玉溪煙區K326烤煙品種干筋期烘烤工藝優化

任汝周， 楊雪彪， 李佛琳， 鄭志云， 胡小東， 徐安傳， 李寶樂，冀新威， 靳雙珍， 黃 維， 李軍營， 鄒聰明

(1.云南省煙草農業科學研究院，云南玉溪 653100； 2.云南農業大學，云南昆明 650201； 3.云南省煙草公司玉溪市公司，云南玉溪 650031； 4.云南省煙草公司楚雄州公司，云南楚雄 675000； 5.云南中煙工業有限責任公司，云南昆明 650024； 6.云南省煙草公司普洱市公司，云南普洱 665000；7.云南省煙草公司紅河州公司，云南彌勒 652300； 8.云南省煙草公司大理州公司，云南大理 671000)

為適應我國現代煙草農業的生產發展，密集烘烤成為烘烤工藝發展的主要方向[1]。但是最近幾年的試驗研究表明，密集烘烤后的煙葉容易出現顏色暗淡、組織結構致密等問題，工業可用性有所降低，因此不斷改進和完善密集烘烤工藝，提高烤后煙葉品質，滿足卷煙的原料需求，已經成為煙葉生產過程中亟待解決的問題[2-5]。烘烤過程中煙葉內部的物質轉化、各種生理生化變化以及烤后煙葉的質量主要取決于干濕球溫度和烘烤時間，煙葉烘烤一般分為變黃期、定色期和干筋期3個階段，已有的關于干濕球溫度參數組合對烤后煙葉品質影響的研究主要集中在變黃期和定色期，而關于干筋期干濕球溫度參數組合對烤后煙葉品質影響的研究還比較少，干筋期的主要任務是干燥主脈中的水分，若該時期溫度低、相對濕度高，則不容易將煙葉烤黃、烤干；若該時期溫度高、相對濕度低，則容易將煙葉烤紅且導致煙葉不香，因此，必須尋找一個最佳的干濕球溫度范圍[6-8]。K326作為在全國范圍內推廣的優良品種，具有初烤煙葉顏色桔黃、田間鮮煙葉成熟時分層落黃好、易烤性較好、葉片油份多、組織疏松、內在化學成分較協調等優點，但在烘烤過程中同樣存在煙葉變黃程度不夠、耐烤性一般等問題[9-11]，因此進一步優化烘烤工藝，合理、嚴格控制各烘烤階段的干濕球溫度，成為煙葉品質提升的重要因素。云南省玉溪市是云南省重要的烤煙原料產地，也是紅塔煙草(集團)有限責任色司重要的4大核心原料基地之一，而K326是紅塔煙草(集團)有限責任公司多年首選的主料烤煙煙葉。本試驗針對烤煙品種的烘烤特性和紅塔煙草(集團)有限責任公司對K326烤后煙葉的工業需求性，在云南玉溪開展干筋期不同干濕球溫度組合對烤后煙葉質量影響的研究，通過量化烘烤過程中的干濕球溫度技術指標，找出干筋期最佳烘烤工藝，以期為云南省K326烤煙品種優質煙葉生產提供一定的技術支撐和理論依據，提高K326煙葉的工業可用性。

1 材料與方法

1.1 試驗時間與地點

田間試驗于2016年在云南省玉溪市江川區九溪鎮進行，烘烤試驗在云南省煙草農業科學研究院研合基地內進行。九溪鎮地處102°38′E、24°18′N，海拔1 730 m，土壤類型為紅壤。

1.2 試驗材料

供試烤煙品種為K326，選取同一成熟度的上、中、下部位適熟煙葉作為試驗煙樣；試驗所用烤房為密閉式熱泵烤箱(型號為RC30D-DF)。

1.3 試驗設計

2016年4月25日進行煙苗移栽，種植密度為 16 500株/hm2，株行距為50 cm×12 cm，大田施純氮 90 kg/hm2，P2O5112.5 kg/hm2，K2O 281.25 kg/hm2，施肥方法為全部磷肥和1/3的氮肥、鉀肥作基肥塘施，其余的氮肥和鉀肥作追肥于移栽后15、30 d分2次施完。打頂后留葉數為20～22張，其他栽培措施按照當地優質煙栽培技術要求進行。按照當地常規做法進行編煙，每竿編煙100張葉片，每層12竿，共2層，裝煙時將干濕球溫度計掛于烤房中間位置。

烘烤過程中的變黃定色階段均采用玉溪市主推烘烤工藝(當地烘烤專家推薦，圖1)；依據當地烘烤模式并參考烘烤專家經驗設計試驗方案，即煙葉在正常烘烤條件下變黃定色后，在干筋期設置6個溫、濕度與時間處理(表1)，每個處理重復3次(3個烤箱)。

1.4 測定項目與方法

分別測定6個處理煙葉的物理特性、感官質量、等級質量和化學成分等指標。

表1 干筋期干濕球溫度參數組合處理情況

1.4.1 物理特性 參照GB/T 451.3—2002《紙和紙板厚度的測定》測定煙葉厚度，按照YC/T 31—1996《煙草及煙草制品 試樣的制備和水分測定 烘箱法》測定平衡含水率，按照YC/T 142—2010《煙草農藝性狀調查測量方法》測定葉面密度。含梗率=煙梗質量/煙葉質量×100%，采用電子天平測定單葉質量[12]。

1.4.2 感官質量 由7位云南中煙技術中心專家進行評價。評吸指標為煙草本香、香氣量、香氣質、濃度、刺激性、勁頭、雜氣、干凈度、濕潤感和回味等11個。

1.4.3 等級質量 烤后煙葉參照GB 2635—1992《烤煙》進行分級，對各處理的烤后煙葉進行統一評價，統計上等煙率、中上等煙率、下等煙率及均價。

1.4.4 化學成分 總糖、還原糖含量測定采用蒽酮比色法，淀粉含量測定采用3，5-二硝基水楊酸比色法，煙堿含量測定采用硅鎢酸重量法，總氮含量測定采用過氧化氫-硫酸消化法，氧化鉀含量測定采用火焰光度法[13]。

1.5 數據處理與分析

采用Excel 2007和SPSS 19.0軟件進行數據處理與統計分析。

2 密集烘烤干筋期干濕球溫度參數組合對煙葉質量的影響

2.1 密集烘烤干筋期干濕球溫度參數組合對煙葉等級質量的影響

從表2可以看出，不同部位煙葉在干筋期6種干濕球溫度參數組合條件下的初烤后煙葉等級質量整體差異較小。就下部葉而言，在干筋期6種干濕球溫度參數組合條件下烘烤后煙葉均價排列順序為處理GJQX6>處理GJQX3>處理GJQX5>處理GJQX4>處理GJQX2>處理 GJQX1，不同處理之間烤后煙葉等級質量差異不大，其中處理GJQX6和處理GJQX3的煙葉等級質量較好，上等煙率、中上等煙率、均價較高，分別為41.83%、79.25%、29.84元/kg和40.85%、78.53%、29.35元/kg，下等煙率較低，分別為20.75%和21.47%。就中部葉而言，在干筋期6種干濕球溫度參數組合條件下烘烤后煙葉均價排列順序為處理GJQC6>處理GJQC3>處理GJQC5>處理GJQC4>處理GJQC2>處理GJQC1，其中處理GJQC6和處理GJQC3的煙葉等級質量較好，上等煙率、中上等煙率、均價較高，分別為45.65%、84.52%、31.73元/kg 和44.06%、82.40%、31.52元/kg，下等煙率較低，分別為15.48%和17.60%。就上部葉而言，在干筋期6種干濕球溫度參數組合條件下烘烤后煙葉均價排列順序為處理GJQB5>處理GJQB4>處理GJQB6>處理GJQB3>處理GJQB1>處理GJQB2，其中以處理GJQB5和處理GJQB4的煙葉等級質量較好，上等煙率、中上等煙率、均價較高，分別為53.50%、86.80%、32.24元/kg和45.15%、84.93%、31.92元/kg，明顯高于其他處理，下等煙率較低，分別為13.20%和15.07%。

表2 干筋期干濕球溫度參數組合處理對煙葉等級質量的影響

2.2 密集烘烤干筋期干濕球溫度參數組合對煙葉物理特性的影響

一般認為，國外優質煙葉平衡含水率以下部葉16.00%～18.00%，中部葉15.00%～17.00%，上部葉14.00%～ 16.00%為宜；葉片厚度下部葉為0.08～0.10 mm，中部葉為0.10～0.12 mm，上部葉為0.12～0.14 mm；煙葉含梗率下部葉為30%～32%，中部葉為27%～30%，上部葉為25%～26%；單葉質量一般以下部葉6.00～9.00 g，中部葉7.00～11.00 g，上部葉9.00～13.00 g為宜；葉面密度下部葉在60～70 g/m2之間，中部葉在70～80 g/m2之間，上部葉在80～90 g/m2之間[14]。從表3可以看出，不同部位煙葉由于自身素質不同，烤后煙葉物理特性也有所不同，其中以煙葉含梗率和葉面密度表現最明顯。就下部葉而言，在干筋期6種干濕球溫度參數組合條件下烘烤后煙葉厚度均高于優質煙葉適宜范圍；處理GJQX6烤后煙葉單葉質量為11.81 g，明顯高于優質煙葉適宜范圍，處理GJQX5烤后煙葉單葉質量為11.15 g，略高于適宜范圍，與處理GJQX1、處理GJQX2差異顯著；處理GJQX1、處理GJQX4烤后煙葉含梗率過高，分別為36.57%、36.19%；GJQX4烤后煙葉葉面密度僅為 52.60 g/m2，明顯低于優質煙葉適宜范圍，且與其他處理存在顯著差異。就中部葉而言，在干筋期6種干濕球溫度參數組合條件下烘烤后煙葉單葉質量均處于優質煙葉適宜范圍內，處理GJQC1的平衡含水率為17.87%，高于優質煙葉適宜范圍，說明煙葉在干筋期失水較少；處理GJQC1烤后煙葉含梗率為30.53%，略高于優質煙葉適宜范圍；處理GJQC4烤后煙葉厚度為0.26 mm，煙葉過厚，且與其他處理存在顯著差異；處理GJQC2烤后煙葉葉面密度為122.82 g/m2，明顯高于優質煙葉適宜范圍，且與其他處理存在顯著差異。就上部葉而言，在干筋期6種干濕球溫度參數組合條件下烘烤后煙葉平衡含水率均處于優質煙葉適宜范圍內，而烤后煙葉單葉質量均低于國外優質煙葉的要求；僅處理GJQB2和處理GJQB4的含梗率符合優質煙葉要求；處理GJQB6烤后煙葉厚度為 0.25 mm，略高于優質煙葉適宜范圍，葉面密度為 134.43 g/m2，葉面密度過大，明顯高于優質煙葉適宜范圍，且與其他處理存在顯著差異。

表3 干筋期干濕球溫度參數組合對煙葉物理特性的影響

注：同列不同小寫字母表示處理間在0.05水平上差異顯著。

2.3 密集烘烤干筋期干濕球溫度參數組合對煙葉化學成分的影響

優質煙葉要求總氮及煙堿含量下部葉均在1.5%～2.0%范圍內、中部葉均在2.0%～2.5%范圍內、上部葉均在2.5%～3.5%范圍內，總糖及還原糖含量分別在20%～24%和18%～22%范圍內，淀粉含量<5%，氧化鉀含量>2%。此外，紅塔煙草(集團)有限責任公司要求優質煙葉總糖含量上部葉≥23%，中、下部煙葉≥24%[15-17]。從表4可以看出，在干筋期6種干濕球溫度參數組合條件下烘烤后不同部位煙葉總糖、還原糖含量均符合紅塔山集團對優質煙葉的要求。就下部葉而言，在干筋期6種干濕球溫度參數組合條件下烘烤后煙葉各化學成分均符合紅塔集團對優質煙葉的要求，處理GJQX2烤后煙葉的淀粉、總糖、還原糖含量最高，顯著高于其他處理；處理GJQX5的煙堿含量偏高，為1.97%，但仍處于適宜范圍內，淀粉含量偏低，僅為1.03%，顯著低于其他處理；GJQX4的氧化鉀含量最高，達3.54%。就中部葉而言，在干筋期6種干濕球溫度參數組合條件下烘烤后煙葉總氮、煙堿含量均低于適宜范圍，其他化學成分指標均處于優質煙葉適宜范圍內，處理GJQC4、處理GJQC6的淀粉含量較高，分別為4.57%、4.92%，且兩者之間無顯著差異，淀粉含量偏高影響化學成分的協調性。就上部葉而言，在干筋期6種干濕球溫度參數組合條件下烘烤后煙葉總糖、還原糖、氧化鉀含量均處于優質煙葉適宜范圍內，總氮含量均偏低，處理GJQB1烤后煙葉淀粉含量最低，為3.87%，其他處理烤后煙葉淀粉含量均偏高，其中處理GJQB2、處理GJQB3、處理GJQB5烤后煙葉淀粉含量高達5.86%、5.27%和5.85%，明顯高于優質煙葉適宜范圍；處理GJQB5烤后煙堿含量最低，僅為2.19%，其他處理的初烤煙葉煙堿含量均處于適宜范圍內。

表4 干筋期干濕球溫度參數組合對煙葉化學成分的影響

2.4 密集烘烤干筋期干濕球溫度參數組合對煙葉感官質量的影響

從表5可以看出，下部煙葉在干筋期6種干濕球溫度參數組合條件下烘烤后煙葉感官質量在香氣量、濃度、勁頭等指標方面得分相同，分別為12.0、8.0、5.0分，感官質量總分排列順序為處理GJQX6>處理GJQX5>處理GJQX3=處理GJQX2>處理GJQX1>處理GJQX4，其中處理GJQX6的初烤煙葉感官質量最好，總得分最高，為83.0分，其他指標得分均為所有處理之中的最高分，刺激性和干凈度指標得分明顯高于其他處理；處理GJQX4初烤后煙葉感官質量最差，總得分最低，僅為76.0分，各指標得分也均為所有處理之中的最低分。中部煙葉在干筋期6種干濕球溫度參數組合條件下烘烤后煙葉感官質量在濃度指標方面得分相同，均為8.0分，感官質量總分排列順序為處理GJQC6=處理GJQC5>處理GJQC3>處理GJQC2>處理GJQC4>處理GJQC1，其中處理GJQC6、處理GJQC5的初烤煙葉感官質量最好，總得分最高，為82.5分，明顯高于其他處理；處理GJQC1的初烤煙葉感官質量最差，總得分最低，為75.5分，除回味指標外，各指標得分也均為所有處理之中的最低分；處理GJQC4的初烤煙葉回味指標得分最低，僅為3.0分。上部煙葉在干筋期6種干濕球溫度參數組合條件下烘烤后煙葉感官質量在勁頭等指標方面得分相同，均為5.0分，感官質量總分排列順序為處理GJQB5>處理GJQB6>處理GJQB4>處理GJQB3>處理GJQB1>處理GJQB2，其中處理GJQB5的初烤煙葉感官質量最好，總得分最高，為83.5分，各項指標得分均為所有處理之中的最高分，回味得分明顯高于其他處理；處理GJQB2的初烤煙葉感官質量最差，總得分最低，為78.0分，除雜氣、干凈度和回味等指標外，各指標得分也均為所有處理之中的最低分，處理GJQB3的初烤煙葉雜氣指標得分和處理GJQB4的初烤煙葉干凈度指標得分最低，均為7.0分，處理GJQB1的初烤煙葉回味指標得分最低，僅為3.0分。

3 討論

不同部位煙葉在6個干濕球溫度參數組合處理下，初烤后煙葉物理特性和化學成分雖然有所不同，但基本都在適宜范圍內。烘烤中、下部位煙葉時，整個干筋期最高干濕球溫度參數組合為66 ℃和40 ℃條件下烘烤后的煙葉等級質量比最高干濕球溫度參數組合為68 ℃和40 ℃時要優，2種烘烤處工藝處理下，前者的烤后下部葉均價比后者高5.59元/kg，中部葉均價比后者高2.96元/kg，說明在濕度一定的情況下，烘烤中、下部煙葉時溫度較高容易發生烤紅煙現象，降低初烤煙葉等級質量，這與沈少君等的研究結果[4]一致，但他缺少對上部葉的研究，本試驗在對上部葉進行烘烤時，整個干筋期最高干濕球溫度參數組合為68 ℃和40 ℃條件下的初烤煙葉等級質量較優，初烤煙葉的上等煙率、中上等煙率和均價均較高，說明烘烤上部煙葉時適當提高溫度能夠促進煙葉質量的提升，可能原因是不同部位煙葉素質不一樣，烘烤特性也有所差別。烘烤中、下部位煙葉時，整個干筋期干濕球溫度參數組合為66 ℃和40 ℃條件下的初烤煙葉等級質量和感官質量高于或等于干濕球溫度參數組合為66 ℃和39 ℃，烘烤上部位煙葉時，整個干筋期干濕球溫度參數組合為68 ℃和40 ℃條件下的初烤煙葉等級質量和感官質量比最高干濕球溫度參數組合為68 ℃和39 ℃時要高，說明溫度一定的條件下，隨著濕度的增加，煙葉內的溫濕差減小，干濕球溫度達到同步變化，不僅有利于煙葉等級質量的提升，而且可使變黃階段和定色階段形成的香氣物質分解量減少，有利于棕色化反應類致香物質的積累，還有可能使一些小分子香氣前體物質形成大分子香氣物質，從而提升初烤后的煙葉感官質量；烘烤中、下部葉時干筋前期、后期干濕球溫度分別為63 ℃和39 ℃、66 ℃和 40 ℃ 的初烤煙葉感官質量優于整個干筋期干濕球溫度為 66 ℃ 和40 ℃，上部葉在干筋期前期、后期干濕球溫度分別為63 ℃和39 ℃、68 ℃和40 ℃下的初烤煙葉感官質量優于整個干筋期干濕球溫度為68 ℃和40 ℃，是因為干筋前期溫度稍低有利于煙葉西柏烷類、質體色素降解致香物質總量的積累，從而提升煙葉的感官質量，具體的致香機理可作為今后的研究方向。李萬乾等的研究結果表明，濕度為42 ℃時更有利于煙葉品質的提升[3-4]，可能是由供試烤煙品種不同造成的差異，目前大量的研究均集中在云煙87烤煙品種上，而對K326烤煙品種的研究較少，因此可加大對該品種干筋期烘烤工藝的優化研究。

表5 干筋期干濕球溫度參數組合對煙葉感官質量的影響 分

4 結論

K326烤煙品種不同部位煙葉在干筋期干濕球溫度分別在63、65、66、68 ℃和39、40 ℃不同參數組合下，初烤煙葉內在化學成分和物理特性雖然有所差異，但基本都符合優質煙葉的要求；隨著干筋期溫度的提升，煙葉內含物的轉化更加充分，煙葉品質進一步提升，但溫度過高容易發生烤紅煙現象，反而降低初烤煙葉質量；中、下部煙葉在干筋前、后2個階段干濕球溫度參數組合分別為63 ℃和39 ℃、66 ℃和40 ℃時，初烤煙葉的上等煙率、中上等煙率和均價均最高，下部葉分別高達41.83%、79.25%和29.84元/kg，中部葉分別高達45.65%、84.52%和31.73元/kg，煙葉等級質量和感官質量最佳；上部煙葉在干筋前、后2個階段干濕球溫度參數組合為63 ℃和39 ℃、68 ℃和40 ℃時，初烤煙葉的上等煙率、中上等煙率和均價均最高，分別高達53.50%、86.80%和 32.24元/kg，煙葉物理特性較佳，化學成分也較為協調，等級質量和感官質量最優。因此，中、下部位煙葉在干筋期采取中溫中濕烘烤方式，上部位煙葉在干筋期采取高溫中濕烘烤方式，即中、下部煙葉在干筋前、后2個階段烘烤干濕球溫度參數分別為63 ℃和39 ℃、66 ℃和40 ℃，上部葉干筋前、后兩個階段烘烤干濕球溫度參數分別為63 ℃和39 ℃、68 ℃和 40 ℃ 時，初烤煙葉質量最佳，為干筋期最適宜的干濕球溫度組合。