新引烤烟品种云烟105烘烤特性研究

李豪，喻会平，郜军艺，赵二卫，袁锦峰，陈吉珩，张勇刚，艾复清,3※

（1.贵州大学烟草学院，贵州 贵阳 550025；2.贵州省烟草公司毕节市公司，贵州 毕节 551700；3.贵州大学贵州省烟草品质研究重点实验室，贵州 贵阳 550025）

烘烤特性是烟叶在烘烤过程中表现出的“易烤性”和“耐烤性”等重要指标的综合评价，是烤烟烘烤工艺调控的关键依据[1]。影响烟叶烘烤特性的因素有品种遗传[3-5]、栽培技术[6,7]、烟叶着生部位[8,9]和成熟度[10]等因素，其中品种是对烘烤特性影响最重要的性状[11]。云烟105是云南省烟草农业科学研究院以云烟87为母本、以CF965为父本，经系谱选育，于2012年通过审定的烤烟品种，在云南综合表现较好[12-14]。近年来该品种作为新引（后备）品种在全国大部分烟区相继开展适应性研究[12-21]。曹玉杰[12]、夏贤仁[13]和吴兴富[14]等在云南、福建及四川等地研究表明，云烟105品种稳定性、适应性和经济性状均表现较好。郑宏斌[19]、魏忠秋等[20]在贵州对云烟105的研究也得到了相似的结果。但是目前对该品种的研究主要集中在其适应性和栽培技术方面[12-23]，而对其烘烤特性研究尚未见报道。因此本研究以云烟87为对照，通过暗箱和烘烤试验，研究云烟105的主要烘烤特性，旨在为云烟105烘烤工艺改进提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料

供试品种：云烟87、云烟105；研究部位为中部叶。

试验地点：试验于2021年在贵州省毕节市大方县六龙镇烟草科技园进行。该地为亚热带湿润季风气候，年平均气温在11.8℃，平均降水量为1 155 mm，日照时数为1 311.2 h。试验地土壤类型为黄壤，全氮1.33 g/kg，碱解氮88.37 mg/kg，有效磷22.31 mg/kg，速效钾131.26 mg/kg，有机质22.47 g/kg，pH 6.55。

1.2 试验设计

暗箱试验：按照行业标准YC/T 311－2009烤烟品种烘烤特性评价[24]设计可放6片烟叶的暗箱两个，两个品种各选取适熟中部烟叶6片，放在处于室温下的暗箱中，每12 h取出烟叶置于采光好的同一地方进行观测，观察记录在室温、避光条件下叶片变黄、变褐情况、颜色参数变化和SPAD值变化。试验重复3次。

密集烘烤试验：按“贵州省密集烘烤技术”[25]进行烘烤，将两个品种适熟中部烟叶挂杆烘烤。从烟叶烘烤开始（记作0 h）每8 h取样一次直至定色结束；每次取样6片，一半用于烟叶的水分、SPAD值和常规化学成分的测定，另一半用于PPO活性的测定。试验重复3次。

1.3 试验要求

烟叶采收成熟度叶面综合变黄程度60%左右，主、支脉变白2/3左右，略有勾尖；采收叶位为第8～10有效叶位；烘烤试验挂牌烘烤，每个品种各9竿，上、中、下层各3竿（即3个重复）。

1.4 主要栽培技术

采用漂浮育苗，4月15日井窖式移栽，种植密度16 500株/hm2，施肥量为纯氮105 kg/hm2，N、P2O5、K2O比为1:1.5:2.5，基追肥比例为7:3，有效留叶数18片，其他生产技术按当地优质烟叶栽培技术进行。

1.5 测定项目与方法

1.5.1 烟叶变黄变褐特性 烟叶变黄变褐特性按“烤烟品种烘烤特性评价”[24]进行判断，其中变黄特性反映烟叶易烤性，变黄10成时间72～84 h为较好，84～108 h为中等，大于108 h为较差；变褐特性反映耐烤性，变褐3成时间大于120 h为较好，84～120 h为中等，小于84 h为较差。

变黄指数和变褐指数按参考文献[11]根据测定次数（n）、变黄成数（Y）、变褐成数（B）求得变黄指数（YI）和变褐指数（BI）。

变黄指数：YI=Y/n，指数值越大，变黄越快，易烤性越好。

变褐指数：BI=B/n，指数值越大，变褐越快，耐烤性越差。

1.5.2 烟叶颜色、SPAD值变化 利用CR-10便携式色差计（日本，柯尼卡美能达）测定暗箱烟叶颜色参数值[26,27]。两个品种各取6片烟叶，在烟叶两侧的叶尖、叶缘和叶基共6点测量，取其平均值。色差仪从亮度值L（0～100表示由黑到白的变化）、红度值a（绿色为负值，黄色为正值，表示由绿到红的变化）、黄度值b（蓝色为负值，黄色为正值，表示由蓝到黄的变化）3个方向三维立体评价烟叶颜色，并自动计算彩度c值（纯度值，表示含色的多少）和色调H值（颜色的基本特征）。

利用SPAD-502PLUS叶绿素仪（日本，柯尼卡美能达）测定并记录烟叶SPAD值[28]。从放入暗箱中开始每12 h及烘烤过程每8 h取出测量SPAD值。两个品种各取6片烟叶，在烟叶两侧的叶尖、叶缘和叶基共6点测量，取其平均值。

1.5.3 水分变化 采用杀青烘干法测定烟叶水分变化情况。失水速率指单位时间内烟叶水分损失量；失水均衡性指变黄期和定色期前期失水速率之比，中部烟叶在1.0～1.3范围易烤性较好[24]。

1.5.4 烟叶多酚氧化酶活性 采用邻苯二酚氧化分光光度法测定[24]，烟叶烘烤过程PPO活性以每克烟叶样品每分钟内吸光度值（OD398）变化1.00为1个酶活性单位（U）。以烘烤过程中24 h、48 h、72 h、96 h烟叶PPO活性的平均值来评价烟叶耐烤性，中部叶在0.3 U以下耐烤性较好，0.3～0.4 U之间耐烤性中等，0.4 U以上耐烤性较差。

1.5.5 烟叶常规化学成分 将烘烤过程每16 h取样1次，每次6片，置于恒温箱中105℃杀青15 min，然后降至80℃烘干后去除主脉粉碎待测。烟碱采用紫外分光光度计法、总糖、还原糖采用砷钼酸比色法及总氮采用凯氏定氮法测定[2]。

1.5.6 数据分析 采用Microsoft office 2019进行数据处理和制图，采用DPS 9.01进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 暗箱条件下烟叶变黄、变褐特性

从图1和表1可以看出，暗箱条件下两个品种烟叶变黄速度均呈现出先慢后快的规律；相对于云烟87，云烟105在24 h前变黄速度略慢，24～60 h时变黄速度较快，60 h以后二者基本接近；两个品种完全变黄都在72 h左右，变黄指数也无差异，说明两品种易烤性相当，均符合易烤性较好的要求。

图1 烟叶暗箱条件下变黄、变褐特性Fig.1 Characteristics of yellow and brown tobacco leaves in dark chamber

表1 暗箱条件下烟叶变黄、变褐指数Table 1 Yellowing and browning Index of tobacco leaves in dark chamber

两个品种烟叶变褐速度均呈现出先快（84～108 h）后慢（108～132 h）再快（132～144 h）的趋势；变褐3成时间云烟105为132 h，较云烟87提前12 h；变褐指数两个品种无显著差异，说明两个品种耐烤性均较好，但云烟105相较于云烟87稍易变褐些。

2.2 暗箱条件下烟叶颜色及SPAD变化

由表2可知，两品种烟叶变黄过程L、a值呈现出不断上升的趋势；b、c值呈不断增加然后下降的趋势，其中云烟105在48 h达到最高值，较云烟87早12 h时，此后两品种均逐渐下降；H值呈现出逐渐减小的趋势。至烟叶完全变黄时云烟105的L值高于云烟87，a、b、c值小于云烟87，H值两个品种无显著差异；综合来看，云烟105整体烟叶颜色较云烟87更亮白，红、黄颜色与云烟87相比偏低。

表2 暗箱条件烟叶变黄过程颜色值及SPAD值变化Table 2 Color and SPAD value changes of tobacco leaves when they turn completely yellow in dark chamber

两个品种SPAD值差异较小，呈不断下降的趋势；云烟105从12 h开始SPAD值下降较快，云烟87从24 h开始下降较快，至60 h左右两个品种SPAD值基本稳定，缓慢下降；两个品种完全变黄时SPAD值在1.21～1.36。

续表

2.3 烘烤过程烟叶水分变化

由图2可知，烘烤过程烟叶水分散失规律相似，均呈现出先慢后快的趋势；从开始烘烤至40 h较慢，40～96 h变快，96～144h下降速度更快；开始烘烤至定色结束（144 h）云烟105含水率下降了66.23%，失水速率0.46%/h，与云烟87较为接近；失水均衡性云烟105为0.39，云烟87为0.42，二者均小于1.0～1.3易烤性较好的标准，其原因可能是本研究与标准所采用的烘烤设备及烘烤工艺不同有关。

图2 烘烤过程烟叶水分变化Fig.2 Moisture changes of tobacco leaves during curing process

2.4 烘烤过程烟叶SPAD值变化

由图3可知，烘烤过程烟叶SPAD值变化规律相似，呈现出“慢 快 慢”的下降趋势；云烟105的SPAD下降速度变黄中期前略快于云烟87，40～64 h略慢于云烟87，64 h后二者均下降较少，基本稳定；至72 h云烟105的SPAD值下降总量约90.8%，与云烟87较为接近，符合易烤性较好的评价标准[24]；变黄过程SPAD值下降速率为0.94%/h左右，与云烟87较为接近，但二者均小于评价标准[24]的1.25%/h，其原因同样源于设备与烘烤工艺。

2.5 烘烤过程烟叶PPO活性变化

由图4能够看出，两个品种烘烤过程烟叶PPO活性规律相似，呈现出“双峰曲线”。

图4 烘烤过程烟叶PPO活性变化Fig.4 PPO activity changes of tobacco leaves during curing process

两个PPO活性高峰分别出现在88 h及128 h；云烟105两个活性峰值均高于云烟87，说明其在烘烤过程中较云烟87易褐变，这与暗箱变褐速度的结果相吻合；至定色期结束（144 h）烘烤过程中的PPO均值云烟105为0.32 U，云烟87为0.27 U，基本符合耐烤性较好的要求。

2.6 烘烤过程烟叶主要化学成分含量变化

由表3可知，在烘烤过程烟叶烟碱、总氮和钾含量均呈现出缓慢上升的态势，总糖与还原糖含量表现为“慢 快 慢”的增长规律；两品种化学成分在变黄期变化较快，定色期变化较慢，其中云烟105总糖、还原糖含量在变黄期分别增长了191.82%和211.19%，而定色期仅增长了11.23%和2.65%，变黄期增幅约是定色期的17倍和80倍，烟碱、总氮和钾含量在变黄期分别增长了12.21%、0.53%和17.27%，而定色期仅增长了6.78%、3.19%和6.28%，说明变黄期是化学成分主要变化时期，但定色期依然有小幅度的变化，且烟碱、总氮及钾含量在烘烤过程中相对稳定变化较小；两个品种的烟碱、总氮和钾含量无显著差异，还原糖与总糖含量云烟105高于云烟87，但均满足优质烟要求。

表3 烘烤过程烟叶主要化学成分含量变化（%）Table 3 Main chemical components changes of tobacco leaves during curing process(%)

3 讨论

颜色值和SPAD值可以反映烟叶颜色和质体色素含量的变化。武圣江等[29]研究表明，各烤烟品种烟叶L、a、b、c和H值在0～48 h逐渐增加，72 h后L、b、c和H逐渐减小，a值继续增加。本研究发现两个品种暗箱变黄过程中烟叶L、a值不断增加，H值逐渐减小，b、c值在48～60 h前不断增加，此后逐渐减小，这与武圣江的研究规律相似，但L、a值48 h后仍呈现不断增加，H值整个过程为不断减小的趋势，b、c值的减小提前了12～24 h，这可能与品种特性及部位差异有关[30]；另外，本研究中云烟105与云烟87相比，L、H值较大，a、b值较小，说明云烟105烤后烟叶颜色稍偏浅，对烤后烟叶桔黄烟率有一定影响，因此应注意烘烤变黄温湿度及时间的调控。

本研究两个品种烟叶失水均衡性（0.39、0.42）均低于烘烤特性评价标准（1.0～1.3），SPAD值下降速率（0.94%/h）也略低于标准（1.25%/h），其原因可能是本研究与标准所采用的烘烤设备及烘烤工艺不同有关，标准采用的是小型电烤箱烘烤研究，变黄时间短，仅48 h左右，而本研究采用的是大型密集烤房进行密集烘烤，变黄时间较长，达72～96 h，故导致本研究结果高于或低于评价标准，但根据本研究变黄速度和脱水干燥速度综合评价，云烟105与云烟87易烤性均属于较好的范围。王传义[31]及贺帆等[32]研究表明不同烘烤设备和条件下，烟叶烘烤特性各不相同，本研究结果也与前人观点相吻合。

本研究是使用SPAD叶绿素仪无损快速检测烟叶叶绿素相对含量来替代研究标准中叶绿素降解的，有诸多研究[29,33]表明，通过SPAD叶绿素仪检测烟叶叶绿素相对含量并以此为依据进行烘烤特性评价是较为客观可行的。

PPO在酶促褐变反应中起催化作用，其活性的高低与烟叶耐烤性密切相关[34-36]。本研究烟叶烘烤过程PPO活性呈现双峰曲线，其原因是随着烘烤进程，烟叶细胞结构逐渐受到破坏，PPO活性开始升高，到变黄后期出现第一个峰值，此后随着恒温（42℃）峰值逐渐下降，但烘烤至定色后期，随着温度的进一步升高，PPO的活性也随之提高，此时如果湿度控制不当则易出现烟叶褐变。另外，研究中云烟105的PPO均值（0.32 U）略高于云烟87（0.27 U），说明，云烟105可能烘烤过程中更容易诱发褐变，因此云烟105烟叶在烘烤中应更注重温湿度尤其是定色期湿度的控制以提高烟叶质量[37]。

4 结论

暗箱条件下两个品种烟叶变黄时间均较短，满足易烤性较好的要求；云烟105变褐3成略快于云烟87，但都在耐烤性较好范围；两品种烟叶颜色值、SPAD值变化规律相似，但完全变黄时云烟105的L值显著高于云烟87，而a、b、c值显著低于云烟87；烘烤条件下（烘烤过程）两个品种烟叶水分变化规律相似，失水均衡性虽低于于烘烤特性的标准要求，但满足易烤性较好的要求；两个品种烟叶烘烤至72 h时SPAD值下降总量＞90%，易烤性较好；PPO活性均值云烟105为0.32 U，略高于云烟87（0.27 U），耐烤性中等；云烟105除还原糖、总糖含量高于云烟87外，其他化学成分和云烟87接近，两者主要化学成分均满足优质烟要求。整体表现，云烟105易烤性较好，与云烟87相当，而耐烤性属于中等—较好范畴，略差于云烟87。