李麗, 王懷鑫, 蘭春茶, 宗春梅, 羅麗菊, 張金峰

(云南省煙草公司 保山市公司, 云南 保山 678000)

烤煙上部煙葉包括上二棚和頂葉在內(nèi)的5 ～6片煙葉, 約占全株總產(chǎn)量的30%～40%。隨著卷煙工業(yè)企業(yè)對(duì)煙葉原料要求的提高, 下部煙葉不斷優(yōu)化, 上部煙葉的產(chǎn)量占比甚至達(dá)到40%以上[1]。優(yōu)質(zhì)的上部煙葉對(duì)卷煙香氣、香味及其整體風(fēng)格具有很大貢獻(xiàn), 深受國(guó)內(nèi)外卷煙工業(yè)企業(yè)青睞[2]。但生態(tài)環(huán)境因素和傳統(tǒng)的栽培技術(shù)措施導(dǎo)致我國(guó)煙區(qū)上部煙葉質(zhì)量普遍較低, 表現(xiàn)為組織結(jié)構(gòu)致密、僵硬、填充性差、內(nèi)在化學(xué)成分欠協(xié)調(diào)、煙葉香氣質(zhì)差等[3], 工業(yè)可用性較差。為此, 國(guó)內(nèi)研究人員圍繞提升上部煙葉工業(yè)可用性開(kāi)展了大量研究,大多都涉及了煙葉采收成熟度。煙葉采收成熟度是影響烤煙產(chǎn)質(zhì)量的核心因素, 是保證烤后煙葉品質(zhì)和工業(yè)可用性的重要前提[4]。采收成熟度對(duì)煙葉質(zhì)量的貢獻(xiàn)占整個(gè)烤煙生產(chǎn)技術(shù)環(huán)節(jié)的1/3 還要多[5], 并且也是分級(jí)評(píng)定的首要因素[6]。宋明軍等[7]認(rèn)為, 上部煙葉田間成熟度偏低是制約煙葉原料有效穩(wěn)定供應(yīng)和煙葉質(zhì)量改善的主要問(wèn)題。李齊霖等[8]研究認(rèn)為, 上部煙葉延遲7 d 采收有利于降低烤后煙葉雜色煙和烤青煙比例, 優(yōu)化等級(jí)結(jié)構(gòu)。王廷清等[9]認(rèn)為, 煙葉品質(zhì)隨成熟度的提高而提高。葉賢文等[10]認(rèn)為, 煙葉致香成分隨成熟度的提高而提高, 并在成熟時(shí)達(dá)到最大值, 隨后開(kāi)始下降, 且成熟度對(duì)煙葉香氣量、雜氣、刺激性的影響較大。除成熟度外, 采收方式也是提升上部煙葉可用性的研究重點(diǎn)。高衛(wèi)鍇等[11-12]研究發(fā)現(xiàn),上部煙葉4 ～6 片一次成熟采收可提高烤后煙葉的上等煙比例以及外觀質(zhì)量, 并且降低煙葉總氮和煙堿含量, 增加了煙葉還原糖和可溶性糖含量, 同時(shí)煙葉感官質(zhì)量明顯提升。賴秀清等[13]研究認(rèn)為,上部葉帶莖烘烤能提高上等煙比例10 百分點(diǎn), 降低煙堿含量, 提高煙葉鉀含量及上部葉可用性。

保山煙區(qū)是云南省重要優(yōu)質(zhì)煙葉原料產(chǎn)區(qū), 一套提升上部葉可用性的關(guān)鍵采收成熟度技術(shù)和配套采烤方式是當(dāng)前煙區(qū)急需解決的問(wèn)題。本研究擬從采收成熟度及采收方式2 個(gè)方面出發(fā), 研究其對(duì)上部煙葉綜合品質(zhì)及等級(jí)結(jié)構(gòu)的影響, 確定適宜煙區(qū)的上部煙葉采收特征和采收方式, 為提升上部煙葉工業(yè)可用性提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2021 年在云南省保山市昌寧縣基地單元開(kāi)展, 試驗(yàn)田塊規(guī)整, 供試土壤為紅壤, 質(zhì)地疏松,肥力中等, pH 值6.64, 有機(jī)質(zhì)含量為25.73 g·kg-1, 堿解氮含量為110.54 mg·kg-1, 速效磷含量為14.36 mg·kg-1, 速效鉀含量為249.10 mg·kg-1;供試烤煙品種為紅花大金元, 5 月5 日移栽, 煙株長(zhǎng)勢(shì)均勻一致, 生長(zhǎng)良好, 7 月15 日打頂抹芽, 留葉數(shù)18 片, 按照當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)栽培管理措施進(jìn)行; 供試烤房為氣流下降式標(biāo)準(zhǔn)密集烤房。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置2 個(gè)因素, 分別為成熟度和采收方式, 其中成熟度設(shè)2 個(gè)水平, 采收方式設(shè)2 個(gè)水平(上部煙葉4 ～6 片一次性采收和一次性砍收), 共設(shè)置4 個(gè)處理, 成熟度特點(diǎn)以田間煙株從上往下第3 片葉為標(biāo)準(zhǔn) (表1); T1、T2 為上部煙葉4 ～6 片一次性采收, T3、T4 為上部煙葉4 ～6 片一次性砍收 (帶莖烘烤), 每個(gè)處理一座密集烤房。煙葉烘烤均采取三段式烘烤工藝, 整個(gè)烘烤過(guò)程, 按“四看、四定、四嚴(yán)、四靈活” 的烘烤原則進(jìn)行調(diào)控。

表1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 煙葉物理特性

參照標(biāo)準(zhǔn)GB/T 21136—2007、DB53/T 644—2014、GB/T 22838.8—2009、GB/T24328.2—2020、GB/T 31786—2015 的方法對(duì)煙葉含梗率、抗張力、抗張強(qiáng)度、平衡含水率、厚度和葉面密度進(jìn)行測(cè)定。

1.3.2 煙葉外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)

依據(jù)GB 2635—1992 對(duì)烤后煙葉顏色、結(jié)構(gòu)、身份、油分、色度、成熟度進(jìn)行打分評(píng)價(jià)。

1.3.3 煙葉常規(guī)化學(xué)成分

參 照 YC/T 160—2002、YC/T 159—2002、YC/T 162—2011、YC/T 173—2003、YC/T 161—2002 對(duì)煙葉常規(guī)化學(xué)成分進(jìn)行檢測(cè)。

1.3.4 煙葉感官評(píng)吸

將各處理煙葉切絲后卷制成單料煙, 平衡水分后, 由7 名持證評(píng)吸專家按照YC/T 138—1998 標(biāo)準(zhǔn)中 “九分制” 的方法對(duì)煙氣的香型、濃度、余味、燃燒性、刺激性、香氣質(zhì)、香氣量、灰色、雜氣和勁頭等指標(biāo)進(jìn)行打分。

1.3.5 上部煙葉等級(jí)結(jié)構(gòu)

依據(jù)GB 2635—1992 《烤煙》 對(duì)煙葉分級(jí)并記錄。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 23.0 和Excel 2010 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。煙葉物理特性、外觀質(zhì)量、感官評(píng)吸質(zhì)量以及綜合品質(zhì)均參照 《中國(guó)煙草種植區(qū)劃》 采用賦值權(quán)重指數(shù)和法進(jìn)行評(píng)價(jià)[14]。煙葉常規(guī)化學(xué)成分采用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)的數(shù)據(jù)模型進(jìn)行評(píng)價(jià)[15]。

2 結(jié)果與分析

2.1 上部煙葉外觀質(zhì)量

不同處理外觀質(zhì)量見(jiàn)表2, 顏色得分在8.0 ～9.0, 以T3 (9.0) 處理最高, 其次為T1、T4, T2得分最低; 成熟度得分在8.0 ～9.0, 以T3 處理最高, 其次為T1、T2, T4 得分最低; 葉片結(jié)構(gòu)得分在6.0 ～7.0, 以T1 處理最高, T2、T3、T4 較低,均為6.0; 各個(gè)處理身份得分一致, 均為6.0; 油分得分在6.0 ～6.5, 以T1、T4 處理最高, T2、T3得分較低; 各個(gè)處理色度得分一致, 均為6.0。綜合各項(xiàng)指標(biāo)可知, T3 得分最高, 為0.77, 相較于其他處理外觀質(zhì)量得分提升1.32% ～6.94%, 顏色、成熟度均表現(xiàn)較好, T1 略低于T3, 為0.76,其顏色、成熟度略差于T3, 但葉面結(jié)構(gòu)更為疏松,油分較T3 更足, T2、T4 得分相對(duì)較低, 分別為0.72、0.73, 其顏色、成熟度表現(xiàn)不突出, 且葉片結(jié)構(gòu)、身份、色度表現(xiàn)較差。

表2 外觀質(zhì)量比較

2.2 上部煙葉物理特性

不同處理物理特性見(jiàn)表3, 厚度在0.138 ～0.164 mm, T2、T3 相對(duì)較厚, 其次為T4、T1; 含梗率在25.74%～29.09%, T3 含梗率最低, 其次為T2, T1、T4 含梗率相對(duì)較高; 葉面密度在82.85 ～93.71 g·m-2, T3 稍 高, T1、T2、T4 較 為 適 宜;抗張力在1.74 ～2.67 N, 以T1 最好, 其次為T4,T2、T3 稍低; 抗張強(qiáng)度在0.116 ～0.178 kN·m-1,變化規(guī)律與抗張力一致; 平衡含水率在13.03%～13.93%, 以T2 最高, 其次為T1, T3、T4 稍低;填充值在2.94 ～3.35 cm3·g-1, T4 最高, 其次為T2、T3, T1 最低。綜合各項(xiàng)指標(biāo)可知, T2 處理煙葉物理特性表現(xiàn)最高, 其各項(xiàng)指標(biāo)均符合工業(yè)需求, 其次為T3, T3 處理煙葉含梗率最低, 工業(yè)可用性較好, 但葉面密度稍高, 平衡含水率稍低,T1、T4 得分相對(duì)較低, 兩處理煙葉含梗率稍高。

表3 物理特性分析

2.3 上部煙葉化學(xué)成分

不同處理煙葉化學(xué)成分見(jiàn)表4, 各處理總糖含量在18.2%～22.7%, 均較適宜, 以T1、T4 較高, 其次為 T3, T2 較低; 還原糖含量在14.2%～15.5%, 稍低于優(yōu)質(zhì)煙葉標(biāo)準(zhǔn), 其中T1、T4 相對(duì)較高; 總氮含量在2.15 ～3.03, 均適宜,其中T2 含量較高, 其次為T1, T3、T4 相對(duì)較低; 總植物堿含量在5.62%～7.14%, 含量偏高;鉀離子含量在1.60%～1.93%, 較適宜, 以T1 含量最高, 其次為T3、T4, T2 含量相對(duì)較低; 氯離子含量在0.36% ～0.45%, 均符合優(yōu)質(zhì)煙葉標(biāo)準(zhǔn); 淀粉含量在3.93% ～6.16%, 以T3 含量最高, 其次為T1、T4, T2 較低。由于還原糖含量稍低, 總植物堿含量偏高, 導(dǎo)致各處理糖堿比、氮堿比均偏低, 糖堿比在1.99 ～2.76, 氮堿比在0.37 ～0.48。一般認(rèn)為, 優(yōu)質(zhì)煙葉糖堿比要求在8 ～10, 氮堿比越接近于1 越好。綜上, 還原糖含量稍低, 總植物堿含量偏高導(dǎo)致各個(gè)處理煙葉化學(xué)成分綜合得分稍低, 以T4 較高, 其次為T1、T3, T2 最低。

表4 化學(xué)成分結(jié)果

2.4 上部煙葉感官質(zhì)量

不同處理煙葉化學(xué)成分見(jiàn)表5, 各處理煙葉均為清香型, 香氣質(zhì)得分在6.5 ～7.0, T1、T3 得分較高; 香氣量得分在6.5 ～7.5, T3 得分最高, 其次為T1、T4, T2 得分最低; 雜氣得分在6.0 ～7.0, T3 得分最高, 其次為T1、T4, T2 最低; 濃度得分在6.5 ～7.5, T3 得分最高, 其次為T1、T2, T4 最低; 刺激性得分均為6.0; 余味得分在6.0 ～6.5, T1、T3 得 分 較 高; 燃 燒 性 得 分 均 為7.0; 灰色得分在6.5 ～7.0, T1、T3 得分較高; 勁頭表現(xiàn)為中+或中++。從綜合得分來(lái)看, T3 處理感官評(píng)吸質(zhì)量最好, 綜合得分較其他處理提升4.00%～11.43%, 清香型突出, 香氣質(zhì)細(xì)膩, 香氣量足, 雜氣小, 濃度大, 刺激性略有, 余味殘留少, 燃燒性較好, 灰色灰白; 其次為T1, 其香氣質(zhì)、香氣量表現(xiàn)較好, 濃度較大, 燃燒性較好, 但稍有雜氣及刺激性; T4 得分稍低于T1, 香氣質(zhì)稍差, 濃度稍淡, 有雜氣、刺激, 余味有殘留; T2除濃度、燃燒性較好外, 其余指標(biāo)表現(xiàn)不理想。

表5 感官質(zhì)量分析

2.5 上部煙葉綜合品質(zhì)

綜合化學(xué)成分、感官質(zhì)量、外觀質(zhì)量、物理特性4 項(xiàng)指標(biāo)計(jì)算煙葉綜合品質(zhì), 化學(xué)成分權(quán)重為0.22, 感官質(zhì)量權(quán)重為0.66, 外觀質(zhì)量、物理特性權(quán)重均為0.06。結(jié)果見(jiàn)表6, T3 處理總分最高,為0.73, 較其他處理提升了2.82%～10.61%, 其感官評(píng)吸質(zhì)量及外觀質(zhì)量均為最高, 分別為0.78、0.77, 化學(xué)成分得分僅次于T4 處理, 物理特性得分僅次于T2, 綜合品質(zhì)最好; 其次為T1 處理, 其外觀質(zhì)量較好, 得分較高, 感官質(zhì)量?jī)H次于T3;T4 處理總分稍低于T1, 其感官質(zhì)量稍低于T1, 但化學(xué)成分得分最高, 而外觀質(zhì)量、物理特性均略差; T2 處理得分最低, 其煙葉化學(xué)成分、感官質(zhì)量、外觀質(zhì)量得分均最低, 但物理特性表現(xiàn)較好,得分最高。

表6 煙葉綜合品質(zhì)分析

2.6 上部煙葉等級(jí)結(jié)構(gòu)

不同處理上部煙葉等級(jí)結(jié)構(gòu)見(jiàn)表7, 主組共統(tǒng)計(jì)到3 個(gè)等級(jí), 分別為B1F、B2F、B3F, 各處理B1F 等級(jí)煙葉占比在11.80%～19.34%, 以T3處理占比最高, 其次為T1, 再次為T4, T2 占比最低; B2F 等級(jí)煙葉占比在45.39% ～50.86%,以T1 處理占比最高, 其次為T3, 再次為T4, T2占比最低; B3F 等級(jí)煙葉占比在 10.36% ～17.99%, 以T2 處理占比最高, 其次為T4, 再次為T1, T3 占比最低。副組共統(tǒng)計(jì)到3 個(gè)等級(jí),分別為B1K、B2K、B2V, B1K 等級(jí)煙葉占比在3.82%～6.90%, 以T2 處理占比最高, 其次為T4, 再次為T3, T1 占比最低; B2K 等級(jí)煙葉占比在3.90%～6.03%, 以T2 處理占比最高, 其次為T1, 再次為T4, T3 占比最低; B2V 等級(jí)煙葉占比在9.77% ～11.89%, 以T2 處理占比最高,其次為T4, 再次為T1, T3 占比最低; 從均價(jià)來(lái)看, T3 處理均價(jià)最高, 達(dá)到29.66 元, 其次為T1, 達(dá)28.98 元, 再次為T4, 達(dá)27.81 元, T2處理最低, 為26.94 元。

表7 上部煙葉等級(jí)結(jié)構(gòu)

3 討論

成熟度是煙葉品質(zhì)形成的中心因素, 煙葉田間成熟是獲得優(yōu)質(zhì)煙葉的前提和基礎(chǔ)[16]。本研究表明, 采收成熟度較好的煙葉其烤后煙葉成熟度也較好, 且顏色更接近橘黃, 香氣質(zhì)好, 香氣量足, 評(píng)吸質(zhì)量更佳, 同時(shí)等級(jí)結(jié)構(gòu)明顯提升。鄧小華等[17]研究認(rèn)為, 隨著成熟度提高, 煙葉品質(zhì)得到提升, 微帶青、雜色煙葉比例下降, 但產(chǎn)量有所下滑。吳有祥等[18]研究表明, 上部煙葉推遲4 d 采收可有效協(xié)調(diào)煙葉化學(xué)成分, 提高煙葉致香成分,與本研究結(jié)果較為一致。煙葉成熟度并非越高越好, 隨著成熟度的不斷提高, 內(nèi)含物過(guò)度消耗, 容易導(dǎo)致葉片偏薄、產(chǎn)量下滑。因此, 正確把握適宜的田間煙葉采收成熟度至關(guān)重要, 在本研究中, 當(dāng)上部煙葉達(dá)到葉面8 ～9 成黃、主脈變白3/4 以上、茸毛基本脫落、成熟斑明顯時(shí)即可進(jìn)行采收。楊麗麗等[19]研究發(fā)現(xiàn), 湘南稻茬種植的烤煙上部煙葉以葉面基本全黃 (9 ～10 成黃)、主脈全白的煙葉質(zhì)量較優(yōu)。孟智勇等[20]研究認(rèn)為, 河南許昌旱地上部煙葉全黃、主支脈基本變白、成熟斑明顯的時(shí)候采收, 上部煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)和感官評(píng)吸效果較好, 與本研究結(jié)果一致。

目前, 云南各大煙區(qū)最常規(guī)的上部煙葉采收方式為上部煙葉4 ～6 片一次性采收, 采用帶莖采烤的方式相對(duì)較少。楊秀軍等[21]研究認(rèn)為, 帶莖采收煙葉在烘烤過(guò)程中能夠保持較高的煙葉含水率、呼吸強(qiáng)度與能量供應(yīng)狀態(tài), 可為煙葉烘烤過(guò)程中物質(zhì)轉(zhuǎn)化和品質(zhì)提升提供充足水分與能量供應(yīng)。徐秀紅等[22]研究表明, 上部葉帶莖采收烘烤過(guò)程中進(jìn)行著一系列有利于品質(zhì)形成的生理生化反應(yīng)。楊青璽等[23-24]研究表明, 采用上部煙葉帶莖烘烤技術(shù),煙葉物理特性、外觀質(zhì)量、感官質(zhì)量提升效果顯著, 且具有明顯的增收效應(yīng)。在本研究中, 帶莖采烤處理的外觀質(zhì)量、化學(xué)成分、感官質(zhì)量均優(yōu)于常規(guī)采烤, 且上等煙比例、均價(jià)均有所提高, 低次等煙比例下降, 與前人研究一致。

含梗率和填充值是體現(xiàn)煙葉工業(yè)可用性的重要物理特性指標(biāo), 含梗率會(huì)影響卷煙機(jī)的運(yùn)行效率和卷煙產(chǎn)品的質(zhì)量, 填充值則對(duì)卷煙產(chǎn)品單箱耗絲量、吸阻、抽吸口數(shù)及安全性指標(biāo)等均有影響[25-26]。本研究結(jié)果表明, 待上部煙葉充分成熟后進(jìn)行一次性砍收, 并帶莖掛竿烘烤可以有效降低煙葉含梗率, 填充值則較常規(guī)采烤方式有所提高,煙葉工業(yè)可用性明顯提高。