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(1 湖南農(nóng)業(yè)大學，長沙 410128； 2 中國煙草中南農(nóng)業(yè)試驗站，湖南長沙 410128； 3 湖南省煙草公司長沙市公司，長沙 410007)

2012-06-14

鄧小華(1965-)，男，湖南永州人，博士，教授，從事煙草研究與教學，Email：yzdxh@163.com。

國家煙草專賣局重大專項(TS-01)；湖南省煙草公司項目(11-14Aa01)。

密集烘烤關鍵溫度點穩(wěn)溫時間對烤煙理化性狀的影響

鄧小華1,2，周清明1，曾中2，謝鵬飛2，3，劉濤1，裴曉東3，龍大彬3，郝淑君1

(1 湖南農(nóng)業(yè)大學，長沙 410128； 2 中國煙草中南農(nóng)業(yè)試驗站，湖南長沙 410128； 3 湖南省煙草公司長沙市公司，長沙 410007)

針對密集烘烤存在的干物質降解不充分和香氣物質不足的問題，以K326品種為材料，在湖南省瀏陽市開展了密集烘烤關鍵溫度點穩(wěn)溫時間對烤后煙葉物理特性和化學成分影響研究。結果表明，在煙葉變黃期和定色期適當增加穩(wěn)溫時間，可增大煙葉收縮形變，降低葉質重，降低單葉重，增加煙葉疏松性，降低煙葉淀粉含量，增加總糖和還原糖含量。但過度延長穩(wěn)溫時間，將導致煙葉內(nèi)含物消耗過多，降低煙葉品質。對中部和上部煙葉，在變黃期的38℃穩(wěn)溫24 h和42℃穩(wěn)溫16 h，在定色期的47℃穩(wěn)溫18 h和54℃穩(wěn)溫16 h為適宜；對下部煙葉，在變黃期的38℃穩(wěn)溫15 h和42℃穩(wěn)溫16 h，在定色期的45℃穩(wěn)溫12 h和54℃穩(wěn)溫16 h為適宜。

烤煙；密集烘烤；穩(wěn)溫時間；物理特性；化學成分

煙葉烘烤根本目的是最大限度顯露和發(fā)揮煙葉在農(nóng)藝過程中形成和積累起來的質量潛勢，達到烤熟、烤黃、烤香，是決定煙葉最終質量、產(chǎn)量、可用性價值和生產(chǎn)效益的一個至關重要的技術環(huán)節(jié)[1～3]。隨著現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)的整體推進，能滿足專業(yè)化烘烤需要的密集烤房在全國大面積推廣，已經(jīng)成為我國烤煙設備的發(fā)展趨勢[2～6]。目前密集烘烤煙葉質量不高的主要問題是片面縮短烘烤時間，因此，研究密集烘烤過程中延長穩(wěn)溫時間具有重要意義。三段式烘烤工藝將煙葉烘烤分為變黃階段、定色階段和干筋階段，每個階段的干球溫度分為升溫速度和穩(wěn)溫時間兩個步驟[1]。其中變黃期和定色期是煙葉主要化學成分轉化的關鍵時期，穩(wěn)溫時間的長短直接影響到干物質的降解和香氣物質的形成[7～13]。宋曉華等[7]、方志潁等[8]分別以河南郟縣、吉林延邊煙葉為材料研究認為烘烤過程中拉長變黃和定色時間可提高煙葉中性致香成分總量，煙葉化學成分含量適宜，比例協(xié)調；馬力等[9]、汪伯軍等[10]以重慶市武隆縣煙葉為材料研究了密集烘烤關鍵溫度點不同穩(wěn)溫時間對煙葉香氣物質和質量的影響，認為在變黃末期和定色末期穩(wěn)溫12 h使煙葉中苯丙氨酸類總量、西柏烷類物質的含量最高，變黃階段穩(wěn)溫16 h和定色階段穩(wěn)溫12 h有利于類胡蘿卜素類總量、棕色化反應產(chǎn)物類物質和新植二烯的形成，在干球溫度42℃和54℃分別穩(wěn)溫12 h，烤后煙葉的綜合質量較好。宮長榮等[11]采用自控烤煙箱對河南許昌煙葉研究認為,烘烤過程中延長變黃時間有利于淀粉降解和煙葉品質改善。以上研究主要集中在延長穩(wěn)溫時間對化學成分和致香物質的影響，而對煙葉物理特性的影響及以湖南濃香型煙葉為研究材料的報道較少。

本研究以湖南濃香型煙葉產(chǎn)區(qū)瀏陽煙葉為材料，研究密集烘烤過程中關鍵溫度點穩(wěn)溫時間對烤煙物理性狀和化學成分的影響，旨在改善密集烤房烤后煙葉質量，為煙葉優(yōu)化烘烤工藝提供理論依據(jù)，為湖南濃香型優(yōu)質煙葉生產(chǎn)提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗條件

試驗于2011年在湖南省瀏陽市淳口鎮(zhèn)鴨頭村金葉烘烤工場進行。供試烤煙品種為K326。試驗田土壤為黃粘土，肥力中等；煙苗3月18日移栽，種植株行距50 cm×120 cm；田間管理按當?shù)貎?yōu)質烤煙生產(chǎn)技術規(guī)范進行。以下部煙葉(第5～7片葉)、中部煙葉(第11～13位葉)、上部煙葉(第15～17片葉)為試驗材料，依據(jù)各葉位成熟標準在煙葉成熟時按照葉位單葉采收。規(guī)格為2.7 m×8.0 m×3.3 m的氣流上升式密集烤房，每炕裝煙量約4 000 kg，循環(huán)風機功率為2.2 kW。

1.2 試驗設計

試驗設4個處理，各關鍵溫度點干球溫度及穩(wěn)溫時間設置如下：(1)上部和中部煙葉設T1(38℃穩(wěn)溫24 h、42℃穩(wěn)溫12 h、47℃穩(wěn)溫18 h、54℃穩(wěn)溫12 h)，T2(38℃穩(wěn)溫24 h、42℃穩(wěn)溫16 h、47℃穩(wěn)溫18 h、54℃穩(wěn)溫16 h)，T3(38℃穩(wěn)溫30 h、42℃穩(wěn)溫12 h、47℃穩(wěn)溫22 h、54℃穩(wěn)溫12 h)，T4(38℃穩(wěn)溫30 h、42℃穩(wěn)溫16 h、47℃穩(wěn)溫22 h、54℃穩(wěn)溫16 h)；(2)下部煙葉設T1(38℃穩(wěn)溫15 h、42℃穩(wěn)溫12 h、45℃穩(wěn)溫12 h、54℃穩(wěn)溫12 h)，T2(38℃穩(wěn)溫15 h、42℃穩(wěn)溫16 h、45℃穩(wěn)溫12 h、54℃穩(wěn)溫16 h)，T3(38℃穩(wěn)溫20 h、42℃穩(wěn)溫12 h、45℃穩(wěn)溫16 h、54℃穩(wěn)溫12 h)，T4(38℃穩(wěn)溫20 h、42℃穩(wěn)溫16 h、45℃穩(wěn)溫16 h、54℃穩(wěn)溫16 h)。關鍵溫度點38℃、42℃、45℃或47℃、54℃的濕球溫度分別為36±0.5℃、37±0.5℃、38±0.5℃、39±0.5℃。每個處理在同一烤房內(nèi)設置3次重復，每次重復選擇9竿，3次重復分別安排在距隔熱墻2 m、4 m、6 m的位置，每個重復點從上至下3棚分別放置3竿煙。采用三段式烘烤工藝烘烤, 各個階段依靠主觀經(jīng)驗選擇轉火時間。

1.3 測定項目及方法

上部、中部和下部烤后煙葉分別選取B2F、C3F、X2F等級進行物理特性和化學成分測定。

物理特性測定指標主要有：開片度、葉片厚度、單葉重、葉面積質量(葉質重)、葉密度、平衡含水率(吸濕性)、含梗率。在測定之前平衡水分到16%～18%，然后隨機抽取50 片煙葉制備鑒定樣品。測定方法按文獻[14，15]進行。

化學成分測定指標主要有：煙堿、總氮、總糖、還原糖、淀粉、鉀、氯。煙葉中總糖、還原糖、煙堿、總氮、氯和淀粉的含量采用SKALAR間隔流動分析儀測定。鉀含量采用火焰光度法測定[16]。糖堿比為總糖與煙堿的比值，氮堿比為總氮與煙堿的比值，鉀氯比為鉀和氯的比值。

1.4 數(shù)據(jù)處理方法

采用Microsoft Excel2003和SPSS17.0進行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 穩(wěn)溫時間對烤煙物理特性的影響

2.1.1 對煙葉長度、寬度和厚度的影響

由表1可知，從烤后煙葉的長度來看，上部和中部煙葉是T1>T3>T2>T4，下部煙葉是T1>T3>T4>T2，方差分析結果T1與T2、T3、T4處理差異達顯著水平，而T2、T3、T4處理間差異不顯著。從烤后煙葉的寬度來看，上部煙葉是T1>T3>T2>T4，中部和下部煙葉是T1>T2>T3>T4，方差分析結果T1與T2、T3、T4處理差異達顯著水平，上部煙葉的T4處理與T2、T3處理間也存在顯著差異，而中部和下部煙葉的T2、T3、T4處理間差異不顯著。從烤后煙葉的厚度來看，上部煙葉是T1>T3>T4>T2，方差分析結果T2與T1、T3、T4處理差異達顯著水平；中部煙葉是T1>T4>T3>T2，下部煙葉是T1>T3>T4>T2，但處理間差異不顯著。表明在煙葉變黃期和定色期適當增加穩(wěn)溫時間，可增大煙葉收縮形變,有可能使葉片變得疏松。

2.1.2 對單葉重的影響

由表1可知，上部煙葉單葉重是T1>T3>T2>T4，中部和下部煙葉單葉重是T1>T2>T3>T4，方差分析結果T1與T2、T3、T4處理差異達顯著水平，而T2、T3、T4處理間差異不顯著。表明在煙葉變黃期和定色期增加穩(wěn)溫時間，煙葉單葉重下降，有可能是煙葉中淀粉、蛋白質等大分子物質降解較充分的緣故。

2.1.3 對煙葉含梗率的影響

由表1可知，上部煙葉含梗率是T2>T3>T4>T1，中部煙葉含梗率是T4>T3>T2>T1，下部煙葉含梗率是T4>T2>T3>T1，方差分析結果4個處理間差異不顯著。表明在煙葉變黃期和定色期增加穩(wěn)溫時間，煙葉含梗率略有升高。優(yōu)質煙葉一般要求含梗率為25%～35%。從卷煙工業(yè)上講，煙葉含梗率一旦偏高，將會影響出絲率及煙葉的有效利用率。在煙葉變黃期和定色期增加穩(wěn)溫時間，似乎造成了含梗率升高，但這是因為單葉重下降而引起的。

2.1.4 對葉質重的影響

葉質重是單位葉面積的質量，可反映煙葉的結構疏松程度。由表1可知，上部煙葉葉質重是T1>T3>T4>T2，方差分析結果T1與T2、T3、T4處理差異達顯著水平，T3與T2、T4處理間差異也達顯著水平，而T2與T4處理間差異不顯著。中部煙葉葉質重是T1>T3>T2>T4，方差分析結果T1與T2、T3、T4處理差異達顯著水平，而T2、T3、T4處理間差異不顯著。下部煙葉葉質重是T1>T3>T4>T2，方差分析結果T1與T2、T3、T4處理差異達顯著水平，而T2、T3、T4處理間差異不顯著。表明在煙葉變黃期和定色期增加穩(wěn)溫時間，煙葉葉質重下降，從而使煙葉變得更加疏松。

表1 不同穩(wěn)溫時間處理的烤后煙葉物理特性

注：表中數(shù)據(jù)為平均值±標準差；同列不同英文小寫字母表示5%差異顯著水平。下同。

2.1.5 對煙葉平衡含水率的影響

平衡含水率是指在一定溫度和濕度條件下，煙葉經(jīng)長時間吸濕和解濕后，其水分吸附量達到平衡狀態(tài)時的含水率。一般平衡含水率適當(15%～16%)的煙葉，孔隙容積大，煙葉組織結構疏松，填充力和燃燒性好。由表1可知，上部煙葉平衡含水率是T3>T2>T1>T4，中部煙葉平衡含水率是T3>T1>T2>T4，下部煙葉平衡含水率是T2>T1>T3>T4，方差分析結果4個處理差異不顯著。從各處理平衡含水率適宜程度看，T1、T2、T3處理后的含水率較為適宜，但中、上部煙葉的T4處理后的煙葉平衡含水率略低，這可能與穩(wěn)溫時間過長有關。表明在煙葉變黃期和定色期適當增加穩(wěn)溫時間，對煙葉平衡含水率影響不大。

2.2 穩(wěn)溫時間對烤煙化學成分的影響

2.2.1 對煙葉碳水化合物含量的影響

由表2可知，從烤后煙葉的總糖含量來看，上部煙葉是T4>T2>T3>T1，方差分析結果T1與T4處理差異達顯著水平，而T1與T2、T1與T3、T4與T2、T4與T3處理間差異不顯著；中部和下部煙葉是T2>T3>T4>T1，方差分析結果T1與T2、T3、T4處理差異達顯著水平，而T2、T3、T4處理間差異不顯著。從烤后煙葉的還原糖含量來看，上部煙葉是T4>T2>T3>T1，方差分析結果T1與T2處理間差異不顯著，而T1與T3、T1與T4、T2與T3處理間差異達顯著水平；中部和下部煙葉是T2>T3>T4>T1，方差分析結果T1與T2、T3、T4處理差異達顯著水平，而T2、T3、T4處理間差異不顯著。從烤后煙葉的淀粉含量來看，上部和中部煙葉是T1>T3>T2>T4，方差分析結果T1與T2、T3、T4處理差異達極顯著水平，而T2、T3、T4處理間差異不顯著；下部煙葉是T1>T3>T2>T4，方差分析結果T1與T2、T3、T4處理差異達顯著水平，而T2、T3、T4處理間差異不顯著。表明在煙葉變黃期和定色期適當增加穩(wěn)溫時間，可促使煙葉中淀粉大分子物質充分降解，增加煙葉還原糖和總糖含量。但穩(wěn)溫時間過長(T4處理)，淀粉雖然降解充分，但糖的消耗較多，有可能導致品質下降和產(chǎn)量降低。

2.2.2 對煙葉含氮化合物含量的影響

由表2可知，在上部、中部、下部煙葉中，增加穩(wěn)溫時間，煙葉的煙堿含量略有下降，但方差分析結果差異不顯著；不同處理之間烤后煙葉總氮含量差異不顯著，變化規(guī)律也不明顯。說明在煙葉變黃期和定色期適當增加穩(wěn)溫時間，對煙葉含氮化合物影響不大，也說明烘烤過程中含氮化合物較穩(wěn)定。

2.2.3 對煙葉化學成分比值的影響

糖堿比通常被用作對煙氣強度和柔和性評價的基礎。烤煙糖堿比要求在10左右，若超過15則勁頭小和香氣平淡，若在5以下，則煙味強烈而刺激性大。由表2可知，在上部、中部、下部煙葉中，增加穩(wěn)溫時間，煙葉的糖堿比升高，這種升高趨勢主要是由于總糖含量升高而引起，但方差分析結果差異不顯著。4個處理的糖堿比都在適宜范圍內(nèi)。不同部位煙葉糖堿比的差異主要是烤煙的部位特性所決定，而不是因為增加了穩(wěn)溫時間。質量好的煙葉的氮堿比應小于1，在0.8～0.9為好，大于2時煙葉香氣不足。由表2可知，在上部、中部、下部煙葉中，增加穩(wěn)溫時間的4個處理的氮堿比差異不顯著。

注：同列大寫字母不同表示差異達1%顯著水平。

3 結論與討論

從不同穩(wěn)溫時間烤后煙葉物理特性比較來看，在煙葉變黃期和定色期適當增加穩(wěn)溫時間，可增大煙葉收縮形變，降低葉質重，增加煙葉孔隙度，煙葉結構更加疏松，提高煙葉可加工性，使煙葉物理特性變優(yōu)，也會降低煙葉單葉重，但對煙葉含梗率和平衡含水率影響不是很明顯。目前，密集烤房烤后煙葉的單葉重、葉片厚度及葉質重較普通烤房大，主要是密集烤房烘烤各階段尤其是變黃期持續(xù)時間較普通烤房短, 煙葉中淀粉、蛋白質等大分子物質降解不充分，煙葉收縮形變小，致使葉片緊密而造成。

從不同穩(wěn)溫時間烤后煙葉化學成分比較來看，在煙葉變黃期和定色期適當增加穩(wěn)溫時間，可降低煙葉淀粉含量，增加總糖和還原糖含量，對煙葉煙堿含量、總氮含量、糖堿比和氮堿比影響不是很明顯。烘烤過程中穩(wěn)溫時間長有利于煙葉內(nèi)糖類物質的積累，穩(wěn)溫時間較短則煙葉內(nèi)淀粉降解不夠充分，烤后煙葉兩糖含量較低；但是，烘烤過程中煙葉內(nèi)伴隨著復雜的生理生化變化，煙葉內(nèi)淀粉、蛋白質等大分子物質降解的同時，也進行呼吸作用消耗能量，因此，如果穩(wěn)溫時間過長則煙葉內(nèi)含物消耗過度，導致烤后煙葉兩糖含量低，煙葉品質降低。

根據(jù)本研究結果，在密集烘烤過程的關鍵溫度點，以T2處理的穩(wěn)溫時間，煙葉的物理特性和化學成分較優(yōu)。即對中部和上部煙葉，在變黃期的38℃穩(wěn)溫24 h和42℃穩(wěn)溫16 h，在定色期的47℃穩(wěn)溫18 h和54℃穩(wěn)溫16 h為適宜；對下部煙葉，在變黃期的38℃穩(wěn)溫15 h和42℃穩(wěn)溫16 h，在定色期的45℃穩(wěn)溫12 h和54℃穩(wěn)溫16 h為適宜。

目前，密集烘烤煙葉質量不如普通烤房，其主要原因就是片面縮短烘烤時間。因此，要針對密集烤房的獨特烘烤特性，采取相應的調節(jié)和干預措施，優(yōu)化三段式烘烤工藝關鍵指標，充分發(fā)揮密集烤房裝煙量大、烘烤效率高的優(yōu)點，克服其容易出現(xiàn)的排濕過快、容易烤干、煙葉內(nèi)含物降解和轉化不充分的弊端。不同地區(qū)不同品種煙葉的烘烤特性不同，關鍵溫度點穩(wěn)溫時間也不相同，建議在實際生產(chǎn)中須要針對不同地區(qū)不同品種的煙葉確定不同的穩(wěn)溫時間，靈活運用此烘烤工藝。

[1] 宮長榮.煙草調制學[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2003.

[2] 宮長榮.密集式烘烤[M].北京:中國輕工業(yè)出版社,2007.

[3] 宮長榮,潘建斌,宋朝鵬.我國煙葉烘烤設備的演變與研究進展[J].煙草科技,2005，(1) : 34-36.

[4] 郭全偉,侯躍亮,宗樹林,等.密集烤房在烘烤實踐中的應用[J].中國煙草科學,2005，(3) : 15-16.

[5] 宋朝鵬,陳江華,許自成,等.我國烤房的建設現(xiàn)狀與發(fā)展方向[J].中國煙草學報,2009, 15(3) : 83- 86.

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

[7] 宋曉華,劉國順，付劭怡,等.烘烤過程中拉長變黃和定色時間對烤煙中性致香成分含量的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)學報, 2010, 22(2):249-252.

[8] 方志潁,李虎林,林鳳敏,等.烘烤過程中延長變黃和定色時間對烤后煙葉化學成分含量的影響[J].延邊大學農(nóng)學學報, 2011,33(4):286-289.

[9] 馬 力,樊軍輝,黃克久,等.密集烘烤關鍵溫度點不同穩(wěn)溫時間對煙葉香氣物質和評吸質量的影響[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學, 2011, 39( 4 ): 326-329.

[10]汪伯軍,張文平.密集烘烤關鍵溫度點穩(wěn)溫時間對烤后煙葉質量的影響[J].廣西農(nóng)業(yè)科學,2010,41(12)：1329-1331.

[11]宮長榮,毋麗麗,袁紅濤,等.烘烤過程中變黃條件對烤煙淀粉代謝的影響[J].西北農(nóng)林科技大學學報(自然科學版),2009,37(1):117-121.

[12]李春艷, 聶榮邦.密集烤房烘烤過程中煙葉淀粉含量的動態(tài)變化[J].作物研究,2007, (2):120-121.

[13]姚忠達,吳克松,周初躍.不同烘烤方法對煙葉質量及香味成分的影響[J].中國煙草科學,2010,31(6)：68-71.

[14]鄧小華,陳冬林,周冀衡,等.湖南烤煙物理性狀比較及聚類評價[J].中國煙草科學,2009,30(3)：63-68.

[15]鄧小華.湖南烤煙區(qū)域特征及質量評價指標間的關系[D].長沙：湖南農(nóng)業(yè)大學，2007.

[16]王瑞新.煙草化學[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社, 2003 .

EffectofStableTimeofKeyTemperatureonPhysicalandChemicalCharacteristicsofFlue-curedTobaccoLeafinBulk-curing

(1 Hunan Agricultural University, Changsha, Hunan 410128, China; 2 China Tobacco Mid-south Agricultural Experimental Station, Changsha, Hunan 410128, China; 3 Changsha Tobacco Company, Changsha, Hunan 410007, China)

Aimed to solve the insufficient degradation of dry matter and inadequate aroma matter in flue-cured tobacco leaf in bulk-curing barn, effects of stable time of key temperatures in bulk-curing barn on physical characteristics and chemical constituents of flue-cured tobacco leaf were studied in Liuyang city, Hunan province with K326 as material. The results indicated that appropriate increase of stable time of temperature in yellowing period and color fixed period could lead to the increase of contraction and deformation of flue-cured tobacco leaf, reducement of leaf specific weight, single leaf weight and starch content, and the increase of loose characteristic of tobacco leaf and content of total sugar and reducing sugar. While excessive prolongation of stable time of temperature could lead to the excessive degradation of dry matter and decrease of quality of flue-cured leaf. The stable time was kept for 24 h at 38℃ and 16 h at 42℃in yellowing period and 18 h at 47℃ and 16 h at 54℃ in color fixed period were suitable for upper and middle leaves, while it was kept for 15 h at 38℃ and 16 h at 42℃, 12 h at 45℃ and 16 h at 54℃ was suitable for lower leaves.

Flue-curing Tobacco; Bulk curing; Stable time of temperature; Physical characteristics; Chemical components

S572

A

1001-5280(2012)05-0491-05

10.3969/j.issn.1001-5280.2012.05.20