王松峰，王愛(ài)華，王先偉，管恩森，徐秀紅，王傳義，任杰，孫福山

1 農(nóng)業(yè)部煙草生物學(xué)與加工重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所，青島266101；2 山東濰坊煙草有限公司，濰坊261061

近年來(lái)，隨著現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)的推進(jìn)，掛桿、煙夾、散葉、大箱等不同的裝煙方式相繼出現(xiàn)，新型烘烤方式的出現(xiàn)促進(jìn)了現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)的建設(shè)進(jìn)程。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，截至2012年，全國(guó)已推廣密集烤房80余萬(wàn)座[1]。隨著密集烘烤的逐步發(fā)展，烤后煙葉的顏色、油分逐漸受到工業(yè)企業(yè)和產(chǎn)區(qū)的關(guān)注。宮長(zhǎng)榮[2]、訾瑩瑩[3]、崔國(guó)民[1]等已對(duì)此開(kāi)展了廣泛研究，并取得顯著成效。

多酚類(lèi)物質(zhì)在調(diào)制過(guò)程中的代謝特性對(duì)烤后煙葉顏色和色澤油重要影響[2,4-6]，在國(guó)家煙草專(zhuān)賣(mài)局大力推進(jìn)煙葉生產(chǎn)方式現(xiàn)代化的背景下，研究密集烘烤方式對(duì)煙葉多酚類(lèi)物質(zhì)含量及多酚氧化酶活性影響的研究，對(duì)優(yōu)化密集烘烤工藝、提升煙葉烘烤質(zhì)量，加快新型烘烤方式的推廣具有重要作用。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2010年進(jìn)行，取樣地點(diǎn)設(shè)在山東省諸城市賈悅鎮(zhèn)瑯埠。供試烤煙品種為中煙100，選取生長(zhǎng)成熟一致、落黃均勻的上部葉（15-17葉位）為試驗(yàn)材料。試驗(yàn)田土壤肥力中等，行距1.2 m，株距0.5 m，規(guī)范化栽培示范煙田進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。各處理取樣烘烤的葉數(shù)約150片，裝煙密度為65 kg/m3，在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所，采用電熱式溫濕度自控密集烤煙箱進(jìn)行烘烤。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

設(shè)置3個(gè)密集烘烤工藝處理如表1所示：

表1 不同烘烤工藝處理主要穩(wěn)溫階段和技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)指標(biāo)參數(shù)

1.3 試驗(yàn)取樣方法

在烘烤溫度關(guān)鍵點(diǎn)殺青，研究烘烤過(guò)程中煙葉化學(xué)成分的轉(zhuǎn)化規(guī)律。分別在烘烤過(guò)程中溫度關(guān)鍵點(diǎn)（鮮煙、38 ℃、42 ℃、48 ℃、54 ℃、68 ℃）等末期取樣，每次取10片煙葉，切去葉尖和基部各1/3 區(qū)域，留葉中間 1/3 區(qū)域，一部分用于生理指標(biāo)測(cè)定，一部分105 ℃殺青 15 min，60℃ 烘干后用作多酚類(lèi)指標(biāo)的測(cè)定。全部試驗(yàn)重復(fù)3次。

1.4 測(cè)定內(nèi)容和方法

綠原酸、新綠原酸、隱綠原酸、蕓香苷和莨菪亭等多酚類(lèi)物質(zhì)含量測(cè)定采用YC/T 202-2006標(biāo)準(zhǔn)；總酚含量為綠原酸、新綠原酸、隱綠原酸、蕓香苷和莨菪亭含量之和；多酚氧化酶活性采用鄰苯二酚氧化法測(cè)定[7]。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用EXCEL2003 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和作圖。

2 結(jié)果

2.1 密集烘烤過(guò)程中烘烤工藝對(duì)煙葉多酚類(lèi)物質(zhì)含量的影響

2.1.1 密集烘烤過(guò)程中總酚含量的變化

不同烘烤工藝對(duì)煙葉總酚含量的影響如圖1所示，各處理隨著烘烤進(jìn)程，其總酚含量總的呈升高趨勢(shì)，烤后總酚含量明顯高于烤前。烘烤前中期K3的總酚含量顯著高于K1；48 ℃末至54 ℃末則相反；K3的烤后煙總酚含量略高于處理K1，但差異不顯著。

圖1 密集烘烤不同優(yōu)化工藝總酚含量的變化

2.1.2 密集烘烤過(guò)程中綠原酸含量的變化

由圖2可知，K1和K2的綠原酸含量在變黃期和定色期呈升高趨勢(shì)，進(jìn)入干筋期有所下降；在烘烤前期， K3綠原酸含量呈升高趨勢(shì)，定色中后期其含量有所下降，干筋期又迅速升高。54℃末和68℃末，K2顯著高于K1和K3。

圖2 密集烘烤不同優(yōu)化工藝綠原酸含量的變化

2.1.3 密集烘烤過(guò)程中新綠原酸含量的變化

由圖3可知，新綠原酸含量在變黃前期表現(xiàn)為K3的顯著高于K2和K1，且K2與K1差異不顯著；變黃中期至烘烤結(jié)束，K2顯著高于其他兩個(gè)處理。

圖3 密集烘烤不同優(yōu)化工藝新綠原酸含量的變化

2.1.4 密集烘烤過(guò)程中隱綠原酸含量的變化

由圖4可知，烘烤開(kāi)始至42℃末，隱綠原酸含量表現(xiàn)為，K3＞K2＞K1，且三處理差異顯著；變黃中期至烘烤結(jié)束，處理K2的隱綠原酸含量明顯高于其他兩個(gè)處理，但差異不顯著。

圖4 密集烘烤不同優(yōu)化工藝隱綠原酸含量的變化

2.1.5 密集烘烤過(guò)程中蕓香苷含量的變化

不同烘烤工藝處理對(duì)煙葉蕓香苷含量的影響如圖5所示，除48℃末外，從開(kāi)始烘烤至54℃末，各處理蕓香苷含量表現(xiàn)為，K2＞K3＞K1，且三處理差異顯著。48℃末和烤后，K3顯著高于K1和K2，K1和K2差異不顯著。

圖5 密集烘烤不同優(yōu)化工藝蕓香苷含量的變化

2.1.6 密集烘烤過(guò)程中莨菪亭含量的變化

不同烘烤工藝處理對(duì)煙葉莨菪亭含量的影響如圖6所示，變黃前期，K2的莨菪亭含量顯著高于其他處理。K3略高于處理K1，但差異不顯著；42℃末至烘烤結(jié)束，K2的莨菪亭含量顯著小于其他處理。

圖6 密集烘烤不同優(yōu)化工藝莨菪亭含量的變化

2.2 密集烘烤過(guò)程中烘烤工藝對(duì)煙葉多酚氧化酶活性的影響

對(duì)密集烘烤優(yōu)化工藝條件下多酚氧化酶（PPO）活性的測(cè)定結(jié)果（圖7）表明，總體上，K1、K3 PPO活性隨著烘烤進(jìn)程的推進(jìn)均呈下降趨勢(shì)；K2在變黃期下降，進(jìn)入定色期稍有升高，在變筋末期又迅速下降。PPO活性在38 ℃末以K3最高，且顯著高于K2和K1。42℃末至48℃末，K3＞K1＞K2，且三處理差異顯著；54 ℃末，K2和K1顯著高于K3。

圖7 密集烘烤不同優(yōu)化工藝PPO活性的變化

3 討論

調(diào)制過(guò)程中多酚類(lèi)的變化主要是在多酚氧化酶的作用下進(jìn)行酶促棕色化反應(yīng)的結(jié)果。酶促棕色化反應(yīng)主要是指煙葉在變黃末期和定色階段，由于葉內(nèi)氧化酶（特別是多酚氧化酶）活性較強(qiáng)，物質(zhì)的氧化還原平衡被破壞，細(xì)胞中的多酚類(lèi)物質(zhì)被氧化而不能被還原，葉內(nèi)深色物質(zhì)積累，煙葉顏色加深的過(guò)程[11]。

由以上研究結(jié)果可知，整個(gè)烘烤過(guò)程中，三個(gè)密集烘烤工藝不同，烘烤過(guò)程中關(guān)鍵點(diǎn)的溫濕度和時(shí)間也不同，煙葉的多酚氧化酶活性表現(xiàn)也不同，對(duì)應(yīng)的多酚類(lèi)物質(zhì)的變化也不同。棕色化反應(yīng)的敏感時(shí)期（45℃-48℃），以K2的PPO活性最低，K1次之，K3活性最高。這與K2工藝變筋階段的溫濕度參數(shù)設(shè)置比較合理，不易導(dǎo)致多酚氧化酶活性活化有關(guān)，不易發(fā)生棕色化反應(yīng)，物質(zhì)的氧化還原反應(yīng)未被破壞，酚類(lèi)物質(zhì)就不會(huì)被氧化成醌而減少，總酚含量會(huì)較其他處理高。綠原酸、新綠原酸和隱綠原酸等也有相似規(guī)律。

4 結(jié)論

密集烘烤采用K2工藝有利于烤后多酚類(lèi)物質(zhì)含量的增加，其關(guān)鍵操作要點(diǎn)為：變片階段,干濕球溫度為38 ℃/36 ℃,煙葉達(dá)到7-8 成黃且葉片變軟；凋萎階段在 42 ℃/37 ℃ 時(shí)穩(wěn)溫，煙葉達(dá)到 9-10 成黃、主脈變軟；變筋階段在 45-48 ℃/37-38 ℃ 時(shí)穩(wěn)溫，煙葉全部達(dá)到黃片黃筋，干片1/3；干片階段在54℃/38℃ 時(shí)穩(wěn)溫，葉片全干；干筋階段68 ℃/40 ℃，煙葉主脈全干。

[1]崔國(guó)民，葉繼宗，羅會(huì)龍，等.烤煙密集型自動(dòng)化烤房及烘烤工藝技術(shù)[M]. 北京：科學(xué)出版社2012.

[2]宮長(zhǎng)榮，王愛(ài)華，王松峰.煙葉烘烤過(guò)程中多酚類(lèi)物質(zhì)的變化及與化學(xué)成分的相關(guān)分析. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005，38(11)：2316-2320.

[3]訾瑩瑩.烤煙密集烘烤關(guān)鍵參數(shù)研究[D].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院，2011.

[4]樊寧. 變黃環(huán)境對(duì)烤煙多酚氧化酶活性及多酚類(lèi)物質(zhì)影響的研究[D].貴陽(yáng)：貴州農(nóng)業(yè)大學(xué)，2009.

[5]李尼杭，盧紅，楊煥文. 烘烤過(guò)程多酚氧化酶抑制劑對(duì)烤煙多酚的影響[J].云南農(nóng)大學(xué),2007,22(01):69-73.

[6]劉領(lǐng)，王能如，徐增漢，等.定色前期穩(wěn)溫點(diǎn)對(duì)煙葉石油醚提取物和多酚含量的影響[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)2007，35( 19):5788- 5789.

[7]朱廣廉，鐘文海，張愛(ài)琴.植物生理學(xué)實(shí)驗(yàn)[M]. 北京：北京大學(xué)出版社，1991.

[8]宮長(zhǎng)榮.煙草調(diào)制學(xué)[M]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2003.