新中温中湿烘烤工艺下不同采收方式对烟叶质量的影响

陆 超，蒋 南，刘伊芸，刘光辉，姚雪梅，肖 波，张 震，胡亚杰，李迪秦*

（1湖南农业大学，长沙 410128；2邵阳市烟草公司隆回县分公司，湖南隆回 422200；3广西中烟工业有限责任公司，南宁 530001）

烤烟上部烟叶约6片，占整株烟叶质量的1／3左右，对产量、品质及工业可用性影响较大［1～3］。上部烟叶质量主要受温度、降水、移栽期、密度、采收方式、采收成熟度、烘烤工艺等的影响［4～11］。由于不同植烟区生态环境条件及栽培技术管理措施、烟叶成熟中后期降水及土壤和环境湿度、烟农技术水平等存在差异，所产上部烟叶内含物、厚度及含水量等必然存在差异。采用现有中温中湿烘烤工艺对上部烟叶进行烘烤，烤后烟叶仍然存在“叶片偏厚及结构紧密、颜色较暗、焦油含量偏高、烟叶化学成分协调性较低、香气质和香气量偏低”等问题［12～15］，尤其是南方烟区问题更加突出，一定程度上制约了烟叶质量及其工业可用性的提高［16］。

根据隆回烟区生态环境条件，针对本区上部烟叶采用的中温中湿烘烤工艺存在的不足［10，17］，在设定适宜的采收成熟度标准的基础上，通过研究新中温中湿烘烤工艺下不同采收方式对烤后上部烟叶产质量的影响，以期为山地植烟区上部烟叶采用适宜的采收方式提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验在湖南省隆回县进行。试验点海拔460 m，地势较为平坦，肥力中等，土壤有机质含量13.5～14.1 g／kg，碱解氮 120.5～123.2 mg／kg，有效磷12.9～13.1 mg／kg，速效钾 114.6～120.5 mg／kg，pH值5.5～5.8。供试烤房为标准的密集式烤房。供试烤烟品种‘K326’由湖南省烟草公司提供，2015年12月25日播种，2016年3月30日移栽，株行距0.5 m×1.2 m，8月5日终采，单株留叶数18片。

1.2 试验设计

试验采烟区面积3.1 hm2。以田间长势、生长整齐度及采收成熟度基本一致为选择烟株的标准。去顶叶以后，对上部6片烟叶从上往下分别用1～6数字标注，烟叶成熟时采收。本试验设置2个处理。处理1（T1）：顶1～3叶（高位叶）一次性采收，顶4～6叶（低位叶）一次性采收；处理2（T2）：上部6片烟叶一次性成熟采收烘烤。3次重复。烟叶的采收成熟标准如表1所示，本试验中温中湿烘烤工艺的温湿度参数见图1。

大田施肥及相关的栽培管理技术措施均按照当地优质烟叶栽培方案进行。

表1 上部烟叶成熟采收标准Table 1 M aturity and harvesting standard of the upper tobacco leaves

图1 烘烤工艺温湿度参数Fig.1 Temperature and hum idity parameters of the curing technology

1.3 测定项目及方法

1.3.1 物理特性指标

每个处理随机抽取平衡水分后的上部橘黄二级（B2F）烟叶15片两份备用，其中一份使用FA2104B电子天平称取单叶重和去梗后的重量，以其平均值作为单叶重和含梗率。另一份用直径1 cm的圆形打孔器，在每片烟叶主脉两侧同一位置打2个圆片共30个，然后将圆片放置在称量瓶中称重，计算叶片密度和单位叶面积质量；将称量瓶放于恒温干燥箱中，在105℃下烘2 h，计算烟叶含水率。

单位叶面积质量（g／cm2）＝圆片重／（20·π·R2）

叶片密度（g／cm3）＝单位叶面积质量／叶片厚度

烤烟含水率 ＝［（烤前样品重 －烘干后样品重）／烤前样品重］×100%

1.3.2 烟叶外观质量评价

烟叶外观质量分为“颜色、成熟度、结构、身份、油分和色度”6项指标，按照10分制打分（总分值60分），然后参照文献［18］将上述指标分别赋权30%、25%、15%、12%、10%、8%，计算权重得分，分值越高，表明烟叶外观质量越好。

1.3.3 烟叶感官质量评价

烤后取1～3叶位和4～6叶位上部橘黄二级（B2F）烟叶，对烟叶“香气质、香气量、杂气、浓度、刺激性、劲头、余味”7个指标，按照10分制打分［19］，参照文献［20］将上述指标分别赋权 21.43%、21.42%、14.29%、7.14%、7.14%、14.29%、14.29%，计算权重得分，分值越高，表明烟叶感官质量越好（表2）。

表2 烟叶感官质量评价指标及评分标准Table 2 Smoking quality evaluation index and scoring standard

1.3.4 主要经济性状指标测定及经济效果指数（ECI）计算

每个处理单独采烤，烤后称重，采烤后按照GB 2635－1992分级并划分等级。按照当年烟叶收购价计算均价与产值，运用效果测度模型与指数法，根据上等烟比例、均价、产量和产值4项经济性状指标构建经济效果指数（ECI）［21］。作为烟叶经济性状综合评价依据，ECI值越大，经济性状越好。

1.3.5 烟叶化学成分检测及化学成分可用性指数（CCUI）计算

每个处理选取有代表性的上部橘黄二级（B2F）烟叶2.5 kg，采用San＋＋（荷兰SKALAR公司）流动分析仪，测定其主要化学成分指标。分别参照YC／T 159－2002、YC／T 160－2002、YC／T 161－2002、YC／T 217－2007、C／T 217－2007和YC／T 162－2002测定烟叶总糖、还原糖、烟碱、总氮、钾和氯含量，计算还原糖／烟碱、氮／碱、钾／氯值。建立隶属函数，将各主要化学成分指标原始数据转换成0.1～1.0的无量纲数值，计算烤烟化学成分可用性指数（CCUI）。CCUI越大，表明烟叶主要化学成分的工业可用性越好［19，21］。

1.3.6 烟叶中性挥发性香气成分测定

参照文献［21］，测定烤后上部橘黄二级（B2F）烟叶的石油醚提取物、类胡萝卜素香气物及其降解产物、非酶棕色化反应产物及芳香族氨基酸裂解产物等的含量。

1.4 数据处理

采用Excel 2007和SPSS17.0对试验数据进行处理。

2 结果与分析

2.1 不同处理烟叶主要物理性状比较

从表3可知，按照1～3叶位和4～6叶位分两次采收烘烤后，T1处理的低位叶单叶重、开片度、含梗率、平衡含水率均显著高于高位叶，厚度、叶密度则显著低于高位叶。比较两个处理发现，T1的单叶重显著高于T2，厚度和叶密度则低于T2，但差异不显著；开片度高于T2；含梗率显著低于T2。上述结果表明，新中温中湿烘烤工艺下，试验区上部烟叶分次采烤烟叶的物理指标略优于一次性采烤烟叶。

表3 不同处理B2F烟叶物理特性Table 3 Physical characteristics of B2F of different treatments

2.2 不同处理烟叶外观和感官质量比较

2.2.1 烟叶外观质量

从表4可知，T1处理烟叶外观质量综合得分表现为低位叶显著高于高位叶；T1处理各项指标的均值显著高于T2处理。表明在本烟区，正常年份下（7月份降雨量正常）按照叶位分两次采烤的烟叶外观质量优于一次性采烤，且低位叶质量优于高位叶。

表4 不同处理B2F烟叶外观质量评价结果Table 4 Sensory quality value of B2F of different treatments

2.2.2 烟叶感官质量

烟叶的香气质、香气量、杂气、浓度、刺激性、劲头、余味等指标是评价烟叶质量的重要指标［15］。由表5可知，T1处理的各项指标均值均显著高于T2处理，且低位叶各项指标均显著高于高位叶，表明分次采烤有利于上部烟叶感官质量的提高。

表5 不同处理B2F烟叶感官质量评价结果Table 5 Total scores of smoking quality of B2F of different treatments

2.3 不同处理烟叶主要经济性状指标及经济效果指数（ECI）比较

烟叶的上等烟比例、均价、产量和产值及经济效果指数（ECI）是评价烤烟生产经济效益和经济价值的重要指标，其中，ECI值越大表明烤烟的经济效益越好，经济价值越高［5，15］。从表 6可知，T1处理烟叶的各项指标均值均显著高于T2处理，其中上等烟比例、均价及产值分别显著提高6.98%、9.13%和16.57%，烟叶平均经济效果指数（ECI）显著增加5.3，且低位叶各项指标值显著高于高位叶。

表6 不同处理B2F烟叶主要经济性状指标及经济效果指数（ECI）Table 6 Econom ic traits and econom ic character index of different treatments

2.4 不同处理烟叶主要化学成分指标及其可用性指数（CCUI）

烟叶的主要化学成分指标及其可用性指数（CCUI）是一个较为客观全面评价烟叶主要化学成分协调性的指标，CCUI值越大，说明烟叶主要化学成分指标协调性越好，烟叶质量越高［17，19］。从表7可知，T1处理B2F烟叶的总糖、还原糖、钾含量显著高于T2处理，而氮含量显著低于T2处理，T1处理的CCUI值显著高于T2处理，且中低位叶CCUI值显著高于高位叶，表明分两次采烤有利于烟叶CCUI值的提高，烟叶主要化学成分协调性趋好。

表7 不同处理B2F烟叶主要化学成分指标及其可用性指数Table 7 Chem ical component indicators＆its chem ical components usability index of B2F of different treatments

2.5 不同处理烟叶主要香气物含量

烟叶香气物含量是评价烟叶质量及烟叶工业可用性的重要指标，一般香气物含量越多，表明烟叶质量越好，其工业可用性越高［4］。从表8可知，T1处理B2F烟叶的主要香气物总量均显著高于T2，T1中低位叶各项指标均高于或显著高于高位叶。表明分次采烤有利于提高上部烟叶的香气物含量，改善烟叶质量。

表8 不同处理香气物质总量Table 8 Content of aroma substances of flue－cured tobacco under different treatments

3 结论与讨论

在湘中山地植烟区，采用新中温中湿烘烤工艺，在确保烟叶充分成熟的基础上，对上部烟叶分次采烤有利于烟叶质量的提升；分次采烤时，低位叶经济效果指数与化学成分可用性指数较高位叶分别高5.4和2.2，表明在烟叶成熟度达到9成以上时，分两次采烤可以有效提高烟叶的产质量、经济效果指数和化学成分可用性指数。

袁芳等［9］研究表明，在顶1～3叶叶面绿黄至淡黄，60%～80%的叶片叶面落黄，其2／3以上的主脉变白，顶4～6叶叶面黄色程度较为接近，顶2与顶5叶的SPAD值无显著差异时，上部烟叶一次性采烤，烟叶产质量及工业可用性较好。许自成等［1］研究表明，常规上部烟叶分次采收和一次性采收，使顶部2～3片烟叶难以正常成熟，易导致烤后青筋和浮青烟增多，烟叶工业可用性低，提出了“顶1～3叶的叶面绿黄－淡黄，主脉变白达1／2以上”作为烤烟上部6片烟叶一次性采烤的成熟度标准。雷捌金等［17］认为，尽管一次性带茎采收烘烤可显著提高上部烟叶的质量和可用性，但其对烟叶成熟中后期土壤和大气环境湿度要求较高，生产中难以落实。上部烟叶烘烤时常出现变黄慢、易干燥、易挂灰、难烘烤等现象［1，7］，因此烘烤工艺必须与烟叶采收成熟度和采收方式密切结合。

本研究认为，上部烟叶分两次采收更有利于烤烟经济效益的提高。但如何依据不同烟区生态环境条件、生产技术水平与烟叶采收成熟度标准和烘烤工艺，制定适合当地烟叶生产的成熟采收标准及匹配的烘烤技术工艺仍需进一步研究。