朱 林 曹 想 鄧小華, 胡日生 裴曉東向世鵬 肖志君 王衛(wèi)民 章 程 江智敏

（1湖南農業(yè)大學農學院，410128，湖南長沙；2中國煙草中南農業(yè)試驗站，410004，湖南長沙；3湖南省煙草公司長沙市公司，410011，湖南長沙；4浙江中煙工業(yè)有限責任公司，310008，浙江杭州）

煙葉烘烤是決定煙葉質量與產量的重要環(huán)節(jié)[1]。在煙葉的烘烤過程中，與煙葉水分有關的形變和與煙葉色素降解有關的色變[2-4]共同決定煙葉的烘烤特性。了解煙葉烘烤過程中的失水和色素降解特性對確定煙葉烘烤工藝具有重要意義。不同煙草品種具有不同的遺傳基礎，其對生態(tài)環(huán)境和栽培措施的響應特性決定了其烘烤特性，即在烘烤過程中水分變化和色素變化特性不同[5-7]。肖志君等[8]研究認為，K326、G80和云煙87上部煙葉易變黃，但K326和G80易變褐，云煙87不易變褐。田蘭等[9]研究表明，中煙103失水速率高于K326和云煙203，但葉綠素降解量略低于K326，高于云煙203。王行等[10]采用電熱式密集烤箱研究發(fā)現(xiàn)，粵煙97上部煙葉烘烤特性較K326、粵煙98和KRK26好。不同區(qū)域的煙葉生長環(huán)境不同，烘烤過程中水分和色素變化特性不同。朱峰等[11]研究表明，K326失水較慢，云煙87和貴煙4號失水較快。鄧小華等[12]在南方稻作煙區(qū)研究不同素質煙葉發(fā)現(xiàn)，正常煙葉、落黃快煙葉和早衰發(fā)白煙葉變黃快、易失水，落黃慢煙葉變黃慢、不易失水。武圣江等[13]在貴州煙區(qū)研究貴煙2號烘烤過程發(fā)現(xiàn)，其葉片縱橫向和葉面積的收縮率都高于畢納1號。不同烤煙品種在烘烤過程中的內含物變化不同，其烘烤特性也不同。湘煙7號是近年來在湖南稻作煙區(qū)推廣的新品種，有關其烘烤特性的研究雖有報道[5,14]，但關于其烘烤過程中煙葉的葉片和葉脈失水特性和不同色素的降解特性鮮見報道。以云煙87為對照，采用電烤箱烘烤方法，研究湖南稻作煙區(qū)湘煙7號煙葉在烘烤過程中的失水和色素降解特性，為進一步優(yōu)化湘煙7號烘烤工藝提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2020年在湖南省瀏陽市官渡鎮(zhèn)進行，以湘煙7號和云煙87（對照）為試驗材料。每個品種的種植面積為500m2，種植制度為煙稻復種，采取同樣的栽培技術，生產技術參考當?shù)貎?yōu)質烤煙生產技術標準進行?？緹煷蝽敽罅?6片葉，依據(jù)GB/T 23219-2008成熟度標準[15]采收，同一天采摘煙葉。成熟期采收4～6、9～11和13～15葉位煙葉，分別進行下部葉、中部葉和上部葉試驗。2個品種的上、中、下部葉各選取400片成熟度均勻一致的煙葉進行電烤箱試驗。

1.2 測定項目與方法

1.2.1 電烤箱試驗方法 按照行業(yè)標準YC/T 311-2009[16]，采用煙葉智能控制烘烤試驗箱（福建南平市科創(chuàng)機電成套設備有限公司），使用W型帶不銹鋼翅片加熱（功率3kW），配高精度數(shù)字溫濕度傳感器DS18B20；通風采用變頻風機電機（380V，0.37kW），頻率 10～50Hz。裝煙室寬×長×高為1.00m×1.05m×1.25m，將煙葉掛于電烤箱內，裝煙6桿，800片煙葉左右，煙葉烘烤工藝參照行業(yè)標準YC/T 311-2009[16]。以裝入烤箱為0h，每24h取樣1次，最后一次為144h。重復3次，測定煙葉水分含量和色素含量。

1.2.2 煙葉失水特性 采用殺青烘干法測定煙葉水分。依據(jù)YC/T 311-2009[16]測定關鍵時間（0、24、48、72、96、120和144h）水分含量，并計算烘烤后0～48、48～96和96～144h的失水速率。失水均衡性為48和48～72h時的失水速率之比。

1.2.3 色素降解特性 依據(jù)YC/T 311-2009[16]，采用95%乙醇法，于烘烤后每24h測定1次葉綠素、類胡蘿卜素、葉綠素a和葉綠素b的含量，計算烘烤后24、48和72h時各色素的降解速率。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Office 2007軟件整理數(shù)據(jù)，采用IBM Statistics SPSS 17.0進行方差分析，采用新復極差法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 煙葉失水特性

2.1.1 葉片失水速率 由表1可知，湘煙7號與云煙87上部葉葉片失水速率表現(xiàn)為慢-快-慢的變化趨勢，中、下部葉片為先快后慢。在上部葉片中，湘煙7號含水量要顯著高于云煙87，而中、下部葉差距不大，水分含量處于800～850g/kg。湘煙7號上部葉片失水速率在0～48h顯著高于云煙87，而在96～144h顯著低于云煙87；中部葉片失水速率在0～48h顯著高于云煙87，48h后則顯著低于云煙87；湘煙7號下部葉片在48～96h時失水速率顯著高于云煙87。而在96～144h時湘煙7號顯著低于云煙87?？梢娤鏌?號煙葉前期失水快，后期失水慢，而云煙87前期失水慢，后期失水快；湘煙7號失水速率高峰來臨早于云煙87。

表1 烘烤過程中葉片的失水特性Table 1 The water loss characteristics of leaves during curing process

2.1.2 主脈失水速率 由表2可知，湘煙7號的中部葉主脈和云煙87的上部、中部葉主脈失水速率表現(xiàn)為先慢后快的變化趨勢，2個品種下部葉主脈表現(xiàn)為慢-快-慢的趨勢。湘煙7號上部葉主脈在48～96h失水速率顯著低于云煙87，在96～144h失水速率顯著高于云煙87；中部葉主脈在0～48h失水速率顯著高于云煙87；下部葉脈在0～48和96～144h失水速率顯著高于云煙87，在48～96h失水速率則顯著低于云煙87。湘煙7號與云煙87上部、中部葉主脈的失水速率變化大致相同，并且2個品種中、上部葉的主脈失水速率在96～144h到達峰值，下部葉在48～96h達到峰值。

表2 烘烤過程中主脈的失水特性Table 2 The water loss characteristics of vein during curing process

2.1.3 整葉失水速率 由表3可知，湘煙7號整葉的失水均衡性顯著大于云煙87，且失水速率較均衡，而云煙87整葉的失水速率則是由慢到快。湘煙7號與云煙87中部和下部整葉的失水速率整體呈慢-快-慢的趨勢。湘煙7號上部整葉失水速率整體呈快-慢-快的趨勢，云煙87呈慢-慢-快的趨勢。湘煙7號上部和中部整葉在0～48h的失水速率顯著高于云煙87，而在96～144h相反；湘煙7號下部整葉在0～48和96～144h的失水速率顯著高于云煙87，而在48～96h相反。2個品種烤煙各部位的失水均衡性在0.25～1.80不等。云煙87的上部葉更接近標準YC/T 311-2009[17]中的適宜值，湘煙7號中、下部葉的失水均衡性更接近適宜值。云煙87上部葉易烤特性優(yōu)于湘煙7號，湘煙7號的中、下部葉易烤特性優(yōu)于云煙87。

表3 烘烤過程中整葉的失水特性Table 3 The water loss characteristics of tobacco leaves during curing process

2.2 煙葉色素降解特性

2.2.1 葉綠素a降解速率 由表4可知，烘烤中湘煙7號和云煙87的葉綠素a降解速率呈先快后慢的變化趨勢。云煙87的葉綠素a降解速率在24h時間段顯著高于湘煙7號，其葉綠素a降解比例也顯著大于湘煙7號。由此可見，2個品種的葉綠素a降解差異主要在變黃前期（24h），云煙87葉綠素a降解速率更快。

表4 烘烤過程中煙葉的葉綠素a降解特性Table 4 The chlorophyll a degradation characteristics of tobacco leaves during curing process

2.2.2 葉綠素b降解速率 由表5可知，在烤煙烘烤過程中，湘煙7號和云煙87的葉綠素b降解速率呈先快后慢的變化趨勢。湘煙7號葉綠素b降解速率在24h時間段顯著大于云煙87，其葉綠素b降解比例也顯著大于云煙87。48和72h的葉綠素b降解速率和降解比例差異不顯著。2個品種的葉綠素b降解差異主要在變黃前期（24h），湘煙7號的葉綠素b降解速率快于云煙87。

表5 烘烤過程中煙葉的葉綠素b降解特性Table 5 The chlorophyll b degradation characteristics of tobacco leaves during curing process

2.2.3 葉綠素總量降解速率 由表6可知，烘烤時上、下部葉的葉綠素總量降解速率呈先快后慢的變化趨勢，而中部葉葉綠素總量降解速率呈慢-快-慢的變化趨勢。從降解速率看，2個品種的差異主要表現(xiàn)為變黃前期（24h），上部和下部煙葉均表現(xiàn)為湘煙7號顯著大于云煙87，中部煙葉相反。從葉綠素總量降解比例看，24h時湘煙7號上、下部葉顯著大于云煙87，中部煙葉相反；在48和72h，2個品種大部分差異不顯著。湘煙7號與云煙87中部葉葉綠素降解比例最高，在72h時分別達到了95.35%和96.63%，依據(jù)YC/T 311-2009[17]中對易烤性的定義，本試驗的品種煙葉易變黃，易烤性較好。

表6 烘烤過程中煙葉的葉綠素總量降解特性Table 6 The total chlorophyll degradation characteristics of tobacco leaves during curing process

2.2.4 類胡蘿卜素降解速率 由表7可知，湘煙7號和云煙87在烘烤過程中的上部、中部和下部葉的類胡蘿卜素降解速率為前期快后期慢。在24、48和72h時間段的類胡蘿卜素降解速率均表現(xiàn)為云煙87顯著大于湘煙7號。在降解比例上，云煙87的類胡蘿卜素降解比例均顯著高于湘煙7號?？梢?，云煙87的類胡蘿卜素降解特性好于湘煙7號。

表7 烘烤過程中煙葉的類胡蘿卜素降解特性Table 7 The carotenoid degradation characteristics of tobacco leaves during curing process

3 討論

烤煙烘烤特性包括變黃特性、脫水特性和定色特性[18]。從鮮煙葉脫水特性來看，其主要表現(xiàn)為失水速率的不同，其影響因素包括品種、部位、采收成熟度、土壤和肥料等[1]。姚恒等[17]研究表明，云煙87脫水在變黃中后期和定色中后期的失水速率達到最高。張希等[18]在河南省駐馬店煙區(qū)的試驗表明，烘烤過程中云煙87在48h前失水慢，48h后較快。本研究結果表明，湘煙7號中、下部葉在48～120h（定色期和干筋期前期）失水速率達到最高，上部葉則不同，說明不同品種間的失水速率變化趨勢存在相同點，但也存在差異。江智敏等[14]研究表明，在生物質能密集烤房和暗箱試驗條件下，HN2146（湘煙7號）下部煙葉的葉片失水表現(xiàn)為前期快、后期慢，主脈失水表現(xiàn)為前期慢、后期快。而本研究中烤煙烘烤方式為電烤箱烘烤，得出湘煙7號下部煙葉的葉片失水速率變化趨勢為先快后慢，下部葉主脈則是慢-快-慢的變化趨勢?？梢娡黄贩N在不同烘烤條件下，會導致煙葉（主脈）失水特性存在差異。楊樹勛等[19]研究發(fā)現(xiàn)在煙葉烘烤過程中葉脈和葉片失水不同步，這與本試驗得出結果一致。因此，在制定烘烤工藝時必須考慮品種差異，湘煙7號的葉片含水率高，其變黃后期要適當加大排濕，有利于定色，防止煙葉掛灰和變褐。

從烘烤開始到結束煙葉由黃綠變?yōu)辄S色，本質上是色素降解的表現(xiàn)[20]。根據(jù)行業(yè)標準YC/T 311-2009[16]，本試驗中湘煙7號和云煙87屬易考性較好品種，這與范志勇等[21]和曹想等[5]研究結果一致。董淑君等[22]對中煙100的研究表明，葉綠素在0～48h大量降解，后降解趨于平緩。本試驗表明，湘煙7號各部位煙葉的葉綠素a、葉綠素b和葉綠素總量為0～48h（變黃期）降解最快，然后逐漸降低。以上研究說明湘煙7號烤煙在烘烤過程中的葉綠素降解主要在變黃期，在制定烘烤工藝時，需要最大限度地保證煙葉色素有適當?shù)慕到鈺r間。

烤后煙葉中的大量致香物質都是由類胡蘿卜素降解產生，并對煙葉品質形成發(fā)揮著重要作用[1]。Weeks[23]和Roberts等[24]試驗發(fā)現(xiàn)，煙葉質量的提高與類胡蘿卜素的降解有明顯關系。而卷煙中依舊存在較高的β-胡蘿卜素和葉黃素等，危害卷煙的吸食品質[25]。在本研究中，湘煙7號類胡蘿卜素降解比例較低，云煙87較高。因此，在制定湘煙7號烘烤工藝時，要盡量提高類胡蘿卜素降解比例，可以嘗試在煙葉變黃后期適當延長穩(wěn)溫時間，促進煙葉充分變黃，進一步促進類胡蘿卜素的降解[22]，以提高煙葉吸食品質。

4 結論

湘煙7號和云煙87的失水特性與葉綠素降解特性存在一定差異。湘煙7號易烤性總體較好，但與云煙87相比較而言，湘煙7號中、下部葉更優(yōu)，上部葉則稍差。由于湘煙7號類胡蘿卜素的降解量較云煙87略低，所以湘煙7號的煙葉吸食品質仍需進一步提升。因此，要根據(jù)湘煙7號烘烤過程中失水和色素降解特性差異，制定適宜的烘烤工藝，發(fā)揮湘煙7號的煙葉質量優(yōu)勢。