烘烤工藝對稻茬烤煙下部煙葉質量的影響

侯建林，李思軍，鄧小強，吳文信*，郭婷，陳燾，朱林，江智敏，徐均華，潘飛龍，鄧小華*

(1 湖南省煙草公司郴州市公司桂陽縣分公司，湖南 桂陽 424400；2 湖南農業大學農學院，湖南 長沙 410128；3 浙江中煙工業有限責任公司，浙江 杭州 310008)

密集烤房具有節能、省工、提升煙葉質量的優點，是我國煙葉烘烤的主要設備[1]。好的烘烤設備需要好的烘烤工藝配套，特別是由于不同煙區的生態環境和栽培技術存在差異，其生產的鮮煙葉素質不一樣[2-3]，要求配套的密集烘烤工藝也不同。目前各煙區密集烤房的烘烤工藝多為以三段式烘烤工藝為基礎延伸而來，如湖南煙區的“中溫中濕”烘烤工藝[4]、貴州煙區的“兩燉一停”烘烤工藝[5]、江西煙區的“同步預熱”烘烤工藝[6]、云南煙區的“多階梯中溫中濕”烘烤工藝[7]，以及“三段六步式”[8]、“五段五對應”[9]、“八點式”[10]等多溫度點精細化烘烤工藝。烘烤工藝的改進對提高各煙區的烤煙質量發揮了重要作用。由于烘烤工藝不同，煙葉所處的烘烤溫度、濕度環境不同，其內部的生理生化反應不同，烘烤后的煙葉質量也不同。楊波等[11]研究認為，采取高—低—高濕球溫度烘烤工藝可明顯改善煙葉化學成分，提高煙葉外觀質量、經濟性狀和感官質量，有利于烤煙優良品質的形成。江祥偉等[12]研究認為，湖南煙區采用的低溫、低濕烘烤工藝對提高煙葉致香物質含量和改善煙葉品質均有較好的效果。蔣篤忠等[13]研究了密集烘烤關鍵溫度點失水率控制對烤后煙葉質量的影響。袁芳等[14]研究了不同烘烤階段升溫速度組合對烤后煙葉質量的影響。但有關四步式烘烤工藝對稻茬烤煙下部煙葉質量的影響尚未見報道。本試驗以云煙87 的下部煙葉為材料，在湖南省桂陽縣開展了四步式烘烤和中溫中濕烘烤的比較研究，旨在為稻茬烤煙的降本、提質、增香烘烤技術研究提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與設計

于2021 年在湖南省桂陽縣仁義鎮圳頭村煙稻輪作田開展試驗。烤煙品種為云煙87，保留的有效葉為16 片。采收4 片下部煙葉，葉片從下至上分別標記為D1～D4。每個葉位采收120 片煙葉，按葉位分別上桿編煙，設3 次重復。采用氣流上升式生物質能密集烤房。試驗設四步式烘烤工藝(T1)和中溫中濕烘烤工藝(T2)2 個處理。四步式烘烤工藝:黃片前期，50～66 h，干球39～40 ℃，濕球38～39 ℃，煙葉8～9 成黃，通過高溫保濕變黃；黃片后期，干球40 ℃，濕球34～37 ℃，葉片發軟充分塌架；黃筋前期，55 h，干球43 ℃，濕球34～37 ℃，失水至主脈發軟；黃筋后期，干球45 ℃，濕球34～37 ℃，黃片黃筋；干片期，16 h，干球54～55 ℃，濕球38～39 ℃，葉片全干；干筋期，24 h，干球65 ℃，濕球40～41 ℃，主筋全干。中溫中濕烘烤工藝:變黃期干球溫度38 ℃，濕球溫度37 ℃，至下棚煙葉基本全黃；然后以1 ℃/h 的速率將干球溫度升至40 ℃，濕球溫度升至38 ℃，保持溫度至全房煙葉充分變黃，主脈充分變軟；定色期以1℃/h 的速率將干球溫度升至55 ℃，濕球溫度升至40 ℃，保持溫度至全房煙葉干燥；干筋期以1 ℃/h 的速率將干球溫度升至68 ℃，濕球溫度升至42 ℃，直到主脈完全干燥。

1.2 測定項目及方法

(1)烤后煙葉外觀質量評價。選取代表性的煙葉，聘請3 位分級專家對煙葉顏色、成熟度、葉片結構、油分、色度、身份等指標逐項進行鑒定，并按10分制打分，然后分別按0.20、0.30、0.16、0.12、0.10、0.12 的權重計算外觀質量指數，分值越高，外觀質量越好[15]。

(2)煙葉物理性狀測定指標及方法。將選取的代表性煙葉平衡水分后，參照文獻[16]的方法測定單葉質量、含梗率、葉片厚度、平衡含水率、葉質重、開片度等物理性狀指標。參照文獻[17]和[18]，采用效果測度模型對煙葉物理性狀指標進行標準化，并按開片度、單葉質量、含梗率、葉片厚度、平衡含水率、葉質重等評價指標的權重分別為16.42%、10.55%、21.80%、19.06%、12.84%、19.33%計算煙葉物理特性指數，分值越高，物理特性越好。

(3)化學成分測定指標及評價。選取具有代表性的烤后煙葉，采用SKALAR 間隔流動分析儀測定煙葉的總糖、還原糖、煙堿、總氮、氯含量，采用火焰光度法測定鉀含量。參照文獻[19]和[20]，采用隸屬函數法將總糖、還原糖、總氮、煙堿、鉀、氯含量等評價指標標準化，并分別按14.4%、15.9%、10.4%、27.8%、24.6%、6.9%的權重計算化學成分可用性指數，分值越高，化學成分協調性越好。

(4)單料煙感官評吸。將代表性煙葉回潮、切絲后，卷制成長85 mm、質量為(900±15)mg/支的單料煙支，由浙江中煙技術中心組織專業評吸人員按國家標準YC/T 530—2015[21]進行感官質量評價，統計感官評吸總分。

(5)煙葉質量指數。將外觀質量指數、物理特性指數、化學成分指數、感官評吸總分分別賦予0.1、0.1、0.2、0.6 的權重，根據權重計算不同處理4個指數的加權和，記為煙葉質量指數，數值越大，煙葉質量越優。

1.3 數據處理

采用Microsoft Excel 2003 和SPSS17.0 進行數據處理和統計分析，采用Duncan 多重比較法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同烘烤工藝對煙葉外觀質量的影響

由表1 可知，不同烘烤工藝處理的烤后煙葉外觀質量差異主要體現在顏色、油分和色度3 個單項指標上。中溫中濕烘烤工藝(T2)D1～D4 葉位的顏色分值、D2、D4 葉位的油分分值、D1、D3、D4 葉位的色度分值均顯著高于四步式烘烤工藝(T1)。T1、T2處理的成熟度和身份分值只在個別葉位上有差異，總體差異不顯著；葉片結構分值也無顯著差異。從外觀質量指數看，T2 處理的D1、D2、D4 葉位分值均顯著高于T1，外觀質量指數平均值較T1 高9.43%。由此說明，中溫中濕烘烤工藝的外觀質量優于四步式烘烤工藝。

表1 不同烘烤工藝處理烤后煙葉外觀質量Table 1 Appearance quality of flue-cured leaves in different curing process treatments

2.2 不同烘烤工藝對煙葉物理特性的影響

由表2 可知，不同烘烤工藝處理的烤后煙葉物理特性差異主要體現在葉片厚度、含梗率和單葉質量3 個指標上。T2 處理D1～D4 葉位的葉片厚度均顯著高于T1，D1、D2、D4 葉位葉片的含梗率均高于T1；D3、D4 葉位，T2 處理的單葉質量顯著高于T1 處理。從物理特性指數看，D1、D2 葉位，T2 處理顯著低于T1 處理；D4 葉位，T2 處理顯著高于T1 處理；但4 個葉位煙葉的物理特性指數平均值差異不顯著。由此說明，采取不同的烘烤工藝，不同葉位的烤后煙葉物理特性存在差異，但總體上差異不顯著。

表2 不同烘烤工藝處理烤后煙葉物理特性Table 2 Physical properties of flue-cured leaves in different curing process treatments

2.3 不同烘烤工藝對煙葉化學成分的影響

由表3 可知，不同烘烤工藝處理的烤后煙葉化學成分差異主要體現在總糖、還原糖和氯含量3 個指標上。D2～D4 葉位，T1 處理的總糖和還原糖均顯著高于T2 處理；各葉位的烤后煙葉氯含量均為T2 處理顯著高于T1 處理。從化學成分可用性指數看，D1 葉位為T1 處理顯著低于T2 處理，D3、D4 葉位則相反；但T1 處理煙葉化學成分可用性指數的平均值較T2 處理高4.05%，且差異顯著。由此說明，四步式烘烤工藝的化學成分可用性較中溫中濕烘烤工藝優。

表3 不同烘烤工藝處理烤后煙葉化學成分Table 3 Chemical compositions of flue-cured leaves in different curing process treatments

2.4 不同烘烤工藝對煙葉評吸質量及質量指數的影響

由表4 可知，D1 和D4 葉位烤后煙葉的評吸質量總分為T1 處理顯著高于T2，D2 葉位則相反；T1處理D1～D4 葉位評吸質量總分平均值較T2 處理高3.11%，且差異顯著。因此，四步式烘烤工藝的評吸質量優于中溫中濕烘烤工藝。

表4 不同烘烤工藝處理的煙葉評吸質量和煙葉質量指數Table 4 Smoking quality and quality index of flue-cured tobacco in different curing process treatments

從質量指數來看，D1 和D4 葉位為T1 處理顯著高于T2 處理，D2 葉位則相反。但T1 處理各葉位質量指數的平均值較T2 處理高3.72%，且差異顯著。結果表明，四步式烘烤工藝的煙葉質量優于中溫中濕烘烤工藝。

3 討論

四步式烘烤工藝在三段式烘烤工藝的基礎上進行了優化，對變黃期和定色前期兩個時期的操作進行調整，將變黃前中期劃分為黃片期，將變黃后期和定色前期整合為黃筋期，定色后期劃分為干片期。因此，四步式烘烤工藝分為黃片期、黃筋期、干片期、干筋期4 個時期，其中黃片期和干片期針對葉片變化情況設定，黃筋期和干筋期針對煙筋變化設定。黃片期采用高溫保濕變黃工藝，之后再采取降低濕球溫度的方法使煙葉充分失水凋萎，主脈變軟，高溫區部分葉尖收縮并勾尖。而將黃筋期單獨作為一個時期，有利于提高煙農對煙葉黃筋的認識。

針對湘南煙區煙葉相對厚實、水分含量高、主脈較粗的特點，四步式烘烤工藝采取高溫保濕變黃的策略，將主變黃溫度由常規烘烤工藝的38 ℃提高至39～40 ℃，配合較高的濕球溫度，在不影響煙葉正常變黃的基礎上，促使煙葉及早發汗，有利于后期煙葉水分的順利排出。而及早排除多余的水分，可防止煙葉棕色化反應(掛灰)條件的產生。且在由于采烤成熟度不均勻導致變黃程度不一致時，可以達到黃煙等青煙的目的，減少煙葉烤青的情況發生，易操作性強。

四步式烘烤工藝改變了傳統烘烤工藝10 個溫度點的設置，依照煙葉變化的4 個階段(黃片期、黃筋期、干片期、干筋期)，共設置6 個關鍵干球溫度點，分別為:39～40、40、43、45、54～55、65 ℃，同時根據各個階段的煙葉狀態變化調整濕球溫度，過程把控相對較容易，操作簡單明了。與傳統烘烤工藝相比，四步式烘烤工藝各階段目標之間的差異比較明顯，便于烘烤師正確把握煙葉狀態變化，平穩推進煙葉烘烤過程，確保煙葉安全烤熟、烤黃、烤香、烤軟。

4 結論

本研究表明，與傳統的中溫中濕烘烤工藝相比，四步式烘烤工藝可降低稻茬烤煙下部煙葉的厚度、單葉質量和含梗率，煙葉較容易烤熟；可提高煙葉總糖和還原糖含量，有利于提高煙葉品質；雖烤后煙葉的外觀質量略有降低，但與中溫中濕烘烤工藝比較，物理特性指數提高了0.97%，化學成分可用性指數提高了4.05%，評吸質量提高了3.11%，煙葉質量指數提高了3.72%。因此，對于湘南稻茬烤煙下部煙葉，采用四步式烘烤工藝有利于提高烤后煙葉的質量。