中部煙葉采收成熟度對鮮煙素質及烤后煙葉質量的影響

曾 宇

(吉安市煙草公司永豐分公司，江西永豐 331500)

鮮煙葉素質是鮮煙葉自身具備的特征，因品種、部位及大田生長發育狀況不同而異，是確定煙葉烘烤特性和制訂烘烤方案的重要依據，主要體現在水分、色素含量、化學成分以及對烘烤環境的承受能力等方面。目前，生產上對鮮煙葉素質尚無法精確度量，只能通過眼看手摸來了解鮮煙素質。對鮮煙素質的正確把握是保證內在品質與外觀質量俱佳的前提。歷年來，為了獲得最佳的鮮煙葉素質，煙草行業一直提倡成熟采收，但對于成熟度的把握僅僅是文字上的描述，生產實踐中難以準確把握。筆者以采收成熟度為切入點，對云煙87不同采收成熟度中部鮮煙葉SPAD值、水分、暗箱變黃變褐情況等與鮮煙葉素質有關的指標及烤后煙葉的質量進行比較，旨在為提升煙葉烘烤質量，探索適宜的采收成熟度，獲得最佳的鮮煙素質提供理論依據。

1 材料與方法

試驗于2021年度在江西省吉安市永豐縣沿陂鎮進行，供試品種為云煙87，田間栽培管理措施、煙葉烘烤工藝均按照當地優質煙葉生產方案進行。在當地中部葉成熟時期，集中采收第10～13葉位鮮煙葉，并按照表1鮮煙葉特征進行鮮煙分類，分類后每組煙葉不低于200片。不同成熟度中部鮮煙葉特征見表1。

每個處理煙葉分別選取50片用于暗箱試驗，選取50片用于測定SPAD值、煙葉干物質積累、水分含量等。另外，選取100片測量鮮煙葉的長和寬，并迅速編竿放入密集烤房中進行烘烤，并測量烤后煙葉的長和寬。

表1 不同成熟度中部鮮煙葉特征 Table 1 Characteristics of middle fresh tobacco leaves with different maturity

煙葉SPAD值測定。使用葉綠素儀502PLUS測定葉尖、葉中、葉基3個位置的SPAD值，取平均值。

暗箱黃化褐變程度的測定。按照參考文獻[9]的方法，在黑暗、不通風、室溫環境下進行暗箱試驗。每隔12 h觀察并記錄煙葉的變黃、變褐程度，直至所有煙葉褐變均達到30%。從開始變黃和開始變褐時進行統計，按照以下公式計算變黃指數(yellowing index，YI)和變褐指數(browning index，BI)。

(1)

(2)

式中，為變黃程度，為變褐程度，為觀察次數。

煙葉水分含量的測定。每個處理選取50片煙葉，以片為單位將鮮煙葉主脈和葉片分割開來，分別稱量鮮重后置于恒溫干燥箱中，在105 ℃下殺青 15 min，然后于 60 ℃下干燥至恒重，分別稱量干重，按照公式含水量=[(鮮質量-干質量)/鮮質量]×100%計算含水量；分別測定主脈、葉片的含水量，并計算鮮煙含水量。

自由水、束縛水含量測定采用王傳義等的方法，用直徑0.5 cm的打孔器，在煙葉主脈兩側對稱打取小圓片20片以上并稱量小圓片總重量()，將小圓片放入盛有質量超過小圓片總重量6倍以上、濃度60%的蔗糖溶液中浸泡6 h以上，置于暗處并蓋緊，以避免水分散失。在此期間不時輕輕搖動，到預定時間后充分搖動溶液，將葉片取出，用濕紗布和濾紙吸去表面糖液后立即稱重，得到。按照以下公式計算葉片自由水含量：葉片自由水含量=(-)×100%。束縛水含量=1-自由水含量。

烤后煙葉收縮比例的測定。每個處理分別測量烘烤前100片鮮煙葉的長、寬(、)及烤后煙葉的長和寬(、)，按照以下公式計算烤后煙葉的縱向收縮率和橫向收縮率：

縱向收縮率=(-)×100

(3)

橫向收縮率=(-)×100

(4)

烤后煙葉的化學成分測定。總糖含量的測定采用蒽酮比色法，還原糖含量的測定采用3，5-二硝基水楊酸(DNS)比色法，煙堿含量的測定采用過氧化氫-硫酸消化法，總氮含量的測定采用鹽酸萃取法，鉀含量的測定采用火焰光度法，氯含量的測定采用電位滴定法。

2 結果與分析

SPAD值反映煙葉色素含量，而色素是影響鮮煙葉烘烤的關鍵因素，其含量高低對烘烤過程中變黃的難易程度、變黃速率(易烤性)有較大影響。由表2可知，各處理SPAD值大小均表現為葉基>葉中>葉尖，且葉中 SPAD 值與葉片SPAD均值間差異不大，因此在生產、科研等工作中可以通過測定葉中SPAD值來反映全葉 SPAD 均值。3個處理SPAD均值大小表現為M>M>M，說明M處理葉綠素含量最高，M處理葉綠素含量最低。從煙葉烘烤中變黃情況來看，葉綠素含量越低，煙葉越易變黃，因此M處理煙葉易變黃，M處理煙葉不易變黃，M處理煙葉易烤性居中。

表2 各處理SPAD值的比較Table 2 Comparison of SPAD values among different treatments

由圖1可知，各處理葉片含水量和主脈含水量均表現為M>M>M，自由水含量高低順序表現為M>M>M；束縛水含量高低順序表現為M>M>M。由此可見，煙葉成熟度不同，其水分形態也有所不同，成熟度低的煙葉自由水含量低、束縛水含量高，成熟度高的煙葉自由水含量高、束縛水含量低。這可能是因為成熟度稍低的煙葉組織結構緊實、保水能力強，同時需要維持正常生長，需要更多的水分來進行蒸騰作用和光合作用等一系列的生理生化反應，而成熟度稍高的煙葉細胞間隙大、保水能力弱。從水分分布來看，各處理葉片含水量和主脈含水量均隨成熟度的提高而降低，葉片水分/主脈水分隨著成熟度的提高呈現先降低后增加的趨勢，水分分布的不同可能會影響不同成熟度煙葉烘烤的變黃、定色、干筋等過程。

圖1 中部鮮煙葉各處理水分含量的比較Fig.1 Comparison of water content in fresh middle tobacco leaves among different treatments

從水分的角度來看，M處理盡管葉內物質充分，但自由水含量較低、束縛水含量較高，不利于煙葉變黃和定色；M處理自由水含量較高、束縛水含量較低，但由于葉內物質在田間已經劇烈水解，內含物質減少，會導致煙葉易變黃、但不易定色。因此，綜合水分的形態、分布、含量等指標，M處理烘烤特性較好。

鮮煙葉在暗箱條件下葉片的變黃、變褐情況在一定程度上代表其烘烤特性，即易烤性和耐烤性。煙葉變黃速度快，說明易烤性較好；變黃速度慢，說明易烤性較差。煙葉變黃后變褐速度快，說明耐烤性較差；變褐速度慢，說明耐烤性較好。由圖2可知，隨著鮮煙葉成熟度的提高，煙葉暗箱變黃時間逐漸變短，暗箱變黃時間長短表現為M>M>M。暗箱變黃速率方面，各處理均表現出慢—快—慢的趨勢；各處理暗箱變褐速率均表現出逐漸加快的趨勢，各處理變褐30%的時間表現為M>M>M。M處理在煙葉尚未完全變黃時就開始變褐，M、M處理煙葉在變黃后均間隔12 h后才逐漸開始變褐。因此，M處理烘烤特性最差。

計算各處理煙葉變黃指數和變褐指數，結果見表3。變黃、變褐指數越高，表明煙葉變黃、變褐越快。由表3可知，各處理變黃指數大小表現為M>M>M，各處理變褐指數大小表現為M>M>M。

基于上述分析可以判定，M處理煙葉既不易烤也不耐烤；M處理易烤性最好，但耐烤性稍差；M處理煙葉易烤性介于M和M處理之間，易烤性較好，耐烤性最好。綜合易烤性和耐烤性2個方面，M處理煙葉的烘烤特性最佳。

由圖3可知，各處理烤后煙葉縱向和橫向收縮率均表現為M>M>M；烤后煙葉收縮情況可能會對煙葉的疏松程度、彈性、填充值等有一定影響，烤后煙葉收縮程度越高，煙葉結構越柔軟，煙葉的內在品質也越高。

圖2 各處理中部鮮煙葉暗箱變黃、變褐程度比較Fig.2 The yellowing and browning degree comparison of fresh middle tobacco leaves among different treatments

表3 各處理中部鮮煙葉暗箱變黃、變褐指數比較Table 3 Comparison of yellowing index and browning index of fresh middle tobacco leaves in dark box among different treatments

從表4可以看出，隨著煙葉成熟度的提高，各處理烤后煙葉煙堿含量、總氮含量均呈降低趨勢，還原糖含量呈升高趨勢，鮮煙葉成熟度對煙堿、總氮、總糖、還原糖含量的影響較大，這與劉輝等的研究結果基本一致。隨著煙葉成熟度的提高，各處理鉀含量均呈先升高后降低的趨勢，氯含量均呈先降低后升高的趨勢，但鉀、氯含量各處理間差異均不大。從化學成分單項指標來看，各處理化學成分均在適宜范圍內。一般認為，當糖堿比為8～10、兩糖比趨近于1時煙葉化學成分最為協調，因此該試驗中M處理烤后煙葉化學成分最為協調。

圖3 不同成熟度中部煙葉烤后收縮率比較Fig.3 The shrinkage rate comparison of middle tobacco leaves with different maturity after curing

表4 不同成熟度中部鮮煙葉烤后煙葉化學成分含量的比較Table 4 Comparison of chemical composition of middle fresh tobacco leaves with different maturity after curing

3 結論與討論

煙葉變黃的實質是葉綠素含量占色素總含量的比例在逐漸下降，導致在烘烤中煙葉逐漸變黃，所以在成熟采收時必須要考慮鮮煙葉的葉綠素含量。葉綠素含量高時，不利于煙葉的變黃。隨著成熟度的提高，煙葉葉綠素含量呈現下降的趨勢，有利于烘烤中煙葉變黃，因此在生產實踐中采收成熟度不宜過低。

煙草行業一直有“無水不變黃，無水不變黑”的說法，可見水分是影響煙葉變黃、定色的關鍵因素。鮮煙葉水分含量為80%～90%，水分主要分布在主脈和葉片中，在烘烤中葉片失水的基本原理是煙葉靠自身表面蒸發散失，而主脈的水分首先要轉移到葉片中，再經葉表面蒸發散失，當煙葉失水干燥到一定程度，主脈的水分將不再往葉片轉移，此后葉片和主脈將依靠各自的表面進行脫水干燥。按水分狀態可分為自由水和束縛水2種形式，束縛水和自由水的區別主要在于束縛水存在于溶質附近，不易自由移動，難以蒸發和排除；自由水存在于細胞原生質內和細胞間隙內，可以自由流動。鮮煙素質與煙葉質量有密切相關，鮮煙含水量過高、易掛灰，鮮煙含水量過低則易出現青筋青片，因此含水量適中有利于提高烤后煙葉質量。因此，研究不同成熟度煙葉水分含量的分布、水分的形態對煙葉烘烤具有重要意義。該試驗中M處理自由水含量較低、束縛水含量較高，不利于煙葉變黃和定色；M處理自由水含量較高、束縛水含量較低；各處理葉片含水量和主脈含水量大小表現為M>M>M。

采收成熟度對鮮煙葉素質和烤后煙葉質量有顯著影響。崔國民等、趙石蘭等、彭玉富等研究表明，隨著采收成熟度的提高，烤后煙葉的等級結構、感官質量呈先升高后下降的趨勢，達到適熟標準時烤后煙葉質量最好。該研究不同采收成熟度鮮煙葉的暗箱試驗結果表明，采收成熟度偏低時煙葉既不易烤也不耐烤；采收成熟度偏高時，易烤性最好，但耐烤性稍差；適熟采收的鮮煙葉易烤性介于采收成熟度偏低或偏高之間，耐烤性最好。綜合易烤性和耐烤性2個方面，適熟采收的鮮煙葉烘烤特性最佳且烤后煙葉收縮程度最高，化學成分最為協調。

綜合以上研究結果可得出，中部煙葉最佳的采收成熟標準為葉色淺黃、葉片落黃約50%、主脈變白60%。