周鈺淇,雷 佳,李迪秦,朱列書,4,李宏光,劉本坤*,張 麗,肖 琳
(1郴州市煙草公司桂陽分公司,湖南桂陽424400;2廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司,廣州510310;3湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),長(zhǎng)沙410128;4中國煙草中南農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站,湖南長(zhǎng)沙410128;5郴州市煙草公司,湖南郴州423000)
烤煙的烘烤工藝很多。張崇范等提出“雙低烘烤法”,其核心是低溫低濕變黃[1];20世紀(jì)80年代中后期,中國煙葉生產(chǎn)購銷公司研究提出了“三段式烘烤工藝”的煙葉烘烤方法[2],將煙葉烘烤劃分為變黃期、定色期和干筋期3個(gè)不同的烘烤階段;在三段式烘烤法的基礎(chǔ)上,石發(fā)翔等提出了“兩長(zhǎng)一短”的烘烤方法[3],即延長(zhǎng)變黃期,縮短定色期,延長(zhǎng)干筋期;方明等針對(duì)湖南桂陽縣烤煙提出四段式烘烤法新模式[5],把煙葉烘烤全過程劃分為“黃片、黃筋、干片、干筋”4個(gè)階段,并逐段規(guī)定煙葉變化及干、濕球溫度的具體指標(biāo),以達(dá)到烤后煙葉顏色黃亮、油分充足。此外還有五段式烘烤法[5]、七段式烘烤法[6],這些烘烤方法針對(duì)不同部位煙葉的特點(diǎn),探討采用不同的烘烤方法,提高各部位煙葉的上等煙比例和上中等煙比例,使其外觀質(zhì)量和內(nèi)在品質(zhì)更為協(xié)調(diào),以達(dá)到更好的烘烤效果。但實(shí)踐表明,以上多種烤煙烘烤方法都存在一定的不足。為了探尋一種更加切實(shí)有效的煙葉烘烤法,從2009年開始開展了在密集式烤房條件下采用121烘烤新工藝的研究[7],其目的就是為了有效解決現(xiàn)有烘烤工藝烤黃不烤香、煙葉含青量過大、淀粉含量過高等問題,以完善煙葉烘烤工藝,提高煙葉烘烤水平和烘烤質(zhì)量。
供試品種為K326,播種期2011年12月20日,移栽期為次年3月25,種植密度為16 500株/hm2,種植面積0.267 hm2,按照當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)栽培技術(shù)措施進(jìn)行田間栽培與管理。
試驗(yàn)在中國煙草中南農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站進(jìn)行,前茬為水稻,試驗(yàn)地為砂壤土,肥力中上,水利設(shè)施較好。
烘烤試驗(yàn)在kcky-A型煙葉智能控制烘烤試驗(yàn)箱進(jìn)行,采用121烘烤工藝[7],點(diǎn)火后以3℃/h的速度將干球溫度升到40℃,濕球溫度39℃,穩(wěn)溫穩(wěn)濕,使煙葉變黃8成;保持干球溫度40℃,以3℃/h的速度將濕球溫度降低到36℃,穩(wěn)溫穩(wěn)濕,使煙葉變黃9成,主脈1/2變軟,葉片凋萎發(fā)軟;然后以每3小時(shí)升溫1℃的速度將干球升溫到42℃,濕球溫度37℃,穩(wěn)溫穩(wěn)濕,使煙葉變黃達(dá)黃片青筋(葉片全黃,主脈微青),主脈變軟,葉片充分凋萎塌架;干球再以每3 h升溫1℃的速度升溫至45℃,濕球溫度38℃,穩(wěn)溫穩(wěn)濕,使煙葉變黃達(dá)黃片黃筋,葉片干燥達(dá)到軟卷筒。再以每3 h升溫1℃的速度干球升溫至50℃,濕球溫度39℃,穩(wěn)溫穩(wěn)濕,使煙葉干燥達(dá)到小卷筒狀態(tài)(葉片干燥2/3)。干球再以每3 h升溫1℃的速度升溫至54℃,濕球溫度40℃,穩(wěn)溫穩(wěn)濕,使葉片干燥,煙葉達(dá)到大卷筒。最后以3℃/h的速度干球升溫到68℃,濕球溫度42℃,穩(wěn)溫穩(wěn)濕至全箱煙葉干筋(圖1)。
圖1 121烘烤工藝溫度、濕度變化曲線圖
煙苗移栽后,在田間進(jìn)行葉片定株定位,并進(jìn)行生物學(xué)葉位記載、出葉速度記載,同時(shí)標(biāo)記各個(gè)葉位(用布標(biāo)簽標(biāo)記),共標(biāo)記2 000株。煙葉烘烤時(shí)下部葉選取倒數(shù)第15、16葉位葉,中部葉選取倒數(shù)第9、10葉位葉,上部葉選取倒數(shù)第5、6葉位葉。煙葉烘烤時(shí)每隔6 h取樣1次,按標(biāo)準(zhǔn)方法[8]測(cè)定煙葉化學(xué)成分的含量。
從圖2可知,不同部位的煙葉葉綠素含量隨烘烤的時(shí)長(zhǎng)而逐步減少,下部葉葉綠素含量從烘烤前的1.934 mg/g下降到烘烤48 h時(shí)的0.378 mg/g,降解率達(dá)到80.45%,至78 h時(shí)葉綠素降解至0.213 mg/g,葉綠素降解率達(dá)到89.0%,其后葉綠降解趨于平穩(wěn);中部煙葉葉綠素含量烘烤前為1.532 mg/g,烘烤1~18 h降解速度緩慢,僅降解9.3%,烘烤18~66 h降解速度加快,降解至0.312 mg/g,降解率達(dá)到79.6%,至78 h時(shí)葉綠素降解至0.277 mg/g,降解率達(dá)到81.9%,其后葉綠降解趨于平穩(wěn);上部煙葉采收時(shí)煙葉成熟充分,煙葉內(nèi)的葉綠素含量較低,為1.153 mg/g,在烘烤初始的54 h葉綠素降解速度快,葉綠素含量降解至0.12 mg/g,降解率達(dá)到89.6%,其后葉綠降解趨于平穩(wěn)。以上結(jié)果與王愛華等[10]的研究結(jié)果基本一致。
圖2 121烘烤工藝下不同部位葉片葉綠素的變化動(dòng)態(tài)
下部煙葉從開烤至48 h,葉綠素a的降解速率最快,達(dá)76.1%,48 h后緩慢降解至烘烤結(jié)束;中部葉片葉綠素a開烤30 h內(nèi)降解速率緩慢,僅降解5.9%,30~48 h降解速率加快,達(dá)69.1%,其后緩慢降解至烘烤結(jié)束;下部煙葉葉綠素a的降解有兩個(gè)峰值,呈現(xiàn)出“快―慢―快―緩慢”的趨勢(shì),從開烤至18 h下降速率快,為46.3%,從18~30 h降解速度減緩,為48.5%,與18 h的值相比較僅降低2.2%,從30 h開始降解速率又開始加快,至54 h時(shí)降解達(dá)89%,54 h后緩慢降解至烘烤結(jié)束(圖3)。
圖3 121烘烤工藝下不同部位葉片葉綠素a的變化動(dòng)態(tài)
不同部位葉片葉綠素b的降解速率也有所不同,下部煙葉與中部煙葉從開烤至48 h,煙葉內(nèi)葉綠素b含量分別降解達(dá)88.2%和91.9%。48 h后逐漸下降至烘烤結(jié)束。上部煙葉葉綠素b的含量在開烤的42 h內(nèi)降解速率最快,達(dá)90.1%,其后平穩(wěn)下降至烘烤結(jié)束(圖4)。
圖4 121烘烤工藝對(duì)不同部位葉片葉綠素b的變化動(dòng)態(tài)
不同部位煙葉類胡卜蘿素的變化規(guī)律基本一致(圖5)。從開烤至54 h煙葉內(nèi)類胡蘿卜素含量降解較快,下部煙葉、中部煙葉、上部煙葉分別為32.2%、32.8%、16.1%,54 h后趨于緩慢。類胡蘿卜素的降解幅度明顯慢于葉綠素a和b的降解,所以,煙葉逐步顯現(xiàn)黃色,至烘烤結(jié)束時(shí),下部煙葉、中部煙葉的類胡蘿卜素含量明顯高于上部煙葉,這也可能是上部煙葉顏色較深的原因之一。
圖5 121烘烤工藝下不同部位葉片類胡羅卜素含量的變化動(dòng)態(tài)
由圖6可知,下部煙葉從烘烤開始至96 h蛋白質(zhì)含量呈平穩(wěn)下降趨勢(shì),蛋白質(zhì)降低26.2%,以后趨于緩慢;中部煙葉在開烤后至36 h降低較快,以后緩慢下降,至96 h趨于平穩(wěn);上部煙葉蛋白質(zhì)降解曲線較平穩(wěn),從煙葉開烤至烘烤結(jié)束,蛋白質(zhì)含量逐漸降低。
圖6 121烘烤工藝下不同部位葉片蛋白質(zhì)含量的變化動(dòng)態(tài)
從圖7可知,不同部位的煙葉淀粉含量的差異較大。下部煙葉采收成熟度較低,淀粉含量為18.2%;上部、中部煙葉采收時(shí)成熟度較高,煙葉內(nèi)淀粉含量相對(duì)較高,分別達(dá)到31.8%和30.3%;在煙葉烘烤時(shí),下部煙葉在烘烤54 h內(nèi),淀粉含量下降速度很快,降低了67.1%,至66 h降至5.3%,降解70.9%;中部煙葉從開烤開始至30 h小時(shí)淀粉含量快速下降,從 31.8%,降至 15.8%,降低50.3%,以后降速減慢,至108 h時(shí)降至6.3%,降解80.2%;上部煙葉淀粉降解比較均衡,至108 h時(shí)淀粉含量降至6.6%,降低78.2%。
圖7 121烘烤工藝下不同部位葉片淀粉含量的變化動(dòng)態(tài)
5從圖8可知,不同部位煙葉還原糖的變化呈現(xiàn)出烘烤前期還原糖隨時(shí)間的增加而增加的特征。下部煙葉在開烤后72 h達(dá)到20.36%,中部煙葉在烘烤92 h達(dá)到最高25.48%,上部煙葉在烘烤102 h達(dá)到最高24.3%;上、中、下部煙葉還原糖的含量在達(dá)到峰值后,隨烘烤時(shí)間的延長(zhǎng),還原糖含量均有所降低。
圖8 121烘烤工藝下不同部位葉片還原糖含量的變化動(dòng)態(tài)
(1)K326煙葉在121烘烤工藝條件下烘烤,下部葉片在烘烤前48 h葉綠素總含量、葉綠素a與b的含量下降速度較快,以后緩慢下降;中部煙葉和上部煙葉的葉綠素含量、葉綠素a與b的含量在烘烤前72 h內(nèi)下降速度較快,以后緩慢下降。
(2)各部位煙葉中類胡蘿卜素含量下降速度均慢于葉綠素含量的下降速度,所以煙葉在烘烤過程中逐步顯現(xiàn)出黃色。煙葉中的蛋白質(zhì)含量在烘烤開始前,下部葉>中部葉>上部葉,在烘烤過程中蛋白質(zhì)逐漸降解,但降解的速度不同,下部葉片蛋白質(zhì)降解至烘烤后96 h趨于穩(wěn)定,降解速度較慢但較平穩(wěn);中部葉片在烘烤前36 h降解較快,以后緩慢下降;上部煙葉中的蛋白質(zhì)從烘烤開始至96 h呈現(xiàn)平穩(wěn)下降的趨勢(shì)。
(3)煙葉中的淀粉含量下部與中部葉片均高于上部葉片,淀粉的分解速度下部葉快于上部與中部葉,下部葉片在烘烤66 h后,淀粉含量可分解70%以上;中、上部煙葉在烘烤108 h才達(dá)70%以上。
(4)還原糖隨煙葉烘烤時(shí)間增加而增加,烘烤后還原糖含量下部葉、中部葉和上部葉達(dá)到峰值的時(shí)間分別為72、92和102 h,各部位煙葉在達(dá)到峰后,隨烘烤時(shí)間的延長(zhǎng),還原糖含量均有所降低。
[1] 張崇范.烤煙烘烤技術(shù)改革初探[J].中國煙草,1987,(2):36 -39.
[2] 楊樹申,宮長(zhǎng)榮,喬萬成,等.三段式烘烤工藝的引進(jìn)及在我國推廣實(shí)施中的幾個(gè)問題[J].煙草科技,1995,(3):35 -37.
[3] 石發(fā)翔.烤煙“兩長(zhǎng)一短”烘烤法[J].農(nóng)村實(shí)用技術(shù),2003,(9):50.
[4] 方 明,雷子淵.桂陽縣烤煙四段式烘烤技術(shù)研究[EB/OL].(2005-04-08).http:www.bacco.gov..
[5] 高漢杰,陳漢新,彭世陽,等.煙葉成熟度鑒別方法與實(shí)用五段式烘烤新工藝應(yīng)用研究的回顧[J].中國煙草科學(xué),2002,(4):39 -41.
[6] 富 廷.優(yōu)質(zhì)煙七步烘烤法[J].農(nóng)村新技術(shù),1999,(10):34.
[7] 成軍平,劉本坤,顏合洪,等.K326煙葉在密集式烤房條件下121烘烤工藝初探[J].作物研究.2011,25(5):466-472.
[8] 王瑞新.煙草化學(xué)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2003.244-295.
[9] 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.
[10] 王愛華,徐秀紅,王松峰,等.變黃溫度對(duì)烤煙烘烤過程中生理指標(biāo)及烤后質(zhì)量的影響[J].中國煙草學(xué)報(bào),2008,(1):72 -82.