噴施不同生物制劑對采青煙葉變黃及品質的影響

方志鵬，俞玉發，潘照芬，許 斌

(云南省煙草公司 曲靖市公司，云南 曲靖 655000)

煙葉采收成熟度是煙葉烘烤的關鍵，直接影響其品質形成，包括煙葉物理外觀、化學成分協調性、致香成分及感官質量[1,2]。在實際生產過程中，烤煙生育后期存在降雨多、光照不足或前期肥遲緩等多種因素影響煙葉的正常生長發育，導致烤煙在采收烘烤季節容易發生返青，難以成熟落黃，烤后煙葉出現青筋及青片現象[3，4]，影響煙葉的工業可用性。針對上述問題，典瑞麗等[5]、徐威等[6]通過優化烘烤工藝來改善返青及采青煙葉品質。王得煉等[7]、楊家旺等[8]研究了采收方式對返青煙葉品質的影響，并提出早采下部葉、充分養熟中上部葉的采收方法有助于促進煙葉落黃。張曉龍等[9]通過提取煙草內源物質來改善田間不適用鮮煙葉的烘烤品質。劉光快等[10]在采后烤前的烤煙上噴施硫代硫酸鈉、硫脲、蘋果酸等化學試劑，來提升上部煙葉品質，其中蘋果酸效果最為明顯。但目前在烘烤前采用配施生物酶制劑，促進煙葉變黃，改良采青或返青煙葉烘烤技術的研究還鮮見報道。因此，本研究以2片底腳葉為對象，設置10個生物制劑組合進行試驗，以促進采青或返青煙葉變黃，提升煙葉的工業可用性。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2017年7～8月在昆明市石林縣長湖鎮雨勝村進行，供試煙葉為從下至上共4片葉，供試品種為云87。供試烤房為氣流上升式土烤房，裝煙室規格2.7 m×2.7 m×5.0 m，2路5棚，底棚高度180 cm(距離地面)，頂棚高度480 cm(距離地面)，棚距75 cm。

1.2 試驗設計

試驗選取生物制劑為：淀粉酶、中性蛋白酶、堿性蛋白酶、乙烯，共4個因素，分別設置3個水平，不同因素梯度設置及設計方案見表1。

表1 試驗設計方案 mg/kg

噴施生物制劑前將煙葉編竿進行晾軟處理，以控制水分含量在83%～85%。晾軟煙葉水分達到上述要求以后，進行生物制劑的噴施，噴施后緊密掛置起來用黑色塑料薄膜進行密封包裹，以增溫促進變黃，均噴施0.35 mg/kg鏈霉素。

各處理煙葉烘烤工藝如下：干球溫度39 ℃，濕球溫度33～34 ℃，煙葉發軟，稍勾尖；干球溫度45 ℃，濕球溫度36～37 ℃，煙葉小卷筒，主脈發軟發白；干球溫度47 ℃，濕球溫度36 ℃，煙葉大部分黃片黃筋，主脈明顯發軟；干球溫度54 ℃，濕球溫度39 ℃，烤后煙葉完全干筋。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 煙葉石油醚、色素和氨基酸含量的測定 石油醚提取物含量的測定采用差量法[11]，葉綠素a、葉綠素b、葉綠素、類胡蘿卜素含量的測定采用分光光度法[12]，氨基酸含量的測定采用分光光度法[12]。

1.3.2 淀粉酶、多酚氧化酶活性的測定 總淀粉酶活性的測定采用3，5-二硝基水楊酸比色法[13]，多酚氧化酶活性的測定采用分光光度計法[14]。

1.3.3 煙葉常規化學成分含量的測定 試樣制備采用烘箱法(YC/T 31—1996)；煙堿、水溶性糖、還原糖、氯、總氮含量的測定采用連續流動法(YC/T 159～162—2002)；鉀含量的測定采用連續流動法(YC/T 217—2007)；蛋白質含量的測定采用連續流動法(YC/T 249—2008)；淀粉含量采用酸解法測定[11]。

1.3.4 煙葉感官質量評價 將各處理煙葉切絲后卷制成長70 mm、圓周27.5 mm的煙支，經過挑選、平衡水分后，由鄭州煙草研究院9名具有中級評吸資格證的專家以YC/T 138—1998煙草及煙草制品感官評價方法為基礎，按單料煙“標度值”標準統一進行感官質量評吸鑒定，并采用“九分制”標準打分，香氣質、香氣量、雜氣、濃度、刺激性、余味、燃燒性、灰色的滿分均為9分，勁頭以文字描述，不計得分。烤煙感官質量總分按參考文獻[15]計算，香氣質、香氣量、刺激性、余味、雜氣的權重依次為0.30、0.30、0.08、0.15、0.17。

2 結果與分析

2.1 不同處理煙葉色素含量及類葉比變化

2.1.1 不同處理葉綠素a含量的變化趨勢 由表2可知，10個處理在捂黃過程中葉綠素a含量存在顯著或極顯著差異。捂黃17 h時，T1、T10處理葉綠素a降解速度最快。捂黃77 h時，T7處理葉綠素a含量最低，顯著低于其他處理，降幅達87.05%；T3、T4處理降幅較小，分別為41.75%、67.40%；其他處理間無顯著差異，降幅均在80%以上。烤后煙葉以T5、T7、T9處理葉綠素a含量較低，顯著低于其他處理，降幅處于87.93%～89.33%，但與對照T10無顯著差異。

表2 在捂黃過程中不同處理的葉綠素a含量的變化 μg/g

2.1.2 不同處理葉綠素b含量的變化趨勢 由表3可知，捂黃17 h時T1處理葉綠素b降解速度最快；捂黃77 h時T5、T6、T7和T10處理葉綠素b含量較低，且4個處理間無顯著差異，但顯著低于T3、T4、T8處理，降幅在87.28%～89.59%。烤后煙葉以T5、T7、T9和T10葉綠素b含量較低，顯著低于T2、T3、T4處理，與其他處理間無顯著差異。上述研究結果表明，不同外源物質噴施對煙葉葉綠素b轉化影響不同，其中T5、T7處理優于其他處理，但與對照無顯著差異。

表3 在捂黃過程中不同處理的葉綠素b含量的變化 μg/g

2.1.3 不同處理葉綠素總量的變化趨勢 由表4可知，捂黃處理前期(17 h)T1、T10處理煙葉總葉綠素含量變幅較大；捂黃后期(77 h)T6、T7、T10處理總葉綠素含量較低，顯著低于T3、T4和T8處理，與其他處理間無顯著差異，降幅為84.58%～87.19%。烤后煙葉對比分析發現，T5、T7、T9、T10處理葉綠素總量較低，顯著低于T3和T4處理，降幅為87.98%～89.11%，且4個處理間無顯著差異。可見，T5、T7、T9處理能夠有效促進葉綠素轉化，與對照間無顯著差異。

表4 在捂黃過程中不同處理的葉綠素總量的變化 μg/g

2.1.4 不同處理類胡蘿卜素含量的變化趨勢 由表5可知，10個處理煙葉類胡蘿卜素總量變化速度不同，存在顯著差異。捂黃前期(17 h)T3、T4、T6、T8、T9和T10處理類胡蘿卜素含量增加較快，增幅在33.92%以上；捂黃29 h后，T10增長減緩；捂黃77 h后T3處理類胡蘿卜素含量最高，極顯著高于其他處理，其次為T2、T5、T6、T8、T10處理，顯著高于T1、T4和T7處理。烤后煙葉除T3、T4處理外，其他處理煙葉類胡蘿卜素含量增幅較大，增幅在50.11%～57.78%。

表5 在捂黃過程中不同處理的類胡蘿卜素總量變化 μg/g

2.1.5 不同處理煙葉的變黃速度比較 由表6可知，T6和T8處理類葉比從捂黃29 h開始大于0.600，T2、T4、T5處理從捂黃41 h開始類葉比大于0.600，T10處理從捂黃53 h開始大于0.600，噴施生物制劑能使煙葉變黃時間縮短12～24 h。烤后煙葉各處理間類葉比存在極顯著差異，其中T7、T9處理極顯著高于其他處理，其次為T10處理，T1、T2、T5、T6、T8處理居中，T3和T4處理類葉比極顯著低于其他處理。

表6 在捂黃過程中不同處理的類葉比變化

2.2 不同處理酶活性的變化

2.2.1 不同處理捂黃過程中淀粉酶活性的變化 由表7可知，捂黃過程中各處理間淀粉酶活性存在極顯著差異。捂黃開始時，各處理煙葉的淀粉酶活性差異較小。在捂黃17 h和捂黃29 h時，T6處理淀粉酶活性最高，其次為T5。捂黃41 h時，T2處理煙葉的淀粉酶活性最高。捂黃53 h時，T2、T8處理煙葉的淀粉酶活性較高，顯著高于其他處理。捂黃65 h和捂黃結束時各處理煙葉的淀粉酶活性減小，捂黃65 h時以T10處理最高，捂黃77 h時以T8處理最高，均顯著高于其他處理。整體上，T1、T2、T5、T7、T8處理在捂黃過程中煙葉淀粉酶維持一個較高的活性。

表7 在捂黃過程中不同處理的淀粉酶活性變化 mg/(kg·min)

2.2.2 不同處理捂黃過程中多酚氧化酶活性的變化 由表8可知，捂黃開始時，T5處理多酚氧化酶活性較高，顯著高于T2和T6處理。捂黃17 h時，T7處理多酚氧化酶活性最高，T5處理煙葉的多酚氧化酶活性最低。捂黃29 h時，T3、T5處理煙葉的多酚氧化酶活性較低。在捂黃41 h時，T3、T4、T5、T8處理煙葉的多酚氧化酶活性較低。捂黃53 h時，T2、T3、T5、T8處理煙葉的多酚氧化酶活性較低。捂黃65 h時，T1、T3、T4、T10處理煙葉的多酚氧化酶活性較低。捂黃結束時，各處理煙葉的多酚氧化酶活性較之前有了一個明顯的上升，但T2、T4、T5較低。整體上，T1、T6、T7、T8、T10處理過程中煙葉多酚氧化酶維持一個較高的活性，而T2、T5、T9多酚氧化酶維持一個較低的活性，有利于防止煙葉發生酶促棕色化反應。

表8 在捂黃過程中不同處理間多酚氧化酶活性的變化 mg/(kg·min)

2.3 不同處理烤后煙葉化學成分含量

從表9可以看出，2片底腳葉整體上總糖、還原糖、淀粉含量偏低，蛋白質含量偏高。具體來看，除氨基酸外，其他化學成分指標在10個處理間存在顯著差異(P<0.05)。T5處理的總糖、還原糖含量極顯著高于對照及其他處理，但其蛋白質含量極顯著低于對照及其他處理。T7處理鉀離子含量顯著高于其他處理，T8的處理總植物堿含量顯著高于其他處理，T5處理的鉀離子、氯離子、總植物堿含量居中。

表9 不同處理烤后煙葉常規化學成分含量

2.4 不同處理烤后煙葉感官評吸質量

從表10可以看出，與對照(T10)相比，除T1處理煙葉外，其余噴施生物制劑的各處理煙葉的感官評吸質量均有一定改善，尤其以T2和T5處理煙葉的感官評吸質量表現較好，其中T2處理煙葉的香氣質細膩，香氣量有，刺激性較大，略有生津感，枯焦氣較重，青雜氣較輕，辣味重；T5處理煙葉的香氣質細膩，香氣量稍有，枯焦氣多于青雜氣，濃度較淡，刺激較小，余味、辣味微有，涂層感稍有，微苦。

表10 不同處理烤后煙葉感官質量評吸得分

3 結論與討論

本研究結果表明，10個處理煙葉變黃過程中色素含量、酶活性、烤后煙葉化學成分含量及感官質量均存在顯著或極顯著差異。在捂黃過程中，T2、T4、T5、T6和T8處理較對照提前10～20 h變黃，能夠顯著縮短變黃時間。烘烤結束時，葉綠素總量以T5、T7和T9降幅最大，達87%以上，其含量顯著低于其他處理；類胡蘿卜素除T3、T4處理外，其他處理增幅均在100%以上，T5處理煙葉類胡蘿卜素含量居中；總糖、還原糖含量以T5處理最高，顯著高于對照及其他處理，蛋白質含量顯著低于其他處理，T3、T4處理蛋白質、T1處理淀粉含量顯著高于其他處理，化學成分協調性較差；與對照相比，除T1處理外，其余噴施生物制劑的各處理煙葉的感官評吸質量均有一定改善，尤其以T2和T5處理煙葉的感官評吸質量表現較好。綜上所述，T5處理能夠縮短煙葉變黃時間，降低葉綠素含量，提升烤煙化學成分協調性和感官質量，是較佳組合。

返青或采青煙葉含水量、葉綠素和蛋白質含量增加，導致其生理特征和烘烤特性發生了很大變化，烘烤時變黃較慢，脫水難，烤后青煙率高，極大降低了烤后煙葉的經濟性狀和使用價值。通過采收方式、烘烤工藝等提升返青煙葉品質的研究較多，吳錫剛等[16，17]研究了非正常煙葉形成的原因，并從烘烤工藝方向改善返青煙葉品質。普元柱等[18]采用味蛋白酶處理煙絲，其感官品質明顯改善，雜氣和刺激性降低。何邦華等[19]利用果膠酶處理煙絲發現，美拉德反應產物增加了67.2%。樊文舉等[20]在烘烤前于煙葉表面噴灑7種不同的外源酶制劑，研究發現添加果膠酶能夠改善煙葉的香氣質量，與本研究結果較為一致。但本研究發現，T5、T7、T9處理相比于其他處理能夠有效降低煙葉葉綠素a、葉綠素b和葉綠素總量，但與對照間無顯著差異，分析其原因，可能是影響葉綠素轉化的條件較多，且內在葉綠素降解酶受外源物質影響不同，因此，有必要在后續試驗中繼續探討添加外源物質對烤煙內在酶活性變化的影響，從而篩選更優組合為提升采青或返青煙葉的經濟性狀和使用價值提供新的途徑。