低温低湿烘烤工艺条件下不同烤烟品种烟叶质量特征差异

符昌武，覃潇，王祖福，汤晓明，姚旺，成志军，祝利，姚少云，李迪秦

(1 湖南省烟草公司张家界市公司，湖南 张家界 427000； 2 湖南中烟工业有限责任公司，湖南 长沙 410014；3 湖南省烟草公司常德市公司，湖南 常德 415000； 4 湖南农业大学农学院，湖南 长沙 410128)

成熟鲜烟叶内含物同时受遗传基因、种植区域生态环境条件、栽培管理技术措施等影响，烤后烟叶质量与采收成熟度、烤房设备、烘烤工艺等密切相关[1-3]。烘烤时采用的烘烤工艺也因鲜烟质量不同而不尽一致[4-7]。目前，我省主要采用中温中湿三段烘烤工艺进行烟叶烘烤，该工艺的关键技术要点为：中温中湿变黄，慢速升温定色；延时干叶增香，弱风干筋保香；变黄期≥90%烟叶变黄。

相关研究表明，对于初熟、适熟、过熟的下部烟叶和适熟、过熟的中部烟叶，采用低温低湿烘烤工艺有利于提高烟叶烘烤质量；而对于初熟中部烟叶及适熟上部烟叶，采用中温中湿烘烤工艺较好[8-10]。与常规烘烤和三段式六步法烘烤相比，采用中温中湿烘烤工艺烘烤的K326，不同部位的烤后烟叶质量均最差，均价最低[9，11]。而对于红花大金元，中温中湿烘烤工艺较低温低湿烘烤工艺更有利于提高烟叶化学成分协调性、烟叶外观和感官质量[10]。对于K326中部和上部烟叶，相较于低温中湿和低温高湿烘烤工艺，低温低湿烘烤工艺更加容易使烟叶变黄[11]。

为了提高烟叶香气量、改善香气质，提升烟叶品质，前人开展了烤房建设、烘烤工艺技术等研究，但由于不同品种、不同部位的鲜烟成熟度和内含物等存在差异，采用的烘烤工艺也应不同。为此，本研究基于前人的烟叶调制经验，采用低温低湿烘烤工艺进行烘烤，对烤后烟叶主要化学成分、感官和外观质量、物理特性等品质指标进行综合评价分析，以评估同一生态环境条件下不同烤烟品种对烘烤工艺技术的响应程度，旨在为特定生态环境条件下不同烤烟品种提供较为适宜的烘烤工艺技术，实现烟叶质量和经济效益的提高。

1 材料与方法

1.1 试验地点与材料

试验在桑植县龙潭坪烟草站进行，供试烤烟品种为湘烟7号、云烟87和K326，每品种连片种植面积约3.33 hm2。播种期为2021年2月12日，移栽期为2021年5月7日(湘烟7号)和5月10日(K326和云烟87)，移栽的行株距为1.2 m×0.5 m。

施肥技术方案：基肥施有机肥1 800 kg/hm2、菜籽饼肥450 kg/hm2和烟草专用基肥825 kg/hm2；追肥施提苗肥45 kg/hm2、硝酸钾210 kg/hm2、硫酸钾270 kg/hm2。

以生物质颗粒燃料，采用气流上升式密集烤房和低温低湿烘烤工艺进行烘烤。该烘烤工艺主要核心技术要点为：下部、中部、上部烟叶烘烤的起点干球温度分别为34、35、36 ℃，湿球温度分别为32、33、34 ℃；点火后到变黄期的温湿度较现有中温中湿烘烤工艺低2～4 ℃。其变黄期的升温速率、稳温时间以及其余阶段的设置均与现有中温中湿烘烤一致。烤房设备设施由湖南鑫迪新能源科技有限公司生产并提供。

1.2 试验设计与处理

试验设3个烤烟品种处理：湘烟7号(T1)、K326(T2)、云烟87(T3)。按照同一成熟度标准(下部、中部和上部烟叶的SPAD值分别为25.8～27.1、23.5～25.4和23.5～25.1)采收，每品种各装30杆烟(20片/杆左右)，在烤房的上、中、下三层相同位置各挂10杆。

1.3 测定项目及方法

烤后每个品种分别取X2F、C3F和B2F烟叶各0.5 kg，参照GB/T451.3-2002、YC/T31-1996和YC/T152-2001，测定其厚度、平衡水含量、填充值、拉力、叶面密度等物理指标；参照蔡宪杰等[12]的方法对6个外观质量指标颜色、成熟度、叶片结构、身份、油分、色度进行评分(表1)，再分别赋权重30%、25%、15%、12%、10%、8%，根据权重计算总分值；参照李伟等[13]的方法，对感官质量指标香气质、香气量、杂气、刺激性、燃烧性、灰分、余味、浓度、劲头进行评分，并分别赋权重25%、15%、12%、13%、3%、3%、10%、10%、10%，根据评分和权重计算权重总分值。然后将每个处理的烟叶去梗、研磨并等分为3份，采用San++(荷兰Skalar公司)连续流动分析仪和火焰光度计法测定总糖与还原糖、烟碱、总氮、氯、钾含量，并计算糖碱比、钾氯比和氮碱比，再采用模糊数学隶属函数的数据模型评价其可用性指数(CCUI)。参照周冀衡等[14]的方法，采用GC-MS/SIM色谱分析法测定主要致香物质含量，再NIST库检索定性。对烟叶的化学成分指标工业可用性指数、外观质量与感官质量及物理特性指标依次分别赋值20%、10%、60%、10%，计算权重总分值[1]。以这4个指标的权重总分值作为评价烟叶综合质量优劣的指标。

1.4 数据统计及分析

采用SPSS14.0统计软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 不同品种X2F、C3F和B2F烟叶主要物理特性指标

从表2可知，不同品种X2F、C3F和B2F烟叶主要物理特性指标(厚度、叶面密度、拉力、填充值、含梗率、平衡水率)的权重总分值表现不同。X2F等级烟叶表现为K326>云烟87>湘烟7号，K326显著高于其余品种(P<0.05)，其余品种间无显著性差异；C3F等级烟叶表现为K326>湘烟7号>云烟87，云烟87显著低于K326(P<0.05)；B2F等级烟叶表现为湘烟7号>K326>云烟87，处理间无显著性差异。

表2 不同品种烟叶物理特性、外观与感官质量指标权重总分值及主要化学成分工业可用性指数

2.2 不同品种X2F、C3F和B2F烟叶主要化学成分指标CCUI

对X2F、C3F和B2F烟叶主要化学成分(淀粉、总糖、还原糖、烟碱、氮、钾、氯)进行检测和分析，计算还原糖与烟碱、钾与氯、氮与烟碱含量的比值，采用模糊数学隶属函数数据模型评价其可用性指数(CCUI)，结果见表2。X2F烟叶的CCUI表现为K326>湘烟7号>云烟87，C3F烟叶为K326>湘烟7号>云烟87；B2F烟叶为K326>云烟87>湘烟7号，但品种间均无显著性差异。

2.3 不同品种X2F、C3F和B2F烟叶外观质量指标

对X2F、C3F和B2F烟叶外观质量指标(颜色、成熟度、结构、身份、油分、色度)进行评价，并计算其权重总分值(表2)。X2F烟叶表现为K326>湘烟7号>云烟87，C3F烟叶表现为K326>云烟87>湘烟7号，B2F等级烟叶表现为K326>湘烟7号>云烟87，品种间均无显著性差异。

2.4 不同品种X2F、C3F和B2F烟叶感官质量指标

对X2F、C3F和B2F烟叶感官质量指标香气质、香气量、杂气、刺激性、燃烧性、灰分、余味、浓度、劲头进行评价，并计算其权重总分值(表2)。X2F烟叶表现为K326>湘烟7号>云烟87，C3F烟叶表现为K326>湘烟7号>云烟87，B2F烟叶表现为K326>湘烟7号>云烟87，品种间均无显著性差异。

2.5 不同品种X2F、C3F和B2F烟叶主要致香物质含量

从表3可知，不同品种烟叶主要致香物质含量不同。X2F烟叶中，茄酮含量表现为K326>湘烟7号>云烟87，吲哚含量表现为K326=湘烟7号>云烟87，新植二酸含量表现为K326>湘烟7号>云烟87，类胡萝卜素降解产物总含量表现为K326>湘烟7号>云烟87，中性致香物质总含量表现为K326>湘烟7号>云烟87。C3F烟叶中，茄酮含量表现为K326>湘烟7号>云烟87，吲哚含量表现为K326=湘烟7号>云烟87，新植二酸含量表现为K326>湘烟7号>云烟87，类胡萝卜素降解产物总含量表现为K326>湘烟7号>云烟87，中性致香物质总含量表现为K326>湘烟7号>云烟87。B2F烟叶中，茄酮含量表现为K326>湘烟7号>云烟87，吲哚含量表现为K326>湘烟7号=云烟87，新植二酸含量表现为K326>湘烟7号>云烟87，类胡萝卜素降解产物总含量表现为K326=湘烟7号>云烟87，中性致香物质总含量表现为K326>湘烟7号>云烟87。

2.6 不同品种X2F、C3F和B2F烟叶主要质量指标综合评价

表4为不同品种烟叶的物理特性指标、外观质量指标、感官质量指标、CCUI的综合评价权重总分值，X2F、C3F和B2F烟叶均表现为K326>湘烟7号>云烟87。

表4 不同品种X2F、C3F和B2F烟叶主要质量指标综合评价权重总分值

3 讨论

研究[12，15-16]表明，不同品种烤烟的生物特性和生理特性均差异明显。K326系McNair30×NC95杂交选育而成；云烟87系以云烟2号为母本，K326为父本杂交选育而成，湘烟7号系从组合(YZ206-MO-10×K326)×K326中选育而成。从亲缘关系上看，湘烟7号和云烟87均有来自K326的基因，但三者间依旧存在遗传基因上的差异，因此对同一生态环境条件的适应性不同，导致其生长发育特性、烟叶成熟和烘烤特性以及烤后烟叶质量均不同[16-18]。同时，由于不同基因型烤烟在移栽期、施肥量及氮磷钾比例等栽培技术上有各自的特点，采取相同的栽培技术和管理措施，也可能影响其生长发育及田间质量[19]，而田间质量的差异，进一步影响烟叶的烘烤质量[18-20]。

本研究结果表明，装烟后将风机开到最大档吹3～5 h后点火(下部和中部烟叶)，点火后采用低温低湿烘烤工艺，使得下部烟叶变黄8成、中部烟叶变黄9成、上部烟叶变黄9～10成，通过慢变黄、慢排湿，使烟叶中的淀粉等碳水化合物、蛋白质和脂类物质在酶作用下得以充分降解与转化，提高烟叶的外观与感官质量，改善烟叶物理性状与主要化学成分指标的协调性，增加致香物质含量，最终提升烟叶品质。K326不同部位烤后烟叶的物理特性指标、CCUI、外观和感官质量综合质量评价权重总分值均最高，可能是因为在相同生态环境条件及栽培技术措施下，K326生态适应性最好，其生长发育较好，烟叶物质积累与转化优于其余品种，深层次的原因还需进一步探讨。

4 结论

在湖南张家界植烟区域，相同成熟度标准采收和低温低湿烘烤工艺下，烤后烟叶物理特性指标、CCUI、外观和感官质量等综合质量评价权重总分值均表现为K326>湘烟7号>云烟87。本研究结果可为K326、云烟87及湘烟7号品种在本烟区的种植及采收与烘烤提供参考。