變黃期不同烘烤工藝對烤后上部煙質量的影響

茍正貴， 熊茂榮， 何孝磊， 劉大學， 楊勝輝， 吳光斌

(黔南州煙草公司 平塘縣分公司， 貴州 平塘 558300)

優質上部煙葉能提高卷煙香味，是卷煙“上水平”的重要保障[1]。在密集烘烤條件下，上部煙烤后易出現煙葉含青比例高、結構緊密等問題[2]，導致工業可用性降低[3]。為此，研究人員對密集烘烤工藝不斷進行改進，如通過調整風機功率[4]、改進干濕球溫度參數[5-6]、延長變黃期時間[7-8]及在變黃期間歇性關閉循環風機[9]等方式，以促進上部葉變黃，降低烤后含青煙比例，提高煙葉質量。黔南煙區烤煙上部葉成熟期(8月)易遭遇干旱少雨，導致其易烤青、烘烤工藝可用性不高，部分煙區采取間歇性關閉循環風機和調高主變黃溫度點等措施進行烘烤，但鮮有將主要變黃溫度點參數設置為干濕球同溫的研究報道。鑒于此，以K326為試驗材料，結合高溫少雨天氣下成熟上部煙葉含水量較低的特點，從改進變黃期關鍵點參數方面切入，采用對比試驗，研究變黃階段常規烘烤和保濕烘烤2種烘烤工藝對黔南煙區上部煙葉烤后質量的影響，以期為提高煙葉質量，實現烤煙產業提質增效提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 烤煙 試驗品種為K326，以上部葉(自下而上第16～20葉位)為試驗材料，在田間選擇成熟、能代表整體生長水平的上部葉掛牌標記。

1.1.2 烤房 烤房為氣流下降式密集烤房，3層2路，規格為2.7 m×8.0 m×3.5 m，裝煙360竿。

1.1.3 儀器設備 烤煙多參數實時監測儀，中國計量學院生產；AAIII連續自動分析儀，德國Bran+Luebbe公司。

1.2 方法

1.2.1 試驗設計 試驗設2個處理：CK為常規烘烤，T為保濕變黃烘烤，3次重復。煙葉狀態變化以觀察烤房第2層為主。

1) 常規烘烤(CK)。起火后，干/濕球設置為35℃/34℃，以1℃/h的速度升溫至35℃，穩溫至葉尖發軟；以1℃/h的速度升溫至38℃，干/濕球設置為38℃/36℃，穩溫使大部分葉片發軟、達7～8成黃；干球以1℃/2 h的速度升溫至40℃，濕球為38℃，穩溫使大部分煙葉主脈發軟，達8～9成黃，干球以1℃/2 h升至42℃，濕球保持38℃，穩溫使煙葉完全變黃塌架；定色前期干球以1℃/3 h升溫至45℃，濕球以1℃/3 h降至37℃，穩溫使煙葉呈勾尖卷邊；以1℃/2 h升溫至48℃，濕球以1℃/2 h升溫至38℃，干濕球設置為48℃/38℃，穩溫使煙葉呈小卷筒；以1℃/h的速度升溫至54℃(濕球38.5℃)，穩溫使煙葉呈大卷筒。干筋階段烘烤操作同上。

2) 保濕變黃烘烤(T)。起火后，干/濕球設置為36℃/36℃，以1℃/h的速度升溫至36℃，穩溫至葉尖發軟；以1℃/h的速度升溫至38℃，干/濕球設置為38℃/38℃，穩溫使大部分葉片發軟，達7～8成黃；干球以1℃/2 h的速度升溫至40℃，濕球為38℃，穩溫使大部分煙葉主脈發軟，達8～9成黃，干球以1℃/2 h升至42℃，濕球以1℃/2 h降至37℃，穩溫使煙葉完全變黃塌架；定色前期干球以1℃/3 h升溫至45℃，濕球以1℃/3 h降至36℃，穩溫使煙葉呈勾尖卷邊；以1℃/2 h升溫至48℃，濕球以1℃/2 h升溫至37℃，干濕球設置為48/37℃，穩溫使煙葉呈小卷筒；以1℃/h的速度升溫至54℃(濕球38℃)，穩溫使煙葉呈大卷筒。升溫至58℃(濕球39℃)，穩溫至主脈收縮；升溫至62℃(濕球40℃)，待主脈變紫后升溫至68℃(濕球42℃)，烘烤至干筋干片。

1.2.2 指標測定

1) 相對濕度。溫濕度變化用烤煙多參數實時監測儀監測，溫度分辨率均為0.1℃，相對濕度的分辨率為0.1%。檢測探頭安置在烤房中部離隔熱墻2 m、4 m及6 m的位置，分別在烤房底臺、中臺和頂臺距葉尖10 cm處及頂臺距葉柄10 cm處進行測量。

2) 相對含水量。煙葉含水量參照韓富根[10]的方法，起火后，每隔12 h取樣2份，每個處理取5片煙葉，每片平均分為3等份，去掉葉尖1/3和葉柄1/3，留葉中間1/3區域，置于105℃殺青20 min，60℃烘至恒重，用于煙葉含水量測定。

相對含水量=(鮮重-干重)/鮮重×100%

3) 分級及外觀質量鑒定。每個處理取B2F樣品2 kg，由貴州中煙技術中心專家組根據GB 2635-92標準進行分組、定級，外觀質量參考王彥亭等[11-12]的方法進行評分。

4) 常規化學成分。選取等級為B2F的烤后煙葉，送貴州中煙技術中心進行煙葉常規化學成分檢測，采用連續流動法，用AAIII連續自動分析儀依據相關標準進行測量。其中，依據(參考)YC/T 159-2002測量水溶性糖，YC/T 216-2007測量淀粉，YC/T 468-2013測量煙堿，YC/T 161-2002測量總氮，YC/T 162-2011測量氯，YC/T 217-2007測定鉀。

5) 感官質量。選取等級為B2F的烤后煙葉，在YC/T 138-1998的基礎上，由貴州中煙技術中心組織5名專家進行單料煙感官質量評價。評分指標及分值：香氣質10分，香氣量10分，吃味12分，雜氣10分，刺激性10分，勁頭8分，燃燒性9分，灰色6分，總分共75分。

1.3 數據處理

采用Excel 2007對試驗數據進行基礎整理，采用SPSS 17.0進行方差分析，多重比較采用Duncan’s新復極差法(P≤0.05)，用Sigmaplot 10.0作圖。

2 結果與分析

2.1 不同烘烤方式烤房內的相對濕度

由圖1可知，不同烘烤方式烤房內相對濕度整體均呈先升后降趨勢，其中，T處理烤房內相對濕度降低呈先慢后快趨勢，而對照(CK)則呈緩慢降低趨勢。在烘烤6～42 h時T處理烤房內相對濕度保持在較高水平，為90.08%～96.70%，較CK顯著增高，2018年增幅為5.22%～12.10%，2019年增幅為5.67%～11.28%；烘烤54 h時T處理烤房內相對濕度較CK低；定色期(烘烤66 h后)T處理相對濕度較CK低，2018年烤后84 h顯著降低11.62%，2019年烤后78 h和84 h時分別顯著降低7.69%和11.59%。表明，不同烘烤工藝對變黃期烤房內相對濕度變化有明顯影響。

2.2 不同烘烤方式煙葉的含水量

由圖2可知，T處理的煙葉含水量下降呈先慢后快趨勢，變黃前期(6 ～48 h)煙葉含水量較高，對照(CK)則呈緩慢下降趨勢。其中，T處理2018年烘烤24 h、30 h及36 h時較CK分別顯著提高3.51%、3.25%和3.96%，2019年烘烤24 h、30 h、36 h及42 h時較CK分別顯著提高3.41%、6.04%、6.36%和6.61%；變黃后期及定色前期T處理較CK低，其中，2018年烘烤60 h時較CK顯著降低9.36%，2019年烘烤60 h和66 h時較CK分別顯著降低8.69%和11.09%。表明，不同烘烤工藝對變黃期煙葉含水量變化有明顯影響。

2.3 不同烘烤方式烤后煙葉的品質及均價

由表1可知，與CK相比，T處理的黃煙率較CK顯著增加，2018年和2019年T處理黃煙率分別為93.15%和92.19%，分別較同年CK提高7.21百分點和5.03百分點；橘色煙率2019年T處理為87.22%，較CK顯著提高5.88百分點；含青煙和僵硬煙率T處理較同年CK顯著降低，2018年降幅分別為3.23百分點和3.47百分點，2019年降幅分別為4.97百分點和4.81百分點；上等煙比例T處理2018年和2019年分別為57.52%和53.64%，較同年CK分別提高7.43%和10.10%，但不顯著；中等煙比例2018年較CK增加，2019年較CK下降，但均不顯著；均價2018年和2019年T處理分別為22.59元/kg和22.51元/kg，分別較同年CK提高0.37元/kg和0.13元/kg，但差異不顯著。說明保濕烘烤工藝能優化煙葉等級結構，提高均價。

表1 2018年和2019年不同烘烤方式烤后煙葉的品質及均價

2.4 不同烘烤方式烤后煙葉的外觀質量

由表2可知，與CK相比，T處理烤后煙葉顏色得分顯著提高，2018年和2019年分別為7.58分和8.44，分增幅分別為5.13%和6.03%；2年成熟度得分均有不同程度提高；葉片結構得分2018年較CK降低，2019年較CK提高，但均不顯著；身份得分2018年顯著提高6.68%；油分得分2018年顯著提高7.13%；色度得分顯著提高，2018年和2019年分別提高為7.62分和8.06分，較同年CK分別提高5.10%和5.08%；加權得分顯著提高，2018年和2019年分別為7.73分和8.04分，較同年CK分別提高3.48%和3.61%。說明，變黃期保濕烘烤工藝能改善煙葉外觀質量。

表2 2018年和2019年不同烘烤方式烤后煙葉的外觀質量指標評分

2.5 不同烘烤方式烤后煙葉的化學成分含量

由表3可知，與CK相比，T處理烤后煙葉淀粉含量顯著降低，2018年和2019年降幅分別為12.55%和12.42%；總糖含量顯著增加，2018年和2019年增幅別為11.74%和7.95%；2年的還原糖、總氮含量和氮堿比均有不同程度提高，煙堿和氯離子(Cl-)含量均不同程度下降，但均不顯著；糖堿比顯著增加，2018年和2019年增幅分別為12.42%和9.22%；鉀離子(K+)含量2019年顯著增加6.56%。

表3 2018年和2019年不同烘烤方式烤后煙葉的化學成分含量

2.6 不同烘烤方式對烤后煙葉致香物質含量的影響

由表4可知，與CK相比，T處理烤后煙葉類胡蘿卜素類、西柏烷類及新植二烯含量顯著提高，2018年分別為73.11 μg/g、36.51 μg/g和742.38 μg/g，較同年CK分別提高21.00%、23.18%、32.39%；2019年分別為84.36 μg/g、43.65 μg/g和781.09 μg/g，較同年CK分別提高分別為12.00%、37.87%、24.91%；美拉德反應產物類含量2年均有不同程度提高，其中，2018年為36.25 μg/g，較同年CK顯著提高34.21%；苯丙氨酸類含量2年均有不同程度提高但差異不顯著；致香物質總量顯著提高，2018年和2019年分別為904.52 μg/g和963.05 μg/g，較同年CK分別提高分別為30.53%和23.05%。說明，變黃期保濕烘烤工藝能促進致香物質的形成轉化。

表4 2018年和2019年不同烘烤方式烤后煙葉致香物質的含量

2.7 不同烘烤方式烤后煙葉的感官質量

由表5可知，與CK相比，T處理烤后煙葉香氣質和香氣量得分顯著提高，2018年和2019年增幅分別為5.76%和4.00%及2.75%和1.97%；吃味、刺激性及勁頭2年均有不同程度提高但不顯著，燃燒性和灰色得分2年均相同；雜氣得分2018年顯著提高6.37%；總得分顯著提高，2018年和2019年分別為62.5分和62.91分，較同年CK分別提高2.30%和1.21%。說明，保濕烘烤工藝能改善烤后上部葉的感官質量。

表5 2018年和2019年不同烘烤方式烤后煙葉的感官質量指標評分

3 結論與討論

烤煙高溫少雨條件下成熟的上部葉不易變黃，烘烤過程中葉綠素降解不充分會導致煙葉烤青，變黃前期提高烤房內相對濕度可以促進上部煙變黃，提高烤后煙葉質量[9，13]。王松峰等[14]研究發現，變黃前期高濕處理(93%)能提高烤后黃煙率和上等煙比例，降低含青煙比例。研究結果表明，變黃前期(36℃和38℃穩溫點)烘烤參數設置為干濕球同溫，在高濕條件下變黃能降低上部煙烤后含青煙比例，提高烤后黃煙率，改善烤后煙葉外觀質量。可能原因：一是保濕烘烤使得煙葉水分散失減少，煙葉含水量較高，細胞生理代謝旺盛，葉綠素降解加快，促進煙葉變黃[15]，降低烤后青煙率；二是定色期煙葉失水較快，煙葉含水量較低，PPO活性較小，抑制酶促棕色化反應，減慢煙葉褐變進程[16]，改善烤后煙葉外觀質量。

變黃前期較高煙葉含水量有利于內含物質轉化[15]，大部分色素的降解及致香物質前體形成均在該階段發生[17]。研究表明，與常規烘烤相比，保濕烘烤在變黃前期煙葉含水量較高，物質轉化充分，烤后致香物質含量顯著增加，香氣質提升，香氣量較足，感官評吸質量較好。可能原因：一是色素的降解比例高，形成大量致香物質前體，有利于后期致香物質形成[16]；二是煙葉表面腺毛分泌物損失較小，烤后西柏烷類產物含量較高，香氣好[18]；三是較高含水量條件下煙葉膜脂過氧化水平較低[14]，SOD和POD等抗氧化酶活性較高[19]，細胞活動時間延長，有助于烘烤過程中煙葉內部有機物質的充分轉化和優良品質的形成[14]。

烤煙中淀粉降解不完全會嚴重影響煙葉香氣和吃味。烤后煙葉淀粉含量受相對濕度影響，變黃前期較高相對濕度(93%)處理能提高煙葉淀粉酶活性[14]，降低烤后煙葉淀粉含量[20]，提高總糖和可溶性糖含量。研究結果表明，與常規烘烤相比，保濕烘烤處理烤后煙葉淀粉含量顯著降低，總糖顯著增高，糖堿比值提高，有利于增加甜感，煙葉吃味較好，與馬嘯[21]的研究結果一致。

危阜斌等[22]研究表明，中溫保濕變黃有利于淀粉轉化。朱偉等[23]研究發現，較高相對濕度下變黃烤后煙葉質量較好。趙高坤等[24]研究顯示，變黃期相對濕度80%(干球溫度38℃)烤后煙葉效果較好。王松峰等[14，25]研究顯示，低溫低濕變黃(干球溫度38℃，相對濕度75%～81%)；或低溫中濕(干球溫度38℃，相對濕度80%～85%)變黃烤后煙葉外觀質量較好[26]，內在化學成分含量適宜，比例協調，感官評吸結果較好。研究結果表明，中溫保濕(干球溫度38℃，相對濕度90.08%～96.70%)變黃烤后煙葉外觀質量較好，內在化學成分較為協調，感官評吸得分較高。與王松峰等的研究結果不一致，可能是煙葉部位不同導致的差異。

高溫干旱條件下采烤的上部葉采用“保濕變黃、階梯式排濕，低濕快速定色”的烘烤措施，較好地緩解了上部葉變黃不充分、烤后含青比例高的問題。然而，保濕變黃增香的內在生理變化未能闡明，作用機理尚需進一步研究。同時，保濕烘烤后煙葉淀粉含量仍偏高，糖堿比值雖然顯著提高，但未實現≥8的目標，還需要采用其他手段進行解決。

研究針對黔南地區上部葉成熟期常遇高溫少雨天氣的情況，采用保濕變黃烘烤工藝，可減少烤房內水分外排，烤房內相對濕度和煙葉相對含水量能保持在較高水平，使得煙葉充分變黃，降低烤后含青煙比例，促進煙葉內含物質轉化，改善烤后上部葉外觀質量及內在品質，增加烤煙種植收益。