烤煙上部葉帶莖烘烤的研究進(jìn)展

烤煙上部葉包括頂葉和上二棚葉，有6～7片，在整棵煙株中占比將近1/3，在煙葉產(chǎn)量中占35%～40%。

在烤煙42級(jí)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中，11個(gè)級(jí)別為上等煙，上部葉含5個(gè)級(jí)別，占比達(dá)到45%；19個(gè)級(jí)別為中等煙，其中，上部葉含9個(gè)級(jí)別，占比達(dá)47%。由此可見(jiàn)，上部葉對(duì)于煙草產(chǎn)量、質(zhì)量有著至關(guān)重要的作用，從1997年譚青濤等在國(guó)內(nèi)進(jìn)行烤煙上部葉帶莖烘烤研究至今，帶莖烘烤一直是行業(yè)內(nèi)研究的重點(diǎn)。但截至目前，關(guān)于帶莖烘烤的系統(tǒng)綜述還鮮見(jiàn)報(bào)道，基于此，從帶莖采收烘烤的研究歷程、理論研究、帶莖方式、成熟度、裝煙密度、烘烤工藝、技術(shù)配套等方面，綜述了帶莖烘烤在煙葉生產(chǎn)上的應(yīng)用，以期為今后帶莖烘烤研究工作提供理論依據(jù)和參考。

一、數(shù)據(jù)來(lái)源

研究數(shù)據(jù)來(lái)源文獻(xiàn)數(shù)量最多、公眾使用率和檢索頻次最高的CNKI和Web of science核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)，選擇CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行高級(jí)檢索，檢索主題為“帶莖烘烤”，檢索時(shí)間設(shè)定為1994年5月1日至2023年5月1日，將檢索出的與帶莖烘烤研究不相關(guān)的文獻(xiàn)去除，以“Refworks”文件格式導(dǎo)出適合分析的檢索文獻(xiàn)共48篇。對(duì)Web of Science核心合集數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，引文索引選擇為Science Citation Index Expanded，以“Flue-curing of top leaves with stem”“curing with stem ”“the curing of upper leaves with stem”及“tobacco leaves with stalk”為檢索主題，檢索時(shí)間設(shè)定為1994年5月1日至2023年5月1日，最終檢索得到3篇文獻(xiàn)，由于英文文獻(xiàn)較少并未對(duì)其進(jìn)行CiteSpace計(jì)量學(xué)分析，只參與年度發(fā)文量的統(tǒng)計(jì)。

二、烤煙上部葉帶莖烘烤的研究歷程

（一）上部葉帶莖烘烤外圍因素的控制

1.帶莖方式。上部葉帶莖烘烤研究的帶莖方式包括不同帶莖葉數(shù)（2片、4片、6片等）、不同帶莖長(zhǎng)度（2 cm、4 cm、6 cm等）和不同帶莖位置（莖稈形態(tài)學(xué)上端、莖稈形態(tài)學(xué)下端）。仙立國(guó)等人的研究認(rèn)為，6片葉帶莖較5片葉葉片結(jié)構(gòu)疏松，色度更強(qiáng)；6片葉帶莖總糖、還原糖、兩糖比、糖堿比、氮堿比均稍高于5片葉，總氮、煙堿、蛋白質(zhì)均低于5片葉，且化學(xué)成分協(xié)調(diào)，這與黃浩等、李樹(shù)晨等、李倩等的研究結(jié)果相似。魏碩等人的研究認(rèn)為，帶莖長(zhǎng)度的不同影響了莖稈所能吸收和攜帶的水分量，進(jìn)而可能影響帶莖煙葉中水分的遷移和分布。當(dāng)烘烤至48℃時(shí)，帶莖2 cm煙葉自由水與束縛水的比值明顯低于帶莖長(zhǎng)度為4 cm和6 cm的煙葉。魏碩等運(yùn)用質(zhì)外體染料示蹤法對(duì)莖稈水分的運(yùn)輸特征進(jìn)行分析，分析結(jié)果表明，莖稈形態(tài)學(xué)下端的水分可以通過(guò)木質(zhì)部導(dǎo)管被直接運(yùn)輸至煙葉中，而莖稈形態(tài)學(xué)上端的水分不能被直接運(yùn)送至煙葉中。滕永忠等、王曉賓的研究結(jié)果與之有差異，這可能與水分的滲透擴(kuò)散有關(guān)。

2.成熟度。煙葉的成熟度反映了其生長(zhǎng)發(fā)育情況以及內(nèi)在物質(zhì)分解和轉(zhuǎn)化的程度，對(duì)烤后煙葉香氣質(zhì)量具有重要影響。大量研究表明，充分成熟的煙葉優(yōu)化了煙葉的內(nèi)在品質(zhì)。代麗等人的研究結(jié)果表明，帶莖推遲采收烤后煙葉較帶莖不推遲采收處理煙葉揮發(fā)性香氣物質(zhì)總量高，而總糖、還原糖較帶莖不推遲采收高，淀粉、總氮、蛋白質(zhì)、煙堿含量較帶莖不推遲采收低?？偟膩?lái)說(shuō)，帶莖推遲采收烤后煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)，煙葉品質(zhì)較好。趙莉等研究結(jié)果也表明帶莖推遲采收煙葉總體質(zhì)量最好。張樹(shù)堂等人的研究指出，當(dāng)位于頂部的1～3片葉由綠黃至淡黃，主脈白色部分超過(guò)一半時(shí)，采取上部6片煙葉一次性采烤處理，使得煙葉外觀質(zhì)量更好，化學(xué)成分協(xié)調(diào)，吸食品質(zhì)也有所改善。因此，在實(shí)際生產(chǎn)中，帶莖采收烘烤技術(shù)需要依據(jù)常規(guī)采收煙葉的成熟度來(lái)確定最佳的煙葉采收時(shí)間。

3. 裝煙密度。密集烤房的裝煙方式不同，裝煙密度也不同，裝煙密度能夠調(diào)節(jié)烤房中煙葉間隙，對(duì)烘烤過(guò)程中烤房?jī)?nèi)溫度濕度、葉間風(fēng)速及煙葉烘烤工藝效果存在直接影響，進(jìn)而影響煙葉內(nèi)物質(zhì)的降解轉(zhuǎn)化，對(duì)烤后煙葉的化學(xué)成分、外觀質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)性狀有顯著的影響。由于帶莖的煙葉增加了編竿后的垂直距離，許多學(xué)者建議，在烤房中加大棚距15～20 cm，以避免烘烤過(guò)程中帶莖煙葉的破損和折斷。童旭華對(duì)2.7 m×8 m×3.4 m氣流下降式密集烤房帶莖掛竿烘烤的裝煙密度展開(kāi)研究，研究結(jié)果顯示，烤房?jī)?nèi)每炕裝煙密度低于260竿（每竿掛煙30株煙）時(shí)，容易使煙葉產(chǎn)生烤青煙，當(dāng)每炕裝煙密度達(dá)到290竿時(shí)，青筋煙比例顯著降低，而當(dāng)每炕裝煙密度為350竿時(shí)，煙葉等級(jí)質(zhì)量最好，同時(shí)，耗能也相對(duì)較低，是最佳裝煙量。因此，只有在適宜的裝煙密度下進(jìn)行帶莖煙葉烘烤，質(zhì)量才能得到保障。

4. 烘烤工藝。煙葉烘烤是通過(guò)設(shè)置不同的溫度、濕度條件來(lái)調(diào)控?zé)熑~生理生化的變化，完成變黃、脫水、增香和干燥，進(jìn)而彰顯在田間形成的質(zhì)量特色。修仰寧的研究結(jié)果表明，經(jīng)過(guò)增加凋萎期烘烤的上部帶莖煙葉工藝改進(jìn)后，煙葉經(jīng)濟(jì)性狀最好，均價(jià)和上等煙比例都高于常規(guī)的三段式烘烤工藝，可提高上部煙葉品質(zhì)。趙暉等人的研究結(jié)果認(rèn)為，脫水烘烤工藝所需烘烤時(shí)間低于常規(guī)烘烤，烤后煙的外觀質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)性狀、感官質(zhì)量均較常規(guī)烘烤有明顯提高。李富強(qiáng)等對(duì)上部葉帶莖烘烤定色期濕球溫度展開(kāi)研究，研究結(jié)果顯示，定色期42～45℃、45～50℃烘烤階段設(shè)置36℃、37℃的濕球溫度處理，能改善上部煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性，煙葉經(jīng)濟(jì)效益增加明顯。

（二）帶莖烘烤葉片生化機(jī)理的研究

1. 帶莖烘烤過(guò)程中煙葉水分變化。水分是細(xì)胞內(nèi)的介質(zhì)，對(duì)多種生理生化反應(yīng)和物質(zhì)運(yùn)輸過(guò)程產(chǎn)生直接影響，與煙葉品質(zhì)息息相關(guān)。魏碩等對(duì)帶莖烘烤水分狀態(tài)及形態(tài)變化分析的研究結(jié)果表明，帶莖與不帶莖處理煙葉在烘烤前期所表現(xiàn)的差異主要是自由水的差異，這說(shuō)明了莖稈中所含自由水向主脈和葉片轉(zhuǎn)運(yùn)是水分變化的主要原因。滕永忠等對(duì)上部葉帶莖烘烤水分散失進(jìn)行了相應(yīng)的試驗(yàn)研究，試驗(yàn)結(jié)果顯示，水分先從莖稈運(yùn)輸?shù)饺~脈，然后順著葉脈流向葉片的基部、中部和尖部。

2.帶莖烘烤過(guò)程中煙葉生理生化變化。許自成等人的研究表明，帶莖烘烤處理的非質(zhì)體色素降解可產(chǎn)生一系列揮發(fā)性香氣物質(zhì)，這些物質(zhì)的總量相較于不采用帶莖烘烤的對(duì)照組會(huì)有所增加。帶莖采收烘烤與不帶莖采收烘烤相比，頂部葉的淀粉酶活性高，從而引起可溶性糖類(lèi)物質(zhì)增多，煙葉化學(xué)成分更協(xié)調(diào)。帶莖采收烘烤的多酚氧化酶（PPO）、過(guò)氧化物酶（POD）活性和丙二醛（MDA）含量整體較低且超氧化物歧化酶（SOD）活性較高，這可能是由于后期PPO活性和MDA含量的合成都較低，導(dǎo)致酶促棕色化反應(yīng)水平減弱和膜脂過(guò)氧化水平較低。帶莖處理煙葉色素總量明顯低于不帶莖煙葉，類(lèi)葉比和含水量均高于不帶莖煙葉，這表明帶莖采烤能夠加快煙葉變黃的速度，使煙葉的變黃程度更高，并且縮短了變黃時(shí)間，這與蔣博文等人的研究結(jié)果一致。

三、烤煙上部葉帶莖烘烤研究計(jì)量學(xué)分析

（一）基于發(fā)文量的帶莖烘烤研究趨勢(shì)分析

帶莖烘烤研究領(lǐng)域在1994—2023年間共發(fā)表文獻(xiàn)51篇，每5年發(fā)文量呈一元二次多項(xiàng)式型變化趨勢(shì)，多項(xiàng)式趨勢(shì)線R2為0.641 1（gt;0.40），表明曲線擬合程度較好。帶莖烘烤研究文獻(xiàn)最早出現(xiàn)在1997年，譚青濤等對(duì)帶莖割收烘烤進(jìn)行研究，試驗(yàn)結(jié)果顯示，將上部葉和莖一起割收并進(jìn)行烘烤，煙葉外觀質(zhì)量和優(yōu)質(zhì)煙比例將得到提高。帶莖烘烤英文文獻(xiàn)最早發(fā)表在2018年，Wei Shuo等關(guān)于LF-NMR和MRI對(duì)帶莖煙葉烘烤過(guò)程中水分分布和狀態(tài)的研究，結(jié)果表明，莖稈中的水分借助主脈轉(zhuǎn)運(yùn)到葉片中，這導(dǎo)致葉片中自由水的比例更高，帶莖煙葉的干燥效率低于不帶莖煙葉。有關(guān)帶莖烘烤研究的3篇英文文獻(xiàn)均是國(guó)內(nèi)研究人員發(fā)表的，國(guó)外還未見(jiàn)有該領(lǐng)域的研究報(bào)道。2004—2008年與2014—2018年間有關(guān)該領(lǐng)域的研究文獻(xiàn)均達(dá)到15篇，研究類(lèi)型和方向呈現(xiàn)多樣化發(fā)展，表明這兩個(gè)年度相關(guān)研究人員對(duì)該領(lǐng)域的研究頗多。

（二）帶莖烘烤研究熱點(diǎn)分析

關(guān)鍵詞出現(xiàn)頻次高且具有較高中介中心性的是烤煙（29次）、帶莖烘烤（25次）和上部葉（21次），其次是上部煙葉、烘烤、烘烤工藝、帶莖采收和呼吸強(qiáng)度等關(guān)鍵詞，各關(guān)鍵詞間的聯(lián)系較為緊密，表明在我國(guó)帶莖烘烤的相關(guān)研究中，烘烤工藝、帶莖采收和呼吸強(qiáng)度等是研究熱點(diǎn)，其中，對(duì)呼吸強(qiáng)度和煙葉質(zhì)量的研究較多。上部煙葉頻次不高，但中介中心性較高，今后科研人員可以多關(guān)注這方面。劉永鋒等研究了上部葉帶莖烘烤對(duì)煙葉產(chǎn)質(zhì)量的影響，結(jié)果表明，煙葉在經(jīng)過(guò)帶莖處理后經(jīng)濟(jì)性狀得到優(yōu)化。趙暉等對(duì)帶莖烘烤工藝進(jìn)行研究，試驗(yàn)表明，帶莖烘烤工藝能夠顯著提高橘黃色煙、中上等煙比例，刺激性降低，雜氣減少且烘烤耗時(shí)整體降低了11.1%。

（三）帶莖烘烤研究歷程分析

1. 2005年之前為初步研究階段。上部烤后煙葉存在有組織結(jié)構(gòu)緊密，油分少，刺激性、雜氣大，掛灰煙和雜色煙較多，煙葉工業(yè)可用性低等問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題，不少研究人員對(duì)上部葉采收方式進(jìn)行研究，以期改善煙葉品質(zhì)和提高上部煙葉可用性，帶莖烘烤研究由此開(kāi)始。2005年，許自成等在采收方式對(duì)上部葉內(nèi)在品質(zhì)影響的研究結(jié)果表明，帶莖烤后煙葉化學(xué)成分較為協(xié)調(diào)，中性香氣物質(zhì)總量增加，外觀質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益明顯提高。初步研究階段以改善煙葉品質(zhì)等為主要內(nèi)容。

2. 2006—2016年為快速發(fā)展階段。這一階段為持續(xù)解決上部葉可用性等問(wèn)題，多數(shù)煙草公司成立科技項(xiàng)目，攻關(guān)帶莖烘烤技術(shù)研究。2008年，王曉賓等研究了帶莖烘烤中上部葉主要化學(xué)成分的變化，研究結(jié)果表明，帶莖烤后煙葉淀粉、可溶性總糖和還原糖含量均低于不帶莖煙葉。2009年，代麗等通過(guò)不同采收方式研究了上部葉香味品質(zhì)，結(jié)果顯示，煙葉香氣物質(zhì)總量在帶莖烘烤條件下有所提高，煙葉品質(zhì)得到優(yōu)化。2014年，劉永鋒等關(guān)于帶莖烘烤對(duì)煙葉質(zhì)量的影響的試驗(yàn)表明，帶莖采烤后煙葉品質(zhì)及經(jīng)濟(jì)性狀均有所提高。

3.2017年至今為深入探索階段。隨著帶莖采收烘烤方式及適宜帶莖采收成熟度的不斷完善，國(guó)內(nèi)不少科研人員對(duì)帶莖煙葉在烘烤過(guò)程中的生理生化變化進(jìn)行了深入研究，包括烘烤過(guò)程中帶莖煙葉的呼吸強(qiáng)度、煙葉形態(tài)微觀結(jié)構(gòu)、水分遷移與分布、干燥機(jī)理、酶活性及能量代謝等。2018年，蔣博文等研究了帶莖烘烤過(guò)程中煙葉細(xì)胞生理代謝的變化規(guī)律，結(jié)果表明，4片葉帶莖可促進(jìn)細(xì)胞內(nèi)的生理代謝，將各酶類(lèi)活性維持在適宜水平，使其內(nèi)在大分子物質(zhì)得到充分的降解和轉(zhuǎn)化，

優(yōu)化煙葉烘烤特性，使色素迅速降解。2022年，楊秀軍等對(duì)上部葉帶莖采收烘烤過(guò)程中的能量代謝進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示，采用帶莖處理方法采收煙葉在烘烤過(guò)程中的含水率、呼吸強(qiáng)度和能量供應(yīng)可長(zhǎng)期保持較高水平，有助于烤煙的物質(zhì)轉(zhuǎn)化和品質(zhì)提升。Li Yingxue等采用了廣靶代謝組學(xué)方法研究了帶莖煙葉對(duì)烤煙代謝組的影響，為研究此類(lèi)代謝產(chǎn)物在提高烤煙質(zhì)量方面的作用開(kāi)辟了新的思路。

四、結(jié)論

針對(duì)帶莖采烤技術(shù)，需結(jié)合產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)狀況和氣候條件，從各產(chǎn)區(qū)上部鮮煙葉品質(zhì)及影響上部煙葉烘烤質(zhì)量客觀要素著手，對(duì)其進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)分析，促使各煙區(qū)形成一套完備的上部葉帶莖采烤規(guī)范及配套烘烤工藝。帶莖烘烤采收時(shí)間、成熟度、留葉數(shù)等容易受地域生態(tài)氣候、品種、栽培條件等因素的影響。因此，因地制宜帶莖采燒是今后各煙區(qū)上部葉帶莖采烤的研究方向，根據(jù)上部葉帶莖采烤技術(shù)研究基礎(chǔ)，將采收時(shí)間、成熟度、留葉數(shù)等生產(chǎn)流程進(jìn)行科學(xué)合理的匹配，確保靈活采烤，改善鮮煙烘烤效果，優(yōu)化帶莖烘烤工藝，最終實(shí)現(xiàn)提高煙葉烘烤質(zhì)量的目標(biāo)。

作者簡(jiǎn)介：鄧奕龍（1998— ），男，福建三明人，在讀碩

士，主要從事煙草調(diào)制與加工等工作。

通信作者：王飛（1980— ），男，河南周口人，碩士，助理農(nóng)藝師。

基金項(xiàng)目：四川省煙草公司瀘州市公司項(xiàng)目“基于精準(zhǔn)控

制的上部煙葉分段帶莖技術(shù)的集成與應(yīng)用”（SCYC202316）。

（責(zé)任編輯" "劉沛儒）