烤烟新品系09011的烘烤特性

曾 航， 蒋 垚， 陈宏涛， 杨仲梁， 鲁逸飞， 顾会战， 何佶弦， 王松峰， 鲁黎明*

(1.四川农业大学 农学院，四川 成都 611130； 2.四川省烟草公司 广元市公司， 四川 广元 628017； 3.中国农业科学院 烟草研究所， 山东 青岛 266101)

烘烤是烤烟由农产品向卷烟工业原料转变的第一道工序，同时也是烟叶质量形成的关键环节，决定烟叶的可用性[1]。研究烤烟的烘烤特性是制定烘烤方案的重要依据，有利于避免烟叶烤坏，实现质量与效益双赢，并对烤烟品种的特色彰显发挥着重要作用。烟叶的烘烤特性包括易烤性和耐烤性，易烤性主要反应烟叶的变黄特性，也体现变黄后定色的难易程度；而耐烤性主要指定色阶段对环境的敏感性和易受性。气候、土壤、栽培措施、叶片着生部位、成熟度及品种特性等均影响烟叶的烘烤特性[2-5]。其中，品种是影响烟叶烘烤特性的内在因素，不同品种的烘烤特性存在差异[6]。有研究表明，K326、毕纳1号、NC55和贵烟2号较易烘烤[1,7]，YY-08[8]、云烟85较好烘烤；而翠碧一号、红花大金元失水快，变黄慢，较难烘烤[9-12]，粤烟97易烤出青筋或杂色[13]。因此，研究不同品种、不同部位烟叶的烘烤特性，制定相应的烘烤工艺参数，对提高烟叶质量、增加烟农收入和满足优质卷烟原料的供应具有重要意义。

烤烟新品系09011由四川省烟草科学研究所培育，于2016年通过农作物品种审定委员会审定。该品系具有清香型突出、上等烟比例高、根系发达、叶面积大、肥料利用率高和抗病性好等优点[14]。近年来，各地对烤烟新品系09011已经开展了生态适应性[15]、移栽期[16]、种植密度和施肥水平等[17]相关研究。但关于09011的烘烤特性却缺乏系统与深入研究，导致生产示范中没有形成一整套完整的烘烤体系，烟叶烤坏率较高，阻碍了09011的进一步示范与推广。为此，采用暗箱烘烤方法，研究烤烟新品系09011的变黄性、失水速率、色素降解速度及多酚氧化酶活性等的变化，以期为09011的示范推广及烟叶烘烤提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 材料

烤烟品种：烤烟新品系09011，由四川省烟草科学研究所提供；云烟87，当地生产上主栽品种。

1.2 方法

1.2.1 试验设计 试验于2017年在广元市普安镇广元市烟草公司科研基地进行，每个品种为1个处理，共设2个处理，分别为09011和云烟87(对照)，3次重复。每小区种植60株，行距1.2 m，株距0.5 m。于2017年2月1日育苗，4月15日移栽。田间管理参照《广元市烟草公司优质烟叶生产技术规程》进行。烟叶正常落黄成熟时，每个处理各小区采收具有代表性的上部(16～18叶位)、中部(第10～13叶位)和下部(第3～5叶位)各20片鲜烟叶。

1.2.2 烟叶烘烤 参照文献[7,18]的方法，采用小型烤箱进行暗箱烘烤试验。该烤箱为电加热型定制烤箱，温湿度可实现自动控制，每次烘烤500片烟叶。

1.2.3 项目测定 暗箱烘烤过程中每隔12 h取样1次，用于测定烟叶水分、叶绿素和类胡萝卜素含量及多酚氧化酶活性，共取样7次；同时观察记录叶片形态和色泽变化。水分采用杀青烘干法测定[19]，叶绿色和类胡萝卜素含量采用分光光度法测定[20]，多酚氧化酶活性参照朱广廉等[21]的方法测定，3次测定的平均值为最终测定数值。

1.3 数据处理

采用Excel 2010和SPSS 22.0对数据进行统计分析及制图。

2 结果与分析

2.1 成熟期鲜叶的水分含量

从表1看出，09011和云烟87成熟期鲜叶总水分、自由水和束缚水的含量变化。总水分和束缚水含量：09011和云烟87的上部、中部和下部叶分别为79.82%/63.70%和76.46%/59.32%、81.75%/64.24%和79.73%/60.14%、83.78%/61.19%和80.38%/56.61%，各部位烟叶均是09011>云烟87，且差异显著；由于烟叶束缚水失水较困难，因此，09011不易烘烤。自由水含量：09011和云烟87的上部、中部和下部叶分别为16.12%和17.14%、17.51%和19.59%、22.59%和23.77%，各部位烟叶自由水为云烟87>09011，中部叶差异显著，上部和下部叶差异不显著。束缚水/自由水：9011和云烟87的上部、中部和下部叶分别为3.95和3.46、3.67和3.07、2.71和2.38，均为09011>云烟87，且差异显著。

表1 2个品种成熟期各部位鲜叶的含水量

2.2 烟叶烘烤过程中的水分含量

叶片的失水速度及失水的多少，与烟叶的烘烤特性密切相关。从图1看出，在暗箱烘烤条件下，09011与云烟87各部位烟叶含水量的变化。上部叶：09011与云烟87失水率相差不大，36 h后的失水速率大于36 h前，0～72 h云烟87的水分含量均低于09011。中部叶：09011与云烟87失水率的变化趋势基本相同，12～24 h和48～72 h 09011的失水较云烟87快。下部叶：0～72 h云烟87的叶片含水率低于09011，且差异较明显；表明，09011下部叶的含水率较高，且不易失水，易烤性差。

2.3 暗箱烘烤烟叶变黄期的形态差异

2.3.1 上部叶 12 h时，2个品种烟叶叶尖开始萎蔫，并开始退绿；24 h时，烟叶整体均开始凋萎，1/2变黄；36 h时，烟叶基本萎蔫，2/3变黄；48 h时，烟叶完全萎蔫，基本变黄；60 h，烟叶完全萎蔫，除叶脉外，完全变黄。2个品种烟叶的萎蔫程度，在各个时间点无明显差异；但云烟87变黄程度略微晚于09011(P107彩版图2A)。

2.3.2 中部叶 2个品种中部叶的形态及颜色变化与上部叶基本一致，但其变黄速度较上部叶快(P107彩版图2B)。24 h后，其变黄程度与速度明显快于上部叶；60 h时，除主脉外，叶肉完全变黄。

2.3.3 下部叶 烟叶的形态与颜色变化与中部叶较类似。24～36 h，是烟叶变黄速度较快的时段；48 h时，烟叶基本萎蔫且变黄；60 h时，烟叶全部萎蔫，除主脉外，叶肉完全变黄(P107彩版图2C)。

2.4 暗箱烘烤烟叶的色素含量

从表2看出，0～72 h，09011和云烟87中部叶的叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量变幅分别为0.38～5.86 mg/kg和0.24～6.38 mg/kg，2.93 mg/kg和1.24～2.89 mg/kg；均随着时间的推移呈下降趋势，且36 h时下降速度最快。其中，叶绿素a：0、12 h和36 h均以云烟87>09011，差异显著；24h、48 h和72 h，均以09011>云烟87，差异显著。叶绿素b：0～72 h各时间节点，均以09011>云烟87，差异显著。类胡萝卜素：0～72 h各时间节点均以09011>云烟87，除0外的其余时间节点均差异显著。

表2 暗箱烘烤2个品种中部叶的色素含量

2.5 暗箱烘烤烟叶多酚氧化酶的活性

烟叶中多酚氧化酶活性除受烘烤环境的影响外，还受自身素质的重要影响，其中品种是其最重要的决定因素。从图3看出，09011与云烟87中部叶在72 h的暗箱烘烤过程中多酚氧化酶(PPO)活性的变化。其中，云烟87和09011分别在12 h和36 h时多酚氧化酶活性达最高，48 h时2个品种多酚氧化酶活性相同。表明，烘烤后期云烟87叶片多酚氧化酶活性较低，较易定色；09011高峰出现时间较云烟87晚24 h，可能对定色产生不利的影响。

3 结论与讨论

在烤烟生产中，烘烤是极其重要的环节，是实现烟叶生产质量与效益的重要节点。恰当的烘烤可实现并固化其在田间所形成的优良品质，并提高其商品率，保证卷烟原料的内在质量[22]。烟叶烘烤时工艺参数及烘烤曲线的制定，取决于其烘烤特性。影响烟叶烘烤特性的因素较多，主要有遗传背景及田间成熟度[23]。因此，系统、深入地研究烤烟新品种(系)的烘烤特性，对于优质烟叶的生产至关重要。

烟叶的失水及变黄特性构成了烟叶烘烤特性的主要方面[22]。烤烟叶片的总水分、束缚水含量以及束缚水与自由水的比值，对于烟叶烘烤特性的影响很大[23-25]。研究结果表明，09011各部位烟叶的总水分及束缚水含量均显著高于云烟87。束缚水含量的高低直接影响着烟叶在烘烤阶段的失水特性，束缚水含量高，则烟叶失水较困难，易烤性较差；反之，易烤性较好。因此，可以推断，09011叶片的束缚水含量较高，导致其失水困难，易烤性较差。

暗箱烘烤烟叶变黄时间的长短一定程度上反应了烟叶的变黄特性。通常变黄快而又能维持较长时间不变色的烟叶，既易烤，又耐烤，烤后黄片率高，青杂烟少，烘烤特性较好[22]。研究结果表明，09011和云烟87的变黄时间均较快，整体看，云烟87上部、中部和下部叶变黄的程度与速度均略晚或慢于09011。

棕色化反应是烟叶调制过程中常出现的现象，褐变的发生会导致烟叶的局部或全部由黄色转变为深浅不同的杂色，甚至使整片烟叶基本色丧失，造成烟叶挂灰、糊片和黑糟等现象[26]。多酚氧化酶活性在烘烤过程中的变化是影响烟叶褐变与否的决定因素。研究结果表明，云烟87烟叶烘烤12 h时多酚氧化酶活性达最高，表明其后期叶片多酚氧化酶活性较低，较易定色；与K326和粤烟98在12 h出现高峰的结果一致[27]。09011烟叶烘烤36 h时出现1个小高峰，其多酚氧酶高峰出现时间较云烟87晚24 h，可能对定色产生不利的影响。在实际生产中，各地尚需要根据09011的烘烤特性，以及烟叶的素质及成熟度，科学制定09011的烘烤工艺参数及烘烤曲线，以促进烤烟新品系09011优质烟叶的生产。