不同湿球温度对中部烟叶烘烤质量的影响

2019-12-13李昱霖胡蓉花韩助君李小勇沈雪婷潘瑞朋肖子康段史江

天津农业科学 2019年11期

李昱霖胡蓉花韩助君李小勇沈雪婷潘瑞朋肖子康段史江

摘要：為了进一步降低江西吉安烟区烤后烟叶的光滑僵硬烟比例，促进烟叶内部物质转化协调，提高烘烤质量。以‘云烟87为试验材料，设置3组不同湿球温度对其进行处理（T1为变黄期中湿，定色期低湿烘烤工艺;T2为同步预热低湿变黄烘烤工艺;CK为传统三段式烘烤工艺），分析烘烤工艺对烤后中部烟叶的各项指标的影响。结果表明：T2处理（干球温度38 ℃/湿球温度前期37 ℃，后期35 ℃;干球温度42 ℃/湿球温度37 ℃;干球温度48 ℃，湿球温度38 ℃）烤后烟叶外观质量最好;主要经济性状，上等烟比例，中上等烟比例最高;化学成分，烟碱、总氮、钾含量较协调;香气物质，烟叶中的苯丙氨酸类香气物质总量较另外两个烘烤工艺有显著提高，香气物质总量无显著提高;感官评吸质量，香气质、燃烧性、灰分、使用价值均较CK有显著改善。T1次之;CK较差。总之，利用同步预热低湿变黄烘烤工艺对江西吉安烟叶进行烘烤，对烟叶的各个评价指标均有不同程度的改善，应优选同步预热低湿变黄烘烤工艺。

关键词：烤烟;光滑僵硬烟;烘烤质量;湿球温度;中部烟叶

中图分类号：S572 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2019.11.007

Abstract：In order to further reduce the proportion of smooth and rigid tobacco in the roasted tobacco leaves in Ji'an tobacco-growing area of Jiangxi， promote the coordination of material conversion inside the tobacco leaves and improve the baking quality， taking ‘Yunyan 87 as the experimental material， three sets of different wet bulb temperatures were setted（T1： yellowing period， wet period， fixed color period， low-humidity baking process; T2： synchronous preheating， low-humidity yellow baking process; CK： traditional three segmental baking process）， the effect of baking process on various indexes of roasted central tobacco were analyzed. Results showed that T2 treatment（dry bulb temperature 38 ℃/ wet bulb temperature pre-37 ℃， late 35 ℃; dry bulb temperature 42 ℃/ wet bulb temperature 37 ℃; dry bulb temperature 48 ℃， wet bulb temperature 38 ℃）， had the best appearance quality of roasted tobacco leaves; main economic traits， the proportion of superior smoke， medium and upper-class smoke was the highest; chemical composition， nicotine， total nitrogen， potassium content was more harmonious; aroma substances， the total amount of phenylalanine aroma substances in tobacco leaves comparing with two sther baking process was significantly improved， and the total amount of aroma substances was not significantly improved; the quality of sensory evaluation， aroma quality， flammability， ash， and use value were significantly improved compared with CK. T1 was second; CK was poor. The simultaneous preheating and low-humidity yellow baking process was used to bake the tobacco leaves of Ji'an， Jiangxi Province， and the evaluation indexes of tobacco leaves were improved to different extents. The simultaneous preheating and low-humidity yellow baking process should be preferred.

Key words： roasted tobacco; smooth and rigid tobacco; baking quality; wet bulb temperature; middle tobacco leaves

烘烤环节是整个烟叶生产流程中画龙点睛的一笔，田间所收获的烟叶只有经过烘烤才拥有可用性，从而展现烟叶的外观质量和内在品质。烘烤过程中的温度和湿度在很大程度上影响了烟叶的变黄与失水的协调性，进而影响到烤后烟叶的质量[1-4]。

前人对于烟草的烘烤工艺已进行了大量研究，国内外的烘烤技术也相当成熟[5-9]。李传玉等[10]研究了不同烘烤条件对烟叶外观质量的影响，结果表明，在低湿变黄和缓慢升温定色的烘烤条件下，烟叶的颜色在烘烤后光泽更亮，能显著提高烟叶外观质量。韩锦峰等[11]研究了烟草中多酚氧化酶的酶学特性发现，在45～60 ℃的温度范围内，即使是含有较高水分的新鲜烟叶，一旦环境的相对湿度低于60%，且变黄末期烟叶的烟叶失水量在50%以上，棕色化反应不会发生。艾复清等[12]研究认为，把变黄温度控制在37～39 ℃、相对的湿度控制到83.7%～90%时，烟叶的香味得分比较高。王凌等[13]对烘烤温、湿度对烟叶香气物质的影响进行研究，认为相对于高温、高湿而言，低温、低湿变黄对香气前体物质生成和积累更加有利，烤后烟中的致香物质种类更多。但是由于在不同生长环境中所种植出的烟草的烘烤特性不同，近年来江西吉安烟区生产的烟叶在烘烤时变黄速度与失水速度不协调，经过传统三段式烘烤的烟叶容易出现烤后颜色淡，结构紧密，光滑等現象，难以达到当地卷烟企业的原料标准。因此，促进烟叶内部物质转化协调，提高烟叶质量，已成为当务之急。本研究以‘云烟87为研究对象，并以传统三段式烘烤为对照，探讨不同湿球温度对其中部烟叶烤后质量的影响，旨在为提高当地烟草中部叶的可用性提供一定的理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

1.1.1 试验地点江西省吉安市峡江县砚溪镇。

1.1.2 供试烟叶烟草种植品种‘云烟87，供试烟田土壤肥力中等，供试烤烟营养水平正常，长势一致。

1.1.3 供试烤房供试烤房为气流下降式密集烤房，烤房规格为2.80 m × 8.00 m。每座烤房烘烤面积为1～1.2 hm2，另选一座密集烤房按照“一类一曲”线烘烤作对照。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计根据烟叶调制过程中的温度、湿度以及时间对烟叶变黄失水程度的影响，设3组烘烤工艺参数组合：T1：变黄期中湿，定色期低湿;T2：同步预热低湿变黄;CK：传统三段式烘烤（表1～2），且每个处理进行三次重复。T1和T2均是从传统三段式烘烤工艺中延伸所得来的，对湿球温度作出了改善，其总体烘烤流程与传统三段式烘烤相同。

1.2.2 样品选择烟叶成熟时，选择同一部位、同一成熟度的中部叶，进行3种不同工艺参数组合调制试验。鲜烟分类后均匀编杆，确保每杆烟叶品质均匀一致，每处理选取有代表性的烟杆标记10杆（统一每杆叶片数并去皮称质量，上中下三棚中间分别挂3杆。另外一杆挂在中层，靠近烟门往内第4杆的位置，用于烘烤过程取样）。并在烘烤结束后，对样品进行各项指标的分析与统计。

1.2.3 测定项目（1）外观质量。从颜色、成熟度、结构、身份、油分，色度这6项烤烟外观质量评价指标进行评价[14]。

（2）主要经济性状。测试内容包括单叶质量（g /片）、上等烟比例（%）、中上等烟比例（%）、橘黄烟比例（%）、柠檬黄烟比例（%）、青筋烟比例（%）、叶基光滑比例（%）。

（3）常规化学成分。试样的制备采用烘箱法，其化学成分含量由河南中烟工业有限责任公司通过近红外光谱法检测[15]，对烟样中所含的蛋白质、烟碱、总氮、钾、氯、还原糖和总糖的含量进行测定。

（4）香气物质提取及定性定量分析。烟叶样品除去主脉后，粉碎过0.3 mm的筛子，将其通过蒸馏萃取的方法提取出烟叶中的致香成分，随后将萃取液用适量无水硫酸钠干燥后浓缩至1 mL。浓缩液由河南农业大学烟草学院检测香气成分[16]。

（5）烟叶评吸鉴定。各处理烟叶分别切丝并卷制成单料烟支，经过挑选，平衡水分后，由河南农业大学烟草学院组织评吸专家进行评吸鉴定，按单料烟9分制评吸方法评分，感官评价指标包括香气质、香气量、浓度、杂气、劲头、余味、燃烧性、灰分、使用价值。

2 结果与分析

2.1 不同烘烤工艺参数组合处理后中部烟叶外观质量测定分析

由表3可以看出，T1处理后烟叶组织结构尚疏松，橘黄烟较多，叶片身份适中，油分有，弹性较好，色度稍浓。T2处理后烟叶组织结构疏松，橘黄烟多，叶片身份适中，油分有，弹性好，色度浓，外观质量最好。CK处理后烟叶组织结构稍紧，橘黄烟有，叶片身份薄，稍有油分，色度稍淡。

2.2 不同烘烤工艺参数组合处理后中部烟叶主要经济性状分析

由表4可以看出，单叶质量、上等烟比例、中上等烟比例、橘黄烟比例和柠檬黄烟比例，均是T2处理后的烟叶质量最高，且对比CK显著提高了单叶质量、上等烟比例、中上等烟比例和橘黄烟比例，显著降低了青筋烟比例和叶基光滑比例。T1显著提高了上等烟比例及降低了叶基光滑比例，但中上等烟比例和柠檬黄烟比例相较CK有着显著下降。总体而言，T2处理后的烟叶质量最好。

2.3 不同烘烤工艺参数组合处理后中部烟叶常规化学成分分析

由表5可知，T1和T2处理后烟叶的总糖、还原糖、总氮、蛋白质均较CK均有所提高，钾含量较CK分别降低了0.17个百分点和0.07个百分点，但差异均不显著。而T1处理后烟叶烟碱含量和氯含量较CK显著提高，但仍在适宜范围内。三个处理的总糖、还原糖均偏高，总氮、烟碱，氯含量和钾氯比为适宜，蛋白质、钾含量和氮碱比稍低。

2.4 不同烘烤工艺参数组合处理后中部烟叶香气物质分析

对比分析3组烘烤工艺参数组合试验的测定结果（表6），为了便于分析，将测出的26种香气物质划分为质体色素降解产物、棕色化反应产物、苯丙氨酸类、其它类香气物质总量等4类进行分析。由表6可知，3种烘烤工艺处理后烟叶中的香气物质总量并无显著差异。T2处理后烟叶中的苯丙氨酸类香气物质总量较另外两个烘烤工艺有显著提高，苯丙氨酸类致香物质可以使烟叶散发果香和清香，且其中的苯甲醇和苯乙醇的挥发对于增加烟叶的花香味发挥着重大作用。与CK相比，T1处理后烟叶的质体色素降解产物总量和香气物质总含量提高了2.21%和1.53%，但并无显著差异;而棕色化反应产物总量降低了5.87%、苯丙氨酸类总量显著降低28.37%。

2.5 不同烘烤工艺参数组合处理后中部烟叶评吸质量分析

由表7可以看出，T1处理后烟叶的香气质较好，香气量较多，浓度较浓，杂气尚轻，劲头稍大，余味尚干净，燃烧性稍好，灰分灰白，且劲头较CK有显著改善。T2处理后烟叶的香气质好，香气量多，浓度较浓，杂气尚轻，劲头适中，余味尚干凈，燃烧性较好，灰分白，且香气质、劲头、燃烧性、灰分较CK有显著改善。CK处理后烟叶的香气质较好，香气量较多，浓度较浓，杂气适中，劲头较大，余味尚干净，燃烧性适中，灰分灰白。3个处理中T2的使用价值最高，且较CK有显著性提高。

3 结论与讨论

3.1 讨论

烟叶的等级质量和外观质量直接决定了其经济价值的大小，而香气质量则是评定烟叶内在质量的核心指标[17]。国内外研究普遍认为，烟叶成熟和调制过程是香气降解、香气物质形成和转化的主要时期，烤烟大部分香气物质在变黄期和定色期形成。高玉珍等[18]研究了不同变黄温湿度条件对烟叶致香物质的影响，结果表明，当干球温度为38 ℃，相对湿度为85%～88%时，可以提高烟叶中致香物质含量，有利于改善烟叶的内在品质。高远等[19]通过主成分分析法建立了烟叶香气质量评价模型，认为低温中湿变黄有利于提高中部叶的香气质量。许威等[20]指出适当提高定色前期的湿球温度，可以加深烟叶的颜色，中部烟叶的外观质量、评吸质量和化学成分评价分值也相应提高。曾志三等[21]指出，从兼顾均价和上等烟率的角度以及实际生产操作考虑，烘烤变黄阶段的温度和相对湿度分别恒定在37.5～38 ℃和85.0%～88.0%，即干湿球差1.5～2.0 ℃为宜。除此之外，随着通信技术的快速发展，其在烟叶生产上有了更加广阔的应用。王桂梅等[22]对密集烤房控制仪进行改造，通过对循环风机和助燃风机的控制，来达到调控温湿度的目的，提高了烟叶的烘烤质量;张保全等[23]构建了以单片机、电源模块和GPRS远程通信模块组成的设备，无需改造烤房，即可使“云计算”和烟叶烘烤完美结合，提高了对烘烤温湿度控制的精度和烘烤质量，又降低了劳动强度。

因此，烟叶的烘烤过程是一个受许多因素影响的系统工程，涉及的不仅仅是湿度，只有进行多因素组合的优化研究，才能更好的应用到实际烘烤过程中。本研究结果表明，变黄期中湿定色期低湿的组合，变黄期干湿差为1.5 ℃，能使烤后烟叶质量得到一定的改善，与前人所研究结论相符合。这可能是因为湿球温度的提高有利于烟叶发汗，使烟叶的失水速度与变黄速度相协调，让烟叶在变黄的同时可以变软。烟叶的变化趋于协调，既可以让烟叶内部物质转化充分，又可以使其得到及时的固定，从而减少僵硬光滑烟的比例。

采用同步预热低湿变黄，同步预热可使烟叶中的水分提前排出一部分，随后干湿差为2 ℃的烤房环境，能进一步使烟叶变黄脱水，然后将湿球调整至35 ℃，将水分排出烤房，减缓变黄速度，加快排水进程，让烟叶的变化能够更加合理;而采用传统三段式烘烤，由于烘烤过程中变黄速度快于失水速度，且当地烟农拉长变黄期的时间使烟叶内的水分排出，造成变黄过度，固定的香气物质少，烘烤质量下降。

3.2 结论

同步预热低湿变黄烘烤工艺处理后烟叶的外观质量最好，上等烟比例、中上等烟比例最多，其与变黄期中湿，定色期低湿烘烤工艺处理后烟叶中的青筋烟比例和叶基光滑比例均低于传统三段式烘烤，特别是感官评吸中燃烧性、灰分和使用价值的得分显著高于另外两个处理;变黄期中湿，定色期低湿烘烤工艺处理后烟叶外观质量居中，与传统三段式相比，香气物质总含量及感官评吸中香气质、杂气、燃烧性、灰分和使用价值得分均高于传统三段式，但无显著性差异。

综合以上各种结果，可以得出：从传统三段式烘烤工艺中延伸出的同步预热低湿变黄烘烤工艺处理后烟叶质量最好，明显改善了江西吉安烟区烤后烟叶容易出现颜色淡，结构紧密，光滑等现象，在一定程度上提高了中部烟叶的可用性。

参考文献：

[1]谢鹏飞，邓小华，曾中，等.密集烘烤关键温度点湿度控制对烤烟理化性状的影响[J].天津农业科学，2012，18（5）：95-99.

[2]詹军，武圣江，贺帆，等.密集烘烤干筋期温湿度对上部烟叶外观质量和内在品质的影响[J].甘肃农业大学学报，2011，46（6）：29-35.

[3]邓小华，曾中，谢鹏飞，等.密集烘烤关键温度点不同湿度控制烤烟主要化学成分的动态变化[J].中国农学通报，2013，29（6）：213-216.

[4]詹军，宫长荣，李伟，等.密集烘烤干筋期干球和湿球温度对烟叶香气质量的影响[J].湖南农业大学学报，2011，37（5）：484-489.

[5]刘要旭，卢晓华，蔡宪杰，等.烘烤湿球温度对皖南烟叶焦甜香风格的影响[J].中国烟草科学，2018，39（2）：89-95.

[6]王威威，陈顺辉，高文霞，等.变黄期和定色期不同烘烤工艺对翠碧一号烟叶细胞壁物质的影响[J].热带作物学报，2016，37（5）：1003-1008.

[7]王爱华，王松峰，许永幸，等.变黄温度对烟叶密集烘烤过程中香气物质和氨基酸含量的影响[J].中国烟草科学，2014，35（3）：67-73.

[8]贺帆，王涛，王战义，等.变黄期不同温湿度对烘烤中烟叶蛋白质降解及酶活性的影响[J].中国烟草学报，2014，20（5）：80-86.

[9]袁芳，邓井青，邓小华，等.湘南浓香型稻作烟区密集烘烤不同阶段升温速度组合研究[J].作物研究，2013，27（6）：653-656.

[10]李传玉，杨辉，王玉平，等.不同烘烤工艺对烟叶主要质量性状的影响[J].贵州农业科学，2008（5）：155-157.