成熟度对上部叶鲜烟素质和烤后烟叶质量的影响

曾宇

(吉安市烟草公司永丰分公司,江西 永丰 331500)

烤烟上部叶有5～7 片,是烟叶产质量的重要组成部分,高质量上部叶最能彰显优质烟叶的风格特征[1]。目前,烘烤后的上部叶组织结构不够疏松,杂色烟多,油分少,烟碱含量偏高,刺激性大,杂气重,香气量不足[2],使得上部叶工业使用价值低,这与上部叶采收时成熟度的把握和烘烤的影响有关。烟叶采收成熟度是指烟叶在田间的成熟程度,相关研究表明,烟叶的采收成熟度对烟叶品质有重要影响[3]。烟叶田间采收成熟度的把握也是烟叶生产中的关键环节,其影响并决定着烟叶的可用性[4]。为提高上部叶工业可用性,提高烟叶资源利用率,对上部叶进行成熟采收极为重要。当前关于提升上部烟叶质量,大量学者在采收方式、烘烤工艺、鲜烟采收成熟度等方面做了许多研究[5-12],然而关于不同成熟度的上部叶对应的鲜烟叶素质之间差异的研究尚不多见[13-15],鲜烟素质可作为鲜烟采收成熟度的内在基础与成熟度形成对应关系。因此,研究不同成熟度的上部烟叶对鲜烟素质的影响对于深层次揭示不同采收成熟度上部烟叶的烤后烟叶质量具有重要意义。本文以江西吉安烟区云烟87 为试验材料,研究了不同成熟度对上部鲜烟叶素质与烤后烟叶收缩率的影响,探讨不同成熟度上部烟叶的鲜烟素质特点与适宜采收的鲜烟成熟度外观特征,旨在为准确把握上部烟叶成熟采收标准提供理论依据,达到提高上部烟叶质量的目的。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验于2021 年7 月在江西省吉安市永丰县沿陂镇进行,供试品种为云烟87,土壤类型为棕壤,肥力中等,行距120 cm,株距50 cm,选取大田管理规范、长势均匀的烟田,选取上部 (倒3 叶位)烟叶为试验材料。

1.2 处理设计

按照当地生产实际,依据叶色黄绿和主脉变白程度设置3 个由低到高成熟度档次,即M1、M2、M3 处理:欠熟 (M1),叶色黄绿,叶片约50%落黄,主脉60%变白;适熟 (M2),叶色浅黄,叶片60%～70%落黄,主脉80%变白;过熟 (M3),叶色黄白,叶片约80%落黄,主脉100%变白。每个处理烟叶分别选取50 片用于暗箱试验,选取50片用于叶绿素相对含量 (SPAD) 值测定、烟叶干物质积累、水分含量情况等,另外分别选取100 片测量鲜烟叶长宽,并迅速编杆放入密集烤房中进行烘烤并测量烤后烟叶长宽。

1.3 性状测定

烟叶SPAD 值采用叶绿素仪502PLUS 分别测定叶尖、叶中、叶基3 个位置,取平均值。暗箱黄化褐变程度测定按照参考文献 [16] 的方法,在黑暗、不通风、室温环境下进行暗箱实验。每隔12 h 观察并记录烟叶的变黄变褐程度,直至所有烟叶均褐变达到30%为止。从开始变黄和开始变褐时进行统计,计算变黄指数 (变黄程度÷10÷观察次数) 和变褐指数 (变褐程度÷10÷观察次数)。

烟叶水分含量的测定,每个处理选取50 片烟叶,以片为单位将鲜烟叶主脉和叶片分割开来,分别称量鲜重后放置于恒温干燥箱中,在105 ℃下杀青15 min,随后于60 ℃下干燥至恒重,分别称量干重,计算含水率;分别测定主脉、叶片的含水率,并计算全叶含水率。

自由水、束缚水采用王传义[17]的方法进行测算,用直径0.5 cm 的打孔器,在烟叶主脉两侧对称打取小圆片20 片以上,并称量小圆片总质量m1,将小圆片放入盛有质量超过小圆片6 倍以上的浓度为60%的蔗糖溶液中浸泡6 h 以上,置于暗处,盖紧,以免水分散失,其间不时轻轻摇动,到预定的时间后,充分摇动溶液,将叶片取出,用湿纱布和滤纸吸去表面糖液,立即称重m2。叶片自由水含量=100% (m1-m2)/m1。

烤后烟叶收缩比例的测定,每个处理分别测量烘烤前100 片鲜烟叶长宽取均值 (L1,W1) 及烘烤后烟叶的长宽 (L2,W2),计算烘烤后烟叶的收缩比例,纵向收缩率=100% (L1-L2)/L1,横向收缩率=100% (W1-W2)/W1。

1.4 烤后烟叶外观质量评价

烤后烟叶的外观质量评价参照GB 2635—1992的方法。

2 结果与分析

2.1 不同成熟度上部鲜烟叶SPAD 值差异

SPAD 值可以反映烟叶色素含量,色素是影响鲜烟叶、烟叶烘烤的关键因素,其含量高低对烘烤过程中变黄的难易程度、变黄速率 (易烤性) 有较大影响[18]。由表1 可知,各处理SPAD值在同一片烟叶中均表现为叶基大于叶中,叶中大于叶尖,且叶中SPAD 值与叶片SPAD 均值之间的差异不大,因此,在生产、科研等工作中基本可以通过测定叶中SPAD 值来反映全叶的SPAD 均值。本试验的3 个处理中SPAD 值依次为M1>M2>M3,表明M1 叶绿素含量最高,M3叶绿素含量最低,M2 叶绿素含量居中。从烟叶烘烤特性中的易烤性来看,M3 易变黄,M1 不易变黄,M2 易烤性居中。

表1 不同成熟度上部鲜烟叶SPAD 值

2.2 不同成熟度上部鲜烟叶变黄变褐特性差异

由图1 可知,上部鲜烟叶随成熟度的升高,烟叶暗箱变黄时间逐渐变短,暗箱变黄时间长短依次为M1>M2>M3,3 个处理变黄速度均表现为慢-快-慢的方式;烟叶变褐速度逐渐加快,变褐3 成所用时间依次为M2>M3>M1。另外,从图1 中还可以看到M1、M3 处理在烟叶尚未完全变黄就开始变褐,M2 处理烟叶在变黄后间隔了12 h 才开始变褐。表2 中计算了各处理烟叶变黄指数和变褐指数,变黄、变褐指数越高表明烟叶变黄、变褐越快,反之越慢。各处理的变黄速度依次为M3>M2>M1,与表1 中的SPAD 值差异分析基本相符,各处理的变褐速度依次为M1>M3>M2。

图1 各处理上部鲜烟叶暗箱变色情况

表2 各处理上部鲜烟叶暗箱变色指数

基于上述分析可以判定M1 处理既不易烤也不耐烤;M3 处理易烤性好,耐烤性稍差;M2 处理易烤性较好,介于M1 和M3 之间,耐烤性也较好。从易烤性和耐烤性两个角度反映了M2 处理的烟叶烘烤特性最佳。

2.3 不同成熟度上部鲜烟叶对水分含量的影响

由图2 可知,随鲜烟叶成熟度的提高,全叶、叶片、主脉的含水量、束缚水的含量均呈降低趋势,自由水含量呈升高趋势。水分含量低会造成易烤性差而水分含量高又会造成烟叶在烘烤变黄后不易定色,因此,从烘烤的角度讲,适宜的含水量对烟叶烘烤相对有利。试验处理中M2 处理鲜烟叶含水量居中。

图2 不同成熟度上部鲜烟叶水分含量

2.4 不同成熟度上部鲜烟叶对烤后烟叶收缩率的影响

由图3 可知,上部不同成熟度鲜烟叶烤后纵向收缩率依次为M2>M3>M1,横向收缩率依次为M2>M1>M3。烤后烟叶收缩情况可能会对烟叶的疏松程度、弹性、填充值等有一定影响,本研究中M2处理烤后烟叶收缩情况较好。

图3 不同成熟度上部鲜烟叶的烤后烟叶收缩率

2.5 不同处理烤后烟叶外观质量评价

由表3 可知,不同处理烤后烟叶外观质量总体表现为成熟度以成熟为主,颜色橘黄、结构尚疏松、油分有、色度强,比较各处理的品质因素,可以发现颜色、油分指标表现为M2 最佳,M1 次之,M3 最差;成熟度、叶片结构、身份指标表现为M2、M3 处理明显好于M1;色度表现为M2 好于M1、M3。综合分析,M2 处理烟叶外观质量最佳。

表3 不同鲜烟成熟度上部叶烤后烟叶外观质量

3 小结与讨论

烟叶在成熟过程中,烟叶内的物质变化是一个动态过程,烟叶的质体色素在酶的作用下逐渐降解,显黄色的色素占比越来越高,大分子物质在各种酶的作用下降解为小分子物质,进而在外观上表现出落黄、发白、油分凸显等成熟特征,这些特征是当前烟叶采收工作中判断成熟度的一项重要依据。

不同烟叶成熟度的鲜烟叶,其鲜烟含水量、色素、变黄变褐特性均有所不同,本文结果表明,随着烟叶成熟度的提高,上部鲜烟叶色素含量逐渐减少,SPAD 值逐渐降低,自由水含量逐渐升高,束缚水含量逐渐降低,这与武圣江等[19]研究结果基本一致,但不同烟区、不同生态条件下的鲜烟素质指标也有一定差异。试验中根据各处理的烤后烟叶收缩程度和外观质量表现,发现随着鲜烟成熟度的提高,烟叶的质量呈先升高后降低的趋势,以成熟度为M2 的烟叶烘烤特性最佳,烤后烟叶收缩程度最高,外观质量最佳。因此,在吉安烟区,上部烟叶的采收成熟度可以描述为叶色浅黄,叶片落黄60%～70%,主脉变白80%;同时也可采用SPAD测量仪测量采收时上部烟叶的叶中部SPAD 值,在18.5 左右即可采收。