低溫低濕烘烤工藝條件下不同烤煙品種煙葉質量特征差異

符昌武，覃瀟，王祖福，湯曉明，姚旺，成志軍，祝利，姚少云，李迪秦

(1 湖南省煙草公司張家界市公司，湖南 張家界 427000； 2 湖南中煙工業有限責任公司，湖南 長沙 410014；3 湖南省煙草公司常德市公司，湖南 常德 415000； 4 湖南農業大學農學院，湖南 長沙 410128)

成熟鮮煙葉內含物同時受遺傳基因、種植區域生態環境條件、栽培管理技術措施等影響，烤后煙葉質量與采收成熟度、烤房設備、烘烤工藝等密切相關[1-3]。烘烤時采用的烘烤工藝也因鮮煙質量不同而不盡一致[4-7]。目前，我省主要采用中溫中濕三段烘烤工藝進行煙葉烘烤，該工藝的關鍵技術要點為：中溫中濕變黃，慢速升溫定色；延時干葉增香，弱風干筋保香；變黃期≥90%煙葉變黃。

相關研究表明，對于初熟、適熟、過熟的下部煙葉和適熟、過熟的中部煙葉，采用低溫低濕烘烤工藝有利于提高煙葉烘烤質量；而對于初熟中部煙葉及適熟上部煙葉，采用中溫中濕烘烤工藝較好[8-10]。與常規烘烤和三段式六步法烘烤相比，采用中溫中濕烘烤工藝烘烤的K326，不同部位的烤后煙葉質量均最差，均價最低[9，11]。而對于紅花大金元，中溫中濕烘烤工藝較低溫低濕烘烤工藝更有利于提高煙葉化學成分協調性、煙葉外觀和感官質量[10]。對于K326中部和上部煙葉，相較于低溫中濕和低溫高濕烘烤工藝，低溫低濕烘烤工藝更加容易使煙葉變黃[11]。

為了提高煙葉香氣量、改善香氣質，提升煙葉品質，前人開展了烤房建設、烘烤工藝技術等研究，但由于不同品種、不同部位的鮮煙成熟度和內含物等存在差異，采用的烘烤工藝也應不同。為此，本研究基于前人的煙葉調制經驗，采用低溫低濕烘烤工藝進行烘烤，對烤后煙葉主要化學成分、感官和外觀質量、物理特性等品質指標進行綜合評價分析，以評估同一生態環境條件下不同烤煙品種對烘烤工藝技術的響應程度，旨在為特定生態環境條件下不同烤煙品種提供較為適宜的烘烤工藝技術，實現煙葉質量和經濟效益的提高。

1 材料與方法

1.1 試驗地點與材料

試驗在桑植縣龍潭坪煙草站進行，供試烤煙品種為湘煙7號、云煙87和K326，每品種連片種植面積約3.33 hm2。播種期為2021年2月12日，移栽期為2021年5月7日(湘煙7號)和5月10日(K326和云煙87)，移栽的行株距為1.2 m×0.5 m。

施肥技術方案：基肥施有機肥1 800 kg/hm2、菜籽餅肥450 kg/hm2和煙草專用基肥825 kg/hm2；追肥施提苗肥45 kg/hm2、硝酸鉀210 kg/hm2、硫酸鉀270 kg/hm2。

以生物質顆粒燃料，采用氣流上升式密集烤房和低溫低濕烘烤工藝進行烘烤。該烘烤工藝主要核心技術要點為：下部、中部、上部煙葉烘烤的起點干球溫度分別為34、35、36 ℃，濕球溫度分別為32、33、34 ℃；點火后到變黃期的溫濕度較現有中溫中濕烘烤工藝低2～4 ℃。其變黃期的升溫速率、穩溫時間以及其余階段的設置均與現有中溫中濕烘烤一致。烤房設備設施由湖南鑫迪新能源科技有限公司生產并提供。

1.2 試驗設計與處理

試驗設3個烤煙品種處理：湘煙7號(T1)、K326(T2)、云煙87(T3)。按照同一成熟度標準(下部、中部和上部煙葉的SPAD值分別為25.8～27.1、23.5～25.4和23.5～25.1)采收，每品種各裝30桿煙(20片/桿左右)，在烤房的上、中、下三層相同位置各掛10桿。

1.3 測定項目及方法

烤后每個品種分別取X2F、C3F和B2F煙葉各0.5 kg，參照GB/T451.3-2002、YC/T31-1996和YC/T152-2001，測定其厚度、平衡水含量、填充值、拉力、葉面密度等物理指標；參照蔡憲杰等[12]的方法對6個外觀質量指標顏色、成熟度、葉片結構、身份、油分、色度進行評分(表1)，再分別賦權重30%、25%、15%、12%、10%、8%，根據權重計算總分值；參照李偉等[13]的方法，對感官質量指標香氣質、香氣量、雜氣、刺激性、燃燒性、灰分、余味、濃度、勁頭進行評分，并分別賦權重25%、15%、12%、13%、3%、3%、10%、10%、10%，根據評分和權重計算權重總分值。然后將每個處理的煙葉去梗、研磨并等分為3份，采用San++(荷蘭Skalar公司)連續流動分析儀和火焰光度計法測定總糖與還原糖、煙堿、總氮、氯、鉀含量，并計算糖堿比、鉀氯比和氮堿比，再采用模糊數學隸屬函數的數據模型評價其可用性指數(CCUI)。參照周冀衡等[14]的方法，采用GC-MS/SIM色譜分析法測定主要致香物質含量，再NIST庫檢索定性。對煙葉的化學成分指標工業可用性指數、外觀質量與感官質量及物理特性指標依次分別賦值20%、10%、60%、10%，計算權重總分值[1]。以這4個指標的權重總分值作為評價煙葉綜合質量優劣的指標。

1.4 數據統計及分析

采用SPSS14.0統計軟件進行數據分析。

2 結果與分析

2.1 不同品種X2F、C3F和B2F煙葉主要物理特性指標

從表2可知，不同品種X2F、C3F和B2F煙葉主要物理特性指標(厚度、葉面密度、拉力、填充值、含梗率、平衡水率)的權重總分值表現不同。X2F等級煙葉表現為K326>云煙87>湘煙7號，K326顯著高于其余品種(P<0.05)，其余品種間無顯著性差異；C3F等級煙葉表現為K326>湘煙7號>云煙87，云煙87顯著低于K326(P<0.05)；B2F等級煙葉表現為湘煙7號>K326>云煙87，處理間無顯著性差異。

表2 不同品種煙葉物理特性、外觀與感官質量指標權重總分值及主要化學成分工業可用性指數

2.2 不同品種X2F、C3F和B2F煙葉主要化學成分指標CCUI

對X2F、C3F和B2F煙葉主要化學成分(淀粉、總糖、還原糖、煙堿、氮、鉀、氯)進行檢測和分析，計算還原糖與煙堿、鉀與氯、氮與煙堿含量的比值，采用模糊數學隸屬函數數據模型評價其可用性指數(CCUI)，結果見表2。X2F煙葉的CCUI表現為K326>湘煙7號>云煙87，C3F煙葉為K326>湘煙7號>云煙87；B2F煙葉為K326>云煙87>湘煙7號，但品種間均無顯著性差異。

2.3 不同品種X2F、C3F和B2F煙葉外觀質量指標

對X2F、C3F和B2F煙葉外觀質量指標(顏色、成熟度、結構、身份、油分、色度)進行評價，并計算其權重總分值(表2)。X2F煙葉表現為K326>湘煙7號>云煙87，C3F煙葉表現為K326>云煙87>湘煙7號，B2F等級煙葉表現為K326>湘煙7號>云煙87，品種間均無顯著性差異。

2.4 不同品種X2F、C3F和B2F煙葉感官質量指標

對X2F、C3F和B2F煙葉感官質量指標香氣質、香氣量、雜氣、刺激性、燃燒性、灰分、余味、濃度、勁頭進行評價，并計算其權重總分值(表2)。X2F煙葉表現為K326>湘煙7號>云煙87，C3F煙葉表現為K326>湘煙7號>云煙87，B2F煙葉表現為K326>湘煙7號>云煙87，品種間均無顯著性差異。

2.5 不同品種X2F、C3F和B2F煙葉主要致香物質含量

從表3可知，不同品種煙葉主要致香物質含量不同。X2F煙葉中，茄酮含量表現為K326>湘煙7號>云煙87，吲哚含量表現為K326=湘煙7號>云煙87，新植二酸含量表現為K326>湘煙7號>云煙87，類胡蘿卜素降解產物總含量表現為K326>湘煙7號>云煙87，中性致香物質總含量表現為K326>湘煙7號>云煙87。C3F煙葉中，茄酮含量表現為K326>湘煙7號>云煙87，吲哚含量表現為K326=湘煙7號>云煙87，新植二酸含量表現為K326>湘煙7號>云煙87，類胡蘿卜素降解產物總含量表現為K326>湘煙7號>云煙87，中性致香物質總含量表現為K326>湘煙7號>云煙87。B2F煙葉中，茄酮含量表現為K326>湘煙7號>云煙87，吲哚含量表現為K326>湘煙7號=云煙87，新植二酸含量表現為K326>湘煙7號>云煙87，類胡蘿卜素降解產物總含量表現為K326=湘煙7號>云煙87，中性致香物質總含量表現為K326>湘煙7號>云煙87。

2.6 不同品種X2F、C3F和B2F煙葉主要質量指標綜合評價

表4為不同品種煙葉的物理特性指標、外觀質量指標、感官質量指標、CCUI的綜合評價權重總分值，X2F、C3F和B2F煙葉均表現為K326>湘煙7號>云煙87。

表4 不同品種X2F、C3F和B2F煙葉主要質量指標綜合評價權重總分值

3 討論

研究[12，15-16]表明，不同品種烤煙的生物特性和生理特性均差異明顯。K326系McNair30×NC95雜交選育而成；云煙87系以云煙2號為母本，K326為父本雜交選育而成，湘煙7號系從組合(YZ206-MO-10×K326)×K326中選育而成。從親緣關系上看，湘煙7號和云煙87均有來自K326的基因，但三者間依舊存在遺傳基因上的差異，因此對同一生態環境條件的適應性不同，導致其生長發育特性、煙葉成熟和烘烤特性以及烤后煙葉質量均不同[16-18]。同時，由于不同基因型烤煙在移栽期、施肥量及氮磷鉀比例等栽培技術上有各自的特點，采取相同的栽培技術和管理措施，也可能影響其生長發育及田間質量[19]，而田間質量的差異，進一步影響煙葉的烘烤質量[18-20]。

本研究結果表明，裝煙后將風機開到最大檔吹3～5 h后點火(下部和中部煙葉)，點火后采用低溫低濕烘烤工藝，使得下部煙葉變黃8成、中部煙葉變黃9成、上部煙葉變黃9～10成，通過慢變黃、慢排濕，使煙葉中的淀粉等碳水化合物、蛋白質和脂類物質在酶作用下得以充分降解與轉化，提高煙葉的外觀與感官質量，改善煙葉物理性狀與主要化學成分指標的協調性，增加致香物質含量，最終提升煙葉品質。K326不同部位烤后煙葉的物理特性指標、CCUI、外觀和感官質量綜合質量評價權重總分值均最高，可能是因為在相同生態環境條件及栽培技術措施下，K326生態適應性最好，其生長發育較好，煙葉物質積累與轉化優于其余品種，深層次的原因還需進一步探討。

4 結論

在湖南張家界植煙區域，相同成熟度標準采收和低溫低濕烘烤工藝下，烤后煙葉物理特性指標、CCUI、外觀和感官質量等綜合質量評價權重總分值均表現為K326>湘煙7號>云煙87。本研究結果可為K326、云煙87及湘煙7號品種在本煙區的種植及采收與烘烤提供參考。