煙葉烘烤匹配性及烘烤工藝互換對煙葉品質(zhì)的影響
——以云煙116和云煙87為研究對象

馬 嘯，宗勝杰，敖 飛，付 華，馬浩波，孟智勇，殷善周，陳軍華，張松濤，胡麗濤*

(1.中國煙草總公司重慶市公司 豐都分公司，重慶 豐都 408200；2.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 煙草研究所，河南 許昌 461000；3.河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 煙草學(xué)院，河南 鄭州 450000)

烤煙品種是煙葉生產(chǎn)的基礎(chǔ)，也是影響烤煙質(zhì)量最主要的因素[1].各品種烤煙的烘烤特性不同，因此需要針對其烘烤特性采取相應(yīng)的烘烤工藝，從而最大程度地發(fā)揮品種優(yōu)勢.煙葉烘烤特性可分為易烤性和耐烤性2個方面，與親本基因型關(guān)系密切[2].研究[3]認(rèn)為，同一品種烤煙在不同烘烤工藝條件下，其烘烤過程中煙葉水分、生理活性及烤后煙品質(zhì)存在差異；不同品種烤煙在同一烘烤工藝條件下葉片失水速率[4]、變黃速率[5]、烤后煙品質(zhì)[3]也存在差異.由于不同烤煙品種基因型存在差異，因此在煙株生長過程中所采用的施肥[6]、打頂留葉[7]等常規(guī)農(nóng)藝操作不同，煙株的生長發(fā)育過程存在差別導(dǎo)致煙葉成熟狀態(tài)不同[8-10]，進(jìn)而影響煙葉成熟采收標(biāo)準(zhǔn)和烘烤工藝[11-13].

云煙116是由云南省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院選育的優(yōu)良品種，其綜合性狀好、經(jīng)濟(jì)效益高，適宜在南方煙區(qū)推廣種植[14]，截至2019年云煙116種植規(guī)模已達(dá) 29 080 hm2，居全國烤煙品種第6位[15]，目前已被廣泛種植于在云南[16]、貴州[17]、重慶[18]等地.為推廣并幫助重慶煙農(nóng)快速掌握云煙116烘烤技術(shù)，本研究以重慶豐都主栽品種云煙87為對照，開展暗箱和烘烤工藝試驗來確定云煙116與云煙87的烘烤匹配性，為云煙116烘烤工藝在云煙87工藝基礎(chǔ)上改進(jìn)提供參考.

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2020年度在重慶市豐都縣太平壩開展，植煙土壤為沙壤土，有機(jī)質(zhì) 26.6 g/kg、堿解氮 118.0 mg/kg、有效磷 71.6 mg/kg、速效鉀 408.0 mg/kg、pH值5.3，土壤肥力中等.試驗材料為云煙116和云煙87的中部成熟鮮煙葉9～11葉位，所有生產(chǎn)措施和與當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)操作一致.

1.2 試驗設(shè)計

試驗分為暗箱試驗和烘烤試驗2部分.暗箱試驗：成熟期采摘中部第10葉位煙葉5片置于暗箱中，通過暗箱試驗對云煙116和云煙87易烤性和耐烤性進(jìn)行分析；烘烤試驗：中部葉成熟期，分別采收云煙116和云煙87中部9～11葉位煙葉各20竿，分成2組，每個品種每組10竿，采用當(dāng)?shù)卦茻?7烘烤工藝(圖1)和項目組根據(jù)云煙116烘烤特性設(shè)定的云煙116烘烤工藝(圖2)將云煙87和云煙116同炕烘烤，云煙87和云煙116烘烤工藝對比見表1.試驗所用暗箱依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T 311—2009暗箱試驗要求自行建造；所用烤房為國家煙草專賣局辦公室于2009年印發(fā)的《密集烤房技術(shù)規(guī)范(試行)修訂版》規(guī)定的磚混結(jié)構(gòu)燃煤標(biāo)準(zhǔn)烤房，其裝煙室規(guī)格為：長×寬× 高=8.0 m×2.7 m×3.5 m.烘烤試驗設(shè)計如下：

T1：云煙87煙葉采用當(dāng)?shù)卦茻?7烘烤工藝；

T2：云煙116煙葉采用當(dāng)?shù)卦茻?7烘烤工藝；

T3：云煙116煙葉采用設(shè)定的云煙116烘烤工藝；

T4：云煙87煙葉采用設(shè)定的云煙116烘烤工藝.

1.3 測定項目及方法

1.3.1 烘烤匹配性

將成熟采收的煙葉置于暗箱，統(tǒng)計煙葉的變黃時間x和變褐時間y，以云煙87為標(biāo)準(zhǔn)計算云煙116與云煙87的易烤性匹配度F、耐烤性匹配度N和烘烤匹配性M.

其中，F(xiàn)為烤煙的易烤性匹配度，x1為云煙87變黃時間，x2為云煙116變黃時間.F值越接近1說明2個品種易烤性匹配度越高.

圖1 云煙87烘烤工藝

圖2 云煙116烘烤工藝

表1 云煙87和云煙116烘烤工藝比較

其中，N為烤煙的耐烤性匹配度，y1為云煙87變褐時間，y2為云煙116變褐時間.N值越接近1說明2個品種耐烤性匹配度越高.

M=0.5×F+0.5×N(M為烤煙烘烤匹配性，M值越接近1說明2個品種烘烤匹配度越高).

1.3.2 烤后煙葉品質(zhì)

煙葉烘烤結(jié)束后，按照煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T 530—2015對煙葉外觀質(zhì)量進(jìn)行評價，并參照相關(guān)文獻(xiàn)[19]對烤煙外觀指標(biāo)進(jìn)行綜合打分，詳見表2.主要化學(xué)成分檢測方法分別依照煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T 159—2002,YC/T 161—2002,YC/T 162—2002,YC/T 173—2002進(jìn)行.煙葉感官評吸質(zhì)量由專家組評價.專家來自紅云紅河工業(yè)有限責(zé)任公司、重慶市煙草公司、河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究院等單位，按照標(biāo)準(zhǔn)YC/T 138—1998煙草及煙草制品感官評價方法為基礎(chǔ)按單料煙“標(biāo)度值”標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一進(jìn)行感官評吸質(zhì)量鑒定，采用“九分制”標(biāo)準(zhǔn)打分，各指標(biāo)權(quán)重賦值參照高相彬等[20]研究，評吸質(zhì)量評分標(biāo)準(zhǔn)詳見表3.

表2 烤后煙葉外觀質(zhì)量評分標(biāo)準(zhǔn)

表3 烤后煙葉評吸指標(biāo)評分標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)相關(guān)研究[21,22]，烤煙中部葉易烤性評判標(biāo)準(zhǔn)為：暗箱變黃時間72～84 h 易烤性較好，84～108 h 易烤性中等，108 h 以上易烤性較差；烤煙中部葉耐烤性評判標(biāo)準(zhǔn)為：暗箱變褐時間 120 h 以上為較好，84～120 h 耐烤性中等，84 h 以下耐烤性較差.

2 結(jié)果與分析

2.1 云煙87與云煙116中部葉易烤性匹配度分析

云煙87與云煙116中部葉易烤性對比如圖3所示.暗箱 24 h，云煙87和云煙116中部葉顏色變化程度均較低，且2個品種煙葉顏色的差異不明顯；暗箱 48 h，云煙87葉片整體變黃，且一致性較好，而云煙116變黃的一致性較差，表現(xiàn)為葉基部1/2變黃程度低于葉尖1/2；暗箱 72 h，云煙87主脈和一級支脈及葉基部1/4尚未完全變黃，葉中及葉尖變黃程度較高，而云煙116主脈、一級支脈以及部分葉基均未變黃；暗箱 84 h，云煙87葉片全黃、一級支脈變黃，而云煙116在暗箱 96 h 才達(dá)到葉片全黃、一級支脈變黃.綜上所述，云煙87采收后暗箱 84 h 葉片變黃，云煙116采收后暗箱 96 h 葉片完全變黃，故云煙87易烤性更高.

圖3 中部葉易烤性對比

2.2 云煙116與云煙87中部葉耐烤性匹配度分析

云煙116與云煙87中部葉耐烤性對比如圖4所示.云煙87暗箱120 h開始變褐，而云煙116暗箱 144 h 開始變褐，云煙87完全變黃(84 h)后 36 h 出現(xiàn)變褐，其主脈基部含青程度較高；云煙116完全變黃(96 h)后 48 h 開始變褐，其主脈基本完全變白.云煙87從采收到變褐用時 120 h，而云煙116變褐用時達(dá) 144 h，從變褐時間對比看，云煙116耐烤性更高.

圖4 中部葉耐烤性對比

2.3 云煙116與云煙87中部葉烘烤匹配度分析

2.4 不同處理對烤后煙葉外觀質(zhì)量影響

如表4所示，云煙87中部葉采用云煙116烘烤工藝(T4)與常規(guī)烘烤工藝(T1)相比，烤后煙葉色度提升，煙葉外觀質(zhì)量總體評分提高，但同時掛灰雜色程度也有所增多；云煙116采用云煙87烘烤工藝(T2)與云煙116常規(guī)烘烤(T3)相比，成熟度降低、含青程度增加，烤后煙外觀質(zhì)量總體評分降低.同一工藝條件下(T1與T2、T3與T4)云煙87和云煙116烤后煙葉在身份、葉片結(jié)構(gòu)、油分和嗅香方面沒有差別，但云煙87烤后煙綜合外觀質(zhì)量均優(yōu)于云煙116.總體來看，云煙116對云煙87的烘烤工藝適應(yīng)性不強(qiáng)，而云煙87對云煙116烘烤工藝適應(yīng)性較強(qiáng).

表4 不同處理對烤后煙葉外觀質(zhì)量的分析

2.5 不同處理對烤后煙葉主要化學(xué)成分影響

如表5所示，4個處理烤后煙葉總糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)在28.09%～33.72%之間、還原糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)在25.66%～31.71%之間，含量均較高，鉀含量、兩糖比適宜，煙堿含量偏高，氯含量較低，糖堿比整體適宜，鉀氯比較高.其中T3處理的烤后煙葉化學(xué)成分達(dá)到優(yōu)質(zhì)煙葉水平.T4處理與T1處理相比總糖、還原糖、煙堿、鉀含量有所降低，氯含量有所提高；T2處理與T3相比總糖、還原糖、氯含量和鉀氯比提高，煙堿、鉀含量降低.綜合來看，云煙87較云煙116兩糖含量更高，各處理化學(xué)成分適宜性均較好，云煙87和云煙116對2種工藝均具有較好的適應(yīng)性.

表5 不同處理對烤后煙葉主要化學(xué)成分及其協(xié)調(diào)性的影響

2.6 不同處理對烤后煙葉評吸質(zhì)量的影響

不同處理對烤后煙葉評吸質(zhì)量影響如表6，云煙87工藝條件下，云煙116煙葉香氣量、濃度、雜氣、刺激性和綜合得分均低于云煙87，余味和灰色得分高于云煙87，整體評吸質(zhì)量得分為：云煙116煙葉評吸質(zhì)量低于云煙87，即T1>T2.云煙116工藝條件下，云煙116烤后煙濃度、勁頭、刺激性、余味、燃燒性和綜合得分均高于云煙87，即T3>T4.對比不同工藝(T1與T4)烘烤的云煙87煙葉，T4處理烤后煙香氣量刺激性、余味和灰色較T1有所提升，整體評吸質(zhì)量較T1略有提高；對比不同工藝(T2與T3)烘烤的云煙116煙葉，T3處理煙葉的香氣質(zhì)、香氣量、濃度、雜氣、刺激性和余味均高于T2處理，T3處理煙葉的綜合得分較T2提高1.35%.總體來看，云煙116烘烤工藝條件下云煙87和云煙116烤后煙葉評吸質(zhì)量均高于對應(yīng)云煙87工藝條件烤后煙葉；云煙116煙葉采用設(shè)定的云煙116烘烤工藝其評吸質(zhì)量較好.

表6 不同處理對烤后煙評吸質(zhì)量的評分

3 討論與結(jié)論

“易烤性”和“耐烤性”作為評價煙葉烘烤特征的主要指標(biāo)，兩者相互獨立又相互聯(lián)系，且與遺傳因素、生態(tài)環(huán)境、采收成熟度、葉位等密切相關(guān)[2,23,24]，煙葉烘烤過程中煙葉失水速率和變黃速率協(xié)調(diào)性越好則越利于烤后煙葉品質(zhì)的提升[25].王傳義[21]和肖志君[22]等研究認(rèn)為煙葉變黃和變褐時間分別是判斷煙葉易烤性和耐烤性的標(biāo)準(zhǔn)之一，變黃時間越短，煙葉易烤性越好，變褐所需時間越久，煙葉耐烤性越好.本研究結(jié)果顯示，云煙87暗箱處理 84 h 葉片完全變黃，而云煙116需要 96 h，因而云煙87易烤性更高；云煙87從成熟到變褐用時 120 h，云煙116變褐所用時間為 144 h，因而云煙116耐烤度更高，云煙116和云煙87在烘烤工藝匹配度為 0.828 5，匹配度較高.因烤煙品種不同，成熟煙葉葉片組織結(jié)構(gòu)、含水情況、失水速率、色素降解速率等存在差異[5,25,26]，這也是造成云煙116和云煙87易烤性和耐烤性差異的主要原因.

云煙116采用云煙87烘烤工藝，烤后煙葉成熟度降低、含青程度增加，外觀質(zhì)量總體得分降低，推測是由于云煙116變黃速率低于云煙87，所需的變黃時間更長，因此可通過提適當(dāng)高采收成熟度來加快烘烤過程中云煙116的變黃過程，進(jìn)而降低烤青率.現(xiàn)有研究[27,28]表明，延長變黃時間利于烤后煙外觀質(zhì)量和品質(zhì)的提升，云煙87采用云煙116烘烤工藝后，烤后煙的顏色和色度有所提升,外觀質(zhì)量總體評價提高，與以上研究[27,28]結(jié)論相一致.云煙87的耐烤性較云煙116低，采用云煙116工藝后，部分煙葉成熟度較高，變黃過度，這可能是造成云煙87采用云煙116工藝烘烤雜色比例增加的主要原因.因云煙87變黃時間較短、變黃溫度較高，2個品種煙葉在云煙87工藝下的兩糖含量相對較高，推測是低溫烘烤時間過長導(dǎo)致葉片細(xì)胞呼吸消耗了煙葉中的有機(jī)物質(zhì)[28].云煙116和云煙87采用云煙116設(shè)定工藝較采用云煙87工藝的烤后煙評吸質(zhì)量提高，這與云煙116較長的烘烤時間、促進(jìn)煙葉后熟效應(yīng)有關(guān)，即延長變黃時間利于烤后煙品質(zhì)提升，與王濤等[27]研究結(jié)論一致.基于以上結(jié)論可知，重慶煙區(qū)云煙116與云煙87具有較高的烘烤匹配度，可在云煙87基礎(chǔ)上對云煙116烘烤工藝進(jìn)行探索，另外，在云煙116烘烤工藝的基礎(chǔ)上改進(jìn)云煙87烘烤工藝，也更有利于提升云煙87烤后煙葉品質(zhì).