邓小华，文伟，裴晓东，何命军，李帆，黄松青，彭孟祥，段美珍，肖志君



稻作烟区不同素质上部鲜烟叶烘烤特性研究

邓小华1，文伟1，裴晓东2*，何命军2，李帆2，黄松青2，彭孟祥2，段美珍2，肖志君1

(1.湖南农业大学农学院，湖南 长沙 410128；2.湖南省烟草公司长沙市公司，湖南 长沙 410000)

为明确南方稻作烟区上部烟叶烘烤特性，采用暗箱和电烤箱方法研究了云烟87不同素质(正常烟叶、落黄快、落黄慢、早衰发白)上部鲜烟叶的变黄变褐特性、失水特性、叶绿素降解特性和多酚氧化酶活性。结果表明，正常烟叶、落黄慢烟叶、落黄快烟叶和早衰发白烟叶的变黄指数分别为1.58、1.53、1.60、1.58，变褐指数分别为0.18、0.13、0.17、0.33，失水均衡性分别为0.45、0.61、0.43、0.43，叶绿素降解量分别为90.73%、85.33%、92.48%、95.42%，叶绿素降解速率分别为每小时降解1.26%、1.19%、1.30%、1.33%，多酚氧化酶活性平均值分别为0.21、0.15、0.23、0.45 U。正常烟叶、落黄快烟叶和早衰发白烟叶变黄快、易失水，易烤性好，落黄慢烟叶变黄慢、失水难，易烤性中等。正常烟叶、落黄慢烟叶和落黄快烟叶变褐慢、多酚氧化酶活性低，耐烤性好，早衰发白烟叶易变褐，多酚氧化酶活性高，耐烤性中等。

烤烟；上部鲜烟叶；烘烤特性；稻作烟区

烟叶的烘烤特性(易烤性和耐烤性)与烘烤技术和效果密切相关[1–3]，受品种[4–6]、生态环境[7–9]、栽培管理[10]、烟叶部位[5,9,11]和成熟度[12]的影响，是制定适宜烘烤工艺的基本依据[1–2]。烟叶素质不同，其烘烤特性不同[13–14]，准确判断鲜烟叶烘烤特性对指导烘烤具有重要意义。肖志君[4]、王行等[5]采用电热式密集烤箱研究了K326、粤烟97、粤烟98、KRK26上部烟叶的烘烤特性，认为不同品种的上部烟叶烘烤特性存在差异；朱峰等[8]采用暗箱试验研究了安康烤烟的变黄和变褐特性，结果表明，K326失水较慢，相对耐烤，但易烤性一般，云烟87和贵烟4 号失水较快，易烤，但耐烤性一般；武圣江等[9]以密集烤房研究了贵州烟叶上部叶的烘烤特性，认为电导率值、叶绿素含量和值均可作为烟叶烘烤特性的判断指标；程森等[13]研究了大面山密集烘烤后烟叶素质和烘烤特性，认为不同烘烤素质鲜烟叶的物理特性指标间、组织结构指标间和防御性酶指标间均存在显著差异。笔者同时采用暗箱和电烤箱2种方法，研究稻作烟区不同素质上部鲜烟叶的烘烤特性，以期为上部烟叶控青控杂技术提供参考。

1　材料与方法

1.1　材料

烤烟品种为云烟87。按照YC/T311—2009[15]方法建造暗箱和选择电烤箱(由福建南平市科创机电成套设备有限公司生产的烟叶智能控制烘烤试验箱)。

1.2　试验设计

于2016年在湖南省浏阳市淳口镇种植云烟87的稻田中，选取长势正常、营养过旺、后期脱肥、烟株早衰4种烟田的上部烟叶(第16～18叶位)，按烟叶不同素质分别设为T1至T4处理。T1处理(正常烟叶)，采自长势正常烟田，烟叶主脉3/4全白，发亮，支脉2/3变白，叶色约5～6成黄，叶尖略下勾，叶缘稍枯，呈黄绿色，以黄色为主，茸毛部分脱落；T2处理(落黄慢烟叶)，采自大肥大水和营养过旺烟田，主脉1/4全白，叶色约2～3成黄，叶尖及叶缘基本呈黄绿色，茸毛较少脱落；T3处理(落黄快烟叶)，采自后期脱肥和长势略差的烟田，主脉全白，发亮，支脉3/4变白，叶色约6～7成黄，叶尖及叶缘稍枯尖枯边，呈黄绿色，以黄色为主，茸毛较多脱落，叶片薄于正常烟叶；T4处理(早衰发白烟叶)，采自后发且早衰烟田，主脉和支脉全白，发亮，叶色约7～8成黄，部分区域发白，叶尖及叶缘枯尖枯边，呈黄绿色，以黄色为主，茸毛大部分脱落。烟叶同一天采摘，置暗箱和电烤箱分别烘烤。

选取各处理5 片鲜烟叶(为5个重复)，放入黑暗、不通风、室温环境下的暗箱中，每隔12 h，按暗箱试验方法[15]，观测在自然条件下叶片变黄或变褐的面积占烟叶总面积的比例，用变黄率()或变褐率()表示。参照文献[8,16]，在测定时间内，以定时的测定次数()、变黄率、变褐率求得变黄指数()和变褐指数()。=10/，指数值愈大，变黄愈快，表示变黄性良好；=10/，指数值愈大，变褐愈快，耐烤性越差。

将试验烟叶挂于电烤箱内，装烟密度为35~40 kg/m3，采用YC/T 311—2009[15]中的三段式烘烤工艺进行烘烤。从鲜烟叶装入烤箱开始取样，烘烤过程中每隔24 h取样1次，至叶片干燥为止。每次取5片烟叶(5个重复)，切除叶基部和叶尖，留烟叶中部用于测定生理生化指标。

采用杀青烘干法测定烟叶的水分含量，烘烤后间隔24 h测定一次烟叶水分损失量，参照YC/T311— 2009[15]计算烘烤后48 h失水速率和48～72 h的失水速率，以48 h和48～72 h的失水速率之比计算失水均衡性，上部烟叶失水均衡性在0.4～0.5的烤烟品种易烤性较好。

参照YC/T311—2009[15]的方法，采用95%乙醇法测定烟叶叶绿素含量，计算烘烤后72 h叶绿素的降解量和叶绿素降解速率。上部烟叶72 h的叶绿素降解速率为每小时1.25%以上、降解量90%以上时，烤烟品种易烤性较好；叶绿素降解速率为每小时1.15%～1.25%、降解量85%～90%时，烤烟品种易烤性中等；叶绿素降解速率为每小时1.15%以下、降解量85%以下时，烤烟品种易烤性较差。

参照YC/T 311—2009[15]的方法，采用邻苯二酚氧化分光光度法测定多酚氧化酶活性上部烟叶24～96 h多酚氧化酶活性平均值在0.4 U以下，烤烟品种耐烤性较好；多酚氧化酶活性平均值在0.4～0.5 U，烤烟品种耐烤性中等；多酚氧化酶活性平均值在0.5 u以上，烤烟品种耐烤性较差。

1.3　统计分析方法

采用Microsoft Excel 2013进行试验数据整理和图形绘制；采用IBM Statistics SPSS17.0进行方差分析；采用新复极差法进行多重比较。

2　结果与分析

2.1　不同素质上部鲜烟叶的变黄和变褐特性

由图1可知，不同素质烟叶采后12 h变黄慢，正常烟叶、落黄慢烟叶和落黄快烟叶在12～60 h变黄先快后慢，早衰发白烟叶在12～36 h变黄先快后慢；正常烟叶、落黄慢烟叶、落黄快烟叶、早衰发白烟叶完全变黄分别约需60、84、48、36 h。正常烟叶在采后84～120 h变褐先慢后快，落黄慢烟叶在采后96～132 h变褐先慢后快，落黄快烟叶在采后72～108 h变褐先慢后快，早衰发白烟叶在采后24～84 h变褐先慢后快；正常烟叶、落黄慢烟叶、落黄快烟叶、早衰发白烟叶开始变褐分别约在采后84、96、72、24 h时。

烟叶采摘后时间/h

正常烟叶、落黄慢烟叶、落黄快烟叶在完全变黄后即从叶尖和叶缘开始褐变，但早衰发白烟叶边变黄边变褐。从图1看变黄后至褐变的间隔时间，正常烟叶、落黄慢烟叶、落黄快烟叶完全变黄后24 h的变褐率分别为80%、80%、50%，早衰发白烟叶在变黄约90%时开始变褐，由此可见，正常烟叶、落黄慢烟叶、落黄快烟叶在烘烤变黄阶段要求提高烟叶变黄程度，但早衰发白烟叶在烘烤变黄阶段的烟叶变黄程度不能要求太高，否则烟叶在烘烤变黄阶段会产生褐变，导致出现杂色烟叶。

由表1可知，正常烟叶、落黄快烟叶、早衰发白烟叶的变黄指数显著高于落黄慢烟叶；早衰发白烟叶变褐指数显著高于其他处理，落黄慢烟叶变褐指数显著低于其他处理。

表1　不同素质上部鲜烟叶的变黄指数和变褐指数

同列后不同字母表示5%差异显著水平。

2.2　不同素质上部鲜烟叶的失水特性

由图2可知，随烘烤时间推进，上部烟叶在48 h内的失水速率比较缓慢，而在48～96 h(定色期)，失水速率最快，失水量最多，之后失水速率减慢。不同素质烟叶在烘烤过程中的水分损失量明显不同。在烘烤的0～24 h、24～48 h，各处理水分损失量差异不显著；在烘烤的48～72 h，水分损失量大小依次为早衰发白、落黄快烟叶、正常烟叶、落黄慢烟叶，处理间差异显著；在烘烤的72～96 h、96～120 h，水分损失量大小依次为落黄慢烟叶、正常烟叶、落黄快烟叶、早衰发白烟叶，处理间差异显著；在烘烤的120～124 h，水分损失量大小依次为落黄慢烟叶、正常烟叶、落黄快烟叶、早衰发白烟叶，落黄慢烟叶显著高于其他处理。可见落黄慢烟叶的水分散失高峰期要迟于其他处理。

烘烤时间/h

由表2可知，0～48 h(变黄期)，落黄慢烟叶失水速率显著慢于其他处理；48～96 h(定色期)，各处理失水速率差异不显著。从失水均衡性大小看，依次为落黄慢烟叶、正常烟叶、落黄快烟叶、早衰发白烟叶，其中落黄慢烟叶失水均衡性显著高于其他处理。正常烟叶、落黄快烟叶、早衰发白烟叶的失水均衡性都在0.4～0.5，属于失水均衡性好，易烤性好；落黄慢烟叶的失水均衡性大于0.5，失水均衡性差。

表2　不同素质上部鲜烟叶在烘烤过程中的失水均衡性

同列后不同字母表示5%差异显著水平。

2.3　不同素质上部鲜烟叶的叶绿素降解特性

由图3可知，烘烤开始后各处理叶绿素迅速降解，在48 h内(变黄期)叶绿素降解速率最快，进入定色期以后，降解速率明显变慢，之后逐渐趋于平缓。不同素质烟叶在烘烤过程中的叶绿素降解量明显不同。落黄慢烟叶的叶绿素降解量以24～48 h最多，其次是0～24 h；正常烟叶、落黄快烟叶、早衰发白烟叶的叶绿素降解量以0～24 h最多，其次是24～48 h。在烘烤的0～24 h，叶绿素降解量大小依次为早衰发白烟叶、落黄快烟叶、正常烟叶、落黄慢烟叶，早衰发白烟叶的叶绿素降解量显著高于其他处理，落黄慢烟叶的叶绿素降解量显著低于其他处理；在烘烤的24～48 h，叶绿素降解量大小依次为落黄慢烟叶、正常烟叶、落黄快烟叶、早衰发白烟叶，落黄慢烟叶显著高于其他处理；在烘烤的48～72、72～96、96～120、120～124 h，落黄慢烟叶叶绿素降解量均显著高于其他处理，可见落黄慢烟叶的叶绿素降解速率要慢于其他处理。

烘烤时间/h

由表3可知，从叶绿素降解量和降解速率看，72 h降解量和降解速率大小依次均为早衰发白烟叶、落黄快烟叶、正常烟叶、落黄慢烟叶，早衰发白烟叶的叶绿素降解量和降解速率显著高于其他处理，落黄慢烟叶的叶绿素降解量和降解速率显著低于其他处理。早衰发白烟叶、落黄快烟叶、正常烟叶的叶绿素降解量在90%以上，叶绿素降解速率为每小时1.25%以上，易烤性较好；落黄慢烟叶的叶绿素降解量在85%～90%，叶绿素降解速率为每小时1.15%～1.25%，易烤性中等。

表3　不同素质上部鲜烟叶在烘烤过程中的叶绿素降解特性

同列后不同字母表示5%差异显著水平。

2.4　不同素质上部鲜烟叶的多酚氧化酶活性

由图4可知，烟叶在烘烤过程中，各处理的多酚氧化酶活性先升高后下降。正常烟叶、落黄慢烟叶、落黄快烟叶的多酚氧化酶活性先升高, 至48 h后下降；早衰发白烟叶的多酚氧化酶活性先升高,至24 h后缓慢下降。在烘烤24 h内，早衰发白烟叶的多酚氧化酶活性变化量显著高于其他处理；在烘烤24～96 h，各处理多酚氧化酶活性变化量差异显著；至96～120 h，各处理多酚氧化酶活性变化量差异不显著。

烘烤时间/h

由表4可知，早衰发白烟叶的多酚氧化酶活性始终高于其他处理。正常烟叶、落黄慢烟叶、落黄快烟叶在24～96 h的平均多酚氧化酶活性小于0.4 U，耐烤性较好；早衰发白烟叶的多酚氧化酶活性值为0.4～0.5 U，耐烤性中等。

表4　不同素质上部烟叶在烘烤过程中的多酚氧化酶活性

同列后不同字母表示5%差异显著水平。

3　结论与讨论

应用定量的指标评价烤烟品种的烘烤特性，包括烟叶失水均衡性、叶绿素降解特性、多酚氧化酶活性等[15]。由于烘烤过程中多酚氧化酶活性(PPO)决定烟叶的色泽和内在质量，因此作为判断烤烟耐烤性的关键酶类，PPO活性越大，变褐速度也就越快，与烤后杂色烟叶比例呈显著正相关关系，与耐烤性呈负相关关系。易烤性由失水均衡性和叶绿素降解特性来决定。烟叶含水量是变黄的必要条件，而烟叶失水速率决定了烟叶能否正常变黄、烟叶内部生理生化过程能否顺利进行以及烤后烟叶内部化学成分是否协调[17–19]。烟叶变黄特性的差异主要体现在叶绿素降解速率和降解量的不同，叶绿素降解速率和降解量越大，其易烤性也就越好[20–21]。

暗箱试验条件下的烟叶变黄率或变褐率可反映鲜烟叶的易烤性或耐烤性。变黄快的烟叶，易烤性好，变褐快的烟叶，耐烤性差。烟叶变黄时间短且维持其黄色状态而不变褐的时间长，烟叶烘烤特性较好[16]。暗箱试验的烟叶变黄特性和变褐特性可以用来验证烘烤试验中的结果。

不同素质鲜烟叶烘烤特性不同。落黄慢烟叶由于田间成熟度差、叶绿素含量高，烘烤过程中多表现为变黄慢、失水难、失水均衡性差，整体烘烤时间要长；在烘烤过程中容易烤出青杂烟，应适当延长烟叶变黄时间，提高烟叶变黄程度再转入定色期，使叶内叶绿素充分降解，以利于烟叶优良品质的形成。落黄快烟叶由于发育差、身份薄，烘烤过程中多表现为变黄快、易失水，整体烘烤时间要短，变黄时间不能太长，变黄程度不能要求太高。早衰发白烟叶由于过熟和叶绿素含量低，烘烤过程中多表现为变黄快、失水快、多酚氧化酶活性高，具有边变黄边变褐的特性，整体烘烤时间较短，应缩短变黄时间，在完全变黄后迅速进入定色阶段，以免产生褐化。不同素质烟叶烘烤特性差异的本质在于内部碳氮营养不同[14,22]，可依据不同素质烟叶内在色素及化合物特性，结合烟区生态和烟叶部位，适时调整烘烤工艺，为进一步实现以烟叶营养为基础的营养烘烤打下基础[14]。

不同素质的鲜烟叶烘烤特性不同，其在烘烤过程中对烤房温湿度的反应也不同，应装入不同烤房分别制定烘烤工艺进行烘烤，或分别放在烤房相应位置，才能满足不同素质鲜烟叶对烘烤环境的不同要求，获得较好的烘烤效益。目前，烤烟生产大多采用密集烤房，由于烤房容量增大和密集烤房的温湿度差异小的特点，对分类采收、分类烘烤要求更加严格，特别强调装烟要求“同质同房”，否则，将不同素质鲜烟叶装入同一烤房，不可避免地会出现烤青、挂灰、糊片、黑糟等现象，影响烟农收入。

本研究的鲜烟叶含水量相对较低，为70%左右，低于贵州上部烟叶(80%以上)[9]，但与王行等[5]在研究广东南雄上部烟叶的含水量也较低是一致的，可能与南方稻田上部烟叶的成熟期处于高温干旱生态环境条件有关。

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责任编辑：罗慧敏

英文编辑：罗维

Curing characteristics of different quality fresh upper leaves from paddy–tobacco growing area

DENG Xiaohua1,WEN Wei1, PEI Xiaodong2*, HE Mingjun2, LI Fan2, HUANG Songqing2, PENG Mengxiang2, DUAN Meizhen2, XIAO Zhijun1

(1.College of Agronomy, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, China; 2.Changsha Tobacco Company of Hunan Province, Changsha 410000, China)

In order to clarify the curing characteristics of upper tobacco leaves from paddy–tobacco growing area in southern China, the characteristics of yellowing, browning, water loss, chlorophyll degradation and polyphenol oxidase(PPO) activity of different quality fresh upper leaves were studied by using dark chamber and electric–heated flue–curing barn. The results showed that: The yellowing index of 4 quality leaves, namely, normal tobacco leaves, “slow–yellowing” tobacco leaves, “fast–yellowing” tobacco leaves and “premature senescence and pale” tobacco leaves were 1.58, 1.53, 1.60, 1.58, separately; the browning index of 4 qualities were 0.18, 0.13, 0.17, 0.33, separately; the proportionality of water loss rate of 4 qualities were 0.45, 0.61, 0.43, 0.43, separately; the degradation amount of chlorophyll of 4 qualities were 90.73%, 85.33%, 92.48%, 95.42%, separately; the degradation rate of chlorophyll of 4 qualities were1.26%/h, 1.19%/h, 1.30%/h, 1.33%/h, separately; the average value of PPO activity of 4 qualities were 0.21, 0.15, 0.23, 0.45 U, separately; yellowing and water loss of normal tobacco leaves, “fast–yellowing” tobacco leaves and “premature senescence and pale” tobacco leaves were quickly and curing of these leaves was easy, “slow–yellowing” tobacco leaves yellowed slowly and water loss was hard to obtain, the easy curing potential for “slow–yellowing” was medium; browning of normal tobacco leaves, “slow–yellowing” tobacco leaves and “fast–yellowing” tobacco leaves were slowly, their PPO activity were low and the endurable curing potential were good; browning of “premature senescence and pale” tobacco leaves was easily, its PPO activity was high and the endurable curing potential was medium.

flue–cured tobacco; fresh upper tobacco leaves; curing characteristics; paddy–tobacco growing area

S572.09

A

1007-1032(2017)06-0620-06

2017–05–02

2017–09–10

湖南省烟草公司长沙市公司科技项目(CYKJ2015–03)

邓小华(1965—)，男，湖南永州人，博士，教授，主要从事作物高效栽培技术研究，yzdxh@163.com；

通信作者，裴晓东，硕士，高级农艺师，主要从事烟草调制研究，pxd790726@126.com

投稿网址：http://xb.hunau.edu.cn