喷施不同生物制剂对采青烟叶变黄及品质的影响

方志鹏，俞玉发，潘照芬，许 斌

(云南省烟草公司 曲靖市公司，云南 曲靖 655000)

烟叶采收成熟度是烟叶烘烤的关键，直接影响其品质形成，包括烟叶物理外观、化学成分协调性、致香成分及感官质量[1,2]。在实际生产过程中，烤烟生育后期存在降雨多、光照不足或前期肥迟缓等多种因素影响烟叶的正常生长发育，导致烤烟在采收烘烤季节容易发生返青，难以成熟落黄，烤后烟叶出现青筋及青片现象[3，4]，影响烟叶的工业可用性。针对上述问题，典瑞丽等[5]、徐威等[6]通过优化烘烤工艺来改善返青及采青烟叶品质。王得炼等[7]、杨家旺等[8]研究了采收方式对返青烟叶品质的影响，并提出早采下部叶、充分养熟中上部叶的采收方法有助于促进烟叶落黄。张晓龙等[9]通过提取烟草内源物质来改善田间不适用鲜烟叶的烘烤品质。刘光快等[10]在采后烤前的烤烟上喷施硫代硫酸钠、硫脲、苹果酸等化学试剂，来提升上部烟叶品质，其中苹果酸效果最为明显。但目前在烘烤前采用配施生物酶制剂，促进烟叶变黄，改良采青或返青烟叶烘烤技术的研究还鲜见报道。因此，本研究以2片底脚叶为对象，设置10个生物制剂组合进行试验，以促进采青或返青烟叶变黄，提升烟叶的工业可用性。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2017年7～8月在昆明市石林县长湖镇雨胜村进行，供试烟叶为从下至上共4片叶，供试品种为云87。供试烤房为气流上升式土烤房，装烟室规格2.7 m×2.7 m×5.0 m，2路5棚，底棚高度180 cm(距离地面)，顶棚高度480 cm(距离地面)，棚距75 cm。

1.2 试验设计

试验选取生物制剂为：淀粉酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶、乙烯，共4个因素，分别设置3个水平，不同因素梯度设置及设计方案见表1。

表1 试验设计方案 mg/kg

喷施生物制剂前将烟叶编竿进行晾软处理，以控制水分含量在83%～85%。晾软烟叶水分达到上述要求以后，进行生物制剂的喷施，喷施后紧密挂置起来用黑色塑料薄膜进行密封包裹，以增温促进变黄，均喷施0.35 mg/kg链霉素。

各处理烟叶烘烤工艺如下：干球温度39 ℃，湿球温度33～34 ℃，烟叶发软，稍勾尖；干球温度45 ℃，湿球温度36～37 ℃，烟叶小卷筒，主脉发软发白；干球温度47 ℃，湿球温度36 ℃，烟叶大部分黄片黄筋，主脉明显发软；干球温度54 ℃，湿球温度39 ℃，烤后烟叶完全干筋。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 烟叶石油醚、色素和氨基酸含量的测定 石油醚提取物含量的测定采用差量法[11]，叶绿素a、叶绿素b、叶绿素、类胡萝卜素含量的测定采用分光光度法[12]，氨基酸含量的测定采用分光光度法[12]。

1.3.2 淀粉酶、多酚氧化酶活性的测定 总淀粉酶活性的测定采用3，5-二硝基水杨酸比色法[13]，多酚氧化酶活性的测定采用分光光度计法[14]。

1.3.3 烟叶常规化学成分含量的测定 试样制备采用烘箱法(YC/T 31—1996)；烟碱、水溶性糖、还原糖、氯、总氮含量的测定采用连续流动法(YC/T 159～162—2002)；钾含量的测定采用连续流动法(YC/T 217—2007)；蛋白质含量的测定采用连续流动法(YC/T 249—2008)；淀粉含量采用酸解法测定[11]。

1.3.4 烟叶感官质量评价 将各处理烟叶切丝后卷制成长70 mm、圆周27.5 mm的烟支，经过挑选、平衡水分后，由郑州烟草研究院9名具有中级评吸资格证的专家以YC/T 138—1998烟草及烟草制品感官评价方法为基础，按单料烟“标度值”标准统一进行感官质量评吸鉴定，并采用“九分制”标准打分，香气质、香气量、杂气、浓度、刺激性、余味、燃烧性、灰色的满分均为9分，劲头以文字描述，不计得分。烤烟感官质量总分按参考文献[15]计算，香气质、香气量、刺激性、余味、杂气的权重依次为0.30、0.30、0.08、0.15、0.17。

2 结果与分析

2.1 不同处理烟叶色素含量及类叶比变化

2.1.1 不同处理叶绿素a含量的变化趋势 由表2可知，10个处理在捂黄过程中叶绿素a含量存在显著或极显著差异。捂黄17 h时，T1、T10处理叶绿素a降解速度最快。捂黄77 h时，T7处理叶绿素a含量最低，显著低于其他处理，降幅达87.05%；T3、T4处理降幅较小，分别为41.75%、67.40%；其他处理间无显著差异，降幅均在80%以上。烤后烟叶以T5、T7、T9处理叶绿素a含量较低，显著低于其他处理，降幅处于87.93%～89.33%，但与对照T10无显著差异。

表2 在捂黄过程中不同处理的叶绿素a含量的变化 μg/g

2.1.2 不同处理叶绿素b含量的变化趋势 由表3可知，捂黄17 h时T1处理叶绿素b降解速度最快；捂黄77 h时T5、T6、T7和T10处理叶绿素b含量较低，且4个处理间无显著差异，但显著低于T3、T4、T8处理，降幅在87.28%～89.59%。烤后烟叶以T5、T7、T9和T10叶绿素b含量较低，显著低于T2、T3、T4处理，与其他处理间无显著差异。上述研究结果表明，不同外源物质喷施对烟叶叶绿素b转化影响不同，其中T5、T7处理优于其他处理，但与对照无显著差异。

表3 在捂黄过程中不同处理的叶绿素b含量的变化 μg/g

2.1.3 不同处理叶绿素总量的变化趋势 由表4可知，捂黄处理前期(17 h)T1、T10处理烟叶总叶绿素含量变幅较大；捂黄后期(77 h)T6、T7、T10处理总叶绿素含量较低，显著低于T3、T4和T8处理，与其他处理间无显著差异，降幅为84.58%～87.19%。烤后烟叶对比分析发现，T5、T7、T9、T10处理叶绿素总量较低，显著低于T3和T4处理，降幅为87.98%～89.11%，且4个处理间无显著差异。可见，T5、T7、T9处理能够有效促进叶绿素转化，与对照间无显著差异。

表4 在捂黄过程中不同处理的叶绿素总量的变化 μg/g

2.1.4 不同处理类胡萝卜素含量的变化趋势 由表5可知，10个处理烟叶类胡萝卜素总量变化速度不同，存在显著差异。捂黄前期(17 h)T3、T4、T6、T8、T9和T10处理类胡萝卜素含量增加较快，增幅在33.92%以上；捂黄29 h后，T10增长减缓；捂黄77 h后T3处理类胡萝卜素含量最高，极显著高于其他处理，其次为T2、T5、T6、T8、T10处理，显著高于T1、T4和T7处理。烤后烟叶除T3、T4处理外，其他处理烟叶类胡萝卜素含量增幅较大，增幅在50.11%～57.78%。

表5 在捂黄过程中不同处理的类胡萝卜素总量变化 μg/g

2.1.5 不同处理烟叶的变黄速度比较 由表6可知，T6和T8处理类叶比从捂黄29 h开始大于0.600，T2、T4、T5处理从捂黄41 h开始类叶比大于0.600，T10处理从捂黄53 h开始大于0.600，喷施生物制剂能使烟叶变黄时间缩短12～24 h。烤后烟叶各处理间类叶比存在极显著差异，其中T7、T9处理极显著高于其他处理，其次为T10处理，T1、T2、T5、T6、T8处理居中，T3和T4处理类叶比极显著低于其他处理。

表6 在捂黄过程中不同处理的类叶比变化

2.2 不同处理酶活性的变化

2.2.1 不同处理捂黄过程中淀粉酶活性的变化 由表7可知，捂黄过程中各处理间淀粉酶活性存在极显著差异。捂黄开始时，各处理烟叶的淀粉酶活性差异较小。在捂黄17 h和捂黄29 h时，T6处理淀粉酶活性最高，其次为T5。捂黄41 h时，T2处理烟叶的淀粉酶活性最高。捂黄53 h时，T2、T8处理烟叶的淀粉酶活性较高，显著高于其他处理。捂黄65 h和捂黄结束时各处理烟叶的淀粉酶活性减小，捂黄65 h时以T10处理最高，捂黄77 h时以T8处理最高，均显著高于其他处理。整体上，T1、T2、T5、T7、T8处理在捂黄过程中烟叶淀粉酶维持一个较高的活性。

表7 在捂黄过程中不同处理的淀粉酶活性变化 mg/(kg·min)

2.2.2 不同处理捂黄过程中多酚氧化酶活性的变化 由表8可知，捂黄开始时，T5处理多酚氧化酶活性较高，显著高于T2和T6处理。捂黄17 h时，T7处理多酚氧化酶活性最高，T5处理烟叶的多酚氧化酶活性最低。捂黄29 h时，T3、T5处理烟叶的多酚氧化酶活性较低。在捂黄41 h时，T3、T4、T5、T8处理烟叶的多酚氧化酶活性较低。捂黄53 h时，T2、T3、T5、T8处理烟叶的多酚氧化酶活性较低。捂黄65 h时，T1、T3、T4、T10处理烟叶的多酚氧化酶活性较低。捂黄结束时，各处理烟叶的多酚氧化酶活性较之前有了一个明显的上升，但T2、T4、T5较低。整体上，T1、T6、T7、T8、T10处理过程中烟叶多酚氧化酶维持一个较高的活性，而T2、T5、T9多酚氧化酶维持一个较低的活性，有利于防止烟叶发生酶促棕色化反应。

表8 在捂黄过程中不同处理间多酚氧化酶活性的变化 mg/(kg·min)

2.3 不同处理烤后烟叶化学成分含量

从表9可以看出，2片底脚叶整体上总糖、还原糖、淀粉含量偏低，蛋白质含量偏高。具体来看，除氨基酸外，其他化学成分指标在10个处理间存在显著差异(P<0.05)。T5处理的总糖、还原糖含量极显著高于对照及其他处理，但其蛋白质含量极显著低于对照及其他处理。T7处理钾离子含量显著高于其他处理，T8的处理总植物碱含量显著高于其他处理，T5处理的钾离子、氯离子、总植物碱含量居中。

表9 不同处理烤后烟叶常规化学成分含量

2.4 不同处理烤后烟叶感官评吸质量

从表10可以看出，与对照(T10)相比，除T1处理烟叶外，其余喷施生物制剂的各处理烟叶的感官评吸质量均有一定改善，尤其以T2和T5处理烟叶的感官评吸质量表现较好，其中T2处理烟叶的香气质细腻，香气量有，刺激性较大，略有生津感，枯焦气较重，青杂气较轻，辣味重；T5处理烟叶的香气质细腻，香气量稍有，枯焦气多于青杂气，浓度较淡，刺激较小，余味、辣味微有，涂层感稍有，微苦。

表10 不同处理烤后烟叶感官质量评吸得分

3 结论与讨论

本研究结果表明，10个处理烟叶变黄过程中色素含量、酶活性、烤后烟叶化学成分含量及感官质量均存在显著或极显著差异。在捂黄过程中，T2、T4、T5、T6和T8处理较对照提前10～20 h变黄，能够显著缩短变黄时间。烘烤结束时，叶绿素总量以T5、T7和T9降幅最大，达87%以上，其含量显著低于其他处理；类胡萝卜素除T3、T4处理外，其他处理增幅均在100%以上，T5处理烟叶类胡萝卜素含量居中；总糖、还原糖含量以T5处理最高，显著高于对照及其他处理，蛋白质含量显著低于其他处理，T3、T4处理蛋白质、T1处理淀粉含量显著高于其他处理，化学成分协调性较差；与对照相比，除T1处理外，其余喷施生物制剂的各处理烟叶的感官评吸质量均有一定改善，尤其以T2和T5处理烟叶的感官评吸质量表现较好。综上所述，T5处理能够缩短烟叶变黄时间，降低叶绿素含量，提升烤烟化学成分协调性和感官质量，是较佳组合。

返青或采青烟叶含水量、叶绿素和蛋白质含量增加，导致其生理特征和烘烤特性发生了很大变化，烘烤时变黄较慢，脱水难，烤后青烟率高，极大降低了烤后烟叶的经济性状和使用价值。通过采收方式、烘烤工艺等提升返青烟叶品质的研究较多，吴锡刚等[16，17]研究了非正常烟叶形成的原因，并从烘烤工艺方向改善返青烟叶品质。普元柱等[18]采用味蛋白酶处理烟丝，其感官品质明显改善，杂气和刺激性降低。何邦华等[19]利用果胶酶处理烟丝发现，美拉德反应产物增加了67.2%。樊文举等[20]在烘烤前于烟叶表面喷洒7种不同的外源酶制剂，研究发现添加果胶酶能够改善烟叶的香气质量，与本研究结果较为一致。但本研究发现，T5、T7、T9处理相比于其他处理能够有效降低烟叶叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量，但与对照间无显著差异，分析其原因，可能是影响叶绿素转化的条件较多，且内在叶绿素降解酶受外源物质影响不同，因此，有必要在后续试验中继续探讨添加外源物质对烤烟内在酶活性变化的影响，从而筛选更优组合为提升采青或返青烟叶的经济性状和使用价值提供新的途径。