采烤方式对三门峡烤烟上部叶质量的影响

王志军, 杨洋, 关卫东, 李致新, 常剑波*, 苏永士, 徐敏, 符云鹏*, 张小全

(1.河南省烟草公司 三门峡市公司, 河南 三门峡 472000; 2.河南农业大学 烟草学院, 河南 郑州 450046;3.河南省烟草公司, 河南 郑州 450000)

优质烤烟上部烟叶具有组织结构疏松、叶片柔软、杂气少、香味浓度高等特点, 是生产低焦油卷烟的主体原料[1]。美国的烤烟上部叶比腰叶同等级价格高约15%; 巴西的上部烟叶价格比腰叶高约3%[2]。目前, 我国烤烟上部烟叶存在叶片较厚, 组织结构紧密、僵硬, 颜色不均匀, 油分不足, 淀粉、烟碱含量偏高, 糖碱比较低, 香气量不足, 青杂气或枯焦气较重, 总体可用性不高, 难以在一、二类卷烟配方中大量使用, 造成卷烟产品结构提升与烟叶原料供应矛盾突出[2-5]。因此, 提高烤烟上部叶质量和可用性已成为我国烟草行业急需解决的主要问题之一。影响烤烟上部叶质量的因素很多, 生态条件、栽培措施、采收成熟度和调制方法均对其质量具有较大的影响, 其中上部叶调制方法不当是影响其质量的重要因素之一。不同采烤方式, 由于其烘烤过程中失水速率不同[4], 烟叶酶活性高低及持续时间有差异, 影响到烟叶中大分子物质降解程度, 最终导致烟叶内在化学成分不同[5]。王晓宾等[4]研究表明, 烤烟上部叶带茎烘烤过程中烟叶的失水速度明显低于对照烟叶, 淀粉含量整体上要低于对照烟叶, 但带茎烘烤烟叶的烤后烟叶总糖和还原糖含量低于不带茎烘烤。赖秀清等[6]研究表明, 与常规分片采收烘烤相比, 烤烟上部4 ～8 片叶带茎烘烤使上等烟比例提高10 百分点, 总糖和还原糖含量降低, 烟碱和钾含量升高。彭佳宇等[7-8]研究均发现, 带茎烘烤的烟叶较常规分片采收烟叶更疏松、柔软, 颜色更均匀, 烟碱、总糖和还原糖含量均低于常规采收烘烤, 但化学成分更加趋于协调, 烤后烟叶感官质量明显改善。

三门峡是河南省优质烤烟产区之一, 但近年来由于生态条件、栽培措施及烘烤设备的变化, 烤烟上部叶依然存在含青、组织结构欠疏松、淀粉含量偏高、香气量不足、可用性不高等现象, 难以在高档卷烟配方中大量应用, 造成上部叶收购比例下降, 也严重影响了烟农和烟草行业的经济效益。许多研究表明, 上部叶带茎烘烤是解决上部叶这些问题的有效措施之一。关于上部叶带茎烘烤在国内其他产区研究应用较多, 而在河南烟区研究较少。本试验研究上部叶带茎烘烤对其经济性状、质量性状的影响, 旨在为进一步提高上部叶质量及烟农的经济效益提供理论依据和技术参考。

1 材料与方法

1.1 试验地点及试验材料

试验在三门峡卢氏县沙河乡留书岭村烤烟示范田进行, 种植品系为云烟87 (三门峡烟草公司提供)。试验地面积2 hm2, 栽培管理措施按照三门峡优质烤烟生产技术规范进行。初花期打顶, 每株留叶22 片。中部叶采收后, 留上部6 片叶进行试验。待上部叶充分成熟采收。

试验设2 个处理, 每个处理一个炕房。CK,常规采收烘烤 (常规烘烤), 即上部6 片叶成熟后一次性采收, 编烟、装炕、烘烤; T1, 带茎采收烘烤 (带茎烘烤), 即上部6 片叶成熟后一次性带茎砍收, 编烟、装炕、烘烤。

每个处理在炕房上、中、下层代表性区域各选6 杆烟做标记, 上、中、下各2 杆烟为一个重复,每杆叶片数一致。各处理在三门峡烤烟烘烤技术规范的基础上, 根据烟叶变化适当调整烘烤工艺。

1.2 测定指标与方法

1.2.1 烤后烟叶经济性状

烘烤结束后, 每个处理取标记的18 杆烟, 解杆后称重, 并记录产量, 按照标准GB 2635—1992对烤烟进行分级, 统计各处理烟叶产量、上等烟比例、中等烟比例, 并按照当年收购价格计算烟叶均价及产值。

1.2.2 烤后烟叶外观质量

各处理取烘烤后代表性烟叶样品2 kg 进行外观质量评价, 参照文献[9] 对颜色、成熟度、叶片结构、身份、油分、色度进行赋分, 各指标最大标度为10, 权重依次为0.30、0.25、0.15、0.12、0.10、0.08。由中国烟草职工进修学院和河南农业大学5 位分级专家进行评价。

1.2.3 烤后烟叶化学成分

恒心是我们取得一定成果的必要手段，没有恒心将一事无成。阅读对一个人的学识积累有很好的帮助作用，有恒心的阅读者会在阅读中体会到快乐，而没有恒心的阅读者不但没有快乐，反而觉得阅读是一种负累。高职学生由于基础薄弱，在阅读时往往表现得没有耐心，尤其是遇到生僻单词的时候，他们的畏难情绪与逃避心理便加重，他们懒得查阅相关的工具书，也没有动力去分析句子的结构；遇到不懂的文章，他们也没有决心去弄懂，因为大环境下的学生基础薄弱，比较懒惰，抱着“随便”的心理，所以他们的理解能力处于比较低的水平。

各处理取调制后B2F、C3F 烟叶样品各1.0 kg分析其化学成分。按照YC/T 159—2019、YC/T 160—2013、YC/T 161—2002、YC/T 162—2011、YC/T 217—2007、YC/T 216—2007[10-15]

测定总糖、还原糖、烟碱、总氮、氯、钾、淀粉含量 (质量分数), 所用仪器为AA3 型流动分析仪 (德国BRAN+LUEBBE 公司)。

1.2.4 烤后烟叶中性香味物质

由河南农业大学烟草行业烟草栽培重点实验室同时采取蒸馏萃取 (SDE)、GC/MS 测定烤后烟叶中性香味物质含量 (质量分数), 具体测定方法参照文献[16]。

1.2.5 烤后烟叶感官质量

各处理取调制后B2F 烟叶样品进行感官质量评价。烟叶感官质量参照YC/T 415—2011[17]进行, 由河南中烟工业有限责任公司技术中心7 名评吸专家进行评吸, 各指标最大标度为9。按照中国烟草种植区划[9]烤烟感官质量评价指标体系赋权,香气质、香气量的权重为0.30, 杂气的权重为0.08, 刺激性的权重为0.15, 余味的权重为0.17,感官质量总分为各指标与权重乘积之和再乘以11.1。

2 结果与分析

2.1 不同处理对烤后烟叶经济性状的影响

由表1 可知, 带茎烘烤上部叶的产量较CK 有所降低, 但差异不显著。与CK 相比, 带茎烘烤显著提高了上部叶上等烟比例、均价及产值。

2.2 不同处理对烤后烟样外观质量的影响

由表2 可知, 带茎烘烤的B2F 烟叶在颜色、成熟度、叶片结构、油分、色度方面均优于CK 烟叶; 带茎烘烤的C3F 烟叶在颜色、叶片结构、油分、色度方面分值高于CK, 但叶片身份得分比对照稍有降低。带茎烘烤的B2F、C3F 烟叶外观质量总分分别比CK 提高2.90、1.25 分。由此可知,带茎烘烤明显改善了烤烟上部叶的外观质量。

表2 不同处理烤后烟叶外观质量比较

2.3 不同处理对烤后烟叶化学成分的影响

由表3 可知, 与CK 相比, 带茎烘烤的C3F 烟叶总糖、还原糖、总氮和烟碱含量显著降低, 钾含量、钾氯比、糖碱比提高, 但差异不显著; 带茎烘烤的B2F 烟叶还原糖含量与CK 近乎相同, 但淀粉、总糖、烟碱、总氮和氯含量显著降低, 钾含量及钾氯比、糖碱比显著提高, 说明带茎烘烤可以提高上部烟叶化学成分的协调性。

表3 不同处理对烤后烟叶化学成分的影响

2.4 不同处理对烤后烟叶中性香味物质含量的影响

由表4 可知, 与CK 相比, 带茎烘烤可以促进烟叶叶绿素、类胡萝卜素的降解, 明显提高烤后烟叶叶绿素降解产物新植二烯的含量及类胡萝卜素降解产物的含量, 其中B2F、C3F 类胡萝卜素降解产物总量分别较对照提高5.98%、19.74%; 带茎烘烤提高了烟叶苯丙氨酸类降解产物的含量, 大幅度提高了类西柏烷类降解产物茄酮含量, 中、上部叶提高幅度分别达43.31%、112.77%; 带茎烘烤的烟叶梅拉德反应产物的含量稍有降低, 这对确保烟叶色度有利。带茎烘烤提高了C3F、B2F 烟叶中性香味物质总量, 尤其是对B2F 烟叶中性香味物质含量提高效果更好。

表4 不同处理烤后烟叶中性香味物质含量 单位: μg·g-1

2.5 不同处理对上部烟感官质量的影响

由表5 可以看出, 带茎烘烤烟叶的香气质、烟气细腻程度改善, 香气量和烟气浓度提高, 杂气和刺激性降低, 总体感官质量得到明显提高, 其中C3F、B2F 烟叶感官质量总分分别较 CK 增加1.6、1.4。

表5 不同处理烤后烟叶感官质量比较

3 讨论与结论

采烤方法对烤烟上部叶具有明显影响。本研究表明, 与烤烟上部6 片叶一次性摘叶烘烤相比, 上部6 片叶一次性带茎采收烘烤降低了烟叶产量, 但显著提高了上等烟、上中等烟的比例和均价, 进而烤烟产值提高, 这与刘洪华等[18-19]研究结果一致。带茎烘烤由于在烘烤过程中烟茎中的水分可以平衡烤房内的湿度, 可以有效地缩小烟叶正反两面的色差, 烤青烟、挂灰烟及杂色烟比例也显著降低, 进而提高了上等烟及上中等烟比例、均价, 虽然产量稍有降低, 但产值依然提高。谢鹏飞等[20]研究表明, 上部5 片叶带茎一次性采收的烤后烟叶均价和产值较对照有所降低, 与本研究结果不一致, 这可能与种植区域、品种等不同造成烟叶烘烤特性不同有关。

本研究表明, 上部6 片叶一次性带茎采收烘烤显著降低了烟叶淀粉、总糖和烟碱含量, 这与彭佳宇等[7-8,21]的研究结果基本一致。这是因为带茎烘烤茎秆中的自由水向叶片内转移, 在烘烤的24 ～48 h 内带茎烟叶的失水速度要明显低于不带茎烟叶[4], 在烘烤的60 h 内烟叶淀粉酶活性总体高于不带茎烟叶[22], 有利于淀粉等大分子物质的充分降解及烟碱的氧化分解, 因而降低了淀粉和烟碱的含量; 总糖的降低可能与带茎烘烤在变黄期(40 ℃之前) 呼吸强度较高、呼吸消耗过多有关[23-24]。许自成等[19]研究认为, 带茎烘烤提高了上部叶总糖和还原糖含量, 与本研究结果不同, 可能与鲜烟素质不同有关。本研究表明, 上部6 片叶一次性带茎采收烘烤提高了钾含量、糖碱比和钾氯比, 烟叶化学成分的协调性提高, 这与前人研究[6-8]结果一致。带茎烘烤烟叶钾素的提高一方面存在茎、叶间物质运输[4], 另一方面与烟叶干物质损耗增加、单叶重降低有关[6,8]。

烤烟叶中性香味物质含量与烟叶香气密切相关。本研究表明, 与CK 相比, 上部叶带茎烘烤提高了烟叶苯丙氨酸类降解产物、类胡萝卜素的降解产物、叶绿素降解产物新植二烯、类西柏烷类降解产物茄酮的含量及中性香味物质总量, 这与代丽等[25]研究结果基本一致。这可能是由于带茎烘烤较高的呼吸强度为大分子物质的降解、中性香味物质的形成等物质代谢提供了充足的能量供应, 有利于提高烟叶品质[23-24]。