魏硕　苏家恩　范志勇　王德勋　王新中　孙军伟　李华明　宋朝鹏

摘要：【目的】研究变黄前期失水胁迫对烟叶烘烤特性的影响，为烟叶烘烤工艺优化提供理论依据。【方法】以红花大金元中部叶为试验材料，通过对变黄前期烟叶进行不同失水胁迫程度处理，研究其暗箱试验烘烤特性，并探讨其烘烤过程中的水分、色素、淀粉含量变化及烘烤质量。【结果】随着烟叶失水胁迫程度的增加，暗箱中烟叶的变黄时间缩短、变黄指数增大，烟叶变褐时间延长、变褐指数增大，但变褐发生时间提前；随着变黄前期烟叶失水胁迫程度的增加，烘烤过程中烟叶叶绿素、类胡萝卜素和淀粉降解加快，烤后烟叶等级质量有所提高。【结论】变黄前期烟叶失水胁迫可加快烟叶色素和淀粉降解，促进烟叶变黄，改善烟叶烘烤特性。

关键词： 烤烟；变黄期；失水胁迫；烘烤特性

中图分类号： S572；TS412 文献标志码：A 文章编号：2095-1191（2017）02-0309-05

Abstract：【Objective】The present study investigated effects of dehydration stress on curing characteristics of tobacco leaves at early yellowing stage， in order to provide theoretical basis for optimization of curing process. 【Method】Using middle leaves of Honghuadajinyuan cultivar as test material， through the treatments on tobacco leaves with different dehydration stress degrees at early yellowing stage， the flue-curing characteristics in black box test， changes of moisture， pigment content， starch content and flue-cured quality were studied. 【Result】With increasing of tobacco leaf dehydration stress degree， yellowing time of tobacco leaves shortened in black box， yellowing index decreased， browning time of tobacco leaves extended， browning index increased， but browning of tobacco leaves occurred in advance. Degradation of chlorophyll， carotenoid and starch in tobacco leaves accelerated along with the increase of dehydration stress degree at early yellowing stage， and quality of flue-cured tobacco leaves improved. 【Conclusion】Dehydration stress treatment at early yellowing stage can accelerate degradation of pigment and starch， promote yellowing of tobacco leaves， and improve flue-curing characteristics of tobacco leaves.

Key words： flue-cured tobacco； yellowing stage； dehydration stress； flue-curing characteristics

0 引言

【研究意义】烤烟烘烤特性是烟叶在农艺过程中获得与烘烤技术和效果密切相关的自身固有素质特点（王传义，2008；宫长荣，2010），包括易烤性和耐烤性。易烤性反映烟叶在烘烤过程中变黄、脱水的难易程度，耐烤性主要是指烟叶在定色期间对烘烤环境变化的敏感性或耐受性；烟叶烘烤特性与烘烤工艺和烘烤质量密切相关（张树堂等，1997；王传义等，2009；霍开玲等，2010；崔国民，2012；杨晓亮等，2015a，2015b）。因此，研究烟叶烘烤特性对烘烤工艺改进及品质提高具有重要意义。【前人研究进展】烘烤是烟叶伴随高温、失水等胁迫下的逆境代谢过程，失水胁迫通常会加速叶片衰老、色素降解和代谢活动加剧（覃鹏等，2002；王益奎等，2005）。通常烘烤变黄期烟叶保持相对较高的水含率有利于色素顺利降解，进而完成变黄（宫长荣，2010），而下部叶或水分大的烟叶通常采取“先拿水后拿色”的烘烤策略；张崇范（1987）提出“双低烘烤法”，采用低温低湿变黄一定程度上可提高变黄期烟叶的失水程度；崔国民（2012）针对束缚水比例高的顶部煙叶提出高温脱水烘烤，以增加烤房湿度和降低烘烤难度；杨树勋和荣翔麟（2013）研究显示，烤前使烟叶强制失水并配合常规工艺烘烤，能加快烟叶变黄，缩短变黄时间，减少干物质消耗，有利于提高烟叶质量和烘烤效益；陈少滨等（2016）提出高温高湿变黄实现烟叶快速失水发软，有利于提高烟叶烘烤质量。可见，烟叶失去部分水分可影响烘烤效果。【本研究切入点】烟叶在叶片失水一定程度后均可变黄，而针对变黄前期烟叶失水胁迫对烘烤特性影响的研究鲜见报道。【拟解决的关键问题】通过对烟叶进行不同失水胁迫程度处理，分析烟叶水分、色素和淀粉含量变化特征，旨在为调控烟叶烘烤特性及优化烘烤工艺提供理论依据。

1 材料与方法

1. 1 试验材料

供试烟草品种为红花大金元，按照云南优质烟叶生产技术规范种植，土壤肥力中等，规模化管理，选取正常成熟植株的中部烟叶（9～10位叶），用电加热式智能烟叶烘烤实验柜（福州兴东辉自动化科技有限公司）进行烘烤。

1. 2 试验方法

试验于2015年在云南省大理州弥渡县红花大金元科技研发基地烘烤试验室进行。失水胁迫程度设4个处理：常规对照（CK），不进行失水处理；T1，失去鲜烟叶水含率的10%左右、烟叶叶尖发软；T2，失去鲜烟叶水含率的20%左右、烟叶叶片发软；T3，失去鲜烟叶水含率的30%左右、烟叶主脉发软。

各处理烟叶失水操作方法：装完烟后，以4～5 h将干球温度升至42 ℃保湿烘烤，稳温2 h后将温度降至38～39 ℃，缓慢排湿（避免快速排湿造成叶片干燥不均），再将温度升至42 ℃，反复操作，通过对其中16片烟叶进行适时称重，判断整体烟叶失水情况，直至达到各处理失水要求为止，失水处理时间6～16 h。

将各处理烟叶进行暗箱试验（徐秀红等，2011）及烘烤试验，烘烤过程中失水处理的烟叶提高温度0.5～1.0 ℃，保湿变黄，其他操作按照三段式烘烤工艺（宫长荣等，2006）进行。

1. 3 测定方法

暗箱试验参照烤烟品种烘烤特性评价YC/T 311- 2009进行，记录烟叶开始变黄时间、开始变褐时间、变黄时间和变褐时间，并计算烟叶的变黄指数和变褐指数；烟叶水含率用烘箱法测定；烟叶色素含量采用比色法测定（张志良和翟伟菁，2003）；烟叶淀粉含量采用酸解法（宫长荣等，2002）测定；根据烤烟国标GB 2635-1992统计烤后烟叶等级质量；3次重复。

1. 4 统计分析

试验数据采用Excel 2010进行统计，采用SPSS 23.0进行多重比较。

2 结果与分析

2. 1 暗箱试验烟叶烘烤特性的变化

由表1可知，T3和T2暗箱烟叶开始变黄时间显著早于T1和CK（P<0.05，下同）；各处理暗箱烟叶开始变褐时间以CK最迟，T2与T1相当，T3最早；各处理暗箱烟叶变黄时间表现为CK>T1>T2>T3，且处理间差异显著。因此，根据烟叶烘烤特性判定标准可判定T3烟叶易烤性较好，T2烟叶易烤性中等，T1和CK烟叶易烤性较差。各处理暗箱烟叶变褐时间表现为T3和T2显著长于T1和CK。因此，根据烟叶烘烤特性判定方法可判定4个处理烟叶的耐烤性均较好，其中T2和T3耐烤性优于CK和T1。

烟叶变黄指数越大，表示易烤性越好；变黄指数越小，表示易烤性越差。由表1可知，各处理烟叶变黄指数表现为T3>T2>T1>CK，说明烟叶易烤性以T3较好，T2次之，其后为T1，CK较差。变褐指数越小，表示耐烤性越好；变褐指数越大，表示耐烤性越差。由表1还可看出，各处理烟叶变褐指数表现为T3>T2>T1>CK，其中T3和T2显著大于T1和CK，说明烟叶耐烤性以CK和T1较好，T2和T3较差，与以变褐时间判断烟叶耐烤性结果相反，可能是失水胁迫处理后烟叶褐化速率加快引起。

2. 2 烘烤过程中烟叶水含率的变化

从图1可看出，CK烟叶在烘烤过程中变黄期（0～72 h）失水量小，失水速度缓慢增加，定色期（72～ 120 h）失水量大，失水速度快，干筋期（120～156 h）失水量略微减少，失水速度减慢；T1、T2和T3烟叶在烘烤过程中变黄前期（0～24 h）由于进行失水处理，失水速度加快，后经保湿变黄烘烤，失水速度有所减缓，定色期和干筋期的失水趋势与CK烟叶基本一致，但烟叶失水程度有所增大，表现为T3>T2>T1>CK。

2. 3 烘烤过程中烟叶色素含量的变化

从图2可看出，烟叶烘烤过程中烟叶色素含量总体上呈下降趋势，0～60 h为烟叶色素降解的主要时期；各处理间叶绿素a含量、叶绿素b含量及总叶绿素含量基本表现为CK>T1>T2>T3；类胡萝卜素含量基本表现为T1（CK）>T2>T3。表明失水处理有利于烟叶色素快速降解，且降解速度随其失水胁迫程度增大呈加快趋势。

2. 4 烘烤过程中烟叶淀粉含量的变化

从图3可看出，烘烤过程中烟叶淀粉含量总体上呈下降趋势，淀粉降解速率可分为快速降解期和缓速降解期，各处理烟叶淀粉含量基本表现为CK>T1>T3（T2），说明失水处理有利于淀粉快速降解；但T2和T3烟叶淀粉含量平稳也较快，表明变黄期烟叶失水胁迫程度重可加快淀粉降解，定色期失水程度也较高，会抑制淀粉代谢。

2. 5 烤后烟叶外观的等级质量

由表2可看出，各处理烤后烟叶单叶质量大小表现为CK>T2>T1>T3，其中CK显著大于T1、T2和T3；各处理烤后烟叶上等烟比例表现为T3>T1>T2>CK，其中T3显著大于CK；各处理烤后烟叶中等烟比例表现为T2>T1>CK>T3，其中T2显著大于T3；各处理烤后烟叶桔色烟比例表现为T2>T1>T3>CK，其中T2显著大于CK；各处理烤后烟叶青烟比例表现为CK>T3>T1>T2，其中CK显著大于T2、T1和T3。说明烟叶变黄前期失水处理可改善烟叶烘烤质量。

3 讨论

本研究结果表明，随着烟叶失水胁迫程度的增大，暗箱烟叶变黄启动有所加快，烟叶变黄时间缩短，烘烤过程中叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素降解加快，与常规烘烤烟叶色素降解、变黄规律一致（宫长荣等，2000），说明烟叶失水胁迫处理有利于烟叶色素快速降解、加快变黄，与杨树勋和荣翔麟（2013）的研究结果吻合。

本研究根据烟叶变黄时间、变褐时间和变黄指数判断，随着烟叶失水胁迫程度的增大，烟叶易烤性、耐烤性得到改善，对解决烟叶变黄与定色具有重要意義，但根据烟叶变褐指数判断发现烟叶耐烤性变差，且烟叶失水胁迫处理后烟叶变褐发生时间有所提前，可能是失水胁迫处理后烟叶棕色化反应加剧所致起（雷东锋等，2003）。宫长荣等（2000）研究表明，淀粉是烟叶代谢活动的主要能量来源，烘烤过程中烟叶淀粉与色素变化极显著相关，随着烟叶失水胁迫程度增加淀粉降解加快，可能是失水胁迫处理后烟叶变黄加快的原因，本研究结果与其相似。烟叶失水胁迫定色前期烟叶同比失水较多，烟叶色素和淀粉代谢停止通常较早（雷继才等，2016），因此在失水胁迫处理后，适当提高湿度延缓失水将有利于色素和淀粉的充分降解。本研究仅探讨了变黄前期烟叶不同失水胁迫程度对烟叶基本烘烤特性的影响，关于烘烤过程中其他相关生理代谢有待进一步研究。

4 结论

变黄前期烟叶失水胁迫可加快烘烤烟叶色素和淀粉降解，促进烟叶变黄，改善烟叶烘烤特性。

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（责任编辑 思利华）