不同成熟度及烘烤工艺对云南昭通烟区烟叶品质的影响

2019-04-06周必贵王婷刘彦中罗以贵余凤塘胡家田

山东农业科学 2019年2期

周必贵王婷刘彦中罗以贵余凤塘胡家田

摘要：为探索烟叶成熟度及烘烤工艺对昭阳区布嘎基地烟叶品质的影响，本试验以布嘎基地主栽品种云烟87为试验材料，采用双因素随机区组设计，研究了不同成熟度及烘烤工艺对昭阳区云烟87烟叶品质的影响，并探索成熟度及烘烤工艺对烟叶品质的最佳搭配组合。结果表明：尚熟和成熟烟叶用高湿变黄烘烤工艺烟叶品质较好;未熟和过熟烟叶用昭通烘烤工艺烟叶品质较好。

关键词：成熟度;烘烤工艺;煙叶品质;致香物质

中图分类号：S572.01文献标识号：A文章编号：1001-4942（2019）02-0054-08

Effects of Different Maturity and Curing Techniques on Quality of

Tobacco Leaves in Zhaotong Region of Yunnan Province

Zhou Bigui Wang Ting Liu Yanzhong Luo Yigui Yu Fengtang Hu Jiatian2

（1.College of Tobacco Science， Yunnan Agricultural University， Kunming 65020 China;

2.Zhaotong Cigarette Factory， Hongta Tobacco （Group） Co.， Ltd.， Zhaotong 657000， China）

AbstractIn order to explore the effects of maturity of tobacco leaves and curing technology on the quality of tobacco leaves in the Buga Base of Zhaoyang District， Zhaotong City，Yunnan Province，the experiment was carried out through the two-factor randomized block design with the main cultivar Yunyan 87 as material. The optimal combination of maturity and curing technology was screened for better quality of flue-cured tobacco. The results showed that the quality of flue-cured tobacco leaves was better when still ripe or mature leaves matching with the curing process of low-humidity yellowing， and unripe or overripe leaves matching with the Zhaotong local curing process.

KeywordsMaturity; Curing technology; Tobacco leaf quality; Aromatic substance

烤烟是昭通市昭阳、彝良、鲁甸等地主要的经济作物及经济来源。田间生长、适熟采收、烘烤调制对烟叶可用性的贡献率为33.33%[1]。烟叶的成熟度与其色、香、味、吸食质量等关系密切。烟叶烘烤作为烤烟生产的核心环节，不仅显著影响烟叶的品质、产量和可用性，更直接影响烟农和卷烟工业的经济效益，适宜的烘烤工艺是提高烟叶品质的重要举措[2-4]。因此，在烟叶成熟采收的基础上，研究与其相适的烘烤工艺，有助于提高烟叶的品质及工业可用性。

本试验通过对昭通市最大烟叶基地单元——布嘎烟叶基地主栽烤烟品种云烟87不同采收成熟度及烘烤工艺的研究，探讨不同成熟度及3种烘烤工艺对烟叶品质的影响，以期寻求成熟度及烘烤工艺对烟叶品质影响的最佳搭配组合，为改善昭通烟区云烟87烘烤质量提供理论指导。

1材料与方法

1.1供试材料及仪器

供试烤烟品种为云烟87。仪器：气流上升式密集烤房、叶绿素仪（SPAD-502）、101型电热鼓风干燥箱、恒温恒湿箱、色差仪、天平、量角器、刻度尺等。

1.2试验地概况

试验在云南省昭通市昭阳区布嘎烟叶基地进行。地理位置为103°43′42″E，27°14′13″N，海拔1 929.8 m。植烟土壤为黄壤，理化性状见表1。

1.3试验设计

试验采取双因素随机区组设计，即烟叶成熟度（A）和烘烤工艺（B）两个因素。具体成熟度处理见表2，烘烤工艺处理见表3—表5。在各因素下互作参照，不另设对照。大田试验面积共计4 hm2。各试验施纯氮105.0 kg/hm N∶ P 2O 5∶ K 2O=1∶ 1∶ 2.5，有机氮无机氮比为3∶ 7。种植密度为1.2 m×0.5 m，单株留叶数为20片。除试验设计和试验操作的要求外，其它生产管理操作均按照红塔集团与昭通市烟草公司共同制定的《云烟87生产技术实施方案》执行。

成熟度（A）设置4个处理，即A1：未熟;A2：尚熟;A3：成熟;A4：过熟。烘烤工艺（B）设置3个处理，即B1：低湿变黄工艺;B2：高湿变黄工艺;B3：昭通烟区烘烤工艺。总计12个处理，依次为A1B1、A1B2、 A1B3、A1B4、A2B1、A2B2、 A2B3、A2B4、A3B1、A3B2、A3B3、A3B4。A、B处理的各烘烤工艺装烟要求均为：未熟叶（A1）装于顶层;尚熟叶（A2）和成熟叶（A3）装于中间层;过熟叶（A4）装于底层。各处理烟叶均为中部烟叶，初烤烟叶等级为C3F。

1.4取样方法

烘烤前，选取各成熟度烟叶50片并进行分类编杆，每个成熟度5杆，总计60杆，编号记录。各处理挑选鲜烟叶5片，于105℃下鼓风杀青，0.5 h后调至 85℃，待烟叶烘干冷却后制样备用。待烟叶烘烤结束后，各处理挑选C3F烟样200片，用于烟叶外观质量、化学成分以及感官质量的检测和评定。

1.5测定项目及方法

1.5.1外观质量

参照王彦亭等[5]的方法，具体评价指标及赋分标准如表6所示。

1.5.2多酚类物质、有机酸及质体色素多酚类物质含量测定采用高效液相色谱法，参照YC/T 202-2006标准;质体色素含量测定参照YC/T 382-2010标准;有机酸的测定采用气相色谱-质谱联用法，参照YC/T 500-2014标准。

1.5.3常规化学成分及香气物质糖含量（总糖和还原糖）测定参照伯川法、钾参照火焰光度法、氯参照电位滴定法、烟碱参照紫外分光光度法、总氮参照过氧化氢硫酸消化法等。香气物质的测定采用GC/MASS技术。

1.5.4感官质量由红塔集团昭通卷烟厂邀请行业评吸专家，按Q/YNZY.J07.30—2015标准对卷制单料烟的香气特性（烟草本香、香气量、香气质）、烟气特性（浓度、刺激性、劲头、杂气）及口感特性（干净度、湿润感、回味）打分。

1.5.5数据分析采用Microsoft Excel 2010 和SPSS 19.0 软件対试验数据进行处理和做图。

2结果与分析

2.1不同成熟度及烘烤工艺对烟叶外观质量的影响

如图1所示，各处理烟叶的差异主要表现在油分和结构两个因素上，高湿变黄工艺（B2）中，各处理油分总得分最低，昭通工艺（B3）中各处理结构总得分最低，其余因素无明显差异。总体来看，烤后烟叶的外观质量三个工艺均随着成熟度的提高，呈现出先升高后降低的趋势，处理B2A3（8.10分）最好，处理B1A3（8.05分）次之，B2A1（6.34分）最差。

2.2不同成熟度及烘烤工艺对烤后烟叶常规化学成分的影响

2.2.1烤后烟叶糖含量的变化烟叶中的糖热解会产生大量新的化合物，进而影响烟叶的吸食品质。云南省烤烟地方标准[6]对中部烟叶糖含量的要求为：总糖24%～33%，还原糖20%～29%。

由图2可知，在各烘烤工艺间，提高烟叶成熟度，烤后烟叶的总糖及还原糖含量先增加而后基本不变（除B2略有减少）。低湿变黄工艺（B1）中，各成熟度烟叶总糖含量均超过33%，还原糖含量均在20%～29%之间（除A1低于20%外）;高湿变黄工艺（B2），各成熟度烟叶总糖含量超过33%（除A1外），还原糖含量均在20%～29%之间;昭通当地烘烤工艺（B3），各成熟度烟叶总糖含量超出33%，A2还原糖含量在20%～29%之间，A1略低于20%，A3和A4高于29%。

2.2.2烤后烟叶含氮化合物的变化烟叶中的含氮化合物高温热解为碱性物质，有利于中和糖类物质热解的酸性物质，故而对烟叶的吸食品质有重要影响。云南省烤烟地方标准[6]要求中部烟叶总氮含量1.8%～2.4%、烟碱含量2%～3%、蛋白质含量8%～10%。

由图3可知，在各烘烤工艺间，随成熟度的提高，烤后烟叶总氮及蛋白质含量逐步减少，烟碱含量先增加后减少。低湿变黄工艺（B1），各成熟度烟叶总氮含量低于1.8%，烟碱含量均低于2%，蛋白质含量低于8%;高湿变黄工艺（B2），各成熟度烟叶总氮含量均低于1.8%（除A1外），烟碱含量均低于2%，蛋白质含量均低于8%;昭通当地烘烤工艺（B3），各成熟度烟叶总氮含量均低于1.8%（除A1外），烟碱含量均低于2%，蛋白质含量均低于8%。

2.2.3烤后烟叶氧化钾、氯离子含量的变化

钾、氯含量与烟叶的燃烧性及阴燃持火能力有关，云南省烤烟地方标准[6]要求钾含量在1.7%以上，氯含量0.1%～0.6%。

由图4可知，在烘烤工艺间，随成熟度的提高，烤后烟叶氧化钾含量先增加后减少，氯离子含量呈减少-上升-减少的趋势。各处理氧化钾含量均大于1.7%。低湿变黄工艺（B1），各成熟度烟叶氯离子含量在0.1%～0.6%间;高湿变黄工艺（B2），各成熟度烟叶氯离子含量均在0.1%～0.6%间（除A3高于0.6%外）;昭通当地烘烤工艺（B3），除A1和A3氯离子含量高于0.6%外，其余在0.1%～0.6%间。

2.2.4烤后煙叶化学成分协调性的变化

两糖差反映了烤后烟叶糊精（水溶性淀粉）含量，施木克值及糖碱比均反映了烟叶的酸碱平衡关系。据云南省烤烟地方标准[6]要求，烤后烟叶两糖差小于5%，施木克值适宜范围为2～3，糖碱比8～17，接近10时最佳;氮碱比0.7～1.0;钾氯比4～10。如图5所示，本试验中部烟叶在两糖差小于5%、糖碱比8～17标准下，两糖协调性以处理B2A1、B3A3和B3A4较好，糖碱比以处理B1A1最佳。

2.3不同成熟度及烘烤工艺对烤后烟叶多酚类物质、质体色素及有机酸的影响

2.3.1对烤后烟叶多酚类物质的影响多酚类物质中的绿原酸和芸香苷对烟叶的等级、香吃味有较大影响[7]。通过多重比较（表7）可知，莨菪亭、咖啡酸及山柰酚苷含量在在单因素成熟度间变化不大，绿原酸、新绿原酸、芸香苷、总酚随成熟度提高先增加后减少;成熟烟叶中的绿原酸、芸香苷及总酚含量显著高于未熟烟叶。芸香苷、新绿原酸、咖啡酸及山柰酚苷含量昭通工艺（B3）最高，绿原酸及总酚含量低湿变黄工艺（B1）最高，莨菪亭含量则高湿变黄工艺（B2）最高，且显著高于低湿变黄工艺（B1）。

2.3.2对烤后烟叶质体色素的影响烟叶的质体色素能增强烟叶的香气、促使烟叶口感风格的形成，进而提高烟叶的可用性[8]。通过多重比较（表8）可知，在单因素成熟度间，烤后烟叶的叶绿素（a、b）、类胡萝卜素（叶黄素、β-胡萝卜素）及质体色素总含量随烟叶成熟度的提高逐步减少;未熟及尚熟烟叶叶绿素（a、b）含量显著高于过熟烟叶，其余质体色素含量及其总含量在成熟度间无显著差异。在单因素烘烤工艺间，叶绿素a含量低湿变黄工艺（B1）最高，且显著高于昭通工艺（B3）的含量，其余质体色素含量及其总含量在烘烤工艺间无显著差异。

2.3.3对烤后烟叶非挥发性有机酸的影响

有机酸对烟草香气无明显作用，但它能协调酸碱平衡，进而影响烟草的香气，其中，非挥发性有机酸对烟叶的中性致香物质及其感官评吸有重要作用[9]。工艺成熟时的初烤烟叶有机酸含量120～160 g/kg，苹果酸为86.2g/kg，柠檬酸为40 g/kg，草酸为9.6 g/kg[10]。

通过多重比较（表9）可知，在单因素成熟度间，随烟叶成熟度的提高，烤后烟叶苹果酸、乳酸、琥珀酸含量及总含量先增加后减少;草酸、柠檬酸含量则逐渐降低，且在未熟烟叶中草酸及柠檬酸含量显著高于过熟烟叶。在单因素烘烤工艺间，高湿变黄工艺（B2）各非挥发性有机酸含量及其总含量最高，但各烘烤工艺间无显著差异（除B2乳酸和非挥发性有机酸总含量显著高于B1外）。

2.4不同成熟度及烘烤工艺对烤后烟叶主要致香物质的影响

烟叶的中性致香物质对烟叶的香气品质有明显影响[11]。从12个处理烤后烟叶中共检测出60种致香物质（平均含量为1 062.77 μg/g），据致香基团将其分为8类。由表10可知，在各烘烤工艺间，烤后烟叶的致香物质总量均随成熟度的提高而呈现先增加后降低的趋势，均在A3（成熟）时达到最大值;未熟、尚熟、成熟及过熟烟叶均为高湿变黄工艺（B2）致香物质总含量最高。总体来看，致香物质总含量以处理B2A3最高（1 237.44 μg/g ），处理B3A1最低（960.05 μg/g ）。

2.5不同成熟度及烘烤工艺对烤后烟叶感官质量的影响

烟叶的感官质量直接反映烟叶质量及其使用价值的优劣。烟叶的成熟度[12]、外观质量[13]、颜色指标[14]、化学成分[15]、物理特性[16]、致香物质[17]等因素均能影响烟叶的感官质量。如表11所示：在各烘烤工艺间，烤后烟叶的感官质量得分随成熟度的增加先增加后减少。成熟采收的烟叶香气特性（烟草本香、香气质、香气量）最佳、劲头足、刺激性和杂气少，故其得分最高，但是，过熟采收会导致烟叶的感官质量得分降低。

3讨论

在该试验中，各处理烟叶外观质量的差异主要表现在油分和结构两个因素上，综合得分在6.34～8.10之间，各烘烤工艺中，成熟烟叶的外观质量综合得分最高，未熟烟叶综合得分最低。这与孙阳阳[18]的研究结果基本一致。其绿原酸、新绿原酸、芸香苷及总酚含量随成熟度提高先增加后减少;莨菪亭、咖啡酸及山柰酚苷含量在成熟度间的变化不大;烘烤工艺对烟叶的莨菪亭含量有显著影响。这与前人[21，22]的研究相似。

随着烟叶成熟度提高，其总糖及还原糖含量先增加而后基本稳定（除高湿变黄工艺B2略有减少）;总氮及蛋白质含量逐步减少;氧化钾含量先增加后减少，氯离子含量呈减少-上升-减少的趋势。这与沈燕金[19]的研究结果相似。烤后烟叶糖含量（总糖、还原糖）偏高，导致其两糖差、施木克值也偏高，这可能与试验植烟地海拔、纬度有关。查宏波等[20]研究也表明，昭通烟区烟叶的总糖、还原糖含量与海拔极显著、显著正相关。

烤后烟叶的叶绿素（a、b）、类胡萝卜素（叶黄素、β-胡萝卜素）及质体色素总含量随烟叶成熟度的提高逐步减少。这与张树堂等[23]的研究结果一致。随烟叶成熟度的提高，烤后烟叶苹果酸、乳酸、琥珀酸含量及总含量先增加后减少;草酸、柠檬酸含量则逐渐降低。这与李卫等[24]的研究结果一致。

烤后烟叶致香物质以新植二烯为主，在各烘烤工艺间，烤后烟叶的致香物质总量均随成熟度的提高而呈现先增加后降低的趋势，均在A3（成熟）时达到最大值。这与王洁[25]的研究结果一致。在各烘烤工艺间，烤后烟叶感官质量得分随成熟度提高先增加后减少，成熟采收的烟叶感官质量得分最高，过熟采收得分将降低。这与崔国民等[26]的研究结果一致。

4结论

在本试验中，烟叶外观质量综合得分以B2A3处理最高（8.10分），B1A3处理次之（8.05分），处理B2A1最低（6.34分）。对各处理烤后烟叶常规化学成分分析可知，处理B2A3化学品质最好，B1A3、B3A3次之，B2A1最差。对各处理烤后烟叶多酚类物质、质体色素及非挥发性有机酸分析可知，B2A3最好，B3A3、B2A4次之，B1A1最差。烤后煙叶致香物质总含量均随成熟度提高逐步增加，各成熟度烟叶均为高湿变黄工艺（B2）致香物质总含量最高。B2A3处理致香物质总含量最高（1 237.44 μg/g ），B2A4、B3A3次之（1 142.04、1 113.23 μg/g），B3A1最低（960.05μg/g ）。烤后烟叶感官质量得分均随成熟度提高先增加后减少，B2A3处理烤后烟叶评吸得分最高（78.91分），B3A3、B1A3次之（78.34、78.17分），B2A1最低（77.35分）。

综合认为，本试验B2A3处理烟叶品质最好，B1A3、B3A3次之，B2A1最差。就昭阳区布嘎基地烤烟云烟87而言，尚熟和成熟烟叶用高湿变黄烘烤工艺烟叶品质较好，未熟和过熟烟叶用昭通烘烤工艺烟叶品质较好。

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