表3 干筋期干湿球温度参数组合对烟叶物理特性的影响

注：同列不同小写字母表示处理间在0.05水平上差异显著。

2.3 密集烘烤干筋期干湿球温度参数组合对烟叶化学成分的影响

优质烟叶要求总氮及烟碱含量下部叶均在1.5%～2.0%范围内、中部叶均在2.0%～2.5%范围内、上部叶均在2.5%～3.5%范围内，总糖及还原糖含量分别在20%～24%和18%～22%范围内，淀粉含量<5%，氧化钾含量>2%。此外，红塔烟草(集团)有限责任公司要求优质烟叶总糖含量上部叶≥23%，中、下部烟叶≥24%[15-17]。从表4可以看出，在干筋期6种干湿球温度参数组合条件下烘烤后不同部位烟叶总糖、还原糖含量均符合红塔山集团对优质烟叶的要求。就下部叶而言，在干筋期6种干湿球温度参数组合条件下烘烤后烟叶各化学成分均符合红塔集团对优质烟叶的要求，处理GJQX2烤后烟叶的淀粉、总糖、还原糖含量最高，显著高于其他处理；处理GJQX5的烟碱含量偏高，为1.97%，但仍处于适宜范围内，淀粉含量偏低，仅为1.03%，显著低于其他处理；GJQX4的氧化钾含量最高，达3.54%。就中部叶而言，在干筋期6种干湿球温度参数组合条件下烘烤后烟叶总氮、烟碱含量均低于适宜范围，其他化学成分指标均处于优质烟叶适宜范围内，处理GJQC4、处理GJQC6的淀粉含量较高，分别为4.57%、4.92%，且两者之间无显著差异，淀粉含量偏高影响化学成分的协调性。就上部叶而言，在干筋期6种干湿球温度参数组合条件下烘烤后烟叶总糖、还原糖、氧化钾含量均处于优质烟叶适宜范围内，总氮含量均偏低，处理GJQB1烤后烟叶淀粉含量最低，为3.87%，其他处理烤后烟叶淀粉含量均偏高，其中处理GJQB2、处理GJQB3、处理GJQB5烤后烟叶淀粉含量高达5.86%、5.27%和5.85%，明显高于优质烟叶适宜范围；处理GJQB5烤后烟碱含量最低，仅为2.19%，其他处理的初烤烟叶烟碱含量均处于适宜范围内。

表4 干筋期干湿球温度参数组合对烟叶化学成分的影响

2.4 密集烘烤干筋期干湿球温度参数组合对烟叶感官质量的影响

从表5可以看出，下部烟叶在干筋期6种干湿球温度参数组合条件下烘烤后烟叶感官质量在香气量、浓度、劲头等指标方面得分相同，分别为12.0、8.0、5.0分，感官质量总分排列顺序为处理GJQX6>处理GJQX5>处理GJQX3=处理GJQX2>处理GJQX1>处理GJQX4，其中处理GJQX6的初烤烟叶感官质量最好，总得分最高，为83.0分，其他指标得分均为所有处理之中的最高分，刺激性和干净度指标得分明显高于其他处理；处理GJQX4初烤后烟叶感官质量最差，总得分最低，仅为76.0分，各指标得分也均为所有处理之中的最低分。中部烟叶在干筋期6种干湿球温度参数组合条件下烘烤后烟叶感官质量在浓度指标方面得分相同，均为8.0分，感官质量总分排列顺序为处理GJQC6=处理GJQC5>处理GJQC3>处理GJQC2>处理GJQC4>处理GJQC1，其中处理GJQC6、处理GJQC5的初烤烟叶感官质量最好，总得分最高，为82.5分，明显高于其他处理；处理GJQC1的初烤烟叶感官质量最差，总得分最低，为75.5分，除回味指标外，各指标得分也均为所有处理之中的最低分；处理GJQC4的初烤烟叶回味指标得分最低，仅为3.0分。上部烟叶在干筋期6种干湿球温度参数组合条件下烘烤后烟叶感官质量在劲头等指标方面得分相同，均为5.0分，感官质量总分排列顺序为处理GJQB5>处理GJQB6>处理GJQB4>处理GJQB3>处理GJQB1>处理GJQB2，其中处理GJQB5的初烤烟叶感官质量最好，总得分最高，为83.5分，各项指标得分均为所有处理之中的最高分，回味得分明显高于其他处理；处理GJQB2的初烤烟叶感官质量最差，总得分最低，为78.0分，除杂气、干净度和回味等指标外，各指标得分也均为所有处理之中的最低分，处理GJQB3的初烤烟叶杂气指标得分和处理GJQB4的初烤烟叶干净度指标得分最低，均为7.0分，处理GJQB1的初烤烟叶回味指标得分最低，仅为3.0分。

3 讨论

不同部位烟叶在6个干湿球温度参数组合处理下，初烤后烟叶物理特性和化学成分虽然有所不同，但基本都在适宜范围内。烘烤中、下部位烟叶时，整个干筋期最高干湿球温度参数组合为66 ℃和40 ℃条件下烘烤后的烟叶等级质量比最高干湿球温度参数组合为68 ℃和40 ℃时要优，2种烘烤处工艺处理下，前者的烤后下部叶均价比后者高5.59元/kg，中部叶均价比后者高2.96元/kg，说明在湿度一定的情况下，烘烤中、下部烟叶时温度较高容易发生烤红烟现象，降低初烤烟叶等级质量，这与沈少君等的研究结果[4]一致，但他缺少对上部叶的研究，本试验在对上部叶进行烘烤时，整个干筋期最高干湿球温度参数组合为68 ℃和40 ℃条件下的初烤烟叶等级质量较优，初烤烟叶的上等烟率、中上等烟率和均价均较高，说明烘烤上部烟叶时适当提高温度能够促进烟叶质量的提升，可能原因是不同部位烟叶素质不一样，烘烤特性也有所差别。烘烤中、下部位烟叶时，整个干筋期干湿球温度参数组合为66 ℃和40 ℃条件下的初烤烟叶等级质量和感官质量高于或等于干湿球温度参数组合为66 ℃和39 ℃，烘烤上部位烟叶时，整个干筋期干湿球温度参数组合为68 ℃和40 ℃条件下的初烤烟叶等级质量和感官质量比最高干湿球温度参数组合为68 ℃和39 ℃时要高，说明温度一定的条件下，随着湿度的增加，烟叶内的温湿差减小，干湿球温度达到同步变化，不仅有利于烟叶等级质量的提升，而且可使变黄阶段和定色阶段形成的香气物质分解量减少，有利于棕色化反应类致香物质的积累，还有可能使一些小分子香气前体物质形成大分子香气物质，从而提升初烤后的烟叶感官质量；烘烤中、下部叶时干筋前期、后期干湿球温度分别为63 ℃和39 ℃、66 ℃和 40 ℃ 的初烤烟叶感官质量优于整个干筋期干湿球温度为 66 ℃ 和40 ℃，上部叶在干筋期前期、后期干湿球温度分别为63 ℃和39 ℃、68 ℃和40 ℃下的初烤烟叶感官质量优于整个干筋期干湿球温度为68 ℃和40 ℃，是因为干筋前期温度稍低有利于烟叶西柏烷类、质体色素降解致香物质总量的积累，从而提升烟叶的感官质量，具体的致香机理可作为今后的研究方向。李万乾等的研究结果表明，湿度为42 ℃时更有利于烟叶品质的提升[3-4]，可能是由供试烤烟品种不同造成的差异，目前大量的研究均集中在云烟87烤烟品种上，而对K326烤烟品种的研究较少，因此可加大对该品种干筋期烘烤工艺的优化研究。

表5 干筋期干湿球温度参数组合对烟叶感官质量的影响 分

4 结论

K326烤烟品种不同部位烟叶在干筋期干湿球温度分别在63、65、66、68 ℃和39、40 ℃不同参数组合下，初烤烟叶内在化学成分和物理特性虽然有所差异，但基本都符合优质烟叶的要求；随着干筋期温度的提升，烟叶内含物的转化更加充分，烟叶品质进一步提升，但温度过高容易发生烤红烟现象，反而降低初烤烟叶质量；中、下部烟叶在干筋前、后2个阶段干湿球温度参数组合分别为63 ℃和39 ℃、66 ℃和40 ℃时，初烤烟叶的上等烟率、中上等烟率和均价均最高，下部叶分别高达41.83%、79.25%和29.84元/kg，中部叶分别高达45.65%、84.52%和31.73元/kg，烟叶等级质量和感官质量最佳；上部烟叶在干筋前、后2个阶段干湿球温度参数组合为63 ℃和39 ℃、68 ℃和40 ℃时，初烤烟叶的上等烟率、中上等烟率和均价均最高，分别高达53.50%、86.80%和 32.24元/kg，烟叶物理特性较佳，化学成分也较为协调，等级质量和感官质量最优。因此，中、下部位烟叶在干筋期采取中温中湿烘烤方式，上部位烟叶在干筋期采取高温中湿烘烤方式，即中、下部烟叶在干筋前、后2个阶段烘烤干湿球温度参数分别为63 ℃和39 ℃、66 ℃和40 ℃，上部叶干筋前、后两个阶段烘烤干湿球温度参数分别为63 ℃和39 ℃、68 ℃和 40 ℃ 时，初烤烟叶质量最佳，为干筋期最适宜的干湿球温度组合。