新引烤煙品種云煙105烘烤特性研究

李豪，喻會平，郜軍藝，趙二衛，袁錦峰，陳吉珩，張勇剛，艾復清,3※

（1.貴州大學煙草學院，貴州 貴陽 550025；2.貴州省煙草公司畢節市公司，貴州 畢節 551700；3.貴州大學貴州省煙草品質研究重點實驗室，貴州 貴陽 550025）

烘烤特性是煙葉在烘烤過程中表現出的“易烤性”和“耐烤性”等重要指標的綜合評價，是烤煙烘烤工藝調控的關鍵依據[1]。影響煙葉烘烤特性的因素有品種遺傳[3-5]、栽培技術[6,7]、煙葉著生部位[8,9]和成熟度[10]等因素，其中品種是對烘烤特性影響最重要的性狀[11]。云煙105是云南省煙草農業科學研究院以云煙87為母本、以CF965為父本，經系譜選育，于2012年通過審定的烤煙品種，在云南綜合表現較好[12-14]。近年來該品種作為新引（后備）品種在全國大部分煙區相繼開展適應性研究[12-21]。曹玉杰[12]、夏賢仁[13]和吳興富[14]等在云南、福建及四川等地研究表明，云煙105品種穩定性、適應性和經濟性狀均表現較好。鄭宏斌[19]、魏忠秋等[20]在貴州對云煙105的研究也得到了相似的結果。但是目前對該品種的研究主要集中在其適應性和栽培技術方面[12-23]，而對其烘烤特性研究尚未見報道。因此本研究以云煙87為對照，通過暗箱和烘烤試驗，研究云煙105的主要烘烤特性，旨在為云煙105烘烤工藝改進提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料

供試品種：云煙87、云煙105；研究部位為中部葉。

試驗地點：試驗于2021年在貴州省畢節市大方縣六龍鎮煙草科技園進行。該地為亞熱帶濕潤季風氣候，年平均氣溫在11.8℃，平均降水量為1 155 mm，日照時數為1 311.2 h。試驗地土壤類型為黃壤，全氮1.33 g/kg，堿解氮88.37 mg/kg，有效磷22.31 mg/kg，速效鉀131.26 mg/kg，有機質22.47 g/kg，pH 6.55。

1.2 試驗設計

暗箱試驗：按照行業標準YC/T 311－2009烤煙品種烘烤特性評價[24]設計可放6片煙葉的暗箱兩個，兩個品種各選取適熟中部煙葉6片，放在處于室溫下的暗箱中，每12 h取出煙葉置于采光好的同一地方進行觀測，觀察記錄在室溫、避光條件下葉片變黃、變褐情況、顏色參數變化和SPAD值變化。試驗重復3次。

密集烘烤試驗：按“貴州省密集烘烤技術”[25]進行烘烤，將兩個品種適熟中部煙葉掛桿烘烤。從煙葉烘烤開始（記作0 h）每8 h取樣一次直至定色結束；每次取樣6片，一半用于煙葉的水分、SPAD值和常規化學成分的測定，另一半用于PPO活性的測定。試驗重復3次。

1.3 試驗要求

煙葉采收成熟度葉面綜合變黃程度60%左右，主、支脈變白2/3左右，略有勾尖；采收葉位為第8～10有效葉位；烘烤試驗掛牌烘烤，每個品種各9竿，上、中、下層各3竿（即3個重復）。

1.4 主要栽培技術

采用漂浮育苗，4月15日井窖式移栽，種植密度16 500株/hm2，施肥量為純氮105 kg/hm2，N、P2O5、K2O比為1:1.5:2.5，基追肥比例為7:3，有效留葉數18片，其他生產技術按當地優質煙葉栽培技術進行。

1.5 測定項目與方法

1.5.1 煙葉變黃變褐特性 煙葉變黃變褐特性按“烤煙品種烘烤特性評價”[24]進行判斷，其中變黃特性反映煙葉易烤性，變黃10成時間72～84 h為較好，84～108 h為中等，大于108 h為較差；變褐特性反映耐烤性，變褐3成時間大于120 h為較好，84～120 h為中等，小于84 h為較差。

變黃指數和變褐指數按參考文獻[11]根據測定次數（n）、變黃成數（Y）、變褐成數（B）求得變黃指數（YI）和變褐指數（BI）。

變黃指數：YI=Y/n，指數值越大，變黃越快，易烤性越好。

變褐指數：BI=B/n，指數值越大，變褐越快，耐烤性越差。

1.5.2 煙葉顏色、SPAD值變化 利用CR-10便攜式色差計（日本，柯尼卡美能達）測定暗箱煙葉顏色參數值[26,27]。兩個品種各取6片煙葉，在煙葉兩側的葉尖、葉緣和葉基共6點測量，取其平均值。色差儀從亮度值L（0～100表示由黑到白的變化）、紅度值a（綠色為負值，黃色為正值，表示由綠到紅的變化）、黃度值b（藍色為負值，黃色為正值，表示由藍到黃的變化）3個方向三維立體評價煙葉顏色，并自動計算彩度c值（純度值，表示含色的多少）和色調H值（顏色的基本特征）。

利用SPAD-502PLUS葉綠素儀（日本，柯尼卡美能達）測定并記錄煙葉SPAD值[28]。從放入暗箱中開始每12 h及烘烤過程每8 h取出測量SPAD值。兩個品種各取6片煙葉，在煙葉兩側的葉尖、葉緣和葉基共6點測量，取其平均值。

1.5.3 水分變化 采用殺青烘干法測定煙葉水分變化情況。失水速率指單位時間內煙葉水分損失量；失水均衡性指變黃期和定色期前期失水速率之比，中部煙葉在1.0～1.3范圍易烤性較好[24]。

1.5.4 煙葉多酚氧化酶活性 采用鄰苯二酚氧化分光光度法測定[24]，煙葉烘烤過程PPO活性以每克煙葉樣品每分鐘內吸光度值（OD398）變化1.00為1個酶活性單位（U）。以烘烤過程中24 h、48 h、72 h、96 h煙葉PPO活性的平均值來評價煙葉耐烤性，中部葉在0.3 U以下耐烤性較好，0.3～0.4 U之間耐烤性中等，0.4 U以上耐烤性較差。

1.5.5 煙葉常規化學成分 將烘烤過程每16 h取樣1次，每次6片，置于恒溫箱中105℃殺青15 min，然后降至80℃烘干后去除主脈粉碎待測。煙堿采用紫外分光光度計法、總糖、還原糖采用砷鉬酸比色法及總氮采用凱氏定氮法測定[2]。

1.5.6 數據分析 采用Microsoft office 2019進行數據處理和制圖，采用DPS 9.01進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 暗箱條件下煙葉變黃、變褐特性

從圖1和表1可以看出，暗箱條件下兩個品種煙葉變黃速度均呈現出先慢后快的規律；相對于云煙87，云煙105在24 h前變黃速度略慢，24～60 h時變黃速度較快，60 h以后二者基本接近；兩個品種完全變黃都在72 h左右，變黃指數也無差異，說明兩品種易烤性相當，均符合易烤性較好的要求。

圖1 煙葉暗箱條件下變黃、變褐特性Fig.1 Characteristics of yellow and brown tobacco leaves in dark chamber

表1 暗箱條件下煙葉變黃、變褐指數Table 1 Yellowing and browning Index of tobacco leaves in dark chamber

兩個品種煙葉變褐速度均呈現出先快（84～108 h）后慢（108～132 h）再快（132～144 h）的趨勢；變褐3成時間云煙105為132 h，較云煙87提前12 h；變褐指數兩個品種無顯著差異，說明兩個品種耐烤性均較好，但云煙105相較于云煙87稍易變褐些。

2.2 暗箱條件下煙葉顏色及SPAD變化

由表2可知，兩品種煙葉變黃過程L、a值呈現出不斷上升的趨勢；b、c值呈不斷增加然后下降的趨勢，其中云煙105在48 h達到最高值，較云煙87早12 h時，此后兩品種均逐漸下降；H值呈現出逐漸減小的趨勢。至煙葉完全變黃時云煙105的L值高于云煙87，a、b、c值小于云煙87，H值兩個品種無顯著差異；綜合來看，云煙105整體煙葉顏色較云煙87更亮白，紅、黃顏色與云煙87相比偏低。

表2 暗箱條件煙葉變黃過程顏色值及SPAD值變化Table 2 Color and SPAD value changes of tobacco leaves when they turn completely yellow in dark chamber

兩個品種SPAD值差異較小，呈不斷下降的趨勢；云煙105從12 h開始SPAD值下降較快，云煙87從24 h開始下降較快，至60 h左右兩個品種SPAD值基本穩定，緩慢下降；兩個品種完全變黃時SPAD值在1.21～1.36。

續表

2.3 烘烤過程煙葉水分變化

由圖2可知，烘烤過程煙葉水分散失規律相似，均呈現出先慢后快的趨勢；從開始烘烤至40 h較慢，40～96 h變快，96～144h下降速度更快；開始烘烤至定色結束（144 h）云煙105含水率下降了66.23%，失水速率0.46%/h，與云煙87較為接近；失水均衡性云煙105為0.39，云煙87為0.42，二者均小于1.0～1.3易烤性較好的標準，其原因可能是本研究與標準所采用的烘烤設備及烘烤工藝不同有關。

圖2 烘烤過程煙葉水分變化Fig.2 Moisture changes of tobacco leaves during curing process

2.4 烘烤過程煙葉SPAD值變化

由圖3可知，烘烤過程煙葉SPAD值變化規律相似，呈現出“慢 快 慢”的下降趨勢；云煙105的SPAD下降速度變黃中期前略快于云煙87，40～64 h略慢于云煙87，64 h后二者均下降較少，基本穩定；至72 h云煙105的SPAD值下降總量約90.8%，與云煙87較為接近，符合易烤性較好的評價標準[24]；變黃過程SPAD值下降速率為0.94%/h左右，與云煙87較為接近，但二者均小于評價標準[24]的1.25%/h，其原因同樣源于設備與烘烤工藝。

2.5 烘烤過程煙葉PPO活性變化

由圖4能夠看出，兩個品種烘烤過程煙葉PPO活性規律相似，呈現出“雙峰曲線”。

圖4 烘烤過程煙葉PPO活性變化Fig.4 PPO activity changes of tobacco leaves during curing process

兩個PPO活性高峰分別出現在88 h及128 h；云煙105兩個活性峰值均高于云煙87，說明其在烘烤過程中較云煙87易褐變，這與暗箱變褐速度的結果相吻合；至定色期結束（144 h）烘烤過程中的PPO均值云煙105為0.32 U，云煙87為0.27 U，基本符合耐烤性較好的要求。

2.6 烘烤過程煙葉主要化學成分含量變化

由表3可知，在烘烤過程煙葉煙堿、總氮和鉀含量均呈現出緩慢上升的態勢，總糖與還原糖含量表現為“慢 快 慢”的增長規律；兩品種化學成分在變黃期變化較快，定色期變化較慢，其中云煙105總糖、還原糖含量在變黃期分別增長了191.82%和211.19%，而定色期僅增長了11.23%和2.65%，變黃期增幅約是定色期的17倍和80倍，煙堿、總氮和鉀含量在變黃期分別增長了12.21%、0.53%和17.27%，而定色期僅增長了6.78%、3.19%和6.28%，說明變黃期是化學成分主要變化時期，但定色期依然有小幅度的變化，且煙堿、總氮及鉀含量在烘烤過程中相對穩定變化較小；兩個品種的煙堿、總氮和鉀含量無顯著差異，還原糖與總糖含量云煙105高于云煙87，但均滿足優質煙要求。

表3 烘烤過程煙葉主要化學成分含量變化（%）Table 3 Main chemical components changes of tobacco leaves during curing process(%)

3 討論

顏色值和SPAD值可以反映煙葉顏色和質體色素含量的變化。武圣江等[29]研究表明，各烤煙品種煙葉L、a、b、c和H值在0～48 h逐漸增加，72 h后L、b、c和H逐漸減小，a值繼續增加。本研究發現兩個品種暗箱變黃過程中煙葉L、a值不斷增加，H值逐漸減小，b、c值在48～60 h前不斷增加，此后逐漸減小，這與武圣江的研究規律相似，但L、a值48 h后仍呈現不斷增加，H值整個過程為不斷減小的趨勢，b、c值的減小提前了12～24 h，這可能與品種特性及部位差異有關[30]；另外，本研究中云煙105與云煙87相比，L、H值較大，a、b值較小，說明云煙105烤后煙葉顏色稍偏淺，對烤后煙葉桔黃煙率有一定影響，因此應注意烘烤變黃溫濕度及時間的調控。

本研究兩個品種煙葉失水均衡性（0.39、0.42）均低于烘烤特性評價標準（1.0～1.3），SPAD值下降速率（0.94%/h）也略低于標準（1.25%/h），其原因可能是本研究與標準所采用的烘烤設備及烘烤工藝不同有關，標準采用的是小型電烤箱烘烤研究，變黃時間短，僅48 h左右，而本研究采用的是大型密集烤房進行密集烘烤，變黃時間較長，達72～96 h，故導致本研究結果高于或低于評價標準，但根據本研究變黃速度和脫水干燥速度綜合評價，云煙105與云煙87易烤性均屬于較好的范圍。王傳義[31]及賀帆等[32]研究表明不同烘烤設備和條件下，煙葉烘烤特性各不相同，本研究結果也與前人觀點相吻合。

本研究是使用SPAD葉綠素儀無損快速檢測煙葉葉綠素相對含量來替代研究標準中葉綠素降解的，有諸多研究[29,33]表明，通過SPAD葉綠素儀檢測煙葉葉綠素相對含量并以此為依據進行烘烤特性評價是較為客觀可行的。

PPO在酶促褐變反應中起催化作用，其活性的高低與煙葉耐烤性密切相關[34-36]。本研究煙葉烘烤過程PPO活性呈現雙峰曲線，其原因是隨著烘烤進程，煙葉細胞結構逐漸受到破壞，PPO活性開始升高，到變黃后期出現第一個峰值，此后隨著恒溫（42℃）峰值逐漸下降，但烘烤至定色后期，隨著溫度的進一步升高，PPO的活性也隨之提高，此時如果濕度控制不當則易出現煙葉褐變。另外，研究中云煙105的PPO均值（0.32 U）略高于云煙87（0.27 U），說明，云煙105可能烘烤過程中更容易誘發褐變，因此云煙105煙葉在烘烤中應更注重溫濕度尤其是定色期濕度的控制以提高煙葉質量[37]。

4 結論

暗箱條件下兩個品種煙葉變黃時間均較短，滿足易烤性較好的要求；云煙105變褐3成略快于云煙87，但都在耐烤性較好范圍；兩品種煙葉顏色值、SPAD值變化規律相似，但完全變黃時云煙105的L值顯著高于云煙87，而a、b、c值顯著低于云煙87；烘烤條件下（烘烤過程）兩個品種煙葉水分變化規律相似，失水均衡性雖低于于烘烤特性的標準要求，但滿足易烤性較好的要求；兩個品種煙葉烘烤至72 h時SPAD值下降總量＞90%，易烤性較好；PPO活性均值云煙105為0.32 U，略高于云煙87（0.27 U），耐烤性中等；云煙105除還原糖、總糖含量高于云煙87外，其他化學成分和云煙87接近，兩者主要化學成分均滿足優質煙要求。整體表現，云煙105易烤性較好，與云煙87相當，而耐烤性屬于中等—較好范疇，略差于云煙87。