張洪霏，龍慶祥，龍建華，李安軍，艾復(fù)清,3※

（1.貴州大學(xué)，貴州 貴陽(yáng) 550025；2.貴州省煙草公司黔南州公司，貴州 黔南 558000；3.貴州省煙草品質(zhì)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 貴陽(yáng) 550025）

上部葉是烤煙的重要組成部位[1,2]，但目前仍存在著烤后色深、組織粗糙、化學(xué)成分不協(xié)調(diào)、刺激性大和雜氣重等問(wèn)題，嚴(yán)重制約了上部葉的可用性[3-5]；其原因除品種特性和栽培管理外，烘烤調(diào)制也是極為重要的影響因素。煙葉烘烤是煙葉內(nèi)含物轉(zhuǎn)化和降解的過(guò)程，期間發(fā)生的生理生化變化對(duì)煙葉品質(zhì)的優(yōu)劣可能有決定性作用[6-10]，所以研究烘烤過(guò)程中煙葉生理生化特性極為重要。近年來(lái)，對(duì)烤煙烘烤過(guò)程中煙葉生理生化特性的研究主要集中于碳氮代謝、呼吸代謝等研究[11-14]，對(duì)煙葉烘烤過(guò)程中煙葉水分與多酚氧化酶、超氧化物歧化酶及MDA的變化規(guī)律及其相關(guān)性研究卻少有報(bào)道。鑒于此，本文通過(guò)研究密集烘烤過(guò)程上部煙葉主要生化變化規(guī)律及其相關(guān)性分析，旨在為上部葉烘烤調(diào)控提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為‘云煙87’上部葉（第17～18可見(jiàn)葉位），采收成熟度控制為主色調(diào)黃色（煙葉綜合變黃約80%），葉尖、葉緣發(fā)白，葉面有明顯成熟斑，主脈變白發(fā)亮、側(cè)脈3/4基本全白[15,16]；烘烤設(shè)備為氣流上升式密集烤房（裝煙3層，裝煙室8 m 2.8 m 4 m）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

選取煙葉素質(zhì)基本一致的上部葉片進(jìn)行綁煙（150片/竿）并掛牌。分別置6竿于烤房上中下3層（3次重復(fù)），采用2段式烘烤工藝，烘烤過(guò)程中每隔6 h取樣1次，每竿取樣1片，共18片，一半用于含水量測(cè)定，一半用于酶活性測(cè)定。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

煙葉含水量采用殺青烘干法測(cè)定[17]，多酚氧化酶（PPO）采用鄰苯二酚氧化法測(cè)定，超氧化物歧化酶（SOD）采用NBT還原法測(cè)定[18]，丙二醛（MDA）含量采用硫代巴比妥酸法測(cè)定[19]。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析方法

采用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、制圖，SPSS 23.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 烘烤過(guò)程中云煙87上部葉失水特性

由圖1可知，采收鮮煙葉含水量為79%左右，烘烤過(guò)程中失水規(guī)律為“慢-快-慢”的下降趨勢(shì)，即在變黃前期-中期（0～42 h）失水較慢，失水量?jī)H為16%；變黃后期-定色中期（42～114 h）失水加快，失水量為49.86%；120 h后失水逐漸變緩，至144 h時(shí)，失水量?jī)H為4%。從烘烤開(kāi)始至定色結(jié)束，失水量為77.2%。

圖1 烘烤過(guò)程中‘云煙87’上部葉含水量變化規(guī)律Fig.1 The change rule of moisture content of upper leaves of'Yunyan 87'in the flue-curing process

2.2 烘烤過(guò)程中‘云煙87’上部葉相關(guān)酶活性變化規(guī)律

2.2.1 烘烤過(guò)程中PPO酶活性變化規(guī)律 由圖2可知，煙葉在烘烤過(guò)程中煙葉PPO的活性呈“降-升-降”的變化趨勢(shì)，即變黃前期排濕較緩，其活性緩慢下降，到變黃中期-后期隨著烤房溫度的升高排濕加快，急速上升，至變黃末期-定色初期（78 h）左右時(shí)達(dá)到峰值（0.78△OD.min-1.g-1FW）后直線下降，其維持較高活性時(shí)間較短，至定色后期趨于穩(wěn)定。

圖2 烘烤過(guò)程中‘云煙87’上部葉PPO活性變化規(guī)律Fig.2 The change rule of PPO activity in the upper leaves of'Yunyan 87'during the flue-curing

2.2.2 烘烤過(guò)程中SOD的活性變化規(guī)律 由圖3可知，煙葉在烘烤過(guò)程中SOD的活性均呈“降-升-降”的變化趨勢(shì)，即在變黃前期，細(xì)胞仍處于有生命活動(dòng)狀態(tài)，能維持氧化還原平衡，SOD的活性緩慢降低，到變黃中期（54 h）逐漸升高，可能是此時(shí)細(xì)胞結(jié)構(gòu)開(kāi)始受損，在變黃后期（72 h）達(dá)到峰值后下降，至定色后期（132 h）仍具有一定活性。其峰值較PPO提前，這可能與SOD對(duì)烤煙抗氧化響應(yīng)機(jī)理有關(guān)。

圖3 烘烤過(guò)程中‘云煙87’上部葉SOD活性變化規(guī)律Fig.3 The change rule of SOD activity in upper leaves of'Yunyan 87'during the flue-curing

2.2.3 烘烤過(guò)程中MDA的含量變化規(guī)律 由圖4可知，煙葉在烘烤過(guò)程中MDA的含量呈“慢-快-慢”的升高趨勢(shì)，在變黃前期（0～42 h）緩慢升高，增長(zhǎng)速率為0.19mol g-1h-1，增長(zhǎng)量為7.9mol g-1；在變黃中后期（48～60 h）積累逐漸加快，在變黃后期至定色中期（60～102 h）迅速增多，增長(zhǎng)速率為0.56mol g-1h-1，增長(zhǎng)量為20.27mol g-1；至定色后期（102～144 h）含量基本趨于穩(wěn)定，僅增長(zhǎng)2.7mol g-1。

圖4 烘烤過(guò)程中‘云煙87’上部葉MDA含量變化規(guī)律Fig.4 The variation of MDA content in the upper leaves of'Yunyan 87'during the flue-curing

2.3 烘烤過(guò)程中‘云煙87’上部葉水分與生化指標(biāo)的相關(guān)性分析

由表1可知，煙葉在烘烤過(guò)程中含水率與PPO的活性在變黃前期呈極顯著正相關(guān)，變黃后期呈極顯著負(fù)相關(guān)，定色前期、后期呈極顯著正相關(guān)；與SOD的活性在變黃后期呈顯著負(fù)相關(guān)，在定色前期、后期呈極顯著、顯著正相關(guān)；與MDA的含量在各階段均呈極顯著負(fù)相關(guān)。

表1 烘烤過(guò)程中‘云煙87’上部葉各時(shí)期含水量與生化指標(biāo)相關(guān)性分析Table 1 The correlation analysis of water content and biochemical indexes of upper leaves of'Yunyan 87'in different stages during curing

3 討論

本研究表明，煙葉在煙烤過(guò)程中，PPO的活性呈“降-升-降”的變化趨勢(shì)，即在變黃前期烘烤溫度較低，濕度較大，活性緩慢下降，隨著烘烤進(jìn)行，溫度上升，至變黃末期-定色初期（42℃，RH 54%）達(dá)到峰值后隨著排濕加快，活性迅速下降。由此可見(jiàn)，其變化規(guī)律主要與烘烤溫濕度相關(guān)，該結(jié)果與劉凱[20]、韓富根等[21]研究結(jié)果相似。

煙葉在烘烤過(guò)程中，在變黃末期時(shí)SOD的活性驟降，MDA迅速積累，說(shuō)明此時(shí)葉內(nèi)生理代謝迅速下降，細(xì)胞結(jié)構(gòu)開(kāi)始破損，細(xì)胞膜透性加大，同時(shí)PPO的活性較高，容易誘導(dǎo)酶促棕色化反應(yīng)，所以此時(shí)控制好其活性，對(duì)提高上部葉烤后煙葉質(zhì)量具有重要意義[22]。

水分是煙葉生理生化反應(yīng)進(jìn)行的必要條件，失水率在一定程度上決定了生理生化指標(biāo)變化規(guī)律[23]。本研究表明，含水量與PPO的活性在各階段均呈極顯著相關(guān)，與SOD的活性在變黃后期達(dá)顯著負(fù)相關(guān)，定色前期達(dá)極顯著正相關(guān)，與MDA的含量均呈極顯著負(fù)相關(guān)。因此，在變黃后期-定色前期，針對(duì)PPO的活性而言，適當(dāng)加大排濕能有效抑制其活性，從而降低酶促棕色化反應(yīng)的發(fā)生；但為維持SOD較高的活性，減慢MDA的積累速率，延緩煙葉的衰老，保證煙葉化學(xué)成分充分降解，又需保證一定的相對(duì)濕度，因此如何合理調(diào)控變黃后期-定色前期相對(duì)濕度顯得尤為重要[24-26]。

本研究?jī)H對(duì)‘云煙87’上部葉片在烘烤過(guò)程中水分與各生化指標(biāo)變化規(guī)律及其相關(guān)性研究，結(jié)果供參考。

4 結(jié)論

‘云煙87’上部葉片在烘烤過(guò)程中煙葉的含水量和PPO、SOD、MDA的含量均呈規(guī)律性變化；同時(shí)，各生化指標(biāo)在烘烤過(guò)程中受煙葉含水量影響較大，尤其在變黃后期-定色前期，PPO、SOD和MDA與含水率均呈極顯著相關(guān)。

由此可見(jiàn)，通過(guò)調(diào)控變黃后期-定色前期煙葉含水量來(lái)影響各生化指標(biāo)活性，對(duì)提高煙葉抗氧化代謝進(jìn)而延緩衰老，同時(shí)降低多酚氧化酶活性，進(jìn)而抑制酶促棕色化反應(yīng)的發(fā)生對(duì)提高上部葉烤后煙葉質(zhì)量具有重要意義。