潘 洪，龍慶祥，林小淇，劉 婕，艾復清,3

（1貴州大學，貴陽550025；2貴州省煙草公司黔南州公司，貴州黔南558000；3貴州省煙草品質(zhì)重點研究實驗室，貴陽550025）

0 引言

煙葉烘烤過程是在酶參與下的生理生化變化過程[1-2]，而酶活性的高低直接影響煙葉內(nèi)含物的分解和轉(zhuǎn)化，從而影響烤后煙葉的化學成分含量[3-6]。酶活性除受鮮煙葉素質(zhì)影響，還受到烘烤過程中溫濕度的影響[7-10]。蛋白質(zhì)是煙葉中重要的化學成分之一，對煙葉質(zhì)量具有重要的影響[11-14]。目前常規(guī)烘烤中有關(guān)烘烤過程中酶活性或化學成分的研究已有一些報道[15-23]，但在烘烤過程中蛋白質(zhì)含量及蛋白酶活性研究的報道卻不多[19-23]，對常規(guī)烘烤和“兩燉一?！焙婵痉绞降南到y(tǒng)研究未見報道。筆者比較常規(guī)烘烤和“兩燉一?！焙婵驹诤婵具^程中蛋白質(zhì)含量及蛋白酶活性的變化，旨在為“兩燉一?！焙婵竟に囂峁┰囼炓罁?jù)，為烤煙烘烤技術(shù)的改進提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗時間、地點

研究田間試驗于2017年4—9月在黔南州龍里縣灣灘河鎮(zhèn)進行，室內(nèi)試驗在貴州大學作物科學實驗室進行。黔南州龍里縣灣灘河鎮(zhèn)屬北亞熱帶季風濕潤氣候，海拔1480 m，土壤類型為黃壤、肥力中等，土壤pH 6.35，前茬空閑。

1.2 試驗材料

烤煙品種為‘云煙87’，部位為中部葉。采用漂浮育苗，4月20日移栽，密度為16500株/hm2，施氮量為105 kg/hm2，N:P2O5:K2O為1:1:2.5，留葉數(shù)20片。成熟采收，中部葉主脈全部白，支脈1/3～2/3變白，葉面5～6成黃。其他栽培措施按當?shù)貎?yōu)質(zhì)煙栽培技術(shù)要求進行。

1.3 試驗方法

試驗設置2個處理，以常規(guī)密集烘烤為對照、“兩燉一?！泵芗婵荆ㄗ凕S中后期不排濕）為處理，具體設置見表1。在烘烤過程中每隔6 h取樣一次，測定煙葉的蛋白質(zhì)含量（取樣至168 h）和蛋白酶活性（取樣至120 h）。

表1 烘烤技術(shù)簡表

1.4 測定方法

選擇正常成熟煙葉掛桿烘烤，每次隨機從對照和處理烤房取樣15片（每層5片，即3次重復）。取樣后立即切去葉尖、葉基和主脈后按半葉法分為2份，一份放入自封袋置于-20℃環(huán)境中保存，用于測定蛋白酶活性；另一份置于烘箱中在105℃殺青15 min后，80℃烘干后保存，用于測定蛋白質(zhì)含量。取樣完成后統(tǒng)一送回貴州大學作物科學實驗室進行測定，總氮采用凱氏定氮法測定[25]，蛋白質(zhì)含量采用間接法計算；蛋白酶活性采用紫外比色法[26]測定，所用蛋白酶測定試劑盒由南京建成生物工程研究所提供。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

數(shù)據(jù)采用Microsoft Excel 2019、SPSS 22數(shù)據(jù)統(tǒng)計軟件進行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 烘烤過程中蛋白酶活性變化規(guī)律

由圖1可見，處理和對照烘烤過程中蛋白酶活性總體上的變化趨勢一致，均呈現(xiàn)出升高—降低—升高—降低的“雙峰曲線”，第一個峰值在變黃期(0～66 h)出現(xiàn)，第二個峰值在定色期(66～120 h)出現(xiàn)。對照第一個峰值酶活性從18 h開始上升，在30 h達到最大值后開始下降，42 h降到低點，這段時間酶活性的平均值為81.47 U/mg；處理的酶活性從18 h開始上升，在36 h達到最大值后開始下降，48 h降到低點，這段時間酶活性的平均值為99.17 U/mg。第二個峰值對照的酶活性從60 h開始上升，在72 h達到最大值后開始下降，78 h降到低點，這段時間酶活性的平均值為98.22 U/mg；處理的酶活性從66 h開始上升，在78 h達到最大值后開始下降，90 h降到低點，這段時間酶活性的平均值為114.27 U/mg。

從蛋白酶活性峰值比較，2個峰值均以處理的酶活性更高，分別為208.5、199.26 U/mg，分別較對照高19.46、30.63 U/mg，但出現(xiàn)較對照晚；從2個階段平均值看，也以處理的酶活性更高，持續(xù)時間更長，整個過程處理的酶活性平均值為74.66 U/mg，高出對照20.26 U/mg。綜上，2種烘烤方式的酶活性以“兩燉一?！焙婵镜拿富钚愿摺?/p>

2.2 烘烤過程中蛋白質(zhì)含量變化規(guī)律

由圖2可知，烘烤過程中2種烘烤方式的蛋白質(zhì)含量變化表現(xiàn)出下降趨勢，但不同的烘烤方式下降的速度不同，在30 h前對照和處理的變化差異不大，30 h后處理明顯低于對照。其中，對照在0～30 h蛋白質(zhì)的降解速率為每小時0.095個百分點，30～120 h為每小時0.017個百分點；處理在0～42 h的降解速率為每小時0.092個百分點，42～120 h為每小時0.016個百分點；2種方式均在120 h后變化不明顯。可見，2種方式的蛋白質(zhì)含量下降速率均表現(xiàn)為快速下降—緩慢下降—變化不大的趨勢，但處理在快速下降階段的持續(xù)時間更長，此階段的持續(xù)時間較長與“兩燉一?！焙婵镜拿富钚愿哂嘘P(guān)。

圖2 2種烘烤方式烘烤過程中蛋白質(zhì)含量的變化規(guī)律

從烘烤時期來看，變黃期(0～66 h)的降解速率對照和處理分別為每小時0.054個百分點和每小時0.069個百分點；定色期(66～120 h)分別為每小時0.013個百分點和每小時0.009個百分點；干筋期(120～168 h)均變化不大?？梢?，從烘烤時期上也表現(xiàn)為快速下降—緩慢下降—基本不變的趨勢。2種方式以處理在變黃期的降解速率較大，高出對照每小時0.15個百分點，但在定色期降解速率稍低。

綜上，2種烘烤方式在烘烤過程中的蛋白質(zhì)含量變化均表現(xiàn)為快速下降—緩慢下降—基本不變的趨勢。2種方式中以“兩燉一?！焙婵驹诳焖傧陆惦A段的持續(xù)時間更長，故烘烤結(jié)束時蛋白質(zhì)含量“兩燉一?！焙婵緸?.68%，較常規(guī)烘烤低0.86個百分點。

2.3 烘烤過程中蛋白質(zhì)降解幅度

由表2可見，無論哪種烘烤方式，蛋白質(zhì)降解幅度均表現(xiàn)出變黃期＞定色期＞干筋期。變黃期為蛋白質(zhì)降解的最主要時期，降解幅度達總降解幅度的80%以上，此期如何提高并保持蛋白酶活性，對于蛋白質(zhì)降解極其重要；處理在變黃期蛋白質(zhì)降解幅度為33.3%（占總降解幅度比值89.3%），較對照高7.8個百分點（占比較常規(guī)烘烤高8.6個百分點）；烘烤結(jié)束時處理的蛋白質(zhì)總降解幅度為37.3%，較對照高5.7個百分點，說明“兩燉一?！焙婵靖诘鞍踪|(zhì)的分解。

表2 2種烘烤方式烘烤過程中煙葉蛋白質(zhì)降解幅度 %

3 結(jié)論

2種烘烤方式烘烤‘云煙87’過程中蛋白酶活性均呈升—降—升—降的“雙峰曲線”變化規(guī)律，蛋白質(zhì)含量呈現(xiàn)出變黃期快速下降—定色期緩慢下降—干筋期變化不大的趨勢，變黃期降解幅度達總降解幅度的80%以上。2種烘烤方式以“兩燉一?！焙婵镜拿富钚愿?，蛋白質(zhì)的降解幅度更大，烤后煙葉蛋白質(zhì)含量更低。

4 討論

研究結(jié)果表明，‘云煙87’中部葉在烘烤過程中，2種烘烤方式蛋白酶活性呈升—降—升—降的“雙峰曲線”，與艾復清等[9-10]對‘K326’研究結(jié)果吻合；蛋白質(zhì)含量的變化均表現(xiàn)為變黃期快速下降，定色期緩慢下降，干筋期變化不大；變黃期的蛋白質(zhì)降解幅度均達總降解幅度的80%以上，是蛋白質(zhì)降解的最主要時期，這與前人[22-24]的研究結(jié)果相似，但本研究以“兩燉一停”烘烤在變黃期蛋白質(zhì)降解幅度更大，烤后煙葉蛋白質(zhì)含量更低。

2種烘烤方式比較，“兩燉一?！焙婵久富钚缘钠骄岛头逯得富钚跃哂趯φ?，其主要原因可能是“兩燉一?！焙婵驹谧凕S中后期采用不排濕的方式，其環(huán)境相對濕度高于對照的一直排濕方式，較高的變黃相對濕度使蛋白酶活性更高[1]。因此，“兩燉一停”烘烤在變黃期蛋白質(zhì)降解幅度更多，總降解幅度也高于對照。而在30 h后“兩燉一?！焙婵镜牡鞍踪|(zhì)含量明顯低于對照也正是該階段酶活性較高所致。

一般來說，蛋白酶的活性越高分解蛋白質(zhì)能力越強[1,19-23]，但本研究定色期蛋白酶的活性測值高于變黃期，而蛋白質(zhì)降解卻遠低于變黃期，其原因主要是實際烘烤過程中定色期的溫度較高、濕度較低，限制了酶活性的降解能力，而所測值高則是與測定過程中加水有關(guān)。

“兩燉一?！焙婵臼琴F州煙區(qū)在生產(chǎn)實踐的基礎(chǔ)上總結(jié)出的一種全新烘烤方式，其烘烤的核心是中溫高濕慢變黃，變黃期初期到變黃中期基本不排濕，通過研究可見，在變黃期較高的濕度有利于酶活性的提高，也是煙葉物質(zhì)轉(zhuǎn)化的主要時期。目前該方法已在貴州部分煙區(qū)推廣應用，但因生態(tài)條件、品種和栽培技術(shù)措施不同，其是否適宜大面積推廣有待進一步研究。