K326煙葉在密集式烤房條件下 121烘烤工藝初探

成軍平,劉本坤,顏合洪,李裕初,袁曉霞,朱紅杰,李迪秦

(1湖南省煙草公司郴州市公司 ,郴州 423000;2湖南農業大學農學院,長沙 410128;3廣東中煙工業有限責任公司 ,廣州 510310;4湖南省煙草職工培訓中心,湘潭 411100;5湖南省郴州市煙草公司桂陽縣分公司,桂陽 424400)

烤煙的三段式烘烤工藝和密集式烤房源于美國煙葉主產區,在 20世紀 90年代中期引入我國[1～3]。引入后在國內各主產煙區(如云南、貴州、湖南、福建、河南等)進行了廣泛的研究和生產實踐,現已成為各主產煙區的主要烤房類型和烘烤工藝[4～6]。目前湘南煙區濃香型特色煙葉的開發,主栽品種為K326,采用三段式烘烤工藝,但在烘烤過程中存在煙葉變黃不夠,烤后煙葉存在青筋黃片、微帶青和葉面浮青、煙葉顏色暗淡和色度不飽和,以及淀粉含量高和香氣、油分不足等問題[7],這對湘南煙區濃香型具甜潤感煙葉品牌的開發、中煙品牌原料的配伍性和煙農的經濟效益帶來了不良的后果,急需進一步改良,以形成與濃香型煙葉相適應的烘烤工藝。本研究擬對三段式烘烤工藝進行改良,調整各烘烤階段的溫濕度和變黃程度指標,形成“121”(一高、二慢、一快)烘烤新工藝體系,以為指導湘南煙區濃香型煙葉開發提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試烤煙品種:K326;供試烤房類型:湘密 2號-A(桂 80)。

1.2 試驗地點

試驗在郴州市桂陽縣樟市鎮山背村陳某責任田進行,試驗面積 1 hm2,土壤肥力中等。

1.3 試驗要求

煙葉部位:下二棚、腰葉、上二棚煙葉。

編煙裝炕:按照密集烘烤操作技術規程要求進行。

煙葉栽培技術按特色優質煙葉開發方案進行。

1.4 試驗設計

在烤煙三段式烘烤工藝的基礎上,調整變黃期干、濕球溫度和煙葉變黃程度指標。設2個處理:121烘烤工藝和三段式烘烤工藝(對照)。每處理1座烤房,不設重復。定色期和干筋期干球溫度、濕球溫度、煙葉顏色、狀態的變化按 121烘烤工藝和三段式烘烤工藝進行控制 (表 1)。

1.4.1 烤前準備

裝煙前分別在上、下層,前、中、后6個點放置溫濕度計。

樣煙編竿。選取同一部位同一成熟度,相同質量的煙葉,隨機編竿,并掛牌標記。每竿150片葉,分別稱取竿重、竿重+鮮煙葉重和烤后煙葉的干重,計算鮮干比。

在處理和對照烤房內,分別在控制溫濕度計位置的兩邊,放置樣煙,每邊 1竿,每房共 12竿。

表 1 變黃期煙葉烘烤診斷指標Table 1 Diagnostic Indexes of tobacco baking during the turning yellow period

1.4.2 處理設置

121烘烤工藝:點火后以 3℃ /h的速度升溫到40℃,干濕差 1℃,穩溫,使葉片變黃 8～ 9成,葉片凋萎、發軟 ,主脈 1/2變軟。穩溫 40℃ ,以 1℃ /h的速度將濕球溫度降至 36℃,再以 1℃ /3 h的速度升溫到 45℃,濕球溫度 37℃,穩溫穩濕,使葉片全黃,葉片充分凋萎塌架、勾尖卷邊,主脈變軟(表 1)。再以1℃ /3 h升溫至50℃,保持濕球溫度 38℃,使葉片達到黃片黃筋、大卷筒,再以1℃ /3 h的速度升溫至54℃,濕球溫度40℃,穩溫穩濕,使煙葉葉片全干,最后以 3℃ /h的速度升溫到68℃ ,調整濕球溫度至 42℃ ,至干筋。

對照:按現行的低溫慢變黃三段式烘烤工藝烘烤。點火后以1℃ /h的速度升溫到 38℃,干濕差 2～ 3℃,穩溫,使葉片變黃9成,葉片凋萎、發軟,主脈1/3變軟。然后以 l℃ /2 h的速度升溫到 41～ 43℃,濕球溫度 37～38℃,穩溫,使葉片全黃,主脈微青,葉片充分凋萎塌架、勾尖卷邊,主脈變軟(表 1)。再以 1℃ /2 h的速度升溫至47℃,濕球溫度39℃,穩溫,使煙葉主脈變黃,葉片軟卷筒。再以 1℃ /2 h的速度升溫至 54℃,濕球溫度40℃,穩溫,使葉片達到黃片黃筋、大卷筒,最后以1℃ /h的速度升溫到 68℃,調整濕球溫度至42℃,至干筋。

1.4.3 測定項目

烘烤點火前分別測定烤房內各部位的溫濕度。

烘烤工藝條件記載:自點火升溫后開始,每 6 h記錄一次烤房內的干球溫度和濕球溫度,至烘烤結束。

烘烤效果記載:煙葉烘烤結束,將樣煙分竿扎把,煙葉烤完后統一分級,計算上等煙、中等煙和下次煙比例和各類烤壞煙比例。

回潮稱重:煙葉經回潮后解除煙竿,對隨機選取的12竿煙葉(包括達不到等級標準的煙葉)稱重,然后計算整房煙葉干重。

1.4.4 葉綠素含量測定

在田間標識有代表性煙株 10株,對葉位進行掛牌標記,在煙葉采收前采用 SPAD-502葉綠素含量測定儀進行葉片的葉綠素含量的測定。在烘烤過程中,每10 h測定一次葉綠素含量。

1.4.5 煙葉外觀質量及化學成分分析

分別對各烤房回潮后的樣品煙葉(即在田間作了標記的代表性煙葉),由當地分級技術員按烤煙國家標準逐片分級,記錄各等級及達不到等級煙葉重量,根據樣品煙總量和各等級重量計算供試煙葉各等級比例。

煙葉出炕后將樣品煙分別測定煙葉的外觀質量和內在質量。并對整房煙葉進行分級交售(以煙草站收購單為準)。各處理取X2F,C3F,B2F煙葉各2 kg,按標準方法[7]測定煙葉常規化學成分含量。

2 結果與分析

2.1 煙葉烘烤工藝的過程控制

煙葉烘烤過程中干、濕球溫度及煙葉變化如圖 1。點火后以 2～ 3℃ /h將溫度升至 40℃,濕度升至 39℃,使煙葉在高溫高濕條件下變黃至8～ 9成,然后將溫度穩定在 40℃,以1℃ /h的速度降低至 36℃,使煙葉達到10成黃,凋萎塌架,勾尖卷邊,隨后采用慢升溫、慢排濕,使煙筋充分變黃,大分子物質充分轉化,最后采用快速干筋的烘烤工藝,將煙葉烤黃、烤香、烤熟、烤鮮。

圖 1 121烘烤工藝溫、濕度變化曲線(上部葉)Fig.1 Graph of temperature and humidity variation of the upper leaves

2.2 煙葉葉綠素含量的變化

煙葉葉綠素含量的變化如圖2。煙葉中的葉綠素含量在開始烘烤的20 h內下降最快,20～ 40h下降較慢,至40 h時,煙葉中的葉綠素含量近乎全部降解。 40 h后,葉綠素含量數值有所增加,這可能是儀器誤差所造成的。

圖2 煙葉內葉綠素含量變化Fig.2 Changes of chlorophyll content in tobacco leaves

2.3 煙葉鮮干比的變化

采用 121烘烤工藝的煙葉鮮干比為 7.95,采用三段式烘烤工藝的煙葉鮮干比為 7.66,處理比對照增加0.29。說明采用 121烘烤工藝的煙葉的干物質消耗較多,內含物特別是淀粉轉化較多。

2.4 對煙葉產量和產值的影響

試驗戶陳某分別于7月 20日、9月12日、9月 25日3次向煙草站銷售煙葉,根據煙草站驗級收購的銷售發票統計,其上等煙比例達到67.2%,中等煙葉比例達到26.0%,上、中等煙葉比例達到 93.2%,效果十分明顯 (表 2)。

2.5 121烘烤工藝對內在化學成分的影響

從表 3可知,采用121烘烤工藝的煙葉總糖、還原糖較高,淀粉含量較低,以 10葉位 (中部葉 )為例,總糖為25.70%,還原糖為 22.85%,分別比對照的 19.06%和 16.54%,高出 6.64%和 6.31%;淀粉含量處理為1.41%,比對照的2.01%減少0.6%。在上部葉第 4葉位,采用 121烘烤工藝的總糖、還原糖、淀粉含量也有相同的趨勢。

2.6 煙葉外觀質量評價

采用121烘烤工藝烘烤的煙葉,外觀質量較好,顏色鮮,葉面葉脈無含青現象,葉片組織疏松,油分較好(表4)。

2.7 煙葉烘烤能耗成本

采用 121烘烤工藝烘烤煙葉,由于煙葉在變黃、定色過程中消耗的干物質較多,導致煙葉的鮮干比增大,使每房煙葉的重量降低 20.9 kg,煙葉烘烤成本增加0.16元 /kg(表 5)。

表 2 煙葉產量和產值Table 2 Yield and output value of tobacco

表3 烤后中上部煙葉主要化學成分Table 3 Main chemical components of medium and upper leaves after curing

表4 烤后煙葉外觀質量評價Table 4 Evaluation of tobacco appearance quality after curing

3 小結與討論

a.試驗表明,121烘烤工藝有效地解決了煙葉含青和煙葉中淀粉含量過高的問題,提高了上等煙的比例,提高了煙葉的內在質量和外觀質量。但由于121烘烤工藝是煙葉烘烤的一種新工藝,而煙農習慣于三段式烘烤工藝,對121烘烤工藝一下很難適應,所以在第一房煙葉烘烤過程中,溫、濕度的掌握不太準,波動較大,對試驗有一定的影響。

b.由于多方面的原因,煙農對 121烘烤工藝還較難接受,必須在收購上采取措施,對含青煙葉和僵硬煙葉嚴格把關,方能改變煙農的觀念,提高煙葉的質量。

c.121烘烤工藝在工藝設計上前期升溫的速度很難達到規定要求,有待進一步完善。

表 5 煙葉烘烤能耗成本Table 5 Cost of energy consumption of tobacco baking

[1]楊樹申,宮長榮,喬萬成,等.三段式烘烤工藝的引進及在我國推廣實施中的幾個問題 [J].煙草科技,1995,(3):35-37.

[2]徐秀紅,孫福山,王 永,等.我國密集烤房研究應用現狀及發展方向探討[J].中國煙草科學,2008,29(4):54—56,61.

[3]鐘 平,林云通,林方榮,等.烤煙四層密集烤房試驗研究[J].湖南農業科學,2010,(1):82-84.

[4]王衛峰,陳江華,宋朝鵬,等.密集烤房的研究進展 [J].中國煙草科學,2005,26(3):12-14.

[5]孫敬權,任四海,吳永德.烤煙燃煤密集烤房的改進探討[J].煙草科技,2004,(9):43-44.

[6]全昀曦.降低烤煙生產成本和減少勞動投入 [J].煙草科技,1999,(1):43-44.

[7]王瑞新.煙草化學 [M].北京:中國農業出版社,2003.244-295.

[8]張發明,楊虹琦,何 偉,等,不同品種烤煙煙葉調制前后理化特性分析 [J].湖南農業大學學報,2010,(1):30-33.