成軍平,劉本坤,顏合洪,李裕初,袁曉霞,朱紅杰,李迪秦

(1湖南省煙草公司郴州市公司 ,郴州 423000;2湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,長(zhǎng)沙 410128;3廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司 ,廣州 510310;4湖南省煙草職工培訓(xùn)中心,湘潭 411100;5湖南省郴州市煙草公司桂陽(yáng)縣分公司,桂陽(yáng) 424400)

烤煙的三段式烘烤工藝和密集式烤房源于美國(guó)煙葉主產(chǎn)區(qū),在 20世紀(jì) 90年代中期引入我國(guó)[1～3]。引入后在國(guó)內(nèi)各主產(chǎn)煙區(qū)(如云南、貴州、湖南、福建、河南等)進(jìn)行了廣泛的研究和生產(chǎn)實(shí)踐,現(xiàn)已成為各主產(chǎn)煙區(qū)的主要烤房類型和烘烤工藝[4～6]。目前湘南煙區(qū)濃香型特色煙葉的開(kāi)發(fā),主栽品種為K326,采用三段式烘烤工藝,但在烘烤過(guò)程中存在煙葉變黃不夠,烤后煙葉存在青筋黃片、微帶青和葉面浮青、煙葉顏色暗淡和色度不飽和,以及淀粉含量高和香氣、油分不足等問(wèn)題[7],這對(duì)湘南煙區(qū)濃香型具甜潤(rùn)感煙葉品牌的開(kāi)發(fā)、中煙品牌原料的配伍性和煙農(nóng)的經(jīng)濟(jì)效益帶來(lái)了不良的后果,急需進(jìn)一步改良,以形成與濃香型煙葉相適應(yīng)的烘烤工藝。本研究擬對(duì)三段式烘烤工藝進(jìn)行改良,調(diào)整各烘烤階段的溫濕度和變黃程度指標(biāo),形成“121”(一高、二慢、一快)烘烤新工藝體系,以為指導(dǎo)湘南煙區(qū)濃香型煙葉開(kāi)發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試烤煙品種:K326;供試烤房類型:湘密 2號(hào)-A(桂 80)。

1.2 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)在郴州市桂陽(yáng)縣樟市鎮(zhèn)山背村陳某責(zé)任田進(jìn)行,試驗(yàn)面積 1 hm2,土壤肥力中等。

1.3 試驗(yàn)要求

煙葉部位:下二棚、腰葉、上二棚煙葉。

編煙裝炕:按照密集烘烤操作技術(shù)規(guī)程要求進(jìn)行。

煙葉栽培技術(shù)按特色優(yōu)質(zhì)煙葉開(kāi)發(fā)方案進(jìn)行。

1.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

在烤煙三段式烘烤工藝的基礎(chǔ)上,調(diào)整變黃期干、濕球溫度和煙葉變黃程度指標(biāo)。設(shè)2個(gè)處理:121烘烤工藝和三段式烘烤工藝(對(duì)照)。每處理1座烤房,不設(shè)重復(fù)。定色期和干筋期干球溫度、濕球溫度、煙葉顏色、狀態(tài)的變化按 121烘烤工藝和三段式烘烤工藝進(jìn)行控制 (表 1)。

1.4.1 烤前準(zhǔn)備

裝煙前分別在上、下層,前、中、后6個(gè)點(diǎn)放置溫濕度計(jì)。

樣煙編竿。選取同一部位同一成熟度,相同質(zhì)量的煙葉,隨機(jī)編竿,并掛牌標(biāo)記。每竿150片葉,分別稱取竿重、竿重+鮮煙葉重和烤后煙葉的干重,計(jì)算鮮干比。

在處理和對(duì)照烤房?jī)?nèi),分別在控制溫濕度計(jì)位置的兩邊,放置樣煙,每邊 1竿,每房共 12竿。

表 1 變黃期煙葉烘烤診斷指標(biāo)Table 1 Diagnostic Indexes of tobacco baking during the turning yellow period

1.4.2 處理設(shè)置

121烘烤工藝:點(diǎn)火后以 3℃ /h的速度升溫到40℃,干濕差 1℃,穩(wěn)溫,使葉片變黃 8～ 9成,葉片凋萎、發(fā)軟 ,主脈 1/2變軟。穩(wěn)溫 40℃ ,以 1℃ /h的速度將濕球溫度降至 36℃,再以 1℃ /3 h的速度升溫到 45℃,濕球溫度 37℃,穩(wěn)溫穩(wěn)濕,使葉片全黃,葉片充分凋萎塌架、勾尖卷邊,主脈變軟(表 1)。再以1℃ /3 h升溫至50℃,保持濕球溫度 38℃,使葉片達(dá)到黃片黃筋、大卷筒,再以1℃ /3 h的速度升溫至54℃,濕球溫度40℃,穩(wěn)溫穩(wěn)濕,使煙葉葉片全干,最后以 3℃ /h的速度升溫到68℃ ,調(diào)整濕球溫度至 42℃ ,至干筋。

對(duì)照:按現(xiàn)行的低溫慢變黃三段式烘烤工藝烘烤。點(diǎn)火后以1℃ /h的速度升溫到 38℃,干濕差 2～ 3℃,穩(wěn)溫,使葉片變黃9成,葉片凋萎、發(fā)軟,主脈1/3變軟。然后以 l℃ /2 h的速度升溫到 41～ 43℃,濕球溫度 37～38℃,穩(wěn)溫,使葉片全黃,主脈微青,葉片充分凋萎塌架、勾尖卷邊,主脈變軟(表 1)。再以 1℃ /2 h的速度升溫至47℃,濕球溫度39℃,穩(wěn)溫,使煙葉主脈變黃,葉片軟卷筒。再以 1℃ /2 h的速度升溫至 54℃,濕球溫度40℃,穩(wěn)溫,使葉片達(dá)到黃片黃筋、大卷筒,最后以1℃ /h的速度升溫到 68℃,調(diào)整濕球溫度至42℃,至干筋。

1.4.3 測(cè)定項(xiàng)目

烘烤點(diǎn)火前分別測(cè)定烤房?jī)?nèi)各部位的溫濕度。

烘烤工藝條件記載:自點(diǎn)火升溫后開(kāi)始,每 6 h記錄一次烤房?jī)?nèi)的干球溫度和濕球溫度,至烘烤結(jié)束。

烘烤效果記載:煙葉烘烤結(jié)束,將樣煙分竿扎把,煙葉烤完后統(tǒng)一分級(jí),計(jì)算上等煙、中等煙和下次煙比例和各類烤壞煙比例。

回潮稱重:煙葉經(jīng)回潮后解除煙竿,對(duì)隨機(jī)選取的12竿煙葉(包括達(dá)不到等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的煙葉)稱重,然后計(jì)算整房煙葉干重。

1.4.4 葉綠素含量測(cè)定

在田間標(biāo)識(shí)有代表性煙株 10株,對(duì)葉位進(jìn)行掛牌標(biāo)記,在煙葉采收前采用 SPAD-502葉綠素含量測(cè)定儀進(jìn)行葉片的葉綠素含量的測(cè)定。在烘烤過(guò)程中,每10 h測(cè)定一次葉綠素含量。

1.4.5 煙葉外觀質(zhì)量及化學(xué)成分分析

分別對(duì)各烤房回潮后的樣品煙葉(即在田間作了標(biāo)記的代表性煙葉),由當(dāng)?shù)胤旨?jí)技術(shù)員按烤煙國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)逐片分級(jí),記錄各等級(jí)及達(dá)不到等級(jí)煙葉重量,根據(jù)樣品煙總量和各等級(jí)重量計(jì)算供試煙葉各等級(jí)比例。

煙葉出炕后將樣品煙分別測(cè)定煙葉的外觀質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量。并對(duì)整房煙葉進(jìn)行分級(jí)交售(以煙草站收購(gòu)單為準(zhǔn))。各處理取X2F,C3F,B2F煙葉各2 kg,按標(biāo)準(zhǔn)方法[7]測(cè)定煙葉常規(guī)化學(xué)成分含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 煙葉烘烤工藝的過(guò)程控制

煙葉烘烤過(guò)程中干、濕球溫度及煙葉變化如圖 1。點(diǎn)火后以 2～ 3℃ /h將溫度升至 40℃,濕度升至 39℃,使煙葉在高溫高濕條件下變黃至8～ 9成,然后將溫度穩(wěn)定在 40℃,以1℃ /h的速度降低至 36℃,使煙葉達(dá)到10成黃,凋萎塌架,勾尖卷邊,隨后采用慢升溫、慢排濕,使煙筋充分變黃,大分子物質(zhì)充分轉(zhuǎn)化,最后采用快速干筋的烘烤工藝,將煙葉烤黃、烤香、烤熟、烤鮮。

圖 1 121烘烤工藝溫、濕度變化曲線(上部葉)Fig.1 Graph of temperature and humidity variation of the upper leaves

2.2 煙葉葉綠素含量的變化

煙葉葉綠素含量的變化如圖2。煙葉中的葉綠素含量在開(kāi)始烘烤的20 h內(nèi)下降最快,20～ 40h下降較慢,至40 h時(shí),煙葉中的葉綠素含量近乎全部降解。 40 h后,葉綠素含量數(shù)值有所增加,這可能是儀器誤差所造成的。

圖2 煙葉內(nèi)葉綠素含量變化Fig.2 Changes of chlorophyll content in tobacco leaves

2.3 煙葉鮮干比的變化

采用 121烘烤工藝的煙葉鮮干比為 7.95,采用三段式烘烤工藝的煙葉鮮干比為 7.66,處理比對(duì)照增加0.29。說(shuō)明采用 121烘烤工藝的煙葉的干物質(zhì)消耗較多,內(nèi)含物特別是淀粉轉(zhuǎn)化較多。

2.4 對(duì)煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值的影響

試驗(yàn)戶陳某分別于7月 20日、9月12日、9月 25日3次向煙草站銷售煙葉,根據(jù)煙草站驗(yàn)級(jí)收購(gòu)的銷售發(fā)票統(tǒng)計(jì),其上等煙比例達(dá)到67.2%,中等煙葉比例達(dá)到26.0%,上、中等煙葉比例達(dá)到 93.2%,效果十分明顯 (表 2)。

2.5 121烘烤工藝對(duì)內(nèi)在化學(xué)成分的影響

從表 3可知,采用121烘烤工藝的煙葉總糖、還原糖較高,淀粉含量較低,以 10葉位 (中部葉 )為例,總糖為25.70%,還原糖為 22.85%,分別比對(duì)照的 19.06%和 16.54%,高出 6.64%和 6.31%;淀粉含量處理為1.41%,比對(duì)照的2.01%減少0.6%。在上部葉第 4葉位,采用 121烘烤工藝的總糖、還原糖、淀粉含量也有相同的趨勢(shì)。

2.6 煙葉外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)

采用121烘烤工藝烘烤的煙葉,外觀質(zhì)量較好,顏色鮮,葉面葉脈無(wú)含青現(xiàn)象,葉片組織疏松,油分較好(表4)。

2.7 煙葉烘烤能耗成本

采用 121烘烤工藝烘烤煙葉,由于煙葉在變黃、定色過(guò)程中消耗的干物質(zhì)較多,導(dǎo)致煙葉的鮮干比增大,使每房煙葉的重量降低 20.9 kg,煙葉烘烤成本增加0.16元 /kg(表 5)。

表 2 煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值Table 2 Yield and output value of tobacco

表3 烤后中上部煙葉主要化學(xué)成分Table 3 Main chemical components of medium and upper leaves after curing

表4 烤后煙葉外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)Table 4 Evaluation of tobacco appearance quality after curing

3 小結(jié)與討論

a.試驗(yàn)表明,121烘烤工藝有效地解決了煙葉含青和煙葉中淀粉含量過(guò)高的問(wèn)題,提高了上等煙的比例,提高了煙葉的內(nèi)在質(zhì)量和外觀質(zhì)量。但由于121烘烤工藝是煙葉烘烤的一種新工藝,而煙農(nóng)習(xí)慣于三段式烘烤工藝,對(duì)121烘烤工藝一下很難適應(yīng),所以在第一房煙葉烘烤過(guò)程中,溫、濕度的掌握不太準(zhǔn),波動(dòng)較大,對(duì)試驗(yàn)有一定的影響。

b.由于多方面的原因,煙農(nóng)對(duì) 121烘烤工藝還較難接受,必須在收購(gòu)上采取措施,對(duì)含青煙葉和僵硬煙葉嚴(yán)格把關(guān),方能改變煙農(nóng)的觀念,提高煙葉的質(zhì)量。

c.121烘烤工藝在工藝設(shè)計(jì)上前期升溫的速度很難達(dá)到規(guī)定要求,有待進(jìn)一步完善。

表 5 煙葉烘烤能耗成本Table 5 Cost of energy consumption of tobacco baking

[1]楊樹(shù)申,宮長(zhǎng)榮,喬萬(wàn)成,等.三段式烘烤工藝的引進(jìn)及在我國(guó)推廣實(shí)施中的幾個(gè)問(wèn)題 [J].煙草科技,1995,(3):35-37.

[2]徐秀紅,孫福山,王 永,等.我國(guó)密集烤房研究應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展方向探討[J].中國(guó)煙草科學(xué),2008,29(4):54—56,61.

[3]鐘 平,林云通,林方榮,等.烤煙四層密集烤房試驗(yàn)研究[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),2010,(1):82-84.

[4]王衛(wèi)峰,陳江華,宋朝鵬,等.密集烤房的研究進(jìn)展 [J].中國(guó)煙草科學(xué),2005,26(3):12-14.

[5]孫敬權(quán),任四海,吳永德.烤煙燃煤密集烤房的改進(jìn)探討[J].煙草科技,2004,(9):43-44.

[6]全昀曦.降低烤煙生產(chǎn)成本和減少勞動(dòng)投入 [J].煙草科技,1999,(1):43-44.

[7]王瑞新.煙草化學(xué) [M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,2003.244-295.

[8]張發(fā)明,楊虹琦,何 偉,等,不同品種烤煙煙葉調(diào)制前后理化特性分析 [J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2010,(1):30-33.