成熟度對上部葉鮮煙素質和烤后煙葉質量的影響

曾宇

(吉安市煙草公司永豐分公司,江西 永豐 331500)

烤煙上部葉有5～7 片,是煙葉產質量的重要組成部分,高質量上部葉最能彰顯優質煙葉的風格特征[1]。目前,烘烤后的上部葉組織結構不夠疏松,雜色煙多,油分少,煙堿含量偏高,刺激性大,雜氣重,香氣量不足[2],使得上部葉工業使用價值低,這與上部葉采收時成熟度的把握和烘烤的影響有關。煙葉采收成熟度是指煙葉在田間的成熟程度,相關研究表明,煙葉的采收成熟度對煙葉品質有重要影響[3]。煙葉田間采收成熟度的把握也是煙葉生產中的關鍵環節,其影響并決定著煙葉的可用性[4]。為提高上部葉工業可用性,提高煙葉資源利用率,對上部葉進行成熟采收極為重要。當前關于提升上部煙葉質量,大量學者在采收方式、烘烤工藝、鮮煙采收成熟度等方面做了許多研究[5-12],然而關于不同成熟度的上部葉對應的鮮煙葉素質之間差異的研究尚不多見[13-15],鮮煙素質可作為鮮煙采收成熟度的內在基礎與成熟度形成對應關系。因此,研究不同成熟度的上部煙葉對鮮煙素質的影響對于深層次揭示不同采收成熟度上部煙葉的烤后煙葉質量具有重要意義。本文以江西吉安煙區云煙87 為試驗材料,研究了不同成熟度對上部鮮煙葉素質與烤后煙葉收縮率的影響,探討不同成熟度上部煙葉的鮮煙素質特點與適宜采收的鮮煙成熟度外觀特征,旨在為準確把握上部煙葉成熟采收標準提供理論依據,達到提高上部煙葉質量的目的。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗于2021 年7 月在江西省吉安市永豐縣沿陂鎮進行,供試品種為云煙87,土壤類型為棕壤,肥力中等,行距120 cm,株距50 cm,選取大田管理規范、長勢均勻的煙田,選取上部 (倒3 葉位)煙葉為試驗材料。

1.2 處理設計

按照當地生產實際,依據葉色黃綠和主脈變白程度設置3 個由低到高成熟度檔次,即M1、M2、M3 處理:欠熟 (M1),葉色黃綠,葉片約50%落黃,主脈60%變白;適熟 (M2),葉色淺黃,葉片60%～70%落黃,主脈80%變白;過熟 (M3),葉色黃白,葉片約80%落黃,主脈100%變白。每個處理煙葉分別選取50 片用于暗箱試驗,選取50片用于葉綠素相對含量 (SPAD) 值測定、煙葉干物質積累、水分含量情況等,另外分別選取100 片測量鮮煙葉長寬,并迅速編桿放入密集烤房中進行烘烤并測量烤后煙葉長寬。

1.3 性狀測定

煙葉SPAD 值采用葉綠素儀502PLUS 分別測定葉尖、葉中、葉基3 個位置,取平均值。暗箱黃化褐變程度測定按照參考文獻 [16] 的方法,在黑暗、不通風、室溫環境下進行暗箱實驗。每隔12 h 觀察并記錄煙葉的變黃變褐程度,直至所有煙葉均褐變達到30%為止。從開始變黃和開始變褐時進行統計,計算變黃指數 (變黃程度÷10÷觀察次數) 和變褐指數 (變褐程度÷10÷觀察次數)。

煙葉水分含量的測定,每個處理選取50 片煙葉,以片為單位將鮮煙葉主脈和葉片分割開來,分別稱量鮮重后放置于恒溫干燥箱中,在105 ℃下殺青15 min,隨后于60 ℃下干燥至恒重,分別稱量干重,計算含水率;分別測定主脈、葉片的含水率,并計算全葉含水率。

自由水、束縛水采用王傳義[17]的方法進行測算,用直徑0.5 cm 的打孔器,在煙葉主脈兩側對稱打取小圓片20 片以上,并稱量小圓片總質量m1,將小圓片放入盛有質量超過小圓片6 倍以上的濃度為60%的蔗糖溶液中浸泡6 h 以上,置于暗處,蓋緊,以免水分散失,其間不時輕輕搖動,到預定的時間后,充分搖動溶液,將葉片取出,用濕紗布和濾紙吸去表面糖液,立即稱重m2。葉片自由水含量=100% (m1-m2)/m1。

烤后煙葉收縮比例的測定,每個處理分別測量烘烤前100 片鮮煙葉長寬取均值 (L1,W1) 及烘烤后煙葉的長寬 (L2,W2),計算烘烤后煙葉的收縮比例,縱向收縮率=100% (L1-L2)/L1,橫向收縮率=100% (W1-W2)/W1。

1.4 烤后煙葉外觀質量評價

烤后煙葉的外觀質量評價參照GB 2635—1992的方法。

2 結果與分析

2.1 不同成熟度上部鮮煙葉SPAD 值差異

SPAD 值可以反映煙葉色素含量,色素是影響鮮煙葉、煙葉烘烤的關鍵因素,其含量高低對烘烤過程中變黃的難易程度、變黃速率 (易烤性) 有較大影響[18]。由表1 可知,各處理SPAD值在同一片煙葉中均表現為葉基大于葉中,葉中大于葉尖,且葉中SPAD 值與葉片SPAD 均值之間的差異不大,因此,在生產、科研等工作中基本可以通過測定葉中SPAD 值來反映全葉的SPAD 均值。本試驗的3 個處理中SPAD 值依次為M1>M2>M3,表明M1 葉綠素含量最高,M3葉綠素含量最低,M2 葉綠素含量居中。從煙葉烘烤特性中的易烤性來看,M3 易變黃,M1 不易變黃,M2 易烤性居中。

表1 不同成熟度上部鮮煙葉SPAD 值

2.2 不同成熟度上部鮮煙葉變黃變褐特性差異

由圖1 可知,上部鮮煙葉隨成熟度的升高,煙葉暗箱變黃時間逐漸變短,暗箱變黃時間長短依次為M1>M2>M3,3 個處理變黃速度均表現為慢-快-慢的方式;煙葉變褐速度逐漸加快,變褐3 成所用時間依次為M2>M3>M1。另外,從圖1 中還可以看到M1、M3 處理在煙葉尚未完全變黃就開始變褐,M2 處理煙葉在變黃后間隔了12 h 才開始變褐。表2 中計算了各處理煙葉變黃指數和變褐指數,變黃、變褐指數越高表明煙葉變黃、變褐越快,反之越慢。各處理的變黃速度依次為M3>M2>M1,與表1 中的SPAD 值差異分析基本相符,各處理的變褐速度依次為M1>M3>M2。

圖1 各處理上部鮮煙葉暗箱變色情況

表2 各處理上部鮮煙葉暗箱變色指數

基于上述分析可以判定M1 處理既不易烤也不耐烤;M3 處理易烤性好,耐烤性稍差;M2 處理易烤性較好,介于M1 和M3 之間,耐烤性也較好。從易烤性和耐烤性兩個角度反映了M2 處理的煙葉烘烤特性最佳。

2.3 不同成熟度上部鮮煙葉對水分含量的影響

由圖2 可知,隨鮮煙葉成熟度的提高,全葉、葉片、主脈的含水量、束縛水的含量均呈降低趨勢,自由水含量呈升高趨勢。水分含量低會造成易烤性差而水分含量高又會造成煙葉在烘烤變黃后不易定色,因此,從烘烤的角度講,適宜的含水量對煙葉烘烤相對有利。試驗處理中M2 處理鮮煙葉含水量居中。

圖2 不同成熟度上部鮮煙葉水分含量

2.4 不同成熟度上部鮮煙葉對烤后煙葉收縮率的影響

由圖3 可知,上部不同成熟度鮮煙葉烤后縱向收縮率依次為M2>M3>M1,橫向收縮率依次為M2>M1>M3。烤后煙葉收縮情況可能會對煙葉的疏松程度、彈性、填充值等有一定影響,本研究中M2處理烤后煙葉收縮情況較好。

圖3 不同成熟度上部鮮煙葉的烤后煙葉收縮率

2.5 不同處理烤后煙葉外觀質量評價

由表3 可知,不同處理烤后煙葉外觀質量總體表現為成熟度以成熟為主,顏色橘黃、結構尚疏松、油分有、色度強,比較各處理的品質因素,可以發現顏色、油分指標表現為M2 最佳,M1 次之,M3 最差;成熟度、葉片結構、身份指標表現為M2、M3 處理明顯好于M1;色度表現為M2 好于M1、M3。綜合分析,M2 處理煙葉外觀質量最佳。

表3 不同鮮煙成熟度上部葉烤后煙葉外觀質量

3 小結與討論

煙葉在成熟過程中,煙葉內的物質變化是一個動態過程,煙葉的質體色素在酶的作用下逐漸降解,顯黃色的色素占比越來越高,大分子物質在各種酶的作用下降解為小分子物質,進而在外觀上表現出落黃、發白、油分凸顯等成熟特征,這些特征是當前煙葉采收工作中判斷成熟度的一項重要依據。

不同煙葉成熟度的鮮煙葉,其鮮煙含水量、色素、變黃變褐特性均有所不同,本文結果表明,隨著煙葉成熟度的提高,上部鮮煙葉色素含量逐漸減少,SPAD 值逐漸降低,自由水含量逐漸升高,束縛水含量逐漸降低,這與武圣江等[19]研究結果基本一致,但不同煙區、不同生態條件下的鮮煙素質指標也有一定差異。試驗中根據各處理的烤后煙葉收縮程度和外觀質量表現,發現隨著鮮煙成熟度的提高,煙葉的質量呈先升高后降低的趨勢,以成熟度為M2 的煙葉烘烤特性最佳,烤后煙葉收縮程度最高,外觀質量最佳。因此,在吉安煙區,上部煙葉的采收成熟度可以描述為葉色淺黃,葉片落黃60%～70%,主脈變白80%;同時也可采用SPAD測量儀測量采收時上部煙葉的葉中部SPAD 值,在18.5 左右即可采收。