煙葉烘烤原理的探索與發現

楊 樹 勛

（甘肅省煙草公司隴南市公司，隴南 746000）

煙葉是重要的經濟作物，從田間采收的鮮煙葉是一個有生命的器官，含有80%～90%的水分，既不能被直接利用，也不能直接作為工業原料進行加工與儲藏，必須將其放置于特定的設備內，采取適當的手段使其變黃干燥，將葉內各種優良的理化性狀轉化為人所需要的香氣物質并固定下來，成為卷煙工業的原料。對于烤煙來說這個過程就是烘烤。一方面，具有潛在質量的鮮煙葉必須經過烘烤過程的轉化，其優良品質才能表現出來；另一方面，相同質量潛勢的鮮煙葉以不同的工藝烘烤，將得到具有不同外觀和內在質量的干煙葉。大量的研究證明：大田栽培、成熟采收、烘烤對煙葉質量的貢獻各占三分之一［1］，所以說烘烤是生產優質煙葉的關鍵措施。煙葉烘烤原理是煙葉烘烤的基本規律，是在大量觀察、實踐的基礎上，經過歸納、概括而得出的，烘烤原理對烘烤實踐具有指導意義。烘烤工藝是煙葉烘烤的具體方法或技術，烘烤工藝是烘烤原理的體現，是一定條件下煙葉烘烤的方法，當條件發生變化后烘烤工藝也將隨著變化。烘烤工藝有多種，但原理只有一種，所以說“萬變不離其宗”，說明煙葉烘烤原理對煙葉質量具有重要作用。

人類最初認識煙草并開始種植使用時，煙草主要是利用陽光干燥的。人類對煙葉進行烘烤加工已有500多年的歷史。在哥倫布發現美洲新大陸以前，土著印地安人就使用明火進行烤煙，其方法比較簡單，是將整株收獲的煙株懸掛在屋子里，地面上點燃木塊加木屑，產生濃烈的煙氣通過煙葉間隙，逐漸干燥。到19世紀前半葉美國北卡羅來納州農場發明了與現代烘烤方法相近的火管烤煙。隨著生產的發展與技術的進步，烤煙生產設備不斷得到改進提高，出現了氣流上升式烤房、氣流下降式烤房、強制通風的密集烤房，以及電子控溫控濕的自動化烤房［2］。裝煙方式也從掛桿逐漸向煙夾、散葉、大箱過渡。烘烤技術不斷進步。

1 傳統的煙葉烘烤原理及烘烤工藝

傳統的觀念認為，煙葉烘烤是指由田間成熟采收的鮮煙葉以一定的方式放置在特定的加工設備（稱為烤房）內，人為創造適宜的溫濕度環境條件，使煙葉顏色由綠變黃的同時不斷脫水干燥，實現煙葉烤黃、烤干、烤香的過程［3］。它是葉內大分子的有機物降解、消耗、轉化的生理生化變化過程和煙葉脫水干燥的物理過程的統一［4］。各國對烘烤原理的認識基本一致，也都總結出了自己的烘烤工藝。我國以前的小烤房以及近幾年推廣的密集烤房都有相應的烘烤工藝。烘烤工藝版本較多，最典型的是三段式烘烤工藝。其操作技術基本相似，主要是根據煙葉的變黃和干燥程度通過燒火及通風控制烤房內的環境溫度及環境濕度，分三個階段：變黃期、定色期、干筋期。其要點是：變黃期控制烤房內的環境溫度（干球溫度）32～44℃、烤房內的環境濕度（濕球溫度）32～37℃，烤到煙葉基本變黃；定色期控制烤房內的環境溫度（干球溫度）45～54℃、烤房內的環境濕度（濕球溫度）37～39℃，烤到葉片全干；干筋期控制烤房內的環境溫度（干球溫度）56～70℃、烤房內的環境濕度（濕球溫度）39～42℃，烤到煙筋全干［5］。雖然各國及國內各產區的烘烤工藝有所差異，但核心要素大同小異，控制點是烤房內的環境溫度及環境濕度。

2 傳統的煙葉烘烤原理及烘烤工藝存在的問題

傳統觀念對煙葉烘烤的表述不準確。首先沒有認識到煙葉烘烤過程是煙葉葉片衰老死亡過程這一生命現象。在理解、研究煙葉烘烤時沒有應用植物葉片衰老死亡原理，而是片面地將其界定為變黃、干制的過程，因而不能利用葉片衰老機理及利用影響葉片衰老的因子去分析、解決烘烤問題。其次，烘烤工藝是在裝煙密度較低的條件下經驗總結的結果。裝煙密度低時葉間空氣流通較順暢，烤房內空氣與煙葉間濕熱交換正常，烤房內與煙葉間環境要素（溫度、濕度、風速）相近。當裝煙密度大時，葉間氣流流通阻力大，烤房內與煙葉間濕熱交換困難，烤房內與煙葉間環境要素差距大，因而在煙葉內層形成了一個獨特的濕熱環境。用傳統烘烤工藝烤裝煙密度大的煙葉存在以下四個方面的問題：一是傳統烘烤工藝不考慮煙葉的呼吸放熱對煙葉的影響。當裝煙密度大時，煙葉的呼吸放熱量大，對煙葉烘烤進程影響較大。據日本煙草中央研究所和鹿兒島試驗站于1965年研究，煙葉在自然堆放的狀態下通過呼吸放熱，煙葉溫度能夠接近50℃，導致煙葉溫度過高，易燒壞煙葉，形成蒸片；二是葉內水分排出困難，煙葉不能及時失水干燥，烤成糟片；三是烤房內溫濕度對煙層內煙葉的影響有滯后效應，而且隨密度的增加而延長，烤房內的溫濕度指標不能準確反映煙層內的真實情況；四是裝煙越多、越密，層與層之間的溫差就越大，高溫層首先接觸熱氣流的煙葉對熱量的利用率就高，先接觸熱氣流的煙葉吸熱后汽化出的水分必然會造成空氣濕度升高，留給低溫層煙葉的可利用熱量少、濕度大，低溫層煙葉會形成冷凝水，導致煙葉爛邊、爛尖現象，甚至出現煙葉腐爛問題。所以傳統烘烤工藝只適用密度較低的掛桿式烤房，而對于裝煙密度大的烤房就很難烘烤。近幾年國內推廣的密集烤房大多采用掛竿裝煙方式，雖有部分采用煙籠、煙夾或散煙裝煙等方式，但多未達到密集裝煙的程度，其烘烤工藝也屬于傳統烘烤工藝。即使有的也提高了裝煙密度，但控制點還是烤房內的環境溫度及環境濕度，操作難度大。這也是我國密集烤房裝煙密度無法提高的癥結所在。

3 現代煙葉烘烤原理

煙葉葉片要經歷葉芽發生—旺盛成長—生理成熟—衰老—死亡5個階段。煙葉從生理成熟到采摘及烘烤變黃的過程實質是葉片衰老死亡的過程。煙葉葉片在田間生理成熟后進入衰老期，當達到工藝成熟標準時要進行采摘。從生理成熟到工藝成熟是煙葉衰老的第一階段，其在大田自然條件下完成。由于從田間采收的鮮煙只有潛在的質量，尚不能成為實際的產品，因而要根據葉片衰老機理及利用影響葉片衰老的因子，促進采收的葉片在烤房內進一步衰老變黃，以促進葉內大分子的有機物降解、消耗、轉化，向有利于吸食的方向轉化，同時使煙葉脫水干燥，使烤后煙葉達到最佳質量要求。因而采摘后煙葉在烤房內進行烘烤是葉片衰老的第二階段［6］。因此對煙葉烘烤比較準確的表述應該是：煙葉烘烤是將田間采收的煙葉在烤房內通過人為調控環境因素促使煙葉進一步衰老、變黃、干制的過程，隨著葉片的衰老葉內大分子有機物降解、消耗、轉化，產生人體所需要的香氣物質，同時使煙葉脫水干燥。只有明白了煙葉烘烤是葉片衰老的一個階段這一生物學原理，我們才能更好的理解煙葉烘烤過程中發生的生理生化反應，在設計烘烤工藝時遵循科學規律，破解煙葉烘烤中的難題。

3.1 影響煙葉葉片衰老變黃的因素

煙葉衰老死亡受多種因素的調控，是一個相當復雜的問題。煙葉為了適應環境而生存，在系統發育上形成了一套完整的內在調節體系。對煙葉衰老死亡起作用的各種內外因子同時存在，共同作用于煙葉體，調節和控制煙葉的衰老死亡進程。

3.1.1 煙葉自身對衰老死亡的調節

煙葉在進化過程中為了適應環境，確保種群的遺傳，形成了系統的生命周期，葉片衰老是其重要的一環。為了保證煙葉葉片衰老的有序進行，煙葉進化出了自己的控制因子［7］。影響煙葉葉片衰老的內在因子有核基因、激素、自由基和抗氧化劑等。

核基因：細胞的程序性死亡。煙葉葉片衰老死亡是在核基因控制下，細胞結構（葉綠體、細胞核等）發生高度有序解體、細胞內含物降解的過程，這個過程受核基因控制，是程序性死亡過程［8］。

激素：煙葉葉片的衰老受體內激素的調控。影響葉片衰老的激素有CIK（細胞分裂素）、ETH（乙烯）、ABA（脫落酸）、IAA（生長素）、GA（赤霉素）。煙葉體內，ABA和ETH促進衰老，CTK、GA及低濃度的IAA有延緩衰老的作用［9］。

自由基：自由基是帶有未配對電子的原子、離子、分子、基團和化合物等，有細胞殺手之稱。衰老過程是細胞和組織中不斷進行著的自由基損傷反應的總和。當煙葉葉片體內的O2－、OH－等活性氧基團或分子在葉片內引發的氧化性損傷積累到一定程度，葉片就出現衰老甚至死亡［10］。

抗氧化劑：煙葉在長期進化過程中在體內形成了一套抗氧化保護系統，通過減少自由基的積累與清除過多的自由基兩種機制來保護細胞免受傷害。生物體內的抗氧化劑主要有兩大類：一是抗氧化酶類，主要包括SOD（超氧化物歧化酶）、CAT（過氧化氫酶）、POX（過氧化物酶）等；二是非酶類抗氧化劑，主要有維生素E、維生素C、GSH（谷胱甘肽）、花青素等。煙葉在成熟后隨著衰老的加深抗氧化劑的含量會逐漸下降［11］。

3.1.2 環境對煙葉衰老死亡的影響

煙葉有其適宜的環境因素，環境因素能夠加速或延緩葉片的衰老，在逆環境條件下葉片等營養器官或組織的衰老被引發。影響葉片衰老的環境因素有極度溫度、水分脅迫、營養脅迫、病原體感染、傷害、光、氣體等［12］。

溫度：高溫能促進植物葉片的衰老［13］。試驗表明，高溫脅迫降低了植物葉片保護酶活性，導致體內活性氧大量積累，抗氧化能力降低，引起生物膜相變或膜脂過氧化。在正常情況下淀粉、蛋白等水解酶是在一定的區隔化條件下起作用的，隨著生物膜相變或膜脂過氧化，它們被釋放到細胞質起作用，促進淀粉、蛋白質的降解［14］。同時高溫能夠促進葉片內含物的水解及呼吸反應。溫度是植物葉片內含物水解及呼吸反應的必備條件，較高的溫度能提高水解及呼吸反應的速度，在一定的溫度范圍內（水解及呼吸反應適宜的溫度），呼吸強度隨著溫度的升高而增強，加速離體葉片衰老［15］。溫度的作用：第一，達到生理生化反應（水解及呼吸）酶活性要求的溫度；第二，提供生理生化反應的活化能；第三，能促進水分子及親水有機物的運動，提高底物與酶活性位點的結合速度和頻率；第四，為植物葉片水分的蒸發提供動能，而水分的蒸發進一步帶動水分子及親水有機物的運動，同時防止反應產物的堆積而延緩反應；第五，高溫誘發自由基產生，造成生物膜破壞；第六，高溫降低了植物葉片保護酶活性，使植物葉片抗逆性下降［16］。

水分：水是生命之源，是促進生命旺盛的因素，綠色植物在缺水時葉片都會發黃，水分脅迫是引起葉片衰老變黃的主要因素［17］。在水分脅迫條件下葉片衰老被引發。水分脅迫的主要作用：第一，可以促進植物內源激素乙烯（Eth）和脫落酸（ABA）的合成。Eth和ABA有加速植物衰老的作用，并使細胞膜的透性增加，加速呼吸作用，加快葉片中蛋白質和葉綠素的降解（蛋白質和葉綠素以復合體的狀態結合在一起存在于植物類囊體中，隨著蛋白質結構的破壞與分解，葉綠素也隨之進行分解）；第二，引起氧化脅迫、積累活性氧破壞葉綠素和加劇膜脂過氧化。膜脂過氧化進一步加劇了對葉綠素的破壞，葉綠素含量隨水分脅迫程度的加深和脅迫時間的延長，均呈現下降趨勢；第三，水分脅迫造成葉內還原狀態（蛋白質和葉綠素的降解需要還原條件），谷胱甘肽還原酶受激，促進蛋白質降解和氨基酸活化，導致淀粉酶、蛋白酶等水解酶比活上升，加速蛋白質和葉綠素的降解；第四，水分脅迫使葉片的膨壓降低、氣孔關閉，導致水解酶比活上升，有利于淀粉和蛋白質的水解，進而加速衰老［17］。同時在葉片衰老變黃的過程中保持一定的失水速度可以增加底物與酶的流動性，能促進衰老。保持一定的失水速度的主要作用：第一，促進水分子及親水有機物的運動，提高底物與酶活性位點的結合速度和頻率，加快水解反應和酶促反應速度；第二，防止水解反應和酶促反應產物堆積減緩反應速度，如果水分流動慢反應產物堆積，細胞組織就會將信息通過電脈沖或電壓傳遞給上一級反應，減慢反應速度［18］。

光照：光下能延緩植物衰老，暗中加速衰老［19］。暗中能產生ABA促進氣孔關閉，強光和紫外光促進植物體內產生自由基，這些都能夠誘發植物衰老；日照長度對衰老有一定影響，長日照促進GA合成，利于生長，短日照促進ABA合成，利于脫落，加速衰老；光可抑制葉片中RNA的水解，在光下ETH的前體ACC向ETH的轉化受到阻礙；紅光可阻止葉綠素和蛋白質含量下降，遠紅光則能消除紅光的作用［20］。

營養：植物營養虧缺會出現葉片衰老，而離體的葉片由于同化作用的中斷、異化作用的延續導致葉片營養耗盡，從而促進了衰老的進行［21］。

病原體感染、蟲害及人、畜造成的機械損傷：病原體感染、蟲害等自然傷害及人、畜造成的機械損傷損害了葉片的組織結構，促進衰老［22］。

氣體：O2過高促進呼吸及自由基形成，加速衰老，高濃度的CO2可以抑制乙烯（Eth）的形成和呼吸速率，延緩衰老［23］。

3.2 煙葉烘烤的目的

煙葉烘烤的目的有兩個：一是將綠煙葉烤黃烤香，二是將烤黃后的煙葉品質固定下來，也就是將其烤干。所以煙葉烘烤可以簡單地概括為變黃和干燥兩個階段或過程，干燥過程我們又將其劃分為干葉和干筋兩個小段。

變黃：變黃是煙葉在多種酶（呼吸酶類、水解酶類、氧化還原酶類）的作用下的一種生理生化反應，煙葉變黃從外表看是煙葉從綠色變為黃色（葉綠素的分解）的過程，其實質是內含有機物分解、消耗和轉化（香氣前體物形成）的生化反應過程。

干燥：當煙葉變黃后，葉片組織細胞逐漸接近死亡，如不進行限制，葉片內的干物質不但會消耗過度，而且隨著細胞逐漸接近死亡、內囊體膜的破壞會發生棕色化反應使葉片變褐變黑，成為枯葉，甚至死亡細胞產生腐敗反應，形成黑褐色［24］。所以，一方面要將葉片組織中促進生化變化的酶類（呼吸酶類、水解酶類、氧化還原酶類）活動逐漸降低，減小葉內干物質的消耗；另一方面要防止葉片組織細胞消解過程中原生質結構解體、內囊體膜損傷后細胞汁液及PPO（多酚氧化酶）外滲，基質與酶類混雜，多酚氧化酶被活化，同時氧氣可以自由進出煙葉組織，導致PPO催化多酚氧化為醌，醌聚合并與細胞內蛋白質的氨基酸反應，產生黑色素沉淀［25］。為達到這一目的，需要以較快的速度排除煙葉中的水分，將原生質由溶膠變為凝膠，黏性增大，生命活動減弱。也就是煙葉中的水分吸收足夠的熱量，得到足夠的動能，由煙葉細胞內運動到煙葉表層，再繼續吸收熱量汽化、擴散到空氣中，最后隨氣流流動帶到烤房外。煙筋較粗且細胞結構緊密、體積大、水分多、運動擴散阻力大、路徑遠，所以需要較高的溫度、吸收較多的能量、花費較長的時間才能最后干燥。

3.3 煙葉葉片烘烤的實質

煙葉烘烤不論是何種烤房或煙葉，其內在實質是一致的，需要的條件是相同的。

（1）溫度。這里的溫度包括烤房內的環境溫度、代表著濕度的濕球溫度和煙葉組織溫度。在煙葉烘烤過程中不但要將烤房內的環境溫度和濕球溫度控制在適宜的范圍內，即變黃期烤房內的環境溫度在32～44℃、濕球溫度在32～37℃，定色期烤房內的環境溫度在45～54℃、濕球溫度在35～38℃，干筋期烤房內的環境溫度在55～70℃、濕球溫度在39～42℃，而且最關鍵的是要將煙葉組織溫度控制在適宜的范圍內。變黃期和定色期濕煙葉的組織溫度必須控制在適宜葉片衰老的生理生化變化范圍之內。煙葉組織溫度是煙葉烘烤中的核心要素。煙葉變黃速度以及煙葉變黃后的變褐速度直接受煙葉組織溫度的影響。煙葉組織溫度過低變黃速度就慢，煙葉組織溫度過高就會燒壞煙葉，出現蒸片、發生棕色化反應。在變黃期濕煙葉的組織溫度控制在32～37℃，以34～36℃為適宜范圍（裝煙密度低時稍高，裝煙密度高時稍低）。在定色期濕煙葉的組織溫度在34～38℃，煙葉小卷筒前不超過38℃［6］。在干筋期葉片細胞已死亡、葉片已基本干燥，煙葉組織溫度會迅速接近干球溫度，組織溫度也失去了其作用。

（2）水分。煙葉變黃需要適宜的含水量。水分的作用是媒介作用和直接參與作用。煙葉內含物質水解和酶促過程沒有水分參與就不可能發生，必須在適宜的水分條件下進行。由于鮮煙葉水分過多，因此在烘烤前期讓煙葉失去多余的水分，讓煙葉適度凋萎造成葉內水分脅迫環境能夠提高煙葉變黃的速度（失水在5%左右）。在烘烤前期強制失水讓煙葉失去多余的水分還能降低烘烤難度、簡化操作技術。因在生產中同一批煙葉存在素質差異，如不同葉位、不同地塊、不同采收時間等，其主要原因之一是含水量不同。烤前強制失水，一是可以將煙葉的含水量調整到適宜衰老程度（最佳變黃水平），二是可以縮小同一批煙葉的素質差異，提高煙葉的一致性，從而降低烘烤的難度，簡化操作技術，為輕簡（輕便、簡單）化烘烤創造條件。而且前期強制失水還拉大了葉邊、葉緣、表皮與葉肉及葉脈的水勢差，為下一步的失水變黃創造了條件［26］。

（3）失水速度。在煙葉烘烤過程中，不同時期要保持一定的失水速度。變黃期失水速度在2.5～4.5 g／（kg·h）之間，這與底物與酶活性位點的結合速率相協調，同時與煙葉呼吸產生的水分及煙筋內的水分通過維管束向葉片的擴散能力相關聯，達到既增加流動性、保持葉內水分脅迫環境，又能使葉片的含水量保持在一個適宜的范圍內逐漸減少三個目的。當葉片失水速度小于2.5 g／（kg·h）時，第一，葉片內水分及參與生化反應的底物的流動性差，底物與酶活性位點的結合速度和頻率低，將推遲蛋白質、淀粉的降解，會發生硬變黃的現象，反而使已水解的小分子的糖、氨基酸被消耗，煙葉香氣原始物質得不到積累；第二，煙筋向葉片擴散的水分及煙葉呼吸產生的水分較多從而弱化葉片內還原狀態；第三，水分脅迫作用下降，水解酶和呼吸酶的濃度和活性下降；第四，造成水解反應和呼吸反應產物堆積必然減緩反應速度。總之，失水速度小于2.5 g／（kg·h）時不利于淀粉、蛋白質的水解，煙葉變黃慢，耗時長。裝煙密度大時如變黃期不失水或失水慢，加之定色期失水不及時就會將煙烤糟。為了防止糟煙，定色期必須快速失水，這樣就會烤出香氣質差的平板煙，而平板煙主要是在定色期快速失水煙葉表皮迅速干燥定型、煙葉沒有來得及收縮造成的。當失水速度大于4.5 g／（kg·h）時，葉片失水過快導致葉片含水量下降過快，原生質將由溶膠變為凝膠，黏性增大，底物流動性下降，生命活動大大減弱，限制了水解反應的發生，葉綠體及大分子化合物的轉化還未完成，就會將煙葉烤青。在煙葉變黃過程中葉脈起著非常重要的作用，葉脈通過維管束向葉片擴散水分既能增加底物的流動性，又能使葉片的含水量保持在一個適宜的范圍內逐漸減少，與煙葉變黃的生理生化反應相協調，葉脈在煙葉變黃過程中起到了水源地和原料庫的作用［27］。在煙葉基本變黃后即變黃后期（41～43℃）延長時間，加快失水，失水速度控制在5～7 g／（kg·h）之間，讓煙葉達到充分凋萎、主脈發軟的程度，可以消除青煙，防止棕色化反應的發生，還可以縮短定色干筋期的時間。因為在影響煙葉失水的諸要素中失水面積是一個重要因素，而此時的失水面積最大，當進入定色干筋期后雖然風速大、溫度高，單位面積失水速度大，但由于葉邊葉緣迅速干燥，失水面積迅速減小，耗時反而長，能耗增加［6］。在定色期失水速度控制在9～12 g／（kg·h）之間，如失水過慢，定色期過長，大量香氣原始物質被消耗，形成的香氣物質就少；如失水過快，一方面香氣原始物質脫水縮合形成的香氣物質少，香氣量不足，另一方面香氣原始物質剩余量較多，烤后煙葉香氣質欠純。此時，隨著煙葉水分排出，煙葉含水量減少，限制了酶的活性，使葉內生化變化逐漸減弱，直至終止，從而將煙葉顏色固定下來。在干筋期失水速度控制在3～7 g／（kg·h）之間，如溫度高、風量大，失水速度過快可使部分香氣物質分解轉化及揮發，香氣量減少，而且煙葉色淡。

（4）組織溫度與失水速度。在煙葉烘烤過程中煙葉組織溫度與失水進程必須協調。在煙葉變黃后煙葉達到充分凋萎、主脈發軟（失水30%）前組織溫度不超過37℃，煙葉小卷筒（失水50%）前煙葉組織溫度不得超過38℃，否則多酚氧化酶活性升高，就可能發生棕色化反應，煙葉變褐，質量下降［6］。

在保證以上條件的同時還要注意四個問題：一是煙葉烘烤過程中烤房內要密閉，將煙葉置于不透光的環境；二是低溫層煙葉組織溫度不能低于露點溫度，避免產生冷凝水，出現腐爛現象；三是不宜采用整株或半整株的形式烘烤，使葉片與煙稈分離有利于變黃；四是不宜將葉片與葉脈分離后烘烤。

對于普通烤房，濕球溫度基本上反映了濕煙葉的組織溫度，即變黃期濕煙葉的組織溫度為34～37℃、定色期為37～38℃。對于裝煙密度大的密集型烤房，由于葉間風速和烤房內風速差距較大，以及呼吸放熱量較多，濕球溫度不能反映濕煙葉的組織溫度，但是在干葉前濕煙葉的組織溫度必須在煙葉的生理生化變化的范圍之內，即變黃期濕煙葉的組織溫度控制在32～37℃之間。定色期濕煙葉的組織溫度在34～38℃，當煙葉干葉后，煙葉組織溫度迅速升高，干筋時煙葉組織溫度與干球溫度達到一致。

該烘烤原理揭示了煙葉變黃干燥的內在機理，適應不同品種、不同類型的煙葉，適應不同裝煙密度烤房和不同類型烤房的烘烤，只要按照該原理進行烘烤控制或烘烤工藝擬合了以上原理就能達到烤好煙葉的目的。

4 煙葉烘烤原理與工藝展望

煙葉烘烤從外觀上看是煙葉變黃、干制的過程，但是伴隨著復雜的生命現象，是植物葉片生命歷程中必須經歷的衰老階段，其符合植物葉片衰老的一般規律，是一個高度有序的被調控的過程，同時受環境因素的影響與誘導。自19世紀前半葉發明烤煙以來，許多學者對煙葉烘烤原理及烘烤工藝進行了較廣泛的研究，雖提出了較完整的烘烤理論及多種烘烤工藝，對指導生產實踐起到了積極的作用，但沒有從深層次揭示煙葉烘烤是葉片衰老這一規律，因而沒有將葉片衰老的有關知識應用到煙葉烘烤中。隨著人們對葉片衰老機理的認識不斷深入，以及在分子水平上深入揭示葉片組織及細胞的衰老機理，不但可以利用溫度、濕度等傳統手段設計煙葉烘烤工藝，還可以通過煙葉組織溫度、光照、氣體等方式控制煙葉烘烤。

基因編輯技術是指通過人為操作對目標基因進行“編輯”，實現對特定DNA片段的敲除、加入等。我們可以按照人們的愿望，通過基因編輯技術有計劃地控制、改造煙葉葉片基因，加快離體葉片的程序性死亡過程，同時增加葉片死亡過程中發生棕色化反應的難度，降低煙葉變褐的機率，達到降低烘烤難度、縮短變黃時間、提高煙葉質量的目的。

近20年科學研究發現，植物細胞雖然沒有像人大腦一樣處理信號的神經中樞，但植物細胞仍舊能接受、傳遞、并處理信號，并發現了茉莉酮酸甲酯、復合茉莉酸等信號傳遞物質。如果我們能夠在眾多的信號傳遞物質中找出煙葉葉片表達衰老的信號傳遞物質并將植物信號傳導技術應用于煙葉烘烤，使用衰老信息素向采收的煙葉下達衰老的命令就能達到人為調控煙葉衰老的目的，以實現煙葉烘烤的智能化。

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