不同采收方式对上部烟叶烘烤中生理变化的影响

2017-11-04 09:46马留军杨吉张保全陈小翔崔庆伟郑登峰曹廷茂刘琼李峥
天津农业科学 2017年10期
关键词:色素

马留军++杨吉++张保全++陈小翔++崔庆伟++郑登峰++曹廷茂++刘琼++李峥

摘 要:针对上部烟叶难烘烤、易挂灰等问题,探讨不同采收方式烟叶在烘烤过程中生理变化,为提高烘烤质量提供参考。以烤烟品种红花大金元上部叶为试验材料,测量不同采收方式烟叶烘烤过程中的呼吸强度、组织水和色素含量的变化,并对烤后烟经济性状进行分析。结果表明烘烤过程中带茎采收相比逐片采收失水困难,两片叶带茎较四片叶带茎易失水;呼吸强度表现为四片叶带茎高于两片叶带茎,逐片采收烟叶的呼吸强度最低;色素降解速率为逐片采收烟叶慢于两片叶带茎,四片叶带茎降解速率最快;带茎采收烟叶烤后烟上中等比例较高。表明带茎采收能加快烘烤过程中烟叶变化,使叶片变黄和失水趋于协调,有助于提升烟叶品质。

关键词:带茎采收;组织水;色素;呼吸强度

中图分类号:TS44 文献标识码:A DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2017.10.016

Effects of Different Harvesting Methods on Physiological Changes of Upper Leaves during Tobacco Curing

MA Liujun1, YANG Ji2, ZHANG Baoquan1, CHEN Xiaoxiang1, CUI Qingwei1, ZHENG Dengfeng3, CAO Tingmao3, LIU Qiong3, LI Zheng2

(1. China Tobacco Zhejiang Industrial Limited Company,Hangzhou, Zhejiang 310004, China; 2. College of Tobacco,Henan Agricultural University, Zhengzhou, Henan 450002, China;3. Bijie Tobacco Company of Guizhou Province, Bijie, Guizhou 551700, China)

Abstract:For the upper leaves difficult to bake, easy to hang ash and other issues. To investigate the physiological changes during curing process of tobacco leaves by different harvesting methods. It provided reference for improving baking quality.The upper leaves of flue-cured tobacco cultivar Hongda were used as experimental materials. The changes of respiration intensity, tissue water and pigment content in flue cured tobacco leaves under different harvesting methods were measured. And analyzed the economic characteristics of flue cured tobacco. The result showed harvesting with stem slower than slice harvesting in terms of water loss.Respiration rate showed four leaves and stems higher than two leaves and stems, and the respiration intensity of harvesting tobacco leaves was lowest. Pigment degradation rate showed the same trend. Harvesting with stemaccounts for a high proportion. Harvesting with stem could accelerate the change of tobacco leaf during curing. It could make yellowing of leaves and coordination of water loss. And it was beneficial forthe quality of tobacco leaves.

Key words:harvesting with stem; tissue water; pigment; respiration intensity

煙草是一种适应性较强的叶用经济作物[1-2],它作为一种特殊的嗜好性商品,其质量日益受到关注与重视,要求也日益增高[3]。作为上部叶,它对烟叶的产量和质量有着重大的影响。它占产量比例30~40%,随着卷烟工艺发展的需要,上部叶已经成为优质烟叶原料的重要来源,使用价值显著提高[4]。所以研究出更适合红花大金元上部烟叶的烘烤工艺迫在眉睫,以解决上部烟叶难烘烤、易挂灰等现象,提高上部烟叶的可用性,从而达到提高经济效益的目标。黄立栋等[5]对烤烟上部采用不同采收方法研究,认为上部烟叶逐片采收的烤后烟外观质量较差,化学成分不协调,评吸质量差,而上部叶一次性采收易于烘烤,烤后烟叶颜色鲜亮,很大程度地减少了褐色烟叶和挂灰烟叶,同时烟叶中化学成分变化较为协调,评吸质量提高,使上部叶的内外观质量得到提高。谭青涛等[6]的研究认为当中下部叶采收结束后,采用上部叶一次性的采收方式,和常规采烤方法相比能明显提高烤后烟叶的上中等烟比例。赵元宽[7]的研究认为带茎采收的烟叶在烘烤过程中可使茎秆中水分输送到烟叶内,从而延长了烟叶烘烤的变黄期这一过程,烤后烟叶两面颜色反差小,烘烤后的烟叶质量较好。许自成等[8]研究不同采收方式对烤烟上部烟叶内在品质的影响,结果显示,上部烟叶带茎采收烤后烟叶的化学成分较协调,可以明显提高上部叶的香气质量、外观品质和经济效益。徐建平等[9]研究一次性不带茎采收和带茎采收两种方法对烤烟上部烟叶的外观品质主要内在化学成分和经济效益的影响,结果表明与许自成等[8]的研究成果一致。董艳辉等[10]研究表明,上部4~6片叶带茎一次性采收烘烤对于改善烤烟上部烟叶外观质量、化学成分协调性和经济性状的效果较突出。带茎烘烤在烟叶中的应用主要存在于烤后样的内在品质、外观质量和感官评价等方面,对于烘烤过程中生理变化的研究鲜有报道。笔者研究不同采收方式烟叶在烘烤过程中不同时期的生理变化,为生产高质量的上部烤后烟提供正确的采收方式提供理论依据。endprint

1 材料和方法

1.1 试验材料

试验于2016年5—9月在贵州毕节浙江中烟云贵基地单元进行,试验地肥力中等。行株距为1.3 m×0.6 m,规模化管理。因当地土壤肥力条件好,降水较多,中上部烟叶出现明显的贪青晚熟现象。供试烤烟品种为红花大金元,由烟农综合服务农民专业合作社提供,红花大金元属于典型的清香型风格烤烟,产量中等,但品质优越,抗逆性强,需肥量少,适应性广,是云南大理的主栽品种。

1.2 试验方法

试验设置常规采烤(CK),两片叶带茎采烤(T1),四片叶带茎采烤(T2)共3个处理。在上部叶成熟后,CK处理上部叶4~6片叶一次性采烤,T1处理每个茎带两片叶,T2处理每个茎带4片叶,茎切口距离叶柄1~2 cm。按照当地中温中湿烘烤工艺进行烘烤,采收后取鲜样,在烘烤过程中每隔12 h取样1次,取样之后先测在1 L密闭容器中1 h的烟叶呼吸强度;称质量,杀青后测量水分含量变化;留样,磨碎过筛后保存,用于烟叶色素(类胡萝卜素、总叶绿素、叶绿素a、叶绿素b)含量的测定[1]。由于96 h后,烟叶叶片全干,主脉半干,所以不再进行水分、呼吸强度和色素的测量。

1.3 测定项目及方法

呼吸强度的测定在曹建康等[11]的气相色谱法基础上稍加改动;组织水的测定用时向东等[12]的烘干称重法;色素含量的变化采用丙酮提取分光光度法测量[13]。烤后烟叶根据42级国标进行分级,后统计均价、中上等烟比例等指标。

1.4 数据分析

试验数据用SPSS2.0进行统计分析,用Microsoft Excel 2010进行处理和作图,用新复极差法进行方差分析,显著性水平设定为P=0.05,用小写字母表示,极显著性水平P=0.01,用大写字母表示。

2 结果与分析

2.1 不同采收方式烟叶在烘烤过程中呼吸强度的变化

由图1可以看出,3种不同采烤方式烟叶的呼吸规律基本一致,随着烘烤进行,呼吸强度在总体上呈现出先变强后变弱再变强,最后呼吸强度急剧减弱的规律。在变黄和定色过程中CK烟叶的呼吸强度明显弱于带茎采收烟叶的呼吸强度,T1的呼吸强度与T2的呼吸强度相差不大,但T2烟叶在整个烘烤过程中比T1呼吸强度高,说明在变黄和定色过程中均为T2消耗的内含物质较多[14]。而在72 h后,T1呼吸强度下降速度快于T2的下降速度。96 h后,烟叶进入干筋期,叶片全干,主脉半干,呼吸强度几乎为零。

2.2 不同采收方式烟叶在烘烤过程中组织水的变化

由图2可以看出,随着烘烤过程的进行,烟叶水分含量呈逐渐减少的趋势,带茎采烤烟叶和常规采烤烟叶的含水量的变化基本一致,但又存在差异。常规采烤烟叶含水量的下降速度快于带茎采烤烟叶,带茎采烤方式含水量下降速度较慢可能是由于茎秆中的水分向叶片输送的缘故,使得叶片含水量下降速度慢于CK。尤其在定色期失水速度较快可以更利于叶片定色,为带茎采收烟叶烤后烟外观质量优于逐片采收烟叶外观质量提供了理论依据。

2.3 不同采收方式烟叶在烘烤过程中色素含量变化

从图3、4可以看出,在烘烤过程中各处理叶绿素含量均呈现不断下降的趋势。在烘烤开始后各处理的叶绿素快速降解,36 h前常规采烤的叶绿素含量明显高于带茎采烤,36 h后降解速度变缓慢,叶绿素含量基本保持不变。带茎采烤烟叶的叶绿素降解速度快与常规采烤烟叶,而T1处理中叶绿素降解速度慢于T2处理中叶绿素的降解速度。类胡萝卜素的含量也一直处于缓慢降解的过程,尤其在定色期,类胡萝卜素的含量基本不变。烘烤过程中各处理类胡萝卜降解规律与叶绿素降解规律基本一致。由于叶绿素的降解,使得类胡萝卜素等黄色素比例的增加促进了烟叶黄色的显现。这可以用类胡萝卜素与叶绿素含量比值的变化来表示[1,13]。由图5所示,不同采烤方式类胡萝卜素与叶绿素含量比值的变化规律基本一致。随着烘烤时间的进行,叶绿素与类胡萝卜素的含量比值逐渐升高,且在变黄中期快速增加,之后趋于缓慢。在变黄期中期,带茎采烤烟叶的类胡萝卜素与叶绿素含量比值增速明显大于常规采烤烟叶,在定色期的增速较CK缓慢,表明带茎采烤方式可以加快烟叶在变黄期的变黄速度,加快上部烟叶变黄,在定色期保持平稳的变黄速度,使烟叶较易定色,表明带茎采烤有利于红花大金元上部烟叶变黄率的提高。

2.4 不同采烤方式烤后煙叶经济性状比较

由表1可以看出,带茎采烤方式与常规采烤方式均价相比存在极显著差异,T2与CK相比,在均价上增加了5.02 元·kg-1,说明带茎烘烤可以提高烟农收益;而T2与T1相比,它们之间存在显著差异,表明T2的采烤方式与T1相比可使烟农获得更高的经济效益。带茎采烤的黄烟率均比常规采烤烟叶高,表明带茎采烤有利于提高烟叶在变黄期的变黄率,为烤后样质量的提升提供了可能,CK、T1和T2的烤后黄烟率均存在极显著性差异,表明四片叶带茎采烤变黄效果较好;带茎采烤烟叶的杂色烟比例均比常规采烤烟叶低,说明带茎烘烤可以有效减少杂色烟的比例,提高烟叶的可利用性,CK、T1和T2的烤后黄烟率均存在极显著性差异,表明四片叶带茎采烤的可利用性较高。可能由于带茎烘烤的烟叶叶片间距大,有较大的空间可以散失散失水分,所以带茎烘烤挂灰烟较少[15]。

3 讨 论

(1)3种不同采收方式烟叶的呼吸强度趋势基本一致,但带茎的呼吸强度更大,说明它消耗的内含物质多。而T1与T2相比,T2的呼吸强度更大,说明在这不同采收方式由于上部烟叶光照、水肥等都比较充足,通风良好,使得上部烟叶组织紧密,内含物质多,叶片厚,而呼吸强度大,使烟叶的化学成分减少,尤其是烟碱含量的减少,可以更好提高烤后烟内在质量。这与韩锦峰等[16]的研究成果一致。

(2)3个处理在烘烤过程中,水分散失的规律保持基本一致,都呈现变黄期失水慢,定色期失水快。CK处理烟叶含水量下降速度快于带茎采收烟叶,带茎采收烟叶含水量下降速度较慢可能是由于茎秆中的水分向叶片输送的缘故[17]。endprint

(3)带茎采收与逐片采收相比,叶绿素含量虽均呈现下降的趋势,但带茎采烤烟叶的降解速度快于常规采烤烟叶,类胡萝卜素的降解速度较慢,这与前人研究结果一致[18-19]。叶绿素与类胡萝卜素的含量比值逐渐升高,使得烟叶的黄色显现。在72 h时, CK处理烟叶的类叶比数值高于带茎采收处理,这与张树堂 [20]的研究成果存在一定的差异,可能是烟叶自身素质差异较大。

(4)經济性状综合体现了烟叶的整体质量。带茎采收的红花大金元上部烟叶明显提高了它的黄烟率、均价等,所以通过带茎采收的方式进行烘烤是可以改善和提高烟叶的内外在质量[21]。

4 结 论

由于红花大金元烤后烟易出现烤青、挂灰等现象[22-23],带茎采收方式与常规采收方式相比,黄烟率增加了12.84%而T1与T2相比,黄烟率降低8.41%。在3个处理中四片带茎采烤烟叶变黄率最高,杂色烟比例最低,且与两片带茎采烤烟叶和常规采烤烟叶存在极显著性差异,因此四片带茎采烤方式有效降低了烤青、挂灰等现象。所以T2处理的经济效益最高。在这3个处理中,四片叶带茎采收最优。但烤烟品种红花大金元上部叶在烘烤过程中最适宜留叶数有待进一步研究。

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