李賢慧 俞錁 李崢 黃廣華 顧俊杰 付華 覃善宇
摘? ? 要:為探究田間煙葉成熟度對烘烤特性以及烤后質量的影響,依據(jù)葉片落黃程度設置3個處理,通過色素含量、含水量和多酚氧化酶活性的測量判斷各處理的烘烤特性,通過主要化學成分含量、外觀質量和感官質量分析烤后煙葉質量。結果表明:隨成熟度提升,煙葉變黃時間縮短,水分散失較快,易烤性變好,但成熟度偏低或偏高均會影響多酚氧化酶活性的變化,導致其耐烤性變差;烘烤結束后,適熟煙葉外觀質量和感官評吸質量的綜合得分最高,主要化學成分較為協(xié)調。要適時采收以發(fā)揮和顯露煙葉的質量潛勢,提高煙葉的經濟效益。
關鍵詞:烤煙;成熟度;烘烤特性;煙葉質量
中圖分類號:S572? ? ? ? ? 文獻標識碼:A? ? ? ? ? ?DOI 編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2020.04.014
Abstract:In order to explore the effects of flue-cured tobacco maturity on curing characteristics and quality after curing, three treatments were set according to the degree of falling yellow of leaves. Determine the curing characteristics of each treatment through the measurement of pigment content, moisture content and polyphenol oxidase activity. Analysis of the quality of flue-cured tobacco leaves by chemical content, appearance quality and sensory quality. The results showed that with the increase of maturity, the yellowing time of tobacco leaves was shorter, the moisture dispersing loss was faster, and the easy curing property was better. The lower or higher maturity would affect the change of polyphenol oxidase activity, resulting in poor curing resistance. The comprehensive scores of appearance quality and sensory evaluation quality of mature tobacco were the highest, and the main chemical components were more coordinated. It was necessary to harvest tobacco in time to show the potential of tobacco quality and improved the economic benefits of tobacco.
Key words: flue-cured tobacco; maturity; curing characteristics; tobacco quality
成熟度是煙草生產的核心因素,影響著煙葉質量[1]。田間生長的煙葉在發(fā)育成熟過程中,其物理特性和生理生化特性均會發(fā)生顯著的變化[2-3]。采收時煙葉的成熟狀態(tài)決定了烘烤作業(yè)前的鮮煙葉素質,即使是相同品種相同部位的煙葉,成熟度的差異也會影響烘烤中煙葉的變黃、定色特性及失水特性,從而在一定程度上就會影響烤后煙葉的品質[4-6]。因此,研究成熟度對于煙葉烘烤特性及烤后品質的影響,對于配套采烤體系的構建、烤后煙葉質量的優(yōu)化具有重要意義。目前,已有不少學者以煙葉采收成熟度為主要因素,研究其對烘烤特性或是烤后煙葉質量的影響。朱峰等[7]研究了陜西安康產區(qū)不同烤煙品種的烘烤特性與適宜成熟度的關系;楊占偉等[8]研究了不同采收成熟度煙葉烘烤中變黃速率、失水幅度的差異;蔣水萍等[9]以物理特性、化學成分、外觀質量和感官質量為評價因子,對云南曲靖不同成熟度烤后煙葉質量進行對比分析,但將煙葉烘烤特性和烤后煙品質相結合的系統(tǒng)研究鮮有報道。鑒于此,本研究依據(jù)煙葉落黃面積設置不同成熟度處理,通過研究烘烤過程中各處理煙葉色素含量、含水量和多酚氧化酶活性來探究烘烤特性的差異,通過測量烤后煙葉化學成分含量,并進行外觀質量、感官評吸質量評價,對比分析不同成熟度處理烤后煙葉品質,以期為烘烤工藝的改進和煙葉品質的提升提供一定的理論依據(jù)。
1 材料和方法
1.1 供試材料
烤煙品種為湘煙5號,以中部葉(9~12葉位)為試驗材料。依據(jù)田間煙葉的成熟度劃分為以下3個處理,M1:葉面落黃面積5~6成,主脈1/2變白;M2:葉面落黃面積7~8成,主脈2/3變白;M3:葉面落黃面積9~10成,主脈全白發(fā)亮。
1.2 測定項目與方法
1.2.1 煙葉烘烤特性判斷? ? 采用烘烤試驗進行,使用KCKY-C型電熱式密集烤煙箱進行烘烤作業(yè),裝煙量50 kg。自烘烤開始后,各處理每隔12 h選取葉片完整、葉色均勻、葉面積大小基本一致的煙葉樣品30片,分別進行色素含量、含水量和多酚氧化酶活性的測量。葉綠素、類胡蘿卜素含量測定采用分光光度法[10],煙葉含水量采用烘箱法[11],多酚氧化酶活性采用愈創(chuàng)木酚比色法[12]。
1.2.2 烤后煙葉品質判斷? ? 烤后煙葉品質通過化學成分含量、外觀質量和感官評吸質量進行綜合評定?;瘜W成分中的淀粉含量采用蒽酮法[13]測定,總糖、還原糖、煙堿、總氮、蛋白質含量采用流動分析法[14]進行測定。外觀質量評價參照馬力等[15]的方法,各項指標的評分標準如表1所示,顏色、成熟度、色度、身份、油分、葉片結構所占權重分別為0.30,0.25,0.08,
0.12,0.10,0.15,總分為各項外觀質量指標實際得分與所占權重的乘積之和。感官質量評價參照王威威等[16]的方法,香氣質、香氣量和雜氣滿分為20,濃度、勁頭、刺激性和余味滿分為10。
1.3 統(tǒng)計分析
使用Excel 2013進行試驗數(shù)據(jù)的整理、統(tǒng)計,使用Origin 2016制圖。
2 結果與分析
2.1 不同成熟度煙葉色素含量變化
圖1a和圖1b分別反映了烘烤過程中不同成熟度煙葉葉綠素、類胡蘿卜素含量的變化。由圖1可知,不同成熟度對煙葉烘烤中色素含量的變化影響較大,這主要是因為鮮煙葉色素含量的差異影響了后續(xù)調制過程中的變化趨勢。鮮煙葉葉綠素含量隨成熟度提高明顯降低,類胡蘿卜素含量表現(xiàn)為相同的規(guī)律,但降低幅度較小。烘烤36 h前各處理葉綠素含量迅速降低,之后降幅減緩,至60 h時各處理葉綠素含量基本達到穩(wěn)定狀態(tài)。類胡蘿卜素含量總體上呈不斷降低的變化趨勢,但降低幅度明顯低于葉綠素的降解,隨烘烤時間推移,類胡蘿卜素含量占比不斷提升,葉片黃色逐漸凸顯,至烘烤結束,各處理煙葉葉綠素基本完全降解,類胡蘿卜素殘留量均在0.03 mg·g-1以上,但處理之間差異不明顯。
2.2 不同成熟度煙葉含水量變化
從圖2可以看出,隨成熟度提高,鮮煙葉含水量逐漸降低。烘烤開始后,M3處理煙葉含水量在60~72 h期間降低幅度最明顯,M2和M3處理煙葉含水量則在72~84 h降低速率最快。烘烤至84 h之后各處理煙葉含水量降低速率有所降低,至108 h之后煙葉含水量基本達到穩(wěn)定狀態(tài),此時各處理煙葉葉片全干,僅主脈中存有部分水分。
2.3 不同成熟度煙葉多酚氧化酶活性變化
由圖3可知,烘烤前各處理多酚氧化酶(PPO)活性基本相同,烘烤期間多酚氧化酶活性均表現(xiàn)為先增長后快速降低的變化趨勢,但烘烤各階段不同處理的變化幅度存在明顯差異。M1處理在烘烤72 h前增幅保持穩(wěn)定,72~84 h多酚氧化酶活性明顯升高,84~96h急劇降低,之后降低幅度明顯降低。M2處理在72 h前保持較快速度增長,72~84 h多酚氧化酶活性迅速降低,M3處理的多酚氧化酶活性則在12~24 h期間增幅最明顯,24~60 h基本保持穩(wěn)定狀態(tài),60~72 h多酚氧化酶活性急劇降低。表明隨采收成熟度提升,PPO活性在烘烤階段達到高峰所用時間逐漸縮短,在一定程度上有利于煙葉褐變的發(fā)生。
2.4 對烤后煙葉主要化學成分的影響
由表2可以看出,隨煙葉成熟度的提升,總氮、煙堿、蛋白質含量逐漸降低,還原糖含量逐漸增加。總糖含量則以M2處理最高,M1處理最低,淀粉含量表現(xiàn)為完全相反的規(guī)律。從化學成分的協(xié)調性來看,M3處理兩糖含量適宜,煙堿、總氮含量較低,其次為M2處理,M1處理化學成分的協(xié)調性最差。
2.5 對烤后煙葉外觀質量的影響
由表3可以看出,M1處理烤后煙葉的顏色、成熟度、色度、身份及油分的得分較為均衡,但葉片結構較差;M2處理烤后煙葉的成熟度、色度、身份及油分的得分均高于其余2個處理;M3處理烤后煙葉的顏色較為純正,葉片結構疏松,得分最高,但身份及油分的得分較低。通過對各處理各項外觀質量評價指標加權求和后得出總分,烤后煙葉外觀質量以M2處理得分最高,M1處理得分最低。
2.6 對烤后煙葉感官評吸質量的影響
不同成熟度煙葉感官質量評價結果(表4)顯示,處理之間各項感官質量評價指標得分情況規(guī)律性較為明顯,M2處理香氣質、香氣量、濃度、雜氣、勁頭、余味得分均最高,M3處理刺激性得分最高,其余感官質量指標得分略低于M2處理。從總分來看,M2處理的感官評吸質量最好,M3處理總分略低于M2處理,M1處理的感官質量相對較差。
3 結論與討論
煙葉烘烤特性主要從易烤性和耐烤性2個方面進行評價,一般而言,變黃速度快的煙葉易烤性好,變黃后長時間不發(fā)生褐變的煙葉則具有較好的耐烤性[17]。其實質是烘烤期間煙葉在特定的溫濕環(huán)境下所表現(xiàn)出的變黃特性、失水特性,并伴隨著復雜的理化變化。葉片內在色素含量的綜合變化反映了顏色的變化,因此可用烘烤過程中煙葉內各種色素含量的降解速率和降解幅度來描述煙葉是否容易變黃。烘烤期間對于煙葉含水量的判斷同樣至關重要,趙銘欽等[18]研究表明,變黃和定色階段煙葉失水速率存在臨界值,變黃期失水速率過高葉片較難變黃,定色期則會出現(xiàn)烤青現(xiàn)象,烘烤中煙葉失水變黃是協(xié)調進行的過程,水分作為煙葉變黃的必要條件,在一定程度上也能反映煙葉的易烤性。PPO參與多酚類物質的氧化,與酶促棕色化反應的進行密切相關,其活性高低反映了煙葉是否容易發(fā)生褐變,可作為判定煙葉耐烤性的關鍵酶類[17]。烘烤過程中要依據(jù)PPO活性的增長階段及達到峰值的高低來綜合判斷煙葉是否耐烤。
不同成熟度煙葉色素含量在烘烤的變黃期大幅度降解,類胡蘿卜素含量在烘烤期間呈不斷降低的變化趨勢,但降低幅度較葉綠素平緩。烘烤期間煙葉失水均表現(xiàn)為“慢—快—慢”的變化規(guī)律。PPO活性大致呈先增長后快速降低的變化趨勢。從處理之間對比來看,M1處理葉綠素降解速率較快;M3處理葉綠素和類胡蘿卜素降解均較為緩慢,但葉綠素降解較快,烘烤期間最易變黃。隨成熟度提升,烘烤期間PPO活性的峰值逐漸降低,但達到峰值用時逐漸縮短,表明成熟度較高或較低都會增加煙葉褐變的風險。烤后煙葉品質方面,M3處理化學成分含量的協(xié)調性最好,外觀質量和感官評吸質量以M2處理綜合得分最高,M1處理得分最低。綜合來看,隨成熟度的提升,煙葉易烤性變好,耐烤性的變化則存在波動,以葉面落黃7~8成的處理表現(xiàn)最好,烤后煙葉品質較好。
參考文獻:
[1]黃勇,周冀衡,鄭明,等.不同成熟度煙葉結構顯微分析[J].中國煙草科學, 2008, 29(2):5-8.
[2]王傳義,孫福山,王廷曉,等.不同成熟度煙葉烘烤過程中生理生化變化研究[J]. 中國煙草科學, 2009, 30(3):57-61.
[3]賈琪光,宮長榮.煙葉生長發(fā)育過程中主要化學成分含量與成熟度關系的研究[J].煙草科技,1988(6):40-43.
[4]霍開玲,宋朝鵬,武圣江,等.不同成熟度煙葉烘烤中顏色值和色素含量的變化[J].中國農業(yè)科學,2011, 44(10):2013-2021.
[5]戴勛,王毅,劉彥中,等.不同施氮量下云煙85不同成熟度煙葉的烘烤特性[J].湖北農業(yè)科學, 2007, 46(4):552-555.
[6]龍翔,楊虹琦,李永智,等.烘烤過程中不同品種及成熟度煙葉質體色素含量的分析[J].云南農業(yè)大學學報(自然科學), 2010, 25(3):364-367.
[7]朱峰,沈始權,孫福山,等.安康烤煙的烘烤特性及適宜成熟度研究[J].湖南農業(yè)大學學報(自然科學版), 2013, 39(2):145-149.
[8]楊占偉,周圓臣,鄭土山.成熟度和定色期濕度與煙葉烘烤物理特性的關系[J].江西農業(yè)學報, 2010, 22(4):37-39,46.
[9]蔣水萍,張拯研,鄭仕方,等.優(yōu)化煙葉結構后不同采收成熟度對烤煙品質的影響[J].河南農業(yè)科學, 2013, 42(11):40-45.
[10]鄒琦.植物生理生化實驗指導[M].北京:中國農業(yè)出版社, 1995: 31-39.
[11]國家煙草專賣局.YC/T 31-1996 煙草及煙草制品試樣的制備和水分的測定: 烘箱法[S].北京:中國標準出版社,1997.
[12]王行,周亮,柯油松,等.不同烤煙品種上部煙葉烘烤特性研究[J].云南農業(yè)大學學報(自然科學), 2014, 29(4): 619-622.
[13]李合生.植物生理生化實驗原理和技術[M].北京:高等教育出版社,2000.
[14]趙立紅,方敦煌. 連續(xù)流動分析法測定煙草中水溶性糖、煙堿、氯離子的比較研究[J].光譜實驗室,2007, 24(2): 224-230.
[15]馬力,高華鋒,王忠躍,等.密集烘烤不同變筋溫度對‘紅花大金元煙葉質量的影響[J].作物研究,2017,31(1): 70-72.
[16]王威威,王剛,孟相開,等.鉀肥追施時期對山地烤煙煙葉質量的影響[J].貴州農業(yè)科學,2018,46(2): 41-45.
[17]肖志君,裴曉東,鄧小華,等.南方稻作煙區(qū)不同品種上部煙葉烘烤特性差異[J].核農學報,2017, 31(11):139-146.
[18]趙銘欽,宮長榮,汪耀富,等.不同烘烤條件下煙葉失水規(guī)律的研究[J].河南農業(yè)大學學報,1995, 29(4):282-287.
[19]李崢,邱坤,楊鵬,等.煙葉烘烤過程中水分遷移干燥特性研究進展[J].昆明學院學報,2017,39(6):37-41.