范志勇 羅銳 戶艷霞 王德勛 楊進(jìn)波 蘇家恩
摘? ? 要:為篩選適應(yīng)在大理烘烤的烤煙品種特性,以烤煙紅花大金元、K326、翠碧1號和云煙87為材料,參照烤煙云煙87的烘烤特性,研究烤煙紅花大金元、K326、翠碧1號各上、中、下部煙葉烘烤過程中色素和干燥程度的變化,以及烤后煙葉外觀質(zhì)量。結(jié)果表明,云煙87和K326兩個品種在變黃期和定色期的變黃速率均衡,變黃特性較好,易烤性較好,烤后煙葉外觀質(zhì)量較好;翠碧1號在變黃期和定色期的協(xié)調(diào)性一般,且變黃稍慢,易烤性差,烤后煙葉外觀質(zhì)量一般;紅花大金元在變黃期和定色期時葉綠素變黃速率身份不協(xié)調(diào),變黃特性一般,易烤性略差,烤后煙葉外觀質(zhì)量相對較好,為提高黃煙率,紅花大金元應(yīng)延長變黃時間,在前期適度變黃。
關(guān)鍵詞:烤煙品種;易烤性;耐烤性;外觀質(zhì)量;色素
中圖分類號:TS44? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A? ? ? ? ?DOI 編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2020.11.020
Comparison of Curing Characteristics of Four Flue-cured Tobacco Varieties
FAN Zhiyong1, LUO Rui2, HU Yanxia1, WANG Dexun1, YANG Jinbo3, SU Jiaen1
(1. Dali Branch of Dali State Tobacco Company, Dali,Yunnan 671000,China; 2. Henan Agricultural University, Zhengzhou, Henan 450002,China; 3.Yunnan Green Biotechnology Company Limited, Midu, Yunnan 675600,China)
Abstract: In order to screen the characteristics of flue-cured tobacco varieties suitable for curing in Dali, the flue-cured tobacco HonghuaDajinyuan, K326, Cuibi No. 1 and Yunyan 87 were used as materials, and the flue-cured tobacco Yunyan 87 was used as reference.The changes of pigment and dryness of the upper, middle and lower tobacco leavesduring the curing process, and appearance quality of flue-cured tobacco leaves of HonghuaDajinyuan, K326 and Cuibi No. 1 were studied.The results showed that the yellowing rate of Yunyan 87 and K326 were balanced during the yellowing stage and the color fixation stage, the yellowing characteristics were better, the ease of curing was better, and the appearance quality of flue-cured tobacco was better;The coordination between the yellowing period and the color fixation period of Cuibi No. 1 was general, and the yellowing was a little slower, the ease of curing was poor, and the appearance quality of the cured tobacco leaves was general; During the yellowing period and the color fixation period, the chlorophyll yellowing rate of HonghuaDajinyuan was not corrdinated, the yellowing characteristics were general, the ease of curing was slightly poor,and the appearance quality of the cured tobacco leaveas was relatively good.In order to increase the yellow smoke rate, the yellowing time of HonghuaDajinyuan should be prolonged, and the yellowing should be moderated in the early stage.
Key words: flue-curedtobaccovarieties;easy-curing potential; endurable curing potential; appearancecharacterstic; pigment
田間收獲的鮮煙葉轉(zhuǎn)變?yōu)樯唐窡熑~[1],首先經(jīng)過的一個重要環(huán)節(jié)是煙葉烘烤。煙葉烘烤的實(shí)質(zhì)是煙葉脫水干燥的物理過程和生物化學(xué)變化過程的統(tǒng)一,必須使其向著有利于煙葉品質(zhì)提升的方向發(fā)展,以此使煙葉在田間形成的潛在質(zhì)量被充分顯現(xiàn)并改善。煙葉烘烤是我國烤煙生產(chǎn)中最薄弱的環(huán)節(jié)[2]。而煙葉的烘烤特性與煙葉烤后質(zhì)量有著密切的聯(lián)系[3]。因此,明確烤煙烘烤特性,對制定烤煙特色烘烤工藝及改善煙葉品質(zhì)具有重要意義[4]。
烘烤特性是指煙葉在農(nóng)藝過程中獲得且在烘烤過程中體現(xiàn)出來的與烘烤技術(shù)、效果密切相關(guān)的自身所固有的素質(zhì)特點(diǎn),一般可用“易烤性”和“耐烤性”兩個方面來描述?!耙卓拘浴敝饕侵笩熑~在烘烤過程中變黃、脫水的難易程度?!澳涂拘浴敝饕侵笩熑~在定色期這一段時間內(nèi)對烘烤環(huán)境變化的敏感性或耐受性。對烤煙烘烤特性的研究,一直以來深受國內(nèi)外專業(yè)人士的重視。王傳義[5]利用暗箱試驗(yàn)判斷煙葉耐烤性,倪超[6]以變褐指數(shù)為指標(biāo)判斷烘烤性,此外,可作為烤煙煙葉烘烤特性的判斷指標(biāo)的還有電導(dǎo)率值、質(zhì)體色素含量及其降解速率、SPAD 值和顏色參數(shù)[7-9]。另外,煙葉烘烤特性受土壤中供氮形態(tài)[10]、煙苗移栽期[11]、田間煙葉開片程度[12]、煙葉素質(zhì)[13]、主脈處理方式[14]、變黃期煙葉失水程度[15]與變黃溫度[16]的影響。
近幾年云南引進(jìn)一些特色品種煙葉后,發(fā)現(xiàn)相比于其他常規(guī)品種,紅花大金元、K326、翠碧1號這幾個特色烤煙品種烘烤損失較大。因此,為減少烘烤損失,提高烘烤經(jīng)濟(jì)效益,需要研究各特色煙葉品種烘烤特性,制定出評判品種烘烤特性的一個判定標(biāo)準(zhǔn),為制定各品種的烘烤方法提供依據(jù),為大面積生產(chǎn)提供技術(shù)性指導(dǎo)。
1 材料和方法
1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)
云南省大理白族自治州彌渡縣西莊街紅花大金元基地。
1.2 設(shè)備及材料
試驗(yàn)設(shè)備:溫濕度自控烤箱等。供試煙葉品種:紅花大金元、翠碧1號、K326和云煙87。供試煙葉種植于紅巖鎮(zhèn)丁家營。供試土壤:紫色土。供試部位:下部葉5(±1)葉位,中部葉11(±1)葉位,上部葉 16(+1)葉位。
1.3 樣品制備
每個品種相同部位的煙葉采集200片,要求成熟度一致,將其掛于同一溫濕度自控烤箱內(nèi),按照三段式烘烤工藝進(jìn)行烘烤。從鮮煙葉進(jìn)入烤箱起每隔24 h取1次樣,分別在0,24,48,72 h取樣(0 h為鮮煙樣,在田間取樣,帶回實(shí)驗(yàn)室檢測;24 h為變黃前期,干球溫度為38 ℃,濕球溫度為36.5 ℃;48 h為變黃末期,干球溫度為42~43 ℃,濕球溫度為35.5 ℃;72 h為定色期,干球溫度為46~48 ℃,濕球溫度為36 ℃,待烤后對煙葉進(jìn)行色素、水分含量的測定,并對烤后不同品種煙葉進(jìn)行外觀質(zhì)量評價。
1.4 測定項(xiàng)目及方法
烤后煙葉外觀質(zhì)量評價采用片煙分級結(jié)果評定(按照GB 2635—1992烤煙分級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行外觀質(zhì)量評價)。
烘烤過程中干燥變化判斷:每個品種在烘烤中各時期取30片,將變黃面積所占百分比取平均值進(jìn)行計(jì)算和統(tǒng)計(jì)。
鮮煙葉和烤后煙葉中色素含量的測定采用改進(jìn)后的Amon法[17]。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同烤煙品種烘烤過程中煙葉的變黃特性
2.1.1 上部煙葉 從上部煙葉色素含量變化(表1)可以看出,各品種的鮮煙葉葉綠素含量為3.17~4.31 mg·g-1,類胡蘿卜素含量為0.51~0.81 mg·g-1。
葉類比是葉綠素和類胡蘿卜素的比值,葉綠素降解的越快,類胡蘿卜素降解得越慢,則葉類比數(shù)值越小,變黃特性也越好[18]。由表2可知,隨著烘烤的進(jìn)行,類胡蘿卜素的降解速率的平均降解速率顯著慢于葉綠素。此外,各品種葉類比逐漸減小,煙葉顏色逐漸變黃,最后各品種葉類比依次為紅花大金元、翠碧1號、云煙87、K326,紅花大金元最高為1.78,其次是翠碧1號為1.66,云煙87為0.95,K326為0.37。品種間存在差異,由高至低依次為翠碧1號、云煙87、紅花大金元、K326。
由表2所得,烘烤過程中各品種間葉綠素的平均降解速率表現(xiàn)為紅花大金元(0.048 mg·g-1·h-1)>云煙85(0.042 mg·g-1·h-1)>K326(0.041 mg·g-1·h-1)>翠碧1號(0.040 mg·g-1·h-1)。
綜合各烤煙品種上部葉色素變化和煙葉外觀實(shí)際變黃情況分析,云煙87和K326上部葉在烘烤的定色期后,葉綠素殘留量小,定色期時葉類比值小,烤后黃煙率高,變黃特性好,青煙率低,易烤性好;而翠碧1號葉綠素的降解速率較K326大,但葉綠素含量高,變黃特性一般,易烤性一般;紅花大金元煙葉變黃慢,定色期時葉類比值大,烤后黃煙較少,青煙較多,變黃特性不理想,易烤性差。
2.1.2 中部煙葉 不同品種中部葉色素變化見表3和表4,除紅花大金元外,不同品種變黃期(48 h)的葉綠素降解速率均大于定色期,在變黃期,煙葉降解速率由高至低依次為云煙87、翠碧1號、K326、和紅花大金元,除紅花大金元外,葉綠素的降解主要是在變黃期,葉綠素降解率達(dá)74%以上,在定色期葉綠素降解速率在0.012~0.058 mg·g-1·h-1,降解率在18%以下。品種間葉綠素總平均降解速率在0.447~0.710 mg·g-1·h-1,依次為K326、云煙87、翠碧1號和紅花大金元。
各品種葉綠素降解速率明顯大于類胡蘿卜素降解速率,類胡蘿卜素平均降解速率為0.112~0.311 mg·g-1·h-1,約為葉綠素平均降解速率的0.251~0.438,云煙87、紅花大金元和K326的降解率在34%以下,翠碧1號約降解53%。
烤后煙葉葉綠素和類胡蘿卜素含量變化差異明顯,鮮煙葉葉綠素含量以紅花大金元最高,明顯高于其他三個品種,為3.77 mg·g-1,云煙87低,K326、翠碧1號含量分別為3.14 mg·g-1、2.67 mg·g-1和2.74 mg·g-1。鮮煙葉類胡蘿卜素含量在0.61~0.94 mg·g-1之間,以紅花大金元較高,為0.96 mg·g-1,其他品種均在0.62 mg·g-1左右。各品種煙葉色素含量隨著烘烤進(jìn)行逐漸降低,葉類比也降低,到變黃期,除紅花大金元的類葉比以外(3.45),都已降至1.6以下,定色期后葉綠素含量最多在0.24 mg·g-1以下,葉類比也降到0.6以下(紅花大金元除外),依次為紅花大金元、翠碧1號、云煙87、K326,紅花大金元葉綠素含量較高,仍保持在0.91 mg·g-1左右,葉類比為1.36。
綜合各烤煙品種中部葉色素變化和煙葉外觀實(shí)際變黃情況分析,云煙87和翠碧1號煙葉變黃快,烤后黃煙率高,青煙率低,易烤性較好;K326的中部煙葉變黃特性較好,易烤性中等;紅花大金元葉綠素降解量少,煙葉變黃速度慢,變黃特性較差,易烤性較差,且紅花大金元鮮煙葉葉綠素含量較高,因此青煙較多,變黃不理想。
2.1.3 下部煙葉 不同烤煙品種的色素降解特性在烘烤過程中存在較大的差異(表5和表6)。葉綠素平均降解速率在0.466~1.000 mg·g-1·h-1,葉綠素平均降解速率由大到小依次為K326、云煙87、翠碧1號和紅花大金元,K326降解速率比較快達(dá)到1.000 mg·g-1·h-1,葉綠素降解率達(dá)到總量的82.38%以上,云煙87和翠碧1號降解速率相對較慢,分別為0.991 mg·g-1·h-1和0.839 mg·g-1·h-1,降解率分別為93.07%和87.01%,紅花大金元最慢,降解速率僅為0.466 mg·g-1·h-1,降解率達(dá)到78.96%。葉綠素主要是在變黃期降解,降解速率快,降解速率在0.040~0.062 mg·g-1·h-1,降解率在54%~83%,降解速率和降解率均依次為云煙87、翠碧1號、K326、紅花大金元,其中云煙87、翠碧1號和K326三品種在變黃前期降解速率快,在0.073~0.106 mg·g-1·h-1以上,降解率大,處于59%~72%之間。在定色期,葉綠素降解速率逐漸變慢,降解速率慢,僅0.003~0.045 mg·g-1·h-1,降解率也少,只有20%以下,且除紅花大金元之外都在10%左右。
葉綠素和類胡蘿卜素的降解速率有所區(qū)別,紅花大金元和K326的類胡蘿卜素降解主要是在變黃期,而云煙87和翠碧1號主要是在定色期,其中,平均降解速率由大到小依次為云煙87、K326、翠碧1號、紅花大金元,在0.038~0.543 mg·g-1·h-1。定色后,煙葉葉類比依次為紅花大金元(1.48)、K326(1.05)、翠碧1號(0.90)、云煙87(0.86),葉綠素含量依次為紅花大金元(0.93 mg·g-1)、翠碧1號(0.43 mg·g-1)、K326(0.43 mg·g-1)、云煙87(0.25 mg·g-1)。
不同品種下部葉烘烤過程中煙葉外觀變化(表7)也顯示云煙87和K326兩個品種的變黃速率較快,其次是翠碧1號變黃速度較慢,紅花大金元最慢。
綜合各烤煙品種下部葉色素變化和煙葉外觀實(shí)際變黃情況分析,云煙87和K326葉綠在變黃期大量降解,定色期時葉類比值低,煙葉變黃快,烤后黃煙率高,青煙率低,易烤性較好;翠碧1號變黃特性一般,烤后雜色煙較多,耐烤性較差,青煙較少,易烤性一般;紅花大金元降解率小,葉類比值大,烤后黃煙較少,青煙較多,易烤性不理想。
2.1.4 三個部位之間變黃特性比較 從不同品種、部位煙葉葉綠素在烘烤過程中的動態(tài)變化看,在烘烤過程中,不同品種間葉綠素降解均表現(xiàn)出不同的降解速率,三個部位的葉綠素均大量降解在變黃期,除紅花大金元外,基本降解80%左右,降解速率較快,葉綠素殘留量小,基本在8%以下;到定色期時,葉綠素降解緩慢,葉綠素含量基本在0.5%以下。
不同品種間比較,云煙87和K326葉綠素平均降解率分別處于0.036~0.038 mg·g-1·h-1和0.022~0.044 mg·g-1·h-1,降解率(72 h)基本在93%以上;翠碧1號 葉綠素降解率在0.030~0.034 mg·g-1·h-1;紅花大金元降解速率為0.044~0.052 mg·g-1·h-1,降解率只有75%~80%。
易烤性在品種間的差異主要為色素降解速率和降解率的不同。從不同品種、不同部位煙葉葉綠素降解情況比較和烤后煙葉外觀質(zhì)量來看,云煙87葉綠素降解速率快,在變黃期大量降解,定色期時葉類比值低,煙葉變黃快,烤后黃煙率高,青煙率低,易烤性較好;K326、翠碧1號兩個品種葉綠素降解速率相對較慢,降解率一般,變黃特性中等,易烤性中等;紅花大金元葉綠素降解速率較慢,降解率小,葉類比值大,烤后黃煙較少,青煙較多,易烤性不理想。
2.2 烤后不同品種煙葉外觀質(zhì)量
煙葉烘烤特性的外在表現(xiàn)為烤后煙葉外觀質(zhì)量,易烤性表現(xiàn)較好的煙葉,煙葉變黃速率快,烤后黃煙率高,青煙率低;耐烤性表現(xiàn)較好的煙葉,烤后雜色、烤壞煙率低;易烤性好耐烤性差的煙葉,烘烤后青煙率低,但雜色煙率較高;耐烤性差易烤性好的煙葉,則相反;易烤性和耐烤性都差的煙葉,烘烤特性不理想,既易烤出青煙又易烤出雜色煙,并且烘烤后黃煙率低;易烤性、耐烤性都好的煙葉,烘烤特性好,烤后黃煙率高,青煙和雜色煙率低。
從不同品種、不同部位煙葉外觀質(zhì)量(表7)可看出:
上部煙葉:黃煙率由高至低依次為云煙87>K326>紅花大金元>翠碧1號;青煙率由高至低依次為紅花大金元>K326>翠碧1號>云煙87;雜色、黑糟煙率由高至低依次為翠碧1號>云煙87>K326>紅花大金元。
中部煙葉:黃煙率由高至低依次為云煙87>K326>紅花大金元>翠碧1號;青煙率由高至低依次為紅花大金元最高>K326>翠碧1號>云煙87;雜色、黑糟煙率由高至低依次為云煙87最>翠碧1號>K326>紅花大金元。
下部煙葉:黃煙率由高至低依次為云煙87>K326>紅花大金元>翠碧1號;青煙率由高至低依次為紅花大金元>K326>翠碧1號>云煙87;雜色、黑糟煙率由高至低依次為翠碧1號>K326>云煙87>紅花大金元。
根據(jù)以上片煙分級結(jié)果比較分析可以看出,各特色烤煙品種烘烤特性有著較大差異。云煙87的烘烤特性最好,黃煙率三種部位均為最高,青煙率均為最少,雜色煙率略次于紅花大金元; K326易烤性次于云煙87,而耐烤性次于紅花大金元,烘烤特性次之;紅花大金元煙葉烘烤特性一般,耐烤性最好,但容易出現(xiàn)烤青;翠碧1號既不耐烤也不易烤,烘烤特性最差。(注:青煙包括微帶青和青黃煙,掛灰屬于雜色煙。)
3 結(jié)論與討論
田間鮮煙葉在農(nóng)藝過程中獲得的烘烤特性,體現(xiàn)為變黃特性和失水特性,隨著烘烤的不斷進(jìn)行,煙葉在外觀上產(chǎn)生了顏色由黃綠色轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色(在特殊情況下還會產(chǎn)生其他的顏色)和身份狀態(tài)由膨脹轉(zhuǎn)變?yōu)榈蛭俎D(zhuǎn)為干燥兩個變化,顏色變化是因?yàn)槿~組織細(xì)胞在一系列酶類的作用下產(chǎn)生的變化;干燥變化則是煙葉失水的物理過程。烤煙烘烤的主要目的是將煙葉烤黃、烤干、烤香[5]。但是,煙葉的烘烤過程并不是簡單的煙葉失水干燥過程,而是失水干燥得物理過程與生物化學(xué)變化的化學(xué)過程的統(tǒng)一。由于水分是生理生化變化不可缺少的因素,所以煙葉組織水分的狀況也直接影響烘烤過程中煙葉各種生理生化轉(zhuǎn)化的過程。因此,掌握烘烤過程中各階段失水規(guī)律及其與變換定色規(guī)律相協(xié)調(diào)是烘烤成敗的關(guān)鍵[19]。
烘烤過程中最明顯、最直觀的的變化就是煙葉的顏色變化,煙葉由黃綠色轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色。其實(shí)質(zhì)在烘烤過程中葉綠素大量降解,類胡蘿卜素也降解但速率較慢,逐漸使類胡蘿卜素在整體色素中占據(jù)大的優(yōu)勢,黃色素逐漸顯現(xiàn),即類葉比增加的緣故[20]。胡蘿卜素、葉黃素和葉綠素作為煙葉中的3大主要色素,葉綠素在整體色素占比最高。李雪震等[21-22]研究表明,變黃期結(jié)束時,葉綠素降解率達(dá)到80%左右,而類胡蘿卜素僅減少5%左右。由于葉綠素的降解速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于類胡蘿卜素等黃色色素的降解速度,因此,引起葉組織內(nèi)色素比例的變化。類胡蘿卜素等黃色色素占色素總量的比例隨烘烤時間的推移而逐漸增大,并發(fā)展為優(yōu)勢地位,從而使煙葉在外觀上呈現(xiàn)黃色。
根據(jù)上述試驗(yàn)結(jié)果分析,初步得出各品種的烘烤特性如下:
(1)云煙87:烘烤時,變黃期葉綠素降解速率快,定色期葉綠素降解速率慢,烤后煙葉外觀質(zhì)量,中、下部煙葉黃煙率高,青煙較少,葉類比值低,表現(xiàn)出較好的易烤性和耐烤性,上部煙葉黃煙率略低,青煙率略高,變黃特性較好。
(2)紅花大金元:烘烤時,變黃期葉綠素降解速率慢,定色期葉綠素降解速率快,葉類比值高,烤后黃煙少,多青色煙和雜色煙,易烤性一般,耐烤性一般,變黃特性略差。
(3)K326:烘烤時,中、下部煙葉變黃期葉綠素降解速率慢,定色期降解速率快;上部葉則相反??竞簏S煙率較高,青煙和雜色煙中等,易烤性略好,耐烤性一般,變黃特性一般。
(4)翠碧1號:雖然葉綠素降解率和降解速率協(xié)調(diào)性都比紅花大金元好,但是烤后黃煙率最低,青煙率一般,烤壞煙最高,耐烤性較差,烘烤特性最差。
烘烤特性的差異主要體現(xiàn)在變黃和定色兩個時期的變黃速率的均衡性上,不同品種煙葉變黃特性的差異主要與色素降解速率有關(guān),色素降解速率快、降解率大、殘存色素量低的品種烘烤過程中煙葉變黃快,烤后黃煙率高、青煙率低,煙葉變黃特性好,容易烘烤,易烤性好[23-24]。如:云煙87和K326兩個品種鮮煙葉綠素含量較低,色素降解速率和失水速率相協(xié)調(diào),在烘烤過程中煙葉變黃期和定色期變黃速率比較均衡,烤后黃煙率高,青煙率少,易烤性好。相反,色素降解速率慢、降解率小、殘存量大的品種在烘烤過程中煙葉變黃速度慢[25],葉片難變黃,烤后黃煙少,青煙多,煙葉變黃特性不理想,易烤性差,翠碧1號和紅花大金元算是烘烤特性較差的品種,鮮煙葉綠素含量高,葉綠素降解速率在兩個時期不協(xié)調(diào),變黃期和定色期變黃干葉速度差異都較大。
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