李曉輝，甄煥菊，?；蹅?，李雪利，典瑞麗

（中國煙草總公司職工進修學院，河南 鄭州 450008）

上部煙葉是烤煙的重要組成部分，在煙葉收購中約占40%左右［1，2］。上部煙葉處在通風良好、光照強烈條件下，葉片厚、組織結(jié)構(gòu)緊密、干物質(zhì)多、含水量少、多酚氧化酶活性高，其在實際烘烤過程中因酶促棕色化反應(yīng)的發(fā)生易造成掛灰、蒸片、黑糟等現(xiàn)象［3］；而烤后煙葉還存在淀粉和煙堿含量高、還原糖及糖堿比低、化學成分不協(xié)調(diào)、工業(yè)配伍性不高等問題，嚴重影響上部煙葉質(zhì)量和工業(yè)可用性［4，5］。因此，提高上部煙葉外觀質(zhì)量和感官質(zhì)量對保障卷煙工業(yè)原料品質(zhì)具有重要的實用價值，也是煙葉生產(chǎn)中面臨的一大難題。

上部煙葉質(zhì)量不僅受栽培措施、環(huán)境等條件影響，也與烘烤工藝的落實密切相連［6，7］。烘烤是烤煙生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，各階段溫濕度的調(diào)控直接影響到煙葉的外觀等級質(zhì)量和內(nèi)含物質(zhì)的轉(zhuǎn)化程度，最終影響煙葉風格特色的彰顯及工業(yè)可用性［8，9］。張海等［10］通過優(yōu)化變黃期烘烤工藝，即提高濕球溫度、降低循環(huán)風機轉(zhuǎn)速，顯著提高云煙87上部煙葉質(zhì)量及工業(yè)可用性。王濤等［4］在烘烤過程中，通過延長變黃期38℃和定色期48℃關(guān)鍵穩(wěn)溫點時間6 h，提高了云煙97上部煙葉中上等煙葉比例，改善了其化學成分的協(xié)調(diào)性。任杰等［11］通過采用中低溫變黃（38℃/36℃）和中低溫變筋（46～48℃/44～46℃）方式顯著提高了紅花大金元的香氣物質(zhì)含量。因此，優(yōu)化烘烤工藝是提高烤后上部煙葉質(zhì)量最直接的有效措施。本試驗以紅花大金元上部煙葉為材料，擬通過優(yōu)化烘烤工藝，即提高主變黃期濕球溫度、以降低變黃后期及定色前期濕球溫度，以降低上部煙葉烘烤過程中酶促棕色化反應(yīng)的發(fā)生、提高煙葉烘烤質(zhì)量，旨在為特色烤煙品種烘烤工藝的精確實施提供理論支撐。

1 材料與方法

1．1 試驗材料與田間管理

試驗于2020年8月在云南省大理州紅花大金元研究基地進行。該地（25°23′16．68″N，100°23′53．4″E）海拔1 723．6 m。試驗地為紅壤土，質(zhì)地疏松，平坦且排灌方便。其理化性質(zhì)：有機質(zhì)含量1．68 g/kg、堿解氮124．39 mg/kg、速效磷29．53 mg/kg、速效鉀107．52mg/kg，pH值為6．1。

供試烤煙品種紅花大金元的田間管理措施按當?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉栽培技術(shù)規(guī)程操作。選取成熟度一致、落黃均勻的優(yōu)質(zhì)上部葉（15～17葉位）為材料，采用生物質(zhì)燃燒爐溫濕度自控密集烤房進行烘烤。

1．2 試驗設(shè)計

試驗以三段式烘烤工藝為基礎(chǔ)，對主變黃期、變黃后期和定色前期濕球溫度進行調(diào)整，共設(shè)置3個烘烤工藝。

T1（穩(wěn)濕升溫定色）：煙葉裝炕后，將烤房溫度升到32～33℃，保持干濕差1℃，使烤房預(yù)熱；以1℃/h的速度將干球升到36℃，保持干濕差1℃，使煙葉變黃7～8成；以1℃/2h的速度將干球升到39～40℃，保持干濕差3℃，使煙葉變黃8～9成；然后在干球39～40℃、濕球36～37℃下使煙葉塌架；以1℃/2h的速度將干球升到42～43℃、濕球36～37℃，使煙葉支脈變黃；以1℃/2h的速度將干球升到46℃、濕球35～36℃，使煙葉主脈褪青；而后以1℃/2h的速度將干球升到52～54℃、濕球37～38℃，使葉片全干；最后將干球升到65℃、濕球40～41℃，直至煙葉主脈干燥。

T2（控濕升溫定色）：干球39～40℃，保持干濕差2℃；干球39～40℃、濕球35～36℃；干球42～43℃、濕球35～36℃；其它條件與T1處理一致。

T3（降濕升溫定色）：干球39～40℃，保持干濕差1℃；干球39～40℃、濕球34～35℃；干球42～43℃、濕球34～35℃；其它條件與T1處理一致。

1．3 煙葉取樣方法

烤前取鮮樣，烤后每隔24 h取樣1次，每次取10片煙葉，分成3份，其中，一份用于煙葉含水量測定；一份去除葉尖和葉基部各1/3，留葉中間1/3，再用錫紙包裹裝在液氮罐中用于酶活性測定；一份在烘箱中105℃殺青15 min、60℃下烘干，用粉碎機粉碎并過60目篩后保存，用作多酚類物質(zhì)和其它化學成分的測定。每個處理重復3次。共取樣4次。

1．4 測定項目及方法

煙葉含水量測定采用殺青烘干法［12］。多酚氧化酶（PPO）活性測定采用鄰苯二酚氧化法［13］。多酚類物質(zhì)含量測定根據(jù)YC/T 202—2006標準進行。采用BRAN+LUEBBEAA3型連續(xù)流動分析儀進行常規(guī)化學成分測定［14］。外觀質(zhì)量評價按照煙草及煙草制品外觀質(zhì)量評價方法（GB 2635—92）進行。感官質(zhì)量評價按照煙草及煙草制品感官質(zhì)量評價方法（YC/T 138—1998）執(zhí)行。

1．5 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2016對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析及作圖，用SPSS 22．0軟件對數(shù)據(jù)進行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2．1 不同烘烤工藝對煙葉含水量的影響

煙葉烘烤過程中的水分含量與多酚氧化酶活性緊密相連，變黃后期煙葉含水量是決定其能否發(fā)生酶促棕色化反應(yīng)的先決條件［15］。由圖1可見，隨著烘烤進程的推進，不同烘烤工藝處理下煙葉含水量均逐漸降低。烘烤0～48 h，煙葉含水量表現(xiàn)為T3＞T2＞T1；48～96 h，煙葉含水量又表現(xiàn)為T1＞T2＞T3。這表明可以通過降濕升溫定色烘烤工藝提高變黃期煙葉的變黃程度，然后在定色期通過降低濕球溫度的方式來減輕定色期煙葉含水量，進而抑制酶促棕色化反應(yīng)的發(fā)生。

2．2 不同烘烤工藝對煙葉PPO活性的影響

PPO是煙葉烘烤過程中誘發(fā)酶促棕色化反應(yīng)的關(guān)鍵酶，煙葉烘烤質(zhì)量與其活性的高低密切相關(guān)［3，16］。由圖2可以看出，不同烘烤工藝處理下PPO活性變化明顯不同，即在變黃期不同濕球溫度處理下烘烤0～48 h，PPO活性表現(xiàn)為T3＞T2＞T1；72 h以后表現(xiàn)為T3＜T2＜T1，即72 h后高溫高濕處理PPO活性最低。因此，紅花大金元上部煙葉可采用降濕升溫定色烘烤工藝來減少定色期煙葉含水量，進而降低酶促棕色化反應(yīng)的發(fā)生程度。

圖2 不同烘烤工藝對煙葉PPO活性的影響

2．3 不同烘烤工藝對煙葉總酚含量的影響

多酚類物質(zhì)是煙葉香氣物質(zhì)的主要來源，對烤后煙葉的色澤、香氣、吃味及安全性具有重要影響，同時多酚類物質(zhì)也是酶促棕色化反應(yīng)的底物，一旦在烘烤中發(fā)生棕色化反應(yīng)，煙葉中的多酚類物質(zhì)就會被大量消耗［17］。由圖3可見，隨著烘烤進程的推進，不同烘烤工藝處理下煙葉總酚含量整體呈現(xiàn)出先升高再降低然后再升高的趨勢，且不同烘烤工藝總酚含量表現(xiàn)為T3＞T2＞T1。說明降濕升溫定色烘烤工藝能夠增加煙葉酚類物質(zhì)的累積，進而改善煙葉的香氣質(zhì)量。

圖3 不同烘烤工藝對煙葉總酚含量的影響

2．4 不同烘烤工藝對烤后煙葉化學成分的影響

內(nèi)在化學成分的協(xié)調(diào)性是衡量煙葉品質(zhì)的重要指標，是外觀質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量在煙氣特征上的綜合體現(xiàn)［18］。一般來說，優(yōu)質(zhì)煙葉要求總糖含量18%～22%，還原糖含量16% ～22%，煙堿含量2．0%～3．5%，鉀氯比≥4，兩糖比≥0．9，這樣各成分之間比例協(xié)調(diào)［19］。由表1可知，變黃期不同烘烤工藝處理下烤后煙葉的化學成分存在一定差異，且T3處理煙葉總糖、還原糖、鉀含量高于T2、T1，糖堿比、兩糖比、鉀氯比均有所提高。這進一步說明降濕升溫定色烘烤工藝有助于促進煙葉化學成分的協(xié)調(diào)，烤后煙葉更符合優(yōu)質(zhì)煙葉標準。

2．5 不同烘烤工藝對烤后煙葉經(jīng)濟性狀的影響

由表2可以看出，變黃期隨著濕球溫度的升高，不同烘烤工藝處理煙葉的上等煙比例、中上等煙比例、橘黃煙率逐漸增加，雜色煙率逐漸降低，整體均價表現(xiàn)為T3＞T2＞T1。因此，針對上部煙葉可以采取降濕升溫定色烘烤工藝來提升煙葉烘烤質(zhì)量，降低雜色煙率，增加上等煙和中上等煙比例，從而提高均價，促進增收。

表1 不同烘烤工藝對烤后煙葉化學成分的影響

表2 不同烘烤工藝對烤后煙葉經(jīng)濟性狀的影響

2．6 不同烘烤工藝對烤后煙葉外觀質(zhì)量的影響

外觀質(zhì)量是煙葉分級的重要依據(jù)，也是反映煙葉質(zhì)量優(yōu)劣的外在特征體現(xiàn)。與煙葉內(nèi)在質(zhì)量緊密相關(guān)的品質(zhì)因素包括成熟度、顏色、葉片結(jié)構(gòu)、身份、油分、色度［20］。對各處理B2F等級煙葉進行外觀質(zhì)量評價，結(jié)果（表3）看出，T3處理在煙葉顏色、葉片結(jié)構(gòu)、身份、色度方面均優(yōu)于T2和T1。表明，提高變黃期濕球溫度、降低變黃后期和定色前期濕球溫度，可在改善烤后煙葉外觀質(zhì)量方面發(fā)揮積極作用。

表3 不同烘烤工藝對烤后煙葉外觀質(zhì)量的影響

2．7 不同烘烤工藝對烤后煙葉感官質(zhì)量的影響

從評吸得分（表4）來看，不同烘烤工藝可以影響烤后煙葉的感官評吸質(zhì)量，總體表現(xiàn)為T3＞T2＞T1。從各評吸指標來看，T3處理感官質(zhì)量評價最佳，清甜香型風格明顯，表現(xiàn)為香氣質(zhì)好、香氣量足、雜氣輕、刺激性小、勁頭適宜、余味舒適、協(xié)調(diào)性較好、工業(yè)可用性高。這說明降濕升溫定色烘烤工藝可以提高煙氣質(zhì)量，改善煙葉的感官評價效果。

表4 不同烘烤工藝對烤后煙葉感官質(zhì)量的影響

3 討論與結(jié)論

煙葉烘烤是一個不斷失水而又復雜的生理生化變化過程，烤房的溫濕度環(huán)境直接決定著煙葉細胞生化變化的方向和速度，最終影響煙葉的產(chǎn)量、品質(zhì)及工業(yè)可用性［7］。適宜的含水量是協(xié)調(diào)煙葉變黃與失水干燥的重要前提條件，變黃后期至定色期煙葉含水量過高極易導致酶促棕色化反應(yīng)的發(fā)生，造成煙葉掛灰、蒸片、黑糟等現(xiàn)象［21］。因此，針對烤煙上部葉片組織結(jié)構(gòu)緊密、含水量低、PPO活性高、易掛灰等特點，優(yōu)化其烘烤工藝，改變變黃期和定色期的烤房環(huán)境，對于提高上部煙葉質(zhì)量具有重要指導意義。

變黃期是增進和改善煙葉品質(zhì)的關(guān)鍵時期，也是煙葉外觀質(zhì)量形成的重要階段［22］。本研究通過優(yōu)化烘烤工藝，即在降濕升溫定色烘烤工藝條件下，烘烤0～48 h煙葉含水量表現(xiàn)為T3＞T2＞T1，表明T3處理能保持葉片的水分含量和細胞的生命活動狀態(tài)，提高上部煙葉的變黃程度，這有利于促進蛋白質(zhì)、淀粉等大分子物質(zhì)的轉(zhuǎn)化降解及小分子香氣前體物質(zhì)的形成［6，23］。PPO是煙葉烘烤過程中誘發(fā)酶促棕色化反應(yīng)的關(guān)鍵酶，而煙葉水分含量是限制PPO活性的主要因素。研究表明，變黃后期至定色期逐漸提高干球溫度，降低濕球溫度，保持煙葉迅速大量失水降低PPO活性，從而減輕酶促棕色化反應(yīng)造成的掛灰、糟片等雜色煙的程度，提高中上等煙的比例和煙農(nóng)的經(jīng)濟效益［24，25］。

本試驗3個處理中，以T3效果最好，表明紅花大金元上部煙葉采用降濕升溫定色烘烤工藝，即提高主變黃期的濕球溫度，可提高葉溫，促進煙葉充分變黃；變黃后期至定色前期降低濕球溫度，可加速排濕，降低PPO活性，減輕酶促棕色化反應(yīng)的發(fā)生?？竞鬅熑~的外觀質(zhì)量得到充分改善，雜色煙比率低，總糖、還原糖含量增高，化學成分協(xié)調(diào)，香氣質(zhì)好、香氣量足、余味舒適，經(jīng)濟效益和工業(yè)可用性增加。