K326上部葉烘烤過程失水干燥特性研究

魏碩 顧勇 羅定棋 趙錦超 夏建華 張永輝 謝強 宋朝鵬

摘要：【目的】研究K326上部葉烘烤過程失水干燥特性，為烘烤工藝優化提供理論依據。【方法】以K326上部葉為試驗材料，分析烘烤過程中煙葉失水特性、形態變化特性及兩者間的相關性?！窘Y果】烘烤過程中，煙葉各部分失水程度表現為葉片>全葉>主脈，葉片失水質量占全葉失水質量比例呈先減小后略有增大再減小的變化趨勢，主脈失水質量占全葉失水質量比例呈先增大后略有減小再增大的變化趨勢；葉面積收縮率和主脈周長收縮率均隨烘烤溫度的升高呈逐漸增大趨勢；全葉失水程度和主脈失水程度均與主脈周長收縮率呈顯著線性正相關（R2>0.9500，下同），葉片失水程度與葉面積收縮率呈顯著線性正相關?！窘Y論】烘烤過程中K326上部葉各部分失水特性及形態變化特性不同，可通過主脈形態變化判斷密集烘烤過程中煙葉失水程度，進而為烘烤工藝煙葉狀態參數優化提供理論參考。

關鍵詞： 烤煙；上部葉；烘烤；失水特性；收縮特性

中圖分類號： S572.092 文獻標志碼：A 文章編號：2095-1191（2017）03-0512-05

0 引言

【研究意義】烤煙上部葉是煙葉產質量的主要組成部分，但其葉片通常較厚、組織結構緊密，煙葉保水力較強（聶榮邦和唐建文，2002），密集烘烤過程失水特性不宜把握，定色難度大，烤后煙雜色較多（王行等，2014）。因此，研究上部煙葉失水干燥特性對及時調整烘烤工藝、提高煙葉烘烤質量具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】煙葉不是勻質物料，煙葉葉片水分主要分布于葉片和葉脈兩部分，葉片部分是煙葉質量的核心所在，其失水干燥不僅與自身因素有關，還與葉脈的失水特性有關（王智慧等，2014；劉智炫等，2015）。研究表明，烘烤過程中，水分由主脈向葉片遷移，延緩了葉片的水分散失（滕永忠等，2007）；且葉片先干燥，葉脈后干燥（裴曉東等，2013；陳少濱等，2016），葉片與葉脈間水分轉移影響煙葉的定色與干筋（宮長榮，2010；崔國民，2012）。烘烤過程中，煙葉的失水速度呈現變黃期小、定色期大、干筋期又變小的規律（趙銘欽等，1995；宮長榮等，2000）；煙葉形態變化與失水規律具有較好的一致性，也呈變黃期緩慢、定色期劇烈、干筋期又減緩的變化趨勢（朱金峰等，2011）。然而隨著密集烤房的推廣使用，裝煙密度影響了煙葉葉片的收縮和卷曲（樊軍輝等，2010），依靠葉片形態變化難以準確判斷煙葉失水狀況，但煙葉主脈的形態收縮基本不受空間減小的影響?！颈狙芯壳腥朦c】目前，有關烘烤過程中煙葉葉片與主脈失水關系及主脈形態變化的研究鮮有報道。【擬解決的關鍵問題】研究K326上部葉烘烤過程葉片和主脈失水特性及形態變化，為烘烤工藝調控優化提供理論依據。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

供試烤煙品種為K326，按照四川省瀘州市古藺縣優質煙葉生產技術規范種植，規?；芾?，長勢一致，留葉數18片，選擇正常成熟落黃的上部葉（15～16位葉）進行試驗。鮮煙葉水分分布情況見表1。

1. 2 試驗方法

試驗于2015年在四川省瀘州市古藺縣箭竹煙草站試驗示范基地進行，試驗地土壤肥力中等。上部6片葉充分成熟后一次性采收，取樣葉位為倒4位葉（從上向下數第4片葉）；采用煙夾裝煙，每夾14 kg，置于氣流下降式標準密集烤房中層與其他煙葉同時烘烤，每房350夾，溫度計掛于烤房上層和中層，以中層控制為主，按照三段式烘烤工藝（宮長榮等，2006）進行烘烤，溫濕度見圖1。烘烤過程中取樣參照樊軍輝等（2010）的方法，分別于38、42、45、48、54、62和68 ℃末時取煙樣，用于煙葉水分和形態指標的測定。重復取樣測定3次。

1. 3 測定項目及方法

1. 3. 1 葉片水分測定 參照行業標準YC/T 311- 2009用烘箱法測定全葉、葉片（含支脈）和主脈的含水質量及水含率，參照曾建敏等（2011）的方法計算煙葉的失水程度。

1. 3. 2 煙葉形態指標測定 葉面積收縮率參照樊軍輝等（2010）的方法測定；煙葉主脈周長測定參考行業標準YC/T 142-1998中莖粗的方法并有所改進，在葉片主脈中間位置，用無彈性細線均勻纏繞10圈，用精度0.5 mm直尺測量，平均1圈的長度即為主脈周長；主脈周長收縮率參考葉片收縮率的計算方法。計算公式如下：

主脈周長收縮率（%）=（鮮煙主脈周長-取樣時主脈周長）/鮮煙主脈周長×100

1. 4 統計分析

以失水程度為自變量、形態收縮率為因變量，采用Excel 2010對試驗數據進行線性相關分析。

2 結果與分析

2. 1 烘烤過程中煙葉失水程度變化

由圖2可看出，烘烤過程中全葉、葉片和主脈失水程度均增大，各部分間的失水程度表現為葉片>全葉>主脈。葉片失水程度在54 ℃前呈快速增大趨勢，54 ℃后完成干葉基本保持不變；而主脈失水程度在54 ℃前呈緩速增大趨勢，54 ℃后進入干筋期呈快速增大趨勢；全葉失水程度在整個烘烤過程中呈穩步增大趨勢。

2. 2 烘烤過程中煙葉失水關系變化

由圖3可看出，烘烤過程中葉片失水質量占全葉失水質量比例呈先減小后略有增大再減小的變化趨勢，主脈失水質量占全葉失水質量比例則呈先增大后略有減小再增大的變化趨勢，說明葉片與主脈間失水存在相互制約關系。在38～48 ℃和54～68 ℃兩個烘烤階段，葉片失水質量占全葉失水質量比例逐漸減小，主脈失水質量占全葉失水質量比例逐漸增大，可能是烘烤溫度升高使得主脈失水加快引起；在48～54 ℃范圍內，葉片失水質量占全葉失水質量比例增加，此時主脈失水質量占全葉失水質量比例減小，主要是進入干葉期，該溫、濕度條件下葉片失水干燥速度大于主脈所引起。

2. 3 烘烤過程中煙葉形態收縮變化

由圖4可看出，烘烤過程中葉面積收縮率呈先逐漸增大后趨于平緩的變化趨勢，在45～54 ℃范圍內增幅較大，主要是葉片的勾尖卷邊、卷筒所引起。主脈周長收縮率隨煙葉烘烤溫度的升高，呈先緩慢增大后快速增大的變化趨勢，其中54～68 ℃范圍內的增幅較大；主脈周長收縮率在38～45 ℃范圍內增大主要是主脈失水發軟所引起，在48～54 ℃范圍內增大主要是主脈開始失水收縮所引起，在62～68 ℃范圍內快速增大則是由主脈的快速干燥所引起。

2. 4 煙葉失水程度與收縮率的相關分析結果

由表2可知，全葉失水程度與葉面積收縮率不存在顯著線性相關（R2<0.9500，下同），全葉失水程度與主脈周長收縮率存在顯著線性相關（R2>0.9500，下同），即可通過主脈周長收縮率判斷全葉的失水程度；葉片失水程度與葉面積收縮率存在顯著線性相關，與主脈周長收縮率不存在顯著線性相關，即可通過葉面積收縮率判斷煙葉葉片部分的失水程度；主脈失水程度與葉面積收縮率不存在顯著線性相關，但與主脈周長收縮率存在顯著線性相關，即可通過主脈周長收縮率判斷煙葉主脈部分的失水程度。

3 討論

本研究烘烤過程中葉片與主脈失水質量比例變化結果表明，烘烤溫度至54 ℃前全葉失水主要來自葉片，54 ℃后全葉失水主要來自主脈，正好解釋了葉片失水程度在54 ℃前快速增大、主脈失水程度在54 ℃后快速增大的原因；在烘烤溫度48～54 ℃時，葉片失水質量占全葉失水質量比例增大，主脈失水質量占全葉失水質量比例減小，可能是此時葉片部分逐漸干燥，轉移通道逐漸封閉，阻礙主脈水分的轉移（崔國民，2012），而在38～48 ℃范圍內主脈失水質量占全葉失水質量比例顯示主脈失水增加，因此，烘烤過程延長48 ℃的烘烤時間有利于促進主脈水分的散失，而關于烘烤過程主脈水分的轉移途徑變化有待進一步研究。

烘烤過程中烤房內煙葉失水干燥程度通常根據葉片的形態變化來判斷（宮長榮，2010；崔國民，2012），但隨著密集烤房的推廣使用，裝煙密度大，空間狹小，葉片形態收縮受到嚴重阻礙（樊軍輝等，2010；楊曄等，2015），根據常規形態變化指標已經無法準確判斷煙葉的失水干燥程度，尤其是上部葉葉片形態收縮較差（樊軍輝等，2010；蘭金隆等，2012）。本研究通過分析煙葉失水程度與收縮率的相關性，發現全葉失水程度與葉面積收縮率不存在顯著線性相關，與樊軍輝等（2010）的研究結果一致；但本研究結果顯示，上部葉主脈周長收縮率與全葉失水程度呈顯著線性相關，說明主脈水分變化與全葉失水相互聯系；同時上部葉主脈周長收縮率與主脈失水程度也呈顯著線性相關，因此，可通過上部葉主脈周長收縮率變化判斷密集烘烤過程中全葉和主脈的失水程度，為傳統看煙烘烤提供更準確的判斷依據。

4 結論

烘烤過程中K326上部葉各部分失水特性及形態變化特性不同，可通過上部葉主脈形態變化判斷密集烘烤過程中煙葉失水程度，進而為烘烤工藝煙葉狀態參數優化提供理論參考。

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（責任編輯 羅 麗）