涪陵区K326烟叶烘烤酶促棕色化反应调控措施建议

李向鹏

摘   要   结合烟叶烘烤实践和相关研究资料，分析了重庆市涪陵区K326烟叶酶促棕色化反应的产生原因，并提出了6条调控措施：建立“准采证”制度，科学编烟装炕，执行科学的烘烤工艺，整改不规范的烤房，建立职业烘烤师制度，科学栽培。

关键词   烟叶;K326;烘烤;棕色化反应;对策;重庆市涪陵区

中图分类号：S572   文献标志码：C    DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2020.22.008

近年来，由于K326烟叶独特的香气风格和充足的香气量，愈发受到工业企业的亲睐。重庆市中烟有限责任公司已将该品种的烟叶作为天子品牌的龙骨材料，但该品种在烘烤上易发生酶促棕色化反应，烤后烟叶挂灰严重，杂色大，蒸片和黑糟多，导致烟农种植积极性不高，工业需求得不到满足。可见，减少重庆市涪陵区K326烟叶烘烤酶促棕色化反应已成为目前亟待解决的一个难题。

1 酶促棕色化反应的概念及影响因素

1.1 概念

棕色化反应分为酶促棕色化反应和非酶棕色化反应。酶促棕色化反应需要酶的参与，参与反应的酶是多酚氧化酶（PPO），反应底物为多酚类物质，反应产物为醌类物质，醌类物质进一步聚合，形成颜色较深的棕色物质，体现在烟叶烘烤上，烟叶就变成了黑色、棕色，使用价值大大降低。非酶棕色化反应不需要多酚氧化酶的参与就可发生，也称美拉德反应。

1.2 影响因素

大体来讲，酶促棕色化反应的影响因素可分为内因和外因。内因包括植物含水量、多酚类物质含量，多酚氧化酶活性、还原类物质特性和组织细胞损坏程度[1];外因包括氧气浓度、温度、相对湿度等。烟叶中多酚类物质主要包括咖啡酸、绿原酸、芸香苷等。多酚氧化酶的活性主要受温度的影响，在适宜的温度范围内时活性较高，在适宜温度范围外，尤其是高于适宜温度范围时，其活性不同程度地受到抑制[2]。烟叶烘烤棕色化反应是内因和外因共同作用的结果，一般认为，烤房内的烟叶，如果失水量小于50%、温度高于44 ℃且相对湿度达60%以上，棕色化反应就会发生[3]。

2 K326烟叶酶促棕色化反应的产生原因

2.1 成熟采收不到位

已有研究表明，随着烟叶成熟度的提高，多酚氧化酶的活性呈下降趋势;多酚氧化酶活性低，可以大幅减少棕色化反应[4-5]。涪陵区部分烟农对中上部叶的成熟标准掌握不到位，或者因担心在田间养熟的过程会发生病害损失，欠熟采收的现象时有发生。这样，由于烟株体内多酚氧化酶活性仍处于较高水平，烘烤过程中烟叶酶促棕色化反应极易发生。

2.2 编烟装炕不科学

部分烟农编烟过密，有时采取的是“叶面相靠”的方法，此种方法可以显著增加每竿的编烟量和烤房单位面积的装烟量。部分烟农每竿的编烟量达到150片，单炕装烟量也达到450竿左右（三层烤房）。由于编烟过密，在烘烤过程中烟叶过分拥挤，烘烤中排湿不畅，烟叶间形成了高湿的环境，在定色期高温的共同作用下，烟叶酶促棕色化反应较为严重。

2.3 品种烘烤特性较差

据王传义研究表明，K326品种烘烤72h叶绿素降解量85.13%，烘烤过程中多酚氧化酶活性较高[6]。根据《烤烟品种烘烤特性评价标准》（YC/T311—2009）可知，K326品种易烤性中等，耐烤性较差。邱妙文等研究指出，K326叶绿素降解量为87.35%，易烤性中等，多酚氧化酶活性波动最大，耐烤性相对最差[7]。涪陵区近几年的烘烤实践表明，K326品种变黄特性中等，不易失水，易出现黄干不协调，易发生酶促棕色化反应，烘烤特性较差。

2.4 烘烤方法不科学

2.4.1 低温时间偏长

韩锦锋等研究指出，变黄阶段烤房低温时间偏长时，多酚氧化酶活性相对较高，此时即使变黄十分充分也难于进行定色，易形成黑糟烟叶[8]。涪陵烟区部分烟农担心烟叶变黄不够、失水不够，在38 ℃之前（含38 ℃）的累计烘烤时间超过50 h，甚至更长，这就导致烟叶内在物质消耗过多，后期不耐烤，易发生酶促棕色化反应。

2.4.2 变黄期湿球温度偏低

童旭华研究指出，要关注烟叶烘烤全过程的湿球温度，便于烟叶正常脱水，减少棕色化反应[9]。一般认为，变黄期的湿球温度基本代表了烟叶本身的温度，也称叶温，叶温跟烟叶失水速度具有显著的正相关关系。涪陵区部分烟农在干球温度40 ℃和42 ℃的对应的湿球温度均为36.5 ℃左右，湿球温度较低，叶温处于相对较低水平，烟葉失水慢。烟农当发现烟叶失水不够时，又往往将湿球温度降低1 ℃左右。湿球温度降低后，大量冷空气通过进风门进入烤房，造成叶温进一步降低，烟叶更不容易失水，又不能升温。烟农只有通过大幅延长时间来试图解决问题，但往往适得其反，进一步导致烟叶内在物质的过度消耗，当进入定色期时，酶促棕色化反应就不可避免了。部分烟农变黄期湿球温度使用现状见表1。

2.5 烤房排湿性能差

涪陵区部分烤房回风口面积过大，超出了“长

1.4 m、高0.4 m”的国家标准要求，使烤房排湿性能差。这样，烤房内易形成高温高湿的环境，定色时烟叶极易发生酶促棕色化反应。

2.6 烟农烘烤管理松散

由于没有配置专门的烘烤师，部分烟农在烘烤期间未将主要精力放在烘烤上，既忙烘烤，又忙田间后期管理，往往顾此失彼。烤房大幅掉温、关键温度点预设时间不充裕、烤房自动升温的现象时有发生。这些都导致了酶促棕色化反应的发生。

2.7 栽培措施不合理

2.7.1 施氮水平较高

据韩锦锋等研究，在高水肥条件下所形成烟叶，多酚氧化酶活性往往较高，一般都在0.3 Vc mg/min·gFW以上，黑暴烟甚至高达0.4 Vc mg/min·gFW[8]。涪陵烟区土壤速效氮含量较高，一般在200 mg·kg-1左右。部分烟农认为烟草部门指导的每

667 m2施纯氮量较低，担心烟叶产量低，存在私加肥料的现象。这就造成氮肥超标，烟叶不易成熟落黄;烘烤中多酚氧化酶活性较高，酶促棕色化反应较为严重。

2.7.2 打顶时间不合理

打顶时间的早晚对烟叶多酚物质含量，进而对烟叶烘烤棕色化反应具有显著的影响。张永安等研究表明，随着打顶时期的推迟，烟叶多酚类物质含量逐渐升高[10]。多酚类物质是酶促棕色化反应的底物，其含量越高则越易发生酶促棕色化反应。涪陵烟区部分烟农打顶时间不合理：1）有些田块打顶偏晚、偏高，造成塔形烟，不但烟叶内含物质较少，而且多酚类物质的相对含量偏高，烘烤时酶促棕色化反应不易控制;2）有些田块打顶偏早、偏低，造成伞形烟，烟株氮素积累较多，虽然此时烟叶体内多酚类物质含量不是最高，但是多酚氧化酶的活性高，烘烤时酶促棕色化反应也较为严重。

3 K326品种烟叶酶促棕色化反应的调控措施

3.1 建立“准采证”制度

涪陵烟草部门出台专门考核政策，对所有烟田实行“准采证”制度。烟农采收前，必须向技术员进行申请，技术员现场确认成熟度达标后，向烟农发放“准采证”，避免烟农采欠熟烟叶。对于不执行“准采证”制度的烟农，按照既定的考核政策，减小补贴力度。

3.2 科学编烟装炕

通过加强培训，强化检查考核，纠正“叶面相靠”的编烟方法，规范编烟密度和装炕密度，做到每竿编烟110～130片，单炕装烟量380～410竿。对于不执行标准的烟农，对照先行出台的政策，减小补贴力度。

3.3 执行科学的烘烤工艺

3.3.1 缩短低温变黄时间

干球温度36 ℃稳温时间不超过6 h，叶尖变黄即可;然后，以2 h升1 ℃的速度升温至38 ℃，烘烤13～15 h后，以2～3 h升1 ℃的速度升温至40 ℃，充分延长时间烘烤。干球温度36 ℃、38 ℃和40 ℃对应的稳温时间和烟叶变化标准见表2。

3.3.2 合理提高变黄期湿球温度

在干球温度40 ℃、42 ℃对应的湿球温度用37 ℃左右，注意湿球温度不能大起大落，干球温度42 ℃时湿球不宜超过37.5 ℃。变黄期关键温度点湿球温度设置及烟叶变化标准见表3。

3.3.3 干球温度42 ℃结束时严格达到失水标准

在干球温度42 ℃结束时，高温层烟叶务必勾尖，低温层烟叶务必达到发软塌架后，再转火进入定色期。

3.4 整改不规范的烤房

严格按照长1.4 m、高0.4 m的国家标准要求，对烤房回风口进行整改，保证烤房良好的排湿性能，避免在定色初期形成高温高湿的环境，杜绝棕色化反应的发生。

3.5 建立职业烘烤师制度

针对烟农烘烤期间精力不够疏于烘烤管理的问题，建立职业烘烤师制度，由烟草部门通过培训、考试筛选的方式，建立职业烘烤师队伍，每6座左右烤房配备1名烘烤师进行专职烘烤，烟草部门出台专项政策为烘烤师发放工资，不足部分由烟农自筹资金补足，同时加强对烘烤师队伍的动态培训管理，提高烟农对服务效果的满意度。

3.6 科学栽培

3.6.1 合理控氮

加强涪陵植烟土壤肥力水平普查，特别是加强对土壤速效氮的普查，土壤速效氮含量200 mg·kg-1左右的土壤，每667 m2施无机纯氮3 kg左右，含量在120～200 mg·kg-1的土壤，每667 m2施无机纯氮4 kg左右;速效氮含量在120 mg·kg-1以下的土壤，每667 m2施无机纯氮4.5 kg左右。同时每667 m2配施150～200 kg的有机肥，提高土壤理化状况，促使烟株氮素影响均衡。加强烟农考核，对私加肥料的烟农减小补贴力度，甚至不予补贴。

3.6.2 科学打顶

第一次在烟株现蕾后只打花序部分。在10～15 d后进行观察，根据烟株长势，酌情决定是否打掉部分顶叶：如烟叶营养充足，则不再打顶叶;如营养一般或较差，则打掉2～3片顶叶。该打顶技术灵活性强，可以有效杜绝伞形烟、塔形烟，实现烟株“腰鼓形”，同时防止烟株多酚氧化酶活性过高，适当降低烟株内多酚类物质含量，可降低烘烤酶促棕色化反应发生的程度。

参考文献：

[1] 杨树勋.棕色化反应的理论与实践[J].作物研究，2020（1）：97-102.

[2] 戴亚，唐宏，施春华，等.烟草多酚氧化酶的分离提纯及性质研究[J].中国烟草学报，2001（4）：6.

[3] 杨树勋.烟叶烘烤原理及技术研究进展[J].作物研究，2018（6）：541-544.

[4] 冉邦定，刘敬业，李天福，等.烤烟K326成熟期五种酶动态的研究[J].中国烟草学报，1993（2）：13-20.

[5] 宋洋洋，张小全，杨铁钊，等.烟叶采收成熟度对烘烤过程中酶促棕色化反应相关指标的影响[J].西北植物学报，2014（12）：2459-2466.

[6] 王传义.不同烤烟品种烘烤特性研究[D].北京：中国农业科学院，2008.

[7] 王行，周亮，柯油松，等.不同烤煙品种上部烟叶烘烤特性研究[J].云南农业大学学报（自然科学），2014（4）：619-622.

[8] 韩锦锋，李荣兴，韩富根，等.烤烟烘烤过程中多酚氧化酶活性变化规律的初步探讨[J].中国烟草，1984（3）：4-8.

[9] 童旭华.上部烟叶带茎烘烤技术研究[D].长沙：湖南农业大学，2009.

[10] 张永安，周冀衡，黄义德，等.不同打顶时期对上部烟叶物理性状及化学成分的影响[J].安徽农业科学，2006（21）：5567-5569.

（责任编辑：敬廷桃）