烤煙鮮煙葉顏色參數(shù)與烘烤特性的關(guān)系

張偉娜+龐立峰+竇素平+牛紀軍+朱先志+劉莉+徐蕊+高強+張超

摘要：為了探討應(yīng)用顏色參數(shù)判別烤煙成熟過程中煙葉烘烤特性的可行性，以烤煙NC55中部葉為供試材料，用色差計測定不同成熟度煙葉顏色參數(shù)，通過暗箱試驗研究鮮煙葉的烘烤特性，進而通過分析顏色參數(shù)與成熟度、成熟度與烘烤特性的關(guān)系，來明確顏色參數(shù)與烘烤特性的關(guān)系。結(jié)果表明：烤煙成熟過程中，隨著成熟度的提高，煙葉正背兩面顏色參數(shù)L*、b*、C*值呈不斷增大趨勢，a*值為先增大后減小再增大，H*值呈不斷減小趨勢；不同成熟度鮮煙葉的烘烤特性不同，隨著成熟度的提高，煙葉易烤性越來越好，但耐烤性卻趨于變差。總之，不同成熟度煙葉的烘烤特性不同，顏色參數(shù)可作為烤煙烘烤特性的量化指標(biāo)。

關(guān)鍵詞：烤煙；成熟度；顏色參數(shù)；烘烤特性

中圖分類號：S572文獻標(biāo)識號：A文章編號：1001-4942（2017）12-0025-04

Abstract In order to explore the feasibility of using color parameters to estimate tobacco curing characteristics during ripening process，the middle leaves of flue-cured tobacco NC55 were used as test materials.The color parameters of tobacco leaves with different maturity were determined by colorimeter， and the baking characteristics of fresh leaves were studied by black box test.The relationships between color parameters and baking characteristics were studied by analyzing the relationship between color parameters and maturity， maturity and baking characteristics.The results showed that the L*，b* and C* values of two sides showed increasing trends with the increase of maturity of tobacco leaves. The a* value first increased， then decreased， and increased after that. The H* value decreased continuously. With the increase of maturity， the tobacco leaves were easier to bake， but worse to endure baking. In conclusion， the tobacco leaves with different maturity had different baking characteristics， so color parameters could be used as quantitative indicators of their baking characteristics.

Keywords Flue-cured tobacco； Maturity； Color parameter； Baking characteristics

烘烤是烤煙生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，田間收獲的鮮煙葉必須經(jīng)過烘烤才能體現(xiàn)和固定其優(yōu)良品質(zhì)，成為商品煙葉[1]。烘烤過程是充分顯現(xiàn)、固定和改善煙葉田間所形成的潛在質(zhì)量的過程，也是決定煙葉最終質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。煙葉烘烤特性與煙葉烘烤有著極為密切的關(guān)系[2]。因此，對煙葉烘烤特性的研究，在國內(nèi)外一直深受重視。目前，煙葉的烘烤特性多以感官手段和經(jīng)驗判斷為主，主要通過易烤性和耐烤性來表述，比較籠統(tǒng)、模糊，受主觀因素影響較大，缺少能反映烤煙烘烤特性的一些量化指標(biāo)[3-5]。煙葉烘烤特性是指煙葉在農(nóng)藝過程中獲得的與烘烤技術(shù)和效果密切相關(guān)的自身所固有的特性，可分為易烤性和耐烤性兩個方面[6]。

暗箱變黃時間和變褐時間是判斷離體煙葉易烤性和耐烤性的量化指標(biāo)[7]。武圣江等[8]研究表明電導(dǎo)率值、葉綠素含量和SPAD值均可作為煙葉烘烤特性的判斷指標(biāo)。煙葉外觀顏色是類胡蘿卜素和葉綠素兩者之間含量彼此消長的反映，通過色差計測定煙葉顏色參數(shù)能較準確地反映煙葉外觀的顏色變化。至今，通過分析顏色參數(shù)與成熟度、成熟度與烘烤特性、烘烤特性與暗箱實驗之間關(guān)系來明確顏色參數(shù)與烘烤特性關(guān)系的研究鮮有報道。因此，本研究據(jù)此入手，探討顏色參數(shù)作為煙葉烘烤特性判斷指標(biāo)的可行性，為煙葉能夠適時采收、改進烘烤工藝、提高煙葉品質(zhì)提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗于2016年在山東省臨沂市沂水煙草試驗站進行。供試烤煙品種為NC55，部位為中部葉。土壤類型為褐土，肥力中等。

1.2 試驗設(shè)計與田間管理

試驗田劃分3小區(qū)，小區(qū)面積 3 198 m2，長82 m，寬39 m。行距1.2 m，株距0.5 m。各小區(qū)選取具有代表性1行作為定位行，各定位行選取具有代表性的3株煙作為定位株；各定位煙株，選取第10～11葉位的葉片作為定位葉；選取各定位葉基部、中部、尖部沿主脈兩側(cè)的兩個點（距主脈5 cm，避開葉脈）作為色差計的測定點。于打頂后第15 d開始第一個處理，每隔6～8天進行下一個處理，共設(shè)5個處理：M1～M5（M1：打頂后第15 d；M2：打頂后第21 d；M3：打頂后第28 d；M4：打頂后第34 d；M5：打頂后第42 d）。endprint

試驗田每公頃施純氮82.5 kg，氮磷鉀比例為1∶1.1∶2.8。即每公頃施太陽島復(fù)合肥（N∶P2O5∶K2O為1∶1∶2）525 kg、豆餅300 kg、硫酸鉀225 kg、磷酸二銨75 kg。60%肥料基施，其余于移栽30天后追施。育苗方法：大棚托盤育苗；移栽時間：5月9日。其它管理措施同大田。

田間測定顏色參數(shù)后，選取與定位株長勢相似的煙株進行暗箱試驗（在黑暗、不通風(fēng)、室溫環(huán)境下，觀察煙葉的變黃特征和褐變特征）和科學(xué)烘烤（從具有烘烤價值的處理開始）。供試材料為與定位葉相同葉位的煙葉。烘烤工藝參照“8點式”精準烘烤工藝。

1.3 測定項目

1.3.1 顏色參數(shù)測定 顏色參數(shù)采用CR-10型全自動色差計測定。L*為亮度值，0為黑色，100為白色，0～100之間為灰色，表示由黑到白的變化；a*為紅度值，正值時為紅色，負值時為綠色，表示由綠到紅的變化；b*為黃度值，正值為黃色，負值為藍色，表示由藍到黃的變化；色相角和飽和度由L*、a*和b*通過相應(yīng)公式求得，色相角（H*）=arctan（b/a），飽和度（C*）=（a2+b2）1/2。正背兩面顏色參數(shù)的測定方法一致。每半片葉等距離測量3個點，6個點的平均值作為該葉片的顏色參數(shù)值。

1.3.2 變黃時間測定 通過暗箱試驗，每隔12 h記錄一次葉片的變黃面積。變黃時間以煙葉達到全黃所需的時間為準，變褐時間以煙葉由全黃至葉片褐變?nèi)傻臅r間為準[9]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 10.0和SPSS 19.0進行分析處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 成熟過程中鮮煙葉顏色參數(shù)的變化

2.1.1 顏色參數(shù)的變化 由圖1可知，中部鮮煙葉成熟過程中，葉片正、背兩面L*、b*和C*值的變化趨勢一致，均隨著成熟度的提高而逐漸增大；煙葉背面L*值一直大于正面，正面b*值和C*值一直大于背面；a*值的變化趨勢則為先增大后減小再增大；H*值則表現(xiàn)為不斷減小的趨勢，M1、M2正面H*值大于背面，從M3開始，背面H*值大于正面，且H*值越來越接近于90°，說明鮮煙葉顏色正慢慢變黃。

2.1.2 顏色參數(shù)與成熟度的關(guān)系 由表1可知，煙葉正背兩面顏色參數(shù)L*、b*、C*與成熟度因子相關(guān)達到顯著或極顯著水平，而H*值與成熟度因子則呈顯著負相關(guān)，a*值與成熟度因子的相關(guān)較小，未達到顯著水平。說明顏色參數(shù)L*、b*、C*、H*與成熟度關(guān)系密切，可以用來指示不同成熟度。

2.2 成熟度與烘烤特性的關(guān)系

2.2.1 鮮煙葉成熟過程中烘烤特性的變化 由圖2可知，不同成熟度鮮煙葉的烘烤特性不同。隨著成熟度的提高，煙葉的變黃時間呈不斷減小的趨勢，變黃時間逐漸縮短，說明煙葉越來越易烤；變褐時間呈先增多后減少的趨勢，說明鮮煙葉達到一定成熟度后，煙葉的耐烤性變差，表現(xiàn)為容易變褐。通過暗箱試驗的變黃和變褐時間確定易烤性和耐烤性的標(biāo)準為：中部葉變黃時間72～84 h時易烤性較好，84～108 h時易烤性中等，108 h以上時易烤性較差；中部葉變褐時間120 h以上時耐烤性較好，84～120 h時耐烤性中等，84 h以下時耐烤性較差[10]。M1的易烤性較差，耐烤性較好；M2的易烤性中等，耐烤性較好；M3的易烤性中等，耐烤性中等；M4的易烤性中等，耐烤性中等；M5的易烤性較好，耐烤性趨于較差。

2.2.2 鮮煙葉烘烤特性與成熟度的關(guān)系 由表2可知，通過暗箱試驗得到不同成熟度鮮煙葉的變黃和變褐時間，與成熟度因子進行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，僅變黃時間與成熟度呈顯著負相關(guān)關(guān)系，說明易烤性與成熟度的關(guān)系密切。

2.3 顏色參數(shù)與烘烤特性的關(guān)系

顏色參數(shù)和變黃時間均與成熟度關(guān)系密切，對顏色參數(shù)和烘烤特性進行相關(guān)分析，結(jié)果見表3。可知，鮮煙葉正面顏色參數(shù)a*、b*和H*值與變黃時間的相關(guān)性達到顯著水平，而背面顏色參數(shù)僅b*和H*值呈顯著正相關(guān)或負相關(guān)，說明顏色參數(shù)（a*、b*和H*值）與易烤性關(guān)系密切；與變褐時間呈顯著相關(guān)的僅有背面顏色參數(shù)b*和C*值，說明背面顏色參數(shù)（b*和C*值）與耐烤性關(guān)系密切。鮮煙葉成熟過程中正背兩面顏色參數(shù)與易烤性和耐烤性存在密切關(guān)系，顏色參數(shù)可以指示烘烤特性。

3 討論與結(jié)論

本試驗表明，烤煙成熟過程中，隨著成熟度的提高，煙葉正背兩面顏色參數(shù)L*、b*、C*值呈不斷增大趨勢，a*值為先增大后減小再增大，H*值呈不斷減小趨勢，這與張軍剛、李青山等[11，12]的研究結(jié)果一致。顏色參數(shù)（L*、b*、C*和H*）與成熟度的關(guān)系密切，均達到顯著或極顯著相關(guān)，說明顏色參數(shù)可以作為輔助指標(biāo)來判斷煙葉成熟度，這與霍開玲等[13]、張軍剛等[11]的研究結(jié)果一致。

烘烤特性包括易烤性和耐烤性。暗箱試驗觀測不同成熟度煙葉的變黃和變褐時間，可以作為判定煙葉易烤性和耐烤性的量化指標(biāo)，變黃時間越短，易烤性越好；變褐時間越長，耐烤性越好[14]。影響煙葉烘烤特性的因素主要有遺傳、土壤類型、田間栽培管理措施、氣候、煙葉著生部位以及煙葉成熟度等[15，16]。本研究結(jié)果表明，不同成熟度鮮煙葉的烘烤特性不同，隨著成熟度的提高，煙葉易烤性越來越好，但耐烤性卻趨于變差；鮮煙葉在成熟過程中某個成熟度階段的烘烤特性相對其它階段是較好的，這與前人的研究結(jié)果一致[17-19]。

綜上認為，顏色參數(shù)可以作為鮮煙葉烘烤特性的量化指標(biāo)。

參 考 文 獻：

[1] 霍開玲，江凱，賀帆，等. 鮮煙葉烘烤特性影響因素研究進展[J]. 湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，49（5）：1225-1228.

[2] 周誠，郭鴻雁，鄧世媛，等. 優(yōu)質(zhì)烤煙烘烤特性的研究進展[J]. 廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014（10）：14-17，26.endprint

[3] 宮長榮. 烤煙三段式烘烤及其配套技術(shù)[M]. 北京：科學(xué)技術(shù)文獻出版社，1996：1，24-25，82.

[4] 羅成剛. 全國審定和認定的煙草品種[J]. 中國煙草，1996（3）：47.

[5] 楊士福. 云煙烘烤與分級[M]. 昆明：云南科學(xué)技術(shù)出版社，1994：192-199.

[6] 宮長榮. 煙草調(diào)制學(xué)[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2011.

[7] 王傳義. 不同烤煙品種烘烤特性研究[D].北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2008.

[8] 武圣江，甘家洪，張琳鋆，等. 貴州烤煙上部葉烘烤特性研究[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)），2015，30（3）：433-439.

[9] 國家煙草專賣局. 烤煙品種烘烤特性評價[M]. 北京：中國標(biāo)準出版社，2009.

[10]徐秀紅，王傳義. 烤煙烘烤特性[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2015.

[11]張軍剛，王永利，呂國新，等. 烤煙成熟過程中鮮煙顏色值與色素含量變化及相關(guān)分析[J]. 中國煙草科學(xué)，2014，35（1）：54-60.

[12]李青山，矯海楠，王傳義，等. 煙葉正背兩面顏色參數(shù)與色素和主要化學(xué)成分的關(guān)系研究[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，44（8）：332-336.

[13]霍開玲，宋朝鵬，武圣江，等. 不同成熟度煙葉烘烤中顏色值和色素含量的變化[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，44（10）：2013-2021.

[14]王傳義，張忠鋒，徐秀紅，等. 煙葉烘烤特性研究進展[J]. 中國煙草科學(xué)，2009，30（1）：38-41.

[15]賈琪光，宮長榮. 烤煙調(diào)制[M]. 鄭州：河南科學(xué)技術(shù)出版社，1985.

[16]中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所. 中國煙草栽培學(xué)[M]. 上海：上海科學(xué)技術(shù)出版社，2005.

[17]楊占偉，周圓臣，鄭土山. 成熟度和定色期濕度與煙葉烘烤物理特性的關(guān)系[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報，2010，22（4）：33-35，42.

[18]戴勛，王毅，劉彥中，等. 不同施氮量下云煙85不同成熟度煙葉的烘烤特性[J].湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，46（4）：552-555.

[19]朱先志，楊舉華，劉莉，等. NC102品種成熟度對煙葉烘烤質(zhì)量的影響研究[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)，2013（8）：8-9.endprint