上部烟叶片结构对烟叶品质和可用性的影响

马彩娟 吴彦辉 常建伟 王冬 王俊杰 许卫民 申洪涛

摘  要：為进一步改善上部烟叶品质和工业可用性，运用感官分析技术，将许昌地区烤烟上部充分成熟烤后烟叶叶片结构进一步细分为疏松、尚疏松、稍密、密、紧密，研究不同档次叶片结构对烟叶品质和工业可用性的影响。结果表明，随着叶片结构由紧密到疏松，烟叶外观品质趋好，疏松最好，尚疏松次之;物理特性趋于适宜，其中疏松和尚疏松叶片密度显著降低;主要化学成分含量和协调性趋于适宜，其中疏松和尚疏松叶片蛋白质含量显著降低，还原糖含量和总糖含量有所提高，且疏松叶片淀粉含量显著降低，糖碱比逐步提高趋于适宜;评吸质量总体评价由中偏下至较好，其中疏松最好，尚疏松次之;工业企业可用性逐步提高，其中叶片结构疏松、尚疏松在一类高档卷烟配方中的可用比例分别为100%、85.71%;叶片结构稍密的烟叶质量一般，主要可用在二、三类卷烟配方中;叶片结构为密和紧密的烟叶质量较差，只能用在四、五类卷烟配方中。不同叶片结构档次的实物样品可以作为培训、指导专业分级、烟叶收购等工作的依据，更是复烤加工中片选不同可用性烟叶的有效参考。

关键词：烤烟;上部烟;叶片结构;品质;可用性

中图分类号：TS411          文章编号：1007-5119（2019）04-0048-08      DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2019.04.008

Influence of Leaf Structure on Quality and Industrial Usability of Upper Leaves

MA Caijuan， WU Yanhui， CHANG Jianwei， WANG Dong， WANG Junjie， XU Weimin， SHEN Hongtao

（1. Xuchang Tobacco Company of Henan Province， Xuchang， Henan 461000， China; 2. China Tobacco Corporation Henan Province Company， Zhengzhou 450000， China; 3. Henan Tobacco Staff Training Centre， Xuchang， Henan 461000， China; 4. China Tobacco Henan Industrial Co.， Ltd.， Zhengzhou 450000， China）

 In order to improve the quality and industrial usability of upper leaves and to study the impact of different leaf structure，  leaf blade structure of the top six leaves of tobacco plants in Xuchang was divided into groups of loose， slightly loose， slightly dense， dense， very dense.. The relationships between leaf structure of different grades and appearance quality， physical characteristics， chemical composition and sensory quality were studied. The results showed that， when the leaf structure changed from tight toward loose， the appearance quality became better， and the loose leaf was the best， followed by the slightly loose leaf. And the physical property tended to be suitable， and the blade density of loose and slightly loose leaves reduced significantly. The chemical composition tended to be suitable， and the protein content of loose and slightly loose leaves reduced significantly， and the total and reducing sugar content increased. The loose leaf’s starch content reduced significantly and sugar/alkali ratio rose gradually. The sensory quality was among the lower middle to good level， and the loose leaf was the best， followed by the slightly loose leaf. The industrial usability rose gradually， and the ratio of loose and slight loose leaf in class I cigarette formula was 100% and 85.71% respectively. The tobacco quality with slight dense structure was medium， which was usually used in class II and III cigarette formula. The tobacco quality with dense and very dense structure was poor， which were only used in class Ⅳ and Ⅴ cigarette formula. The tobacco samples with different leaf structure can be used in training， professional grade guidance， tobacco purchasing， receiving， and the leaf structure is available characteristic index of appearance quality in selecting usable tobacco in redrying and processing.

： flue-cured tobacco; upper tobacco leaf; leaf blade structure; quality; availability

叶片结构是烟叶细胞组织的一种状态，表示烟叶细胞之间结合和构造的疏密程度，在一定程度上反映了烟叶内含物质的变化状况，是烟叶细胞发育状况和内含物质协调状况的外观反映，与烟叶成熟度和烟叶质量有着直接密切的关系。叶片结构是反映烟叶质量的一个外观因素，在烟叶分级因素中排名第二，是衡量烟叶质量、评定烟叶等级的重要依据，是烟叶质量判定中不可或缺的重要因素，在实际分级中必须予以正确运用。

烤烟上部叶包括上二棚和顶部的6～7片烟叶，占单株总产量的30%～45%，在烟叶原料生产中占有十分重要的地位。但目前我国上部烟叶在卷烟配方中存在可用性较差、利用率偏低的问题，造成工业库存，产区滞销。究其原因，主要是我国上部烟叶普遍存在叶片结构紧实、身份较厚、成熟度不够的问题，导致其化学成分不协调、刺激性大、杂气较重，不适合在一、二类卷烟中做配方。鉴于上述情况，近年来许昌市烟草公司与河南中烟联合开展了上部4～6片烟叶充分成熟一次采收的研究，研究表明上部烟充分成熟后，烤后烟叶香气质、香气量增加，余味明显改善，可用性显著提高，河南中烟能够将其用于高档品牌“天叶”配方中，并且已经在实际生产中形成规模效应。为此，本研究从影响烟叶质量的主要品质因素叶片结构入手，运用感官分析技术，对叶片结构进行进一步拆分细化，制作参比样，研究不同结构档次烟叶的外观质量、物理特性、化学成分、感官质量，并由河南中烟进行可用性测试，旨在探讨上部烟叶叶片结构对烟叶品质和工业可用性的具体影响，并据此制作实物样品，为上部烟叶的生产、收购、工商交接和复烤片选提供技术依据。

1  材料与方法

1.1  试验地基本情况

试验于2017年在许昌市襄城县紫云镇里川示范园进行，烤烟品种为中烟100，面积3.33 hm。供试土壤为黄棕壤，基础土壤肥力养分状况为：有机质17.1 g/kg，pH 6.34，速效磷24.77 mg/kg，速效钾132.73 mg/kg，铵态氮96.77 mg/kg，硝态氮40.67 mg/kg。

1.2  试验田生产关键技术

栽培关键技术。试验田实施绿肥掩青和膜下小苗移栽，移栽时间4月18日，行距1.2 m，株距0.55 m，施腐殖酸饼肥300 kg/hm、烟草专用肥375 kg/hm、重过磷酸钙150 kg/hm、硫酸钾225 kg/hm、硝酸钾60 kg/hm，折合纯氮施用量为52.5 kg/hm，（N）∶（PO）∶（KO）=1∶2∶4.5，其他田间栽培管理措施按当地最优化措施进行。

留叶成熟采收。打顶留叶后，烟株有效叶20～24片;中部叶采收后，试验田95%以上的烟株留4～6片上部烟叶;上部4～6片烟叶比常规上部成熟烟叶推迟10 d采收，即顶部第一片叶主脉全白发亮和侧脉的2/3发白，葉面以黄为主，叶面皱缩，黄色成熟斑等充分成熟特征明显时，上部4～6片烟叶一次采收。

烘烤关键技术。按照“三段式”烘烤工艺进行烘烤，适当延长变黄期时间，保证上部烟叶变黄程度达到十成黄，杜绝各种带青现象（包括主脉、支脉、侧脉带青，浮青等）。

1.3  试验样品制作

1.3.1  不同叶片结构档次样品的制作  成立评价小组：评价小组由7名成员组成，包括3名河南中烟原料部烟叶评级技师和高级技师、4名许昌市烟草公司烟叶评级技师。

评价小组在讨论过程中将叶片结构因素细分为疏密度、软硬度、弹性、韧性、表面粗糙度、叶面皱缩度、孔隙度和透光度等，并一致认为烟叶细胞的排列疏密程度更能反映烟叶的外观与内在品质。烟叶叶片组织内细胞排列的稀疏与稠密程度即为疏密度，用细胞排列孔度的大小来表示。烟叶疏密度采用触觉与视觉相结合的方法判断。

根据信俊峰制作参比样的方法，评价小组以烟叶疏密度作为叶片结构档次划分的感官因子，将

上部烟叶样品划分为疏松、尚疏松、稍密、密、紧密五个档次，并对各个档次的参比样赋予特征描述（见表1、图1）。

1.3.2  样品筛选  按照上述叶片结构档次分别制作样品，样品充分涵盖上部4～6片叶中各个叶位的烟叶，每个档次样品3 kg。

1.4  试验样品分析

1.4.1  外观质量分析  由上述7名人员对上部充分成熟烟叶样品5个不同结构档次的烟叶外观质量进行评价，主要指标是颜色、色度、成熟度、油分、身份、弹性、柔软度等。

1.4.2  物理特性测定  随机抽取5个不同档次的烟叶测定物理特性，主要指标包括叶片厚度、叶面密度、含梗率、平衡含水率、拉力等。厚度采用电动厚度仪测量方法测量，其他指标采用郭建华等的方法测定。

1.4.3  化学成分分析  随机抽取5个不同档次的烟叶各10片，放入烘箱内，在40 ℃的条件下干燥6 h，然后粉碎过40目筛，从每个混匀的样品中分次取0.25 g进行常规烟叶化学成分分析，3次重复。总糖、还原糖按YC/T159—2002进行测定，总氮、总植物碱、钾、氯分别按照YC/T161—2002、YC/T160—2002、YC/T217—2007、YC/T162 —2011进行测定，并计算糖碱比、钾氯比、两糖比、氮碱

比。按文献[12-13]的方法测定蛋白质和淀粉含量。

1.4.4  感官评吸质量分析  将5个不同档次的平衡含水率测定后的烟丝经过恒温恒湿回潮、卷制，制成（900±15）mg/支、长度为85 mm/支的单料烟支。经平衡箱平衡水分后，由7名专业评吸人员组成的评吸小组对试验烟样的感官质量进行评价。按照Q/CTQTC67—2017“九分制”单料烟评吸标准评价，包括香气质、香气量、浓度、杂气、劲头、刺激性、余味等7项指标，每项指标均为9分，0.5分一档，即以0.5分整倍数加减分。

1.4.5  工业可用性测试  测定上述项目后，将剩余各个档次的每一片烟叶进行随机编号，由河南中烟技术中心质量总监对所有叶片按其在不同类型卷烟配方中的可用性进行细致分类，计算不同叶片结构档次叶片数在不同类型卷烟配方中所占的百分比（以片数为单位计算百分比）。

1.5  数据处理

采用Excel、SPSS 22.0统计软件进行试验数据处理。

2  結  果

2.1  叶片结构对烟叶外观品质特征的影响

从表2看出，上部不同结构档次的烟叶，其颜色、色度、成熟度、油分、身份、柔软度等外观品

质特征有一定差异，随叶片结构由紧密到疏松，烟叶颜色由橘黄到深橘，色度由弱变强，成熟度由低到高，油分由少到多，身份由厚至中等，叶片柔软度由硬脆、僵硬变柔软、皱缩，弹性由差到好。整体烟叶外观品质逐步趋好。

2.2  叶片结构对烟叶物理特性的影响

从表3看出，上部不同结构档次的烟叶其物理特性有所不同，随叶片结构档次从紧密到疏松，烟叶身份厚度、叶面密度逐步减小，并趋于适宜，其中疏松和尚疏松叶面密度极显著减小。烟叶的含梗率、平衡含水率逐渐提高，拉力逐渐减小。说明随着叶片结构档次的变化，上部烟叶的内含物质充实程度也在发生变化，疏松档次烟叶内含物质转化充分，物理特性变好，有利于卷烟产品的加工。

2.3  叶片结构对烟叶化学成分的影响

从表4看出，上部烟不同结构档次烟叶主要化学成分含量差异不同，随着叶片结构档次由紧密到疏松，烟叶淀粉含量逐渐降低，并趋于适宜，其中疏松极显著降低;总糖、还原糖含量逐渐增加，并趋于适宜，其中疏松和尚疏松总糖极显著增加;蛋白质含量逐渐降低，其中疏松和尚疏松显著降低。其他化学成分含量差异不大。这说明叶片结构由紧密到疏松，烟叶主要化学成分含量趋于更适宜。同时，随着上部烟叶结构档次由紧密到疏松，烟叶总糖/烟碱和钾/氯均呈逐步提高趋势，还原糖/总糖呈逐步降低趋势，并趋于适宜;而总氮/烟碱几乎没有差异。说明上部烟叶片结构档次由紧密到疏松，烟叶主要化学成分协调性有所提高。

2.4  叶片结构对烟叶评吸质量的影响

从表5可以看出，上部烟不同结构档次烟叶对评吸质量有一定影响，叶片结构由紧密到疏松，烟叶评吸质量总体评价趋好，其中香气质、香气量、浓度、余味得分呈现逐步提高的趋势，而杂气、刺激性得分基本呈现逐渐减小趋势，总体以疏松和尚疏松较好。说明提高上部烟叶成熟度，提高叶片结构疏松度，有利于提高烟叶评吸质量。

2.5  不同叶片结构工业可用性测试

从表6可以看出，上部烟不同结构档次烟叶从紧密到疏松，可用在高档卷烟配方中的比例逐渐增加，可用在低档卷烟配方中的比例逐步降低。通过

工业测评，认为结构“疏松”的叶片100%、“尚疏松”叶片85.71%、结构“稍密”叶片4.61%可用在高端卷烟（批发价格在400元以上）配方中;“尚疏松”叶片14.29%、“稍密”叶片89.23%用在二、三类（批发价格在200～400元）卷烟配方中;结构“密”的叶片95.77%、“紧密”的叶片100%用在四类以下（批发价格在200元以下）卷烟配方中。这说明工业企业对于用在高端卷烟中上部烟叶片结构要求较严格，要达到“疏松”或“尚疏松”;而叶片结构为“密”或“紧密”的烟叶只能用在四类卷烟中;“稍密”烟叶主要用在二、三类卷烟中。

烟草叶片结构指标是烟草营养和发育状况的重要反映，也是重要的品质因素。付秋娟等通过建立叶片结构近红外速测数学模型得出，烟草叶片结构指标与单叶重和化学成分之间存在极密切的相关关系;刘大双等研究表明，叶片结构与糖碱比、钾呈极显著正相关，与烟碱、总氮呈极显著负相关，与总糖、还原糖呈显著正相关;张小利等认为，叶片结构与吸食品质定性综评及吸食品质的各个单项指标间的相关系数都达到极显著水平。本研究运用感官分析技术对充分成熟一次采烤上部烟叶的叶片结构进行重新细致划分，探究了上部烟叶片结构对烟叶品质和可用性的影响，结果表明，随着叶片结构由紧密到疏松，烟叶外观品质趋好，物理特性趋于适宜，主要化学成分含量和协调性也趋于适宜，评吸质量总体评价由中偏下至较好，工业企业可用性逐步提高，这与前人研究结果类似。在实际应用中，本研究为许昌“上六片”烟叶的开发应用提供了部分理论依据，利用上部烟不同叶片结构档次烟叶制作实物样品，工商双方能够更好地开展“上六片”烟叶分拣、收购、接收、复烤挑拣等培训、指导工作。

影响烟叶质量和等级划分的诸多因素中成熟度是核心，叶片结构是重点。一般认为，烟叶叶片结构与成熟度高度正相关，过伟民等和陈刚等通过研究叶片结构的细胞学变化规律也得出，随烟叶成熟度提高，烟叶表面细胞形状呈不规则变化趋势，细胞间隙逐步增大，叶片结构的疏松程度越来越高。在实际应用中，对烟叶成熟度的判断要借助于烟叶生长发育过程中表现出的其他外观特征和烟叶调制过程中伴随显现的外观特征来综合判断，而叶片结构作为一个易于感知和分类的因素，与成熟度密切相关，在上部烟实际收购、工商交接过程中，发挥着重要的作用，本文研究成果也直接证明了以叶片结构为核心进行上部烟质量分类的科学性。但不同上部烟叶质量差异的体现又不仅限于叶片结构单一因素上，在与河南中烟的深度交流中，双方一致认为应用在高端卷烟中的上部烟叶外观特征分级因素主要体现在“五严一宽”6个方面，即：对烟叶的“色”、“度”、“松”、“香”、“面”要严格要求，对“残伤”的限制要放宽。“色”指颜色，要求颜色达到橘黄-深橘黄;“度”指成熟度，要求田间达到充分或高度成熟，烘烤成熟度要求也较高;“松”指疏松，要求叶片结构达到疏松;“香”指香气，要求烟叶香气质好，香气量足，香味浓，闻香突出;“面”指叶面，要求烟叶叶面皱缩，颗粒多，弹性好;“残伤”，稍放宽残伤限制，大部分煙叶有明显成熟斑，部分有赤星病斑和焦尖焦边现象。

在实际生产中，为了获得疏松、成熟度好的“上六片”烟叶，一方面，要使烟株在大田中形成素质高、耐熟性好的健壮植株。地块选择时宜选择土壤肥力中等偏上，有机质含量较高的地块，同时适当增加氮肥用量，增施饼肥，使烟株中后期能持续得到营养供应，避免烟叶早衰;烤烟品种应配合选用耐肥、耐熟品种;田间落实各项标准生产技术，重点开展土壤保育、栽期提前、平衡施肥、揭膜培土、水肥调控、打顶后合理追施钾肥等;合理进行群体调控，培养筒型烟株;加大优化结构力度，使中下部叶4次采收结束。另一方面，要推迟上部4～6片烟叶采烤时间。宋莹丽等和陈刚等都认为在适量氮素营养水平下推迟5 d采收最佳，但结合许昌市具体生产经验，一般认为，要根据当时气候条件、烟叶营养状况，在上部4～6片烟叶正常成熟的基础上，再延长10 d左右采收。采收时限差异可能跟当地生态、品种、烟叶生长情况有关。许昌市“上六片”烟叶具体采收标准为：顶叶达到以黄为主，主脉全白发亮和侧脉的大部分（2/3以上）发白，茎叶角度接近直角，叶片弯曲呈弓形，叶面皱缩，叶面黄色成熟斑明显，允许从顶叶向下数第五、六片烟叶出现叶尖叶边枯焦现象。采收“上六片”烟叶时，须做到成熟叶片整株一次性采收，整块烟田可以分一次或两次采收。

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