烤煙紅花大金元烘烤工藝研究進展

孫亞莉，周芳芳，詹軍

（1.山西農業(yè)大學信息學院，山西太谷030800；2.云南瑞升煙草技術（集團）有限公司，云南昆明650106）

烤煙紅花大金元烘烤工藝研究進展

孫亞莉1，周芳芳2，詹軍2

（1.山西農業(yè)大學信息學院，山西太谷030800；2.云南瑞升煙草技術（集團）有限公司，云南昆明650106）

紅花大金元品種因香氣豐富，吃味醇和，刺激性小，余味干凈并具有典型的清香風格，受到各卷煙企業(yè)的青睞。但該品種烘烤特性差，成為其優(yōu)良品質得到充分發(fā)揮的主要限制因子。因此，深入了解和掌握紅大品種的生物學特性及烘烤特性，并探索配套烘烤工藝就顯得頗為重要。就近年來紅花大金元生物學特性、烘烤特性、烘烤過程中生理生化變化情況及烘烤工藝等方面內容進行了綜述，旨在為紅大品種特色烘烤工藝的深入研究和開發(fā)提供理論依據。

紅花大金元；烘烤特性；烘烤工藝；生理生化

紅花大金元也稱路美邑煙，是云南省路南縣路美邑村煙農于1962年從大金元變異株中選出的品種，得名于其深紅的花色，是云南煙區(qū)的主栽品種之一，目前在全國各地均有推廣[1]。該品種具有香氣量足、質好，清香型風格突出的特點，因而深得卷煙企業(yè)的青睞，種植面積逐漸擴大。但該品種也存在一些問題，主要表現(xiàn)在種性退化、抗病性明顯下降及烘烤難等方面，其中，烘烤難成為限制該品種產量和品質進一步提高的關鍵因素[2]，集中體現(xiàn)在煙葉于烘烤前期失水較快、后期失水慢，烘烤過程中變黃緩慢，烘烤特性難以掌握，從而導致烤后煙葉商品率較低。張樹堂[3]、黃勇等[4]和屠波等[5]對紅大品種質體色素含量、煙堿含量及常規(guī)化學成分等均進行過研究，認為紅大品種總糖和還原糖含量高于K326、云煙87，煙堿和總氮含量則比上述2個品種低，且其各類色素含量均比K326和云煙87含量高，尤其是葉綠素含量偏高，可能是該品種烘烤特性差的原因之一。因此，為充分發(fā)揮紅大品種特征的價值，不僅要加強其配套栽培技術的研究[6]，還要對其生物學特性、烘烤特性及配套烘烤工藝進行研究，從而解決紅大品種烘烤難、易烤青及烤青筋等問題，實現(xiàn)紅大品種優(yōu)質適產的目的。近年來，關于紅大品種烘烤方式、烘烤工藝及烘烤特性均有研究報道[7-9]，但對其合適的烘烤條件還未達成一致的結論，并且缺乏深入系統(tǒng)的概括。

筆者就近年來紅大品種烘烤特性等相關研究進行了綜述，旨在為進一步改進紅大品種烘烤工藝提供理論指導。

1 紅花大金元的生物學特性

煙株長勢的好壞對后期煙葉品質的形成起著關鍵作用。紅花大金元株式筒形或塔形，株高100～140 cm，節(jié)距4.0～4.7 cm，莖圍9.5～11.0 cm。葉數(shù)20～22片，可采葉15～18片。腰葉長橢圓形，葉尖漸尖，葉面較平，葉緣波浪狀，葉色綠色，葉耳大，主脈較粗，葉肉組織細致，莖葉角度小，葉片較厚，角質層薄，氣孔較多；花序集中，花冠深紅色。移栽至中心花開放55～60 d，大田生育期110～120 d[6]。研究表明，紅大品種最適煙株長勢為中棵煙，地煙生物學單產為2 100～2 250 kg/hm2，田煙為2 250～2 400 kg/hm2[10-11]。紅花大金元品種對氣候條件、種植區(qū)域、土壤類型等均有較高的要求，在遵循氣候肥力規(guī)律[12]、選擇適宜種植區(qū)域及土壤類型的條件下，才能發(fā)揮該品種的遺傳潛力。但由于環(huán)境條件的變化、自然作用、基因突變、異種混雜及烤煙自花授粉等原因，近年來該品種種性退化，如由抗黑脛病退化為感黑脛病、抗赤星病變?yōu)楦谐嘈遣〉龋瑢е略撈贩N的質量下降，成為紅大品種品質進一步提高的重要限制因子。因此，對紅大抗性及病蟲害防治研究是改善該品種品質的重要途徑之一。

2 紅花大金元的烘烤特性

煙葉在烘烤過程中變黃、失水干燥速度、定色難易和耐受高溫的性能稱為其烘烤特性，分為易烤性和耐烤性2個方面[13，8]。一般情況下，若煙葉易烤性好，烘烤時容易變黃，烤后黃煙多，青煙（微帶青、青黃）少；若煙葉耐烤性好，烘烤后雜色煙葉（掛灰、黑糟等）少。紅花大金元煙葉具有在烘烤過程中失水速率快、葉綠素降解速度慢的烘烤特性，導致失水、變黃速率不一致，因而較難烘烤[14-15]。造成紅花大金元烘烤難的因素較多，但主要與遺傳因素、土壤與施肥、氣候條件、采收鮮煙成熟度等密切相關，其中，采收成熟度是可調控因素。陳用等[16]研究認為，紅花大金元下部葉欠熟至成熟采收，中部葉成熟采收和上部葉充分成熟采收有利于煙葉的烘烤調制，烤后煙葉品質好。王全明等[17]則認為，以涼山州常規(guī)采收時間為對照，紅花大金元下部葉常規(guī)采收、中部葉比常規(guī)采收推后7d采收、上部葉比常規(guī)采收推后8 d采收，烤后煙葉品質最佳。王雅浩[18]在特色烤煙品種采烤關鍵技術的研究中也表明，紅花大金元和翠碧1號的烘烤特性較云煙85差。

3 紅大烤煙烘烤過程中生理生化特性動態(tài)變化

3.1 淀粉、質體色素和水分

煙葉中所含的化學成分是衡量其品質好壞內在的決定性因素，也是卷煙配方需考慮的關鍵指標。烘烤調制的過程主要是煙葉內大分子化學物質轉化降解為小分子致香物質的過程，進而提高煙葉香吃味。淀粉作為主要化學物質之一，對煙葉品質的形成起著非常重要的作用，在國外一般要求調制后的煙葉淀粉含量控制在3%以下[19]，而我國調制后的淀粉含量大都在4%～6%，比國外偏高[20]，因此，科研工作者就如何降低煙葉中淀粉含量進行了相關研究。李洪勛等[21]研究發(fā)現(xiàn)，煙葉在烘烤過程中，淀粉酶和淀粉磷酸化酶二者的活性均會出現(xiàn)2次高峰，淀粉酶活性在36，72 h，淀粉磷酸化酶活性在24，72 h，且整個烘烤過程中若變黃的條件為低溫低濕，升溫定色采用較慢的速度，煙葉中淀粉酶和淀粉磷酸化酶均會表現(xiàn)出較高的活性，對煙葉中淀粉的降解有利。艾復清等[22]對烘烤過程中紅大品種淀粉酶活性和蛋白酶活性變化進行了研究，結果表明，適當調控變黃相對濕度、延長烘烤變黃時間，可以起到降低烤后煙葉淀粉含量及上部葉蛋白質含量的效果。丁金玲等[23]研究表明，淀粉含量在烘烤開始后迅速下降，紅大品種的淀粉含量平均值從39.2%下降到9.71%。烤房類型也對烤后煙葉淀粉含量的變化具有一定的影響，鄧云龍等[24]研究認為，紅大品種采用熱風循環(huán)烤房及配套烘烤技術，淀粉的平均降解率達到75.29%，且降解較立爐式烤房更為徹底。

質體色素是煙葉內主要化學成分之一，是致香物質的重要前提物，其不僅影響煙葉的外觀質量，對煙葉內在品質的形成也起著關鍵作用。質體色素主要包括葉綠素和類胡蘿卜素。葉綠素的降解是煙葉變黃的重要因素，同時質體色素及其降解物還是重要的煙葉致香物質，對煙葉香吃味起著積極作用[25]。紅大品種的色素含量在烘烤過程中變化顯著，葉綠素和類胡蘿卜素含量呈逐漸降低趨勢，降解速度均以變黃期較快，但與K326、云煙85品種相比，二者含量下降較慢，造成紅大品種初烤煙中類胡蘿卜素含量較高，葉綠素殘留量多，影響煙葉外觀質量[26-28]。

烘烤過程中煙葉內水分的動態(tài)變化與烤后煙葉品質具有高度的相關性。紅大品種在烘烤過程中的失水特性表現(xiàn)為隨著時間推移和溫度的升高，脫水速率逐步增加，進入變黃后期脫水速率反而有所下降，定色期脫水速率增長達到高峰，干筋期后脫水速率顯著降低，與津巴布韋引進品種KRK26失水特性相似[29]。訾瑩瑩等[30]研究認為，紅大品種烘烤前期失水速率小，定色期后失水速度加快，容易造成失水速度和葉綠素降解速度不協(xié)調，導致烤后煙葉青黃煙較多。黃山等[31]研究表明，紅大品種對烤房溫濕度的變化較為敏感，導致其脫水速率更快，造成膜脂過氧化作用和丙二醛含量升高，進而影響紅大品種的烘烤調制。煙葉失水速率還受煙葉成熟度的影響，且以過熟煙葉含水率下降速度最快，其次為適熟，欠熟煙葉稍慢[27]。與其他品種烘烤過程中失水情況相比，紅花大金元與云煙85葉片總失水量和失水速率相近，但在不同階段差異大，紅大品種表現(xiàn)為前期失水快，容易烤青，而云煙85變黃速率和失水速率協(xié)調，烘烤難度較紅大品種小[32]。

3.2 有機酸

有機酸是煙草中的主要酸性致香成分，與煙葉香吃味的形成密切相關，能改善煙氣酸堿度，使煙氣吃味醇和芳香。目前，煙葉中已鑒定出來的有機酸達到200余種，主要有非揮發(fā)性、半揮發(fā)性和揮發(fā)性3種類型。非揮發(fā)性有機酸中的蘋果酸、檸檬酸、草酸和丙二酸占到煙葉總有機酸的70%～80%，是反映煙葉品質的重要指標[33]。烘烤過程中有機酸含量變化會直接影響烤后的煙葉品質。一般情況下，烘烤后煙葉蘋果酸含量增加，而草酸和檸檬酸含量有所下降。王樹會等[34]采用甲酯化和GC/MS方法分析了云南8個烤煙品種中有機酸含量，發(fā)現(xiàn)紅大品種的總有機酸含量最高，達79.28 mg/g。但蘋果酸、檸檬酸、草酸和丙二酸均較烤前有所降低，該特性與云87品質相反[35-36]。

3.3 多酚

多酚化合物與調制后的煙葉顏色有極其重要的關系，同時對煙草吃味和香氣有較好的影響[37-38]。張樹堂[3]對比分析了紅大，G28，K326和云煙85品種中煙葉色素、多酚化合物、煙草特有亞硝酸銨、常規(guī)化學成分及其感官評吸質量，結果表明，紅大品種具有色素和多酚化合物含量高、香氣質好的品質特征，具有典型的清香型風格。與K326、云煙201和DL1品種相比，紅大的綠原酸和蕓香苷含量較高，是紅大品種香氣質好的物質基礎之一[39-40]。烘烤過程中不同成熟度煙葉的總酚含量變化規(guī)律一致，均表現(xiàn)為上升—下降—上升的趨勢，42～48℃總酚含量降低，之后升高直到烘烤結束，且整個烘烤階段以過熟煙葉總酚含量最高，但適熟煙葉的變化幅度最小[26]。在烘烤過程中，煙葉多酚含量的變化與多酚氧化酶活性密切相關，紅大品種多酚氧化酶活性在38，48℃出現(xiàn)2個高峰，與K326和中煙100相比，紅大品種的多酚氧化酶活性最高，更容易發(fā)生棕色化反應，烤后易出現(xiàn)雜色煙[30]。但多酚氧化酶活性隨烘烤時間的推移總體呈下降趨勢[22]。

4 紅大烘烤工藝的演變與發(fā)展

適宜的烘烤條件對煙葉品質的形成有著極為重要甚至是決定性作用[41]。紅大品種香氣質好量足、雜氣較輕、吃味獨特、余味舒適，倍受國內卷煙企業(yè)的青睞，但紅大品種烘烤特性較差，成為該品種優(yōu)質適產的主要限制因子。因此，對紅大品種配套烘烤工藝和烘烤方法的探索是解決紅大品種烘烤難的關鍵問題。紅大起初是采用常規(guī)三段式烘烤工藝，之后因常出現(xiàn)雜色煙、難烘烤等問題，眾多的科研工作者在此基礎上探索適合紅大品種的烘烤方式。楊士福[42]、徐增漢等[43]和蘇家恩等[7]一致認為，在烘烤前增加烤房濕度能夠加快煙葉變黃速度，提高煙葉品質。李向東[44]則認為，烘烤時較適宜的起火溫度應為28℃，于36～38 h內由28℃升到34℃，干濕溫度變化范圍須保持在1.0～1.5℃；變色中期要有穩(wěn)定的升溫速度，一般每小時只升0.5～1.0℃，干濕溫差應小于3℃；變色后期，爐溫控制在40℃，干濕溫差控制在4～5℃，通過升溫排濕使煙筋變黃；定色期每小時升溫約0.5℃，以此速度升溫逐漸達到40～55℃，同時調控干濕溫差使其保持在7℃以上，以防止煙葉組織僵硬不疏松，掛灰、黑脆烤枯或產生光滑煙等不良現(xiàn)象；干筋期溫度應低于65℃，以防止煙葉烤紅。徐興陽等[45]研究結果與之相同。王松峰等[9]利用電熱式溫濕度自控烤煙箱探索紅大合適的烘烤條件，認為在“變片＋凋萎＋變筋＋烤香”的中濕優(yōu)化工藝模式下，烤后原煙的經濟性狀、外觀質量和吸食品質等均得到改善。王偉寧等[46]對紅花大金元在烘烤過程中定色期的溫濕度進行研究，結果表明，定色期干球溫度以每2 h升高1℃的速度升至46℃，濕球溫度保持在（37.5±0.5）℃，控溫直至煙葉黃片黃筋、小卷筒；然后干球以每3 h升高1℃的速度升至55℃，濕球溫度保持在（39.5± 0.5）℃，控溫直至煙葉干片、大卷筒，在此條件下，煙葉可表現(xiàn)較好的經濟性狀和外觀品質，其內所含各種化學成分和致香物質的比例和協(xié)調性均可達到最佳狀態(tài)，評吸質量最好。可見，不斷優(yōu)化紅花大金元的烘烤工藝對提高其煙葉品質具有重要作用。

5 展望

紅花大金元品質好，具有典型的清香風格，受到各卷煙企業(yè)的青睞，但烘烤特性差成為限制該品種品質進一步提高的主要因素。深入研究紅大品種的生物學特性是掌握該品種烘烤特性的基礎。在此基礎上，探索合適的烘烤工藝條件是挖掘和充分利用紅大品種優(yōu)勢的主要途徑。烘烤調制過程中煙葉內含物的變化最終決定了烤后煙葉的品質，因此，加強紅大品種在烘烤過程中淀粉、質體色素、有機酸、多酚及水分等變化規(guī)律的研究，對優(yōu)化紅大品種烘烤工藝具有重要的指導作用。目前，紅大品種在相關方面的研究都較為欠缺，如烘烤過程中多酚、酸類的變化情況研究較少，致香物質在不同烘烤工藝條件下的變化情況尚未見報道，亟待加強這方面的研究，為紅大品種合適的烘烤工藝奠定堅實的基礎。

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Study Progress on Curing Technology of Flue-cured Tobacco Variety Honghua Dajinyuan

SUN Ya-li1，ZHOU Fang-fang2，ZHAN Jun2
（1.College of Information，Shanxi Agricultural University，Taigu 030800，China；2.Yunnan Reascend Tobacco Technology（Group）Co.，Ltd.，Kunming650106，China）

The variety Honghua Dajinyuan with rich aroma,comfortable taste,small irritation,clean aftertaste and typical clear aroma style was welcomed by cigarette manufacturers.While curing characteristics of the Hongda behaved badly and became main obstacle for performance of its good quality.So it was important for exploring the suitable curing technology by deeply understanding and knowing its biological characteristics and curing characteristics well.Biological characteristics,curing characteristics,curing physiological and biochemical change during the curing process and its curing technology were summarized in the paper,so as to provide theoretical basis for deeply studying and developing unique curing technology for Hongda.

Honghua Dajinyuan;curing characteristics;curing technology;physiology and biochemistry

S572

A

1002-2481（2016）02-0274-05

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.02.36

2015-09-24

孫亞莉（1986-），女，山西朔州人，助教，碩士，主要從事生物化學與分子生物學研究工作。詹軍為通信作者。