烤煙品種K326密集烘烤定色期、干筋期工藝關鍵參數閾值研究

任 可，李佛琳，黃 維，張 宇，陳 潔，和健森，蔡永豪， 胡小東，陳有福，鄒聰明*

( 1.云南省煙草農業科學研究院, 云南 昆明 650031；2.云南農業大學煙草學院, 云南 昆明 650201；3.云南省煙草公司楚雄州公司, 云南 楚雄 675000)

【研究意義】煙葉烘烤是影響煙葉品質的關鍵環節，變黃階段是增進煙葉品質的重要時期，定色階段是穩定已獲得的化學品質的關鍵時期，干筋階段是對煙葉香吃味的補充和大量排濕干燥時期[1]。煙葉烘烤過程中定色、干筋期的溫濕度及時間調控技術不僅影響煙葉香氣成分物質和常規化學成分變化[2-4]，還影響煙葉的香氣量、香氣質和刺激性等感官評吸質量的高低[5]。【前人研究進展】目前，有關煙葉密集烘烤過程的研究多集中于對變黃期不同溫濕度的調控，且大多是研究溫濕度對決定煙葉香吃味的致香成分物質[6]和生理特性及主要酶活性[7]的報道。然而對于煙葉密集烘烤變黃期結束后的定色、干筋期溫濕度及時間調控技術報道尚少，系統性研究還較粗放，且爭議點較多，尚無一個合理的數據支撐，煙葉烤后仍存在組織僵硬、油分偏少和香氣不足等突出問題。【本研究切入點】段玉琪[8]，任汝周[9]等2016年在云南省玉溪市研和基地完成的前期試驗得出K326定色期、干筋期的適宜干濕球溫度以及時間調控范圍。【擬解決的關鍵問題】為改善云南滇中區域煙葉烘烤品質，提高云南煙葉密集烘烤質量，提供更準確的數據支撐服務，在K326已有定色期、干筋期的工藝參數研究基礎上，通過密集烤房烘烤驗證并優化烘烤定色、干筋期的各時期適宜溫、濕度和時間調控范圍，同時立足于符合云南地方特色且操作簡便、易控、可靠，能大面積示范推廣原則上，對其做出進一步調整完善，以期為云南滇中區域煙葉密集烘烤變黃期結束后的進一步調制更為準確的理論參數范圍提供參考和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試品種為K326，由玉溪中煙種子有限責任公司提供。2017年大田試驗在云南省玉溪市江川區九溪鎮(E102°38′，N24°18′，海拔1730 m)進行，植煙土壤為紅壤。密集烘烤試驗在云南省玉溪市紅塔區研和試驗基地(E102°29'，N 24°14'，海拔1635 m)進行。采收鮮煙素質一致的K326中部煙在3臺氣流下降式密集烤房進行烘烤。

1.2 試驗設計

1.2.1 大田試驗與編煙 2017年4月22日進行煙苗移栽，烤煙種植密度為1.65萬株/hm2，株行距50 cm × 120 cm，所施煙草專用復合肥為N∶P2O5∶K2O = 1∶2∶2.5，施用量為純氮105 kg/hm2和K2O 180～210 kg/hm2，施肥方法為全部磷肥、1/3氮肥和鉀肥作基肥塘施，其余氮肥和鉀肥作追肥于移栽后15、30 d分2次施完。打頂后留葉20～22片，其他栽培措施按照當地優質煙栽培技術要求進行。選取同一地塊的適熟中部煙葉作為煙樣。編煙按照當地常規做法進行，每竿編煙100片，每層150～170竿，共3層。

1.2.2 密集烘烤定色期、干筋期的干球溫度、濕球溫度及烘烤時間閾值范圍驗證試驗 烘烤變黃階段采用玉溪市主推烘烤工藝模式進行，主體試驗中部分定色期、干筋期(具體細分為定色前期、定色后期和干筋前期、干筋后期)的工藝主要依據玉溪煙區主推烘烤模式并參考烘烤專家經驗設計(圖1)。

干球溫度調控范圍驗證試驗設計為煙葉通過變黃期正常變黃后，在隨后的4個時期(定色前期、定色后期和干筋前期、干筋后期)分別控制固定的濕球溫度、烘烤時間，同時在4個時期分別設置4個不同的干球溫度處理，每個處理重復3次(3座烤房)，如表1所示。

濕球溫度調控范圍驗證試驗設計為煙葉通過變黃期正常變黃后，在隨后的4個時期(定色前期、定色后期和干筋前期、干筋后期)分別控制固定的干球溫度、烘烤時間，同時在4個時期分別設置4個不同的濕球溫度處理，每個處理重復3次(3座烤房)，如表2所示。

表3 不同烘烤時間的處理

烘烤時間調控范圍驗證試驗設計為煙葉通過變黃期正常變黃后，在隨后的4個時期(定色前期、定色后期和干筋前期、干筋后期)分別控制固定的干球溫度、濕球溫度，同時在4個時期分別設置4個不同的烘烤時間處理，每個處理重復3次(3座烤房)，如表3所示。

1.2.3 測定項目與方法 分別對各處理煙葉的經濟性狀、主要化學成分以及感官評吸質量分析鑒定。

(1)經濟性狀分析。烤后煙葉按國標GB2635-92進行分級，供試煙葉請當地煙站分級手進行評估，價格均為當年當地價格。統計各處理烤后煙葉的上等、中等煙比例及均價。

(2)主要化學成分分析。主要檢測總糖、還原糖、總氮、煙堿、淀粉五類主要化學成分。檢測方法：總糖和還原糖含量分析參考《煙草及煙草制品水溶性糖的測定連續流動法》YC/T159-2002、總氮含量分析參考《煙草及煙草制品總氮的測定連續流動法》YC/T161-2002、煙堿含量分析參考《煙草及煙草制品煙堿的測定連續流動法》YC/T160-2002、淀粉含量分析參考《煙草及煙草制品淀粉的測定連續流動法》YC/T 216-2014。

(3)感官評吸質量分析。由7位云南中煙技術中心專家進行評價。評吸指標按照云南中煙單體煙葉感官質量評吸標準分為香氣特性(香氣量、香氣質)、煙氣特性(勁頭、刺激性等)、口感特性(回味、津潤感等)指標，合計100分。

表4 不同干球溫度烤后煙葉經濟性狀分析

Table 4 Analysis of economic characters of flue-cured tobacco leaves treated with different dry bulb temperatures

表5 不同干球溫度烤后煙葉化學成分及感官質量分析

1.3 數據統計

采用Excel 2007和SPSS19.0分析軟件進行方差分析、計算和統計作圖表。

2 結果與分析

2.1 定色期、干筋期不同干球溫度對煙葉經濟性狀的影響

由表4可知，處理1G3、處理2G2、處理3G3和處理4G3與各自對應時期的其余處理相比，烤后煙葉中上等煙比例和均價最高。中上等煙比例和均價處理1G3與同時期其余處理相比分別高出5.89 %～28.53 %和3.46～12.83元/kg；處理2G2分別高出7.62 %～34.98 %和3.74～14.02元/kg；處理3G3分別高出2.81 %～21.9 %和0.97～7.33元/kg；處理4G3分別高出0.39 %～29.28 %和0.13～15.42元/kg。

2.2 定色期、干筋期不同干球溫度對煙葉內在化學成分和感官質量的影響

從表5看出，在定色前期烤后煙葉淀粉含量隨干球溫度的升高呈明顯升高趨勢，其中淀粉含量以處理1G4最高，達到4.77 %，與其他3個處理差異顯著。總糖則隨干球溫度的升高呈現下降趨勢；總糖、還原糖含量各處理均呈現較高水平。各處理的總氮、煙堿都處于優質煙葉范圍。此外，糖堿比處理1G2、處理1G3最為接近優質煙葉指標[10]。

表6 不同濕球溫度烤后煙葉經濟性狀分析

Table 6 Analysis of economic characters of flue-cured tobacco leaves treated with different wet bulb temperatures

處理Treatment中上等煙比例(%)Ratio of mid-high grade leaves均價(元/kg)Average price1S178.5628.741S290.3332.211S386.9630.041S449.6911.632S177.528.342S279.2729.432S384.4430.082S478.7527.783S175.226.343S274.4826.813S376.4528.063S479.5129.434S174.0523.644S276.0925.314S376.8325.944S474.8324.58

在定色后期和干筋前期、干筋后期，淀粉和總糖變化各處理無明顯差異，總氮和煙堿也無較大差別。但總糖與還原糖處理4G4顯著低于其余處理，總氮和煙堿顯著高于其余處理，其糖堿比與其余處理存在顯著性差異。此外，從糖堿比的指標可以看出，以處理2G2、處理2G3、處理3G2、處理3G3、處理4G2和處理4G3化學成分協調性最好。

感官質量方面，處理1G2、處理2G3、處理3G3和處理4G3與各自對應時期的其余處理相比評吸質量總分最高。

表7 不同濕球溫度烤后煙葉化學成分及感官質量分析

2.3 定色期、干筋期不同濕球溫度對煙葉經濟性狀的影響

從表6可見，烤后煙葉中上等煙比例和均價處理1S2、處理2S3、處理3S4和處理4S3與各自對應時期的其余處理相比最高。其中處理1S2要分別高出3.37 %～40.64 %和2.17～20.58元/kg；處理2S3分別高出5.17 %～6.94 %和0.65～2.3元/kg；處理3S4分別高出3.06 %～5.03 %和1.37～3.09元/kg；處理4S3分別高出0.74 %～2.78 %和0.63～2.3元/kg。

2.4 定色期、干筋期不同濕球溫度對煙葉內在化學成分和感官質量的影響

由表7可看出，在定色前期烤后煙葉淀粉含量隨著濕球溫度的升高呈明顯下降趨勢，其中以處理1S4最低，為2.39 %，與其他3個處理差異顯著。各處理的總氮和煙堿大多處于適宜范圍。糖堿比處理1S4明顯高于優質煙葉水平，其余3個處理均屬于合理范圍。在定色后期、干筋前期、干筋后期，糖堿比的指標以處理2S2、處理2S3、處理3S3、處理3S4、處理4S2、處理4S3較為接近適宜范圍，其化學成分最為協調。

表8 不同烘烤時間烤后煙葉經濟性狀分析

Table 8 Analysis of economic characters of flue-cured tobacco leaves treated with different flue-curing time

處理Treatment中上等煙比例(%)Ratio of mid-high grade leaves均價(元/kg)Average price1T168.3323.641T275.3526.81T378.927.611T471.524.372T172.0426.792T275.7227.542T370.8724.462T466.2522.313T174.1425.793T280.826.983T382.8327.083T471.8725.394T170.8925.784T280.7826.644T377.2526.394T473.9426.64

感官質量以處理1S2、處理2S3、處理3S3和處理4S2與各自對應時期的其余處理相比評吸質量總分最高。

表9 不同烘烤時間烤后煙葉化學成分及感官質量分析

2.5 定色期、干筋期不同烘烤時間對煙葉經濟性狀的影響

由表8可見，處理1T3、處理2T2、處理3T3和處理4T2與各自對應時期的其余處理相比，烤后煙葉中上等煙比例和均價最高。其中處理1T3分別高出3.55 %～10.57 %和0.81～3.97元/kg；處理2T2分別高出3.68 %～9.47 %和0.75～5.23元/kg；處理3T3分別高出2.03 %～10.96 %和0.1～1.69元/kg；處理4T2分別高出3.53 %～9.89 %和0～0.86元/kg。

2.6 定色期、干筋期不同烘烤時間對煙葉內在化學成分和感官質量的影響

從表9可見，定色前期烤后煙葉淀粉含量隨時間的增加均呈明顯下降趨勢，其中以處理1T4淀粉含量最低，為1.35 %，與其他處理呈顯著性差異。各處理的總氮和煙堿都處于優質煙葉范圍。糖堿比除處理1T4偏高外，其余處理均趨于較合理指標范圍。在定色后期、干筋前期、干筋后期，各處理的糖堿比以處理2T1、處理2T2、處理2T3、處理3T2、處理3T3、處理4T2、處理4T3較為接近適宜范圍，其化學成分最為協調。

感官質量以處理1T3、處理2T2、處理3T3、處理4T3和處理4T4與各自對應時期的其余處理相比評吸質量總分最高。

3 討 論

煙葉烘烤是環境溫濕度、氣體組分、酶、微生物及煙葉內在組分共同作用的復雜生理生化反應過程[11]，烘烤過程中環境溫濕度很大程度上決定了煙葉內部各種生理生化變化和各種生物大分子的轉化[7]，適宜的烘烤工藝關鍵參數閾值能有效改善煙葉的外觀質量和內在品質，提高煙葉等級和經濟價值[12]。

在前期對K326品種煙葉的烘烤工藝研究基礎上，對密集烤房的定色期、干筋期工藝參數閾值進行了研究。由于所用初烤煙葉自身差異性較小，決定了其總氮含量，特別是煙堿這一類在烘烤過程相對穩定的成分彼此間差異性較小[13]。主要的區別是淀粉的降解及兩糖含量的差異，試驗結果可以看出，4個時期主要的淀粉降解階段是定色前期，由于這是變黃期結束后的第一個階段，煙葉內淀粉酶以及淀粉磷酸化酶的活性處于較高水平，致使不同的干球溫度淀粉含量以及兩糖含量的顯著性差異，這與王懷珠[7]等的研究結果一致。但過高的干球溫度使變黃期轉定色前期升溫速率較快，導致淀粉酶和淀粉磷酸化酶的活性受到抑制；同時較大的干濕球差致使相對濕度較低，影響淀粉酶活性的表達，減緩了淀粉的降解，導致兩糖含量較低。在煙葉烘烤中后期，特別煙葉水分含量和環境濕度很低的情況下，煙葉中淀粉的含量基本不再有大的變化[14]。此外，也驗證了變黃期較快的升溫轉入定色期導致煙葉中淀粉降解量、降解速率下降, 淀粉酶和淀粉磷酸化酶活性降低。

不同濕球處理的4個時期中也以定色前期的淀粉轉化率和兩糖含量呈明顯差異，因在變黃期轉入定色期時，相對低溫高濕度條件會導致淀粉降解量增大[15]。由于該時期煙葉失水速率較慢，含水量較多，極大促進了淀粉酶活性表達[16]。溫濕度相差過大會導致淀粉不能及時分解，使兩糖含量下降，影響到糖堿比降低，使烤煙刺激性變重，而溫濕度相差過小則會使淀粉過多分解，導致淀粉含量急劇下降，兩糖含量明顯增多，使得煙葉整體風格得到凸顯。由此可知，在溫度一定的條件下，濕度過高或過低致使密閉烤房內的溫濕差太大或太小，沒有良好的烘烤環境，生理生化反應受限制，發生化學反應不充分，導致烤后煙葉質量不佳。

在不同時間處理條件下，由于4個時期采用最適宜干濕球組合，烘烤時間適當延長使淀粉得到充分降解，兩糖含量均較高，時間過短會致使淀粉降解不充分，兩糖含量會較低。延長適宜的烘烤溫濕度持續時間有利于還原糖的積累，提高卷煙的抽吸品質，這是由于烘烤后淀粉降解產生的還原糖在抽吸時裂解產生了酸性產物，對平衡堿性煙氣有積極作用[17]。但烘烤時間過長也會使淀粉分解過多，兩糖含量較高，致使烤煙糖堿比過高，而降低烤煙品質。

4 結 論

本研究得出的K326品種烘烤定色、干筋期的工藝關鍵參數閾值可以應用于云南滇中地區大規模密集烘烤推廣示范與實施。