楊英鵬 張德康
楊英鵬,張德康.烘烤過程中煙葉水分含量變化和葉綠素降解速率探究[J].南方農(nóng)業(yè),2021,15(24):-7.
摘 要 以烤煙品種K326和紅花大金元(HD)為材料,在3種不同烤房中烘烤,研究了烘烤過程中兩個品種葉片水分和葉綠素的變化速率情況,并比較了烤后煙葉的經(jīng)濟(jì)性狀。結(jié)果表明:在烘烤過程中,不同烤房、不同部位的煙葉失水速率均不同,表現(xiàn)為下部煙葉失水最慢,中部適中,上部最快;葉綠素的降解速率則為下部煙葉降解最快,中部適中,上部最慢。
關(guān)鍵詞 水分含量;葉綠素;烤煙;變化速率
中圖分類號:S572 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.24.002
煙葉烘烤的實(shí)質(zhì)是煙葉脫水干燥的物理過程與生物化學(xué)變化過程的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,煙葉烘烤環(huán)境中相對濕度和煙葉內(nèi)水分的存在是淀粉酶保持一定活性狀態(tài)的前提。在淀粉酶活性較高的時期,即烘烤過程的前48 h,保持較高的濕度對淀粉降解有決定性作用[1]。隨著烘烤中水分的散失,葉綠素含量變化很大,在烘烤0~24 h緩慢降低,24~48 h急劇下降,48 h以后降解速度又減慢[2]。無論水分過多還是過少均會導(dǎo)致煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)的下降[3]?,F(xiàn)階段,大力推廣應(yīng)用強(qiáng)制通風(fēng)的密集烤房,工藝的創(chuàng)新尤為必要,使用適宜的烘烤工藝可將生長成熟的煙葉優(yōu)良性狀充分顯現(xiàn)出來,做到增產(chǎn)增收[4]。煙葉中葉綠素降解不僅直接影響煙葉的外觀質(zhì)量,而且還直接和間接地影響煙葉的內(nèi)在品質(zhì),烤后煙葉中葉綠素含量過高對煙葉品質(zhì)不利[5]。煙葉變黃期或定色前期,失水速度遲緩,烤后煙葉香氣量不足,辛辣味和刺激性增強(qiáng);變黃期、定色期,煙葉失水速度恰當(dāng),失水量適宜,烤后煙葉香氣量足,香氣質(zhì)純,余味醇和舒適。烘烤過程中,煙葉脫水排濕速度對煙葉香氣的影響大[6-7]。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)時間及地點(diǎn)
田間試驗(yàn)于2017年4—9月在云南省保山市隆陽區(qū)西邑鄉(xiāng)生物質(zhì)燃料試驗(yàn)基地進(jìn)行,室內(nèi)試驗(yàn)在云南省煙草科學(xué)研究所進(jìn)行。
1.2 試驗(yàn)品種及儀器
烤煙品種為K326和紅花大金元(HD);試驗(yàn)儀器主要為722型分光光度計、電子天平。
1.3 試驗(yàn)方法
1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計
種植規(guī)格50 cm×120 cm,N、P2O5、K2O比例為1∶1∶2.5。烤煙K326施純氮為90 kg/hm2,紅花大金元60 kg/hm2,基肥占60%,追肥40%。田間管理按照當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙管理過程進(jìn)行。煙葉烘烤采用密集氣流上升式烤房(A)、密集氣流下降式烤房(B)和電熱式溫濕度自控烤煙箱(C)3種類型進(jìn)行。
1.3.2 烘烤試驗(yàn)
烘烤時,選取部位、成熟度一致,無病斑的煙葉按10片煙葉為一組,并進(jìn)行編號,每煙桿編煙葉80片,與無標(biāo)記的煙葉一起按云南省煙草科學(xué)研究所推薦的三段式烘烤工藝進(jìn)行烘烤。
1.3.3 測定項目和方法
1.3.3.1 煙葉含水量和葉綠素含量的測定
烘烤后每12 h取樣1次,直至葉片全干時停止取樣,每次烘烤取樣次數(shù)按煙葉的上、中、下部分別取5次、6次、7次。取樣時,其中10片稱取當(dāng)時鮮重后,直接烘干,用于水分含量的變化測定;另外5片用圓孔取樣器,取等面積的新鮮樣品,并稱重,之后立即用液氮冰凍,存于-20 ℃冰箱,測定其葉綠素含量,而后求出葉綠素降解速度與失水速率的相關(guān)系數(shù)。
1.3.3.2 經(jīng)濟(jì)性狀的測定
烘烤完畢后,采用國家42級標(biāo)準(zhǔn)對烘烤出的煙樣進(jìn)行分級。由單葉質(zhì)量和種植密度各推算出HD品種和K326品種的產(chǎn)量,按保山市隆陽區(qū)當(dāng)?shù)厥召弮r格對其進(jìn)行產(chǎn)值和中上等煙比例的計算。
2 結(jié)果與分析
2.1 不同烤房內(nèi)烤煙下部煙葉水分變化情況
烘烤過程中,K326品種下部煙葉水分變化情況如圖1所示。隨著烘烤的進(jìn)行,3種烤房內(nèi)煙葉的水分均不斷減少,失水率持續(xù)增加。烘烤0~48 h(變黃期),3種烤房內(nèi)煙葉的失水率表現(xiàn)為A烤房較為緩慢,B烤房較快,而C烤房次之;烘烤48 h之后,A烤房煙葉失水速率開始大幅度上升,而B、C烤房則顯得較為平緩。
烘烤過程中,HD品種下部煙葉水分變化情況如圖2所示??傮w趨勢與K326品種的相似,但3種烤房內(nèi)煙葉的失水差異更明顯。同時,從兩圖可以看出,至烘烤的第72 h前,HD煙葉品種的失水率比K326品種的高,即在烘烤變黃階段,HD品種失水比K326品種快。
2.2 不同烤房內(nèi)烤煙中部煙葉水分變化情況
從圖3和圖4可以看出,K326品種和HD品種中部煙葉水分變化的情況與下部葉相似,不同的是3種烤房在變黃期(0~36 h)的失水率比較緩慢,36~72 h時失水率急劇上升,整體來看表現(xiàn)為B烤房較快,C烤房次之,A烤房最為緩慢。
2.3 不同烤房內(nèi)烤煙上部煙葉水分變化情況
從圖5可以看出,烘烤中的12~24 h(變黃前期),煙葉的失水率表現(xiàn)為B烤房較快,C烤房次之,A烤房較為緩慢;24 h之后則有所改變,表現(xiàn)為C烤房較快,B烤房次之,A烤房緩慢。從整體看,A、B兩種烤房內(nèi)煙葉的失水幅度都比較均勻,C烤房則在烘烤過程中的24~36 h時失水率突然升高,之后又慢慢平緩下來。
從圖6中可以看出,整體上HD品種上部煙葉在A、B兩種烤房內(nèi)煙葉的失水幅度比較均勻,而C烤房在
36 h(變黃后期)之前失水速率相對緩慢,之后便開始急劇上升。
2.4 烘烤過程中煙葉葉綠素降解情況
從表1中可以看出,不同品種煙葉的葉綠素降解速度表現(xiàn)出較大差異,K326品種的葉綠素降解速度明顯高于HD品種,且不同烤房中的葉綠素降解速率也有所差異,表現(xiàn)為A烤房低于B烤房,而C烤房的葉綠素降解速率變化趨勢較大。針對煙葉不同部位,2個品種3個烤房都表現(xiàn)為下部煙葉葉綠素降解速率最高,中部適中,上部最慢。不同品種、不同部位的煙葉葉綠素降解速率均為變黃期最高,變黃期過后則開始緩慢降低。
2.5 烘烤過程中葉綠素降解速率與煙葉失水率的相關(guān)分析
從表2中可以看出,烘烤過程中,無論是K326品種還是HD品種,葉綠素的變化均與水分變化呈正相關(guān)。其中,A烤房的上、中、下部煙葉葉綠素降解速率與失水率的相關(guān)系數(shù)為下部葉<中部葉<上部葉;B烤房中的則是K326品種為中部煙葉最高,下部次之,上部最低,HD品種為下部煙葉最高,中部最低,上部介于二者之間;C烤房中的K326品種為中部煙葉最低,上部最高,下部次之,HD品種則為下部最高,上部最低,中部介于二者之間。
2.6 不同烤煙品種經(jīng)濟(jì)性狀的調(diào)查
從表3可以看出,B烤房的產(chǎn)值均比其他烤房的高,上中等煙的比例均為最高,可以得出密集氣流下降式烤房烤出的煙葉相對其他烤房較好。
3 討論與結(jié)論
試驗(yàn)結(jié)果表明,3個烤房的脫水速度不同。失水最快的是氣流上升式烤房(A烤房),其次是自控溫度烘烤箱(C烤房),氣流下降烤房失水(B烤房)最慢。3個烤房中,C烤房中的煙葉失水率很不穩(wěn)定,經(jīng)常發(fā)生較大幅度的變化,因此在烘烤煙葉的過程中,建議使用氣流下降式烤房進(jìn)行烘烤。試驗(yàn)中,烘烤0~24 h葉綠素降解速率升高,但48 h以后降解速度又減慢,原因可能是地區(qū)差異或者是烤房差異。
1)K326品種和紅花大金元(HD)在3種不同烤房中烘烤,其中水分的變化情況大致表現(xiàn)為變黃期失水少,失水速度慢,定色期后失水多,失水速度快。其中,不同烤房、不同部位的煙葉失水速率均不同,表現(xiàn)為下部煙葉失水最慢,中部適中,上部最快。氣流下降式烤房煙葉失水速率最慢,氣流上升式烤房最快,電熱式溫濕度自控烤煙箱介于二者之間。
2)在烘烤0~24 h葉綠素降解速率最快,48 h后降解速度減慢,從部位上看,下部煙葉降解最快,上部最慢,中部介于二者之間。
3)烘烤過程中,無論是K326品種還是HD品種,葉綠素的變化均與水分變化呈正相關(guān)。其中,A烤房的上、中、下部煙葉葉綠素降解速率與失水率的相關(guān)系數(shù)為下部葉<中部葉<上部葉;B烤房中則是K326品種為中部煙葉葉綠素降解速率與失水率的相關(guān)系數(shù)最高,下部次之,上部最低,HD品種為下部煙葉葉綠素降解速率與失水率的相關(guān)系數(shù)最高,中部最低,上部介于二者之間;C烤房中的K326品種為中部煙葉葉綠素降解速率與失水率的相關(guān)系數(shù)最低,上部最高,下部次之,HD品種則為下部煙葉葉綠素降解速率與失水率的相關(guān)系數(shù)最高,上部最低,中部介于二者之間。
4)烤后煙葉的經(jīng)濟(jì)性狀以密集氣流下降式烤房最好,密集氣流上升式烤房次之,電熱式溫濕度自控烤煙箱最差。因此,在以后的烘烤中建議使用密集氣流下降式烤房,使用適宜的烘烤工藝將生長成熟的煙葉優(yōu)良性狀充分顯現(xiàn)出來,以做到增產(chǎn)增收。
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(責(zé)任編輯:趙中正)