烘烤工艺对稻茬烤烟下部烟叶质量的影响

侯建林，李思军，邓小强，吴文信*，郭婷，陈焘，朱林，江智敏，徐均华，潘飞龙，邓小华*

(1 湖南省烟草公司郴州市公司桂阳县分公司，湖南 桂阳 424400；2 湖南农业大学农学院，湖南 长沙 410128；3 浙江中烟工业有限责任公司，浙江 杭州 310008)

密集烤房具有节能、省工、提升烟叶质量的优点，是我国烟叶烘烤的主要设备[1]。好的烘烤设备需要好的烘烤工艺配套，特别是由于不同烟区的生态环境和栽培技术存在差异，其生产的鲜烟叶素质不一样[2-3]，要求配套的密集烘烤工艺也不同。目前各烟区密集烤房的烘烤工艺多为以三段式烘烤工艺为基础延伸而来，如湖南烟区的“中温中湿”烘烤工艺[4]、贵州烟区的“两炖一停”烘烤工艺[5]、江西烟区的“同步预热”烘烤工艺[6]、云南烟区的“多阶梯中温中湿”烘烤工艺[7]，以及“三段六步式”[8]、“五段五对应”[9]、“八点式”[10]等多温度点精细化烘烤工艺。烘烤工艺的改进对提高各烟区的烤烟质量发挥了重要作用。由于烘烤工艺不同，烟叶所处的烘烤温度、湿度环境不同，其内部的生理生化反应不同，烘烤后的烟叶质量也不同。杨波等[11]研究认为，采取高—低—高湿球温度烘烤工艺可明显改善烟叶化学成分，提高烟叶外观质量、经济性状和感官质量，有利于烤烟优良品质的形成。江祥伟等[12]研究认为，湖南烟区采用的低温、低湿烘烤工艺对提高烟叶致香物质含量和改善烟叶品质均有较好的效果。蒋笃忠等[13]研究了密集烘烤关键温度点失水率控制对烤后烟叶质量的影响。袁芳等[14]研究了不同烘烤阶段升温速度组合对烤后烟叶质量的影响。但有关四步式烘烤工艺对稻茬烤烟下部烟叶质量的影响尚未见报道。本试验以云烟87 的下部烟叶为材料，在湖南省桂阳县开展了四步式烘烤和中温中湿烘烤的比较研究，旨在为稻茬烤烟的降本、提质、增香烘烤技术研究提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料与设计

于2021 年在湖南省桂阳县仁义镇圳头村烟稻轮作田开展试验。烤烟品种为云烟87，保留的有效叶为16 片。采收4 片下部烟叶，叶片从下至上分别标记为D1～D4。每个叶位采收120 片烟叶，按叶位分别上杆编烟，设3 次重复。采用气流上升式生物质能密集烤房。试验设四步式烘烤工艺(T1)和中温中湿烘烤工艺(T2)2 个处理。四步式烘烤工艺:黄片前期，50～66 h，干球39～40 ℃，湿球38～39 ℃，烟叶8～9 成黄，通过高温保湿变黄；黄片后期，干球40 ℃，湿球34～37 ℃，叶片发软充分塌架；黄筋前期，55 h，干球43 ℃，湿球34～37 ℃，失水至主脉发软；黄筋后期，干球45 ℃，湿球34～37 ℃，黄片黄筋；干片期，16 h，干球54～55 ℃，湿球38～39 ℃，叶片全干；干筋期，24 h，干球65 ℃，湿球40～41 ℃，主筋全干。中温中湿烘烤工艺:变黄期干球温度38 ℃，湿球温度37 ℃，至下棚烟叶基本全黄；然后以1 ℃/h 的速率将干球温度升至40 ℃，湿球温度升至38 ℃，保持温度至全房烟叶充分变黄，主脉充分变软；定色期以1℃/h 的速率将干球温度升至55 ℃，湿球温度升至40 ℃，保持温度至全房烟叶干燥；干筋期以1 ℃/h 的速率将干球温度升至68 ℃，湿球温度升至42 ℃，直到主脉完全干燥。

1.2 测定项目及方法

(1)烤后烟叶外观质量评价。选取代表性的烟叶，聘请3 位分级专家对烟叶颜色、成熟度、叶片结构、油分、色度、身份等指标逐项进行鉴定，并按10分制打分，然后分别按0.20、0.30、0.16、0.12、0.10、0.12 的权重计算外观质量指数，分值越高，外观质量越好[15]。

(2)烟叶物理性状测定指标及方法。将选取的代表性烟叶平衡水分后，参照文献[16]的方法测定单叶质量、含梗率、叶片厚度、平衡含水率、叶质重、开片度等物理性状指标。参照文献[17]和[18]，采用效果测度模型对烟叶物理性状指标进行标准化，并按开片度、单叶质量、含梗率、叶片厚度、平衡含水率、叶质重等评价指标的权重分别为16.42%、10.55%、21.80%、19.06%、12.84%、19.33%计算烟叶物理特性指数，分值越高，物理特性越好。

(3)化学成分测定指标及评价。选取具有代表性的烤后烟叶，采用SKALAR 间隔流动分析仪测定烟叶的总糖、还原糖、烟碱、总氮、氯含量，采用火焰光度法测定钾含量。参照文献[19]和[20]，采用隶属函数法将总糖、还原糖、总氮、烟碱、钾、氯含量等评价指标标准化，并分别按14.4%、15.9%、10.4%、27.8%、24.6%、6.9%的权重计算化学成分可用性指数，分值越高，化学成分协调性越好。

(4)单料烟感官评吸。将代表性烟叶回潮、切丝后，卷制成长85 mm、质量为(900±15)mg/支的单料烟支，由浙江中烟技术中心组织专业评吸人员按国家标准YC/T 530—2015[21]进行感官质量评价，统计感官评吸总分。

(5)烟叶质量指数。将外观质量指数、物理特性指数、化学成分指数、感官评吸总分分别赋予0.1、0.1、0.2、0.6 的权重，根据权重计算不同处理4个指数的加权和，记为烟叶质量指数，数值越大，烟叶质量越优。

1.3 数据处理

采用Microsoft Excel 2003 和SPSS17.0 进行数据处理和统计分析，采用Duncan 多重比较法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同烘烤工艺对烟叶外观质量的影响

由表1 可知，不同烘烤工艺处理的烤后烟叶外观质量差异主要体现在颜色、油分和色度3 个单项指标上。中温中湿烘烤工艺(T2)D1～D4 叶位的颜色分值、D2、D4 叶位的油分分值、D1、D3、D4 叶位的色度分值均显著高于四步式烘烤工艺(T1)。T1、T2处理的成熟度和身份分值只在个别叶位上有差异，总体差异不显著；叶片结构分值也无显著差异。从外观质量指数看，T2 处理的D1、D2、D4 叶位分值均显著高于T1，外观质量指数平均值较T1 高9.43%。由此说明，中温中湿烘烤工艺的外观质量优于四步式烘烤工艺。

表1 不同烘烤工艺处理烤后烟叶外观质量Table 1 Appearance quality of flue-cured leaves in different curing process treatments

2.2 不同烘烤工艺对烟叶物理特性的影响

由表2 可知，不同烘烤工艺处理的烤后烟叶物理特性差异主要体现在叶片厚度、含梗率和单叶质量3 个指标上。T2 处理D1～D4 叶位的叶片厚度均显著高于T1，D1、D2、D4 叶位叶片的含梗率均高于T1；D3、D4 叶位，T2 处理的单叶质量显著高于T1 处理。从物理特性指数看，D1、D2 叶位，T2 处理显著低于T1 处理；D4 叶位，T2 处理显著高于T1 处理；但4 个叶位烟叶的物理特性指数平均值差异不显著。由此说明，采取不同的烘烤工艺，不同叶位的烤后烟叶物理特性存在差异，但总体上差异不显著。

表2 不同烘烤工艺处理烤后烟叶物理特性Table 2 Physical properties of flue-cured leaves in different curing process treatments

2.3 不同烘烤工艺对烟叶化学成分的影响

由表3 可知，不同烘烤工艺处理的烤后烟叶化学成分差异主要体现在总糖、还原糖和氯含量3 个指标上。D2～D4 叶位，T1 处理的总糖和还原糖均显著高于T2 处理；各叶位的烤后烟叶氯含量均为T2 处理显著高于T1 处理。从化学成分可用性指数看，D1 叶位为T1 处理显著低于T2 处理，D3、D4 叶位则相反；但T1 处理烟叶化学成分可用性指数的平均值较T2 处理高4.05%，且差异显著。由此说明，四步式烘烤工艺的化学成分可用性较中温中湿烘烤工艺优。

表3 不同烘烤工艺处理烤后烟叶化学成分Table 3 Chemical compositions of flue-cured leaves in different curing process treatments

2.4 不同烘烤工艺对烟叶评吸质量及质量指数的影响

由表4 可知，D1 和D4 叶位烤后烟叶的评吸质量总分为T1 处理显著高于T2，D2 叶位则相反；T1处理D1～D4 叶位评吸质量总分平均值较T2 处理高3.11%，且差异显著。因此，四步式烘烤工艺的评吸质量优于中温中湿烘烤工艺。

表4 不同烘烤工艺处理的烟叶评吸质量和烟叶质量指数Table 4 Smoking quality and quality index of flue-cured tobacco in different curing process treatments

从质量指数来看，D1 和D4 叶位为T1 处理显著高于T2 处理，D2 叶位则相反。但T1 处理各叶位质量指数的平均值较T2 处理高3.72%，且差异显著。结果表明，四步式烘烤工艺的烟叶质量优于中温中湿烘烤工艺。

3 讨论

四步式烘烤工艺在三段式烘烤工艺的基础上进行了优化，对变黄期和定色前期两个时期的操作进行调整，将变黄前中期划分为黄片期，将变黄后期和定色前期整合为黄筋期，定色后期划分为干片期。因此，四步式烘烤工艺分为黄片期、黄筋期、干片期、干筋期4 个时期，其中黄片期和干片期针对叶片变化情况设定，黄筋期和干筋期针对烟筋变化设定。黄片期采用高温保湿变黄工艺，之后再采取降低湿球温度的方法使烟叶充分失水凋萎，主脉变软，高温区部分叶尖收缩并勾尖。而将黄筋期单独作为一个时期，有利于提高烟农对烟叶黄筋的认识。

针对湘南烟区烟叶相对厚实、水分含量高、主脉较粗的特点，四步式烘烤工艺采取高温保湿变黄的策略，将主变黄温度由常规烘烤工艺的38 ℃提高至39～40 ℃，配合较高的湿球温度，在不影响烟叶正常变黄的基础上，促使烟叶及早发汗，有利于后期烟叶水分的顺利排出。而及早排除多余的水分，可防止烟叶棕色化反应(挂灰)条件的产生。且在由于采烤成熟度不均匀导致变黄程度不一致时，可以达到黄烟等青烟的目的，减少烟叶烤青的情况发生，易操作性强。

四步式烘烤工艺改变了传统烘烤工艺10 个温度点的设置，依照烟叶变化的4 个阶段(黄片期、黄筋期、干片期、干筋期)，共设置6 个关键干球温度点，分别为:39～40、40、43、45、54～55、65 ℃，同时根据各个阶段的烟叶状态变化调整湿球温度，过程把控相对较容易，操作简单明了。与传统烘烤工艺相比，四步式烘烤工艺各阶段目标之间的差异比较明显，便于烘烤师正确把握烟叶状态变化，平稳推进烟叶烘烤过程，确保烟叶安全烤熟、烤黄、烤香、烤软。

4 结论

本研究表明，与传统的中温中湿烘烤工艺相比，四步式烘烤工艺可降低稻茬烤烟下部烟叶的厚度、单叶质量和含梗率，烟叶较容易烤熟；可提高烟叶总糖和还原糖含量，有利于提高烟叶品质；虽烤后烟叶的外观质量略有降低，但与中温中湿烘烤工艺比较，物理特性指数提高了0.97%，化学成分可用性指数提高了4.05%，评吸质量提高了3.11%，烟叶质量指数提高了3.72%。因此，对于湘南稻茬烤烟下部烟叶，采用四步式烘烤工艺有利于提高烤后烟叶的质量。