徐增汉　周为华　朱英华　王茂贤　苏祥云　苟军　陈飞飞　李红卫　曾理　张翔　李章海

摘 要 为进一步提高网式装烟框散叶装烟的烟叶烘烤质量，研究了与之相匹配的持续升温烤香烤柔烘烤工艺（T），并与生产上推广应用的烘烤工艺（CK）进行了对比试验。结果表明，与CK相比，工艺T能显著改善烟叶等级结构；显著提高上等烟比例，下部叶、中部叶和上部叶分别提高294.32%、66.02%和17.89%；显著降低下低等烟、级外烟、光滑烟和僵硬烟的比例，下部叶的下低等烟、级外烟和光滑烟分别降低39.09%、58.98%和54.56%，中部叶的下低等烟降低31.19%，上部叶的下低等烟和僵硬烟分别降低47.02%和87.59%；烟叶总糖、还原糖含量和糖碱比更适宜；香气成分含量更高，下部叶、中部叶和上部叶分别提高5.88%、10.82%和2.92%；评吸质量更好。因此，烤香烤柔工艺（T）能显著改善烟叶外观质量、提高烟叶内在质量和可用性。

关键词 网式装烟框；持续缓慢升温；烘烤工藝；烘烤效果

中图分类号 TS44 文献标识码 A

Abstract A comparative experiment was conducted between aroma enhancement and softening curing technology （T） and the curing technology widely used （CK） to further improve the curing quality in a network loading tobacco frame. The results showed that， compared with CK， T technology could significantly improve tobacco grades. The ratio of fine tobacco of lower leaves， cutters and upper leaves increased 294.32%， 66.02% and 17.89% respectively. The ratio of lower grades， out of grade， slick and inflexible tobacco remarkably decreased， which was 39.09%， 58.98% and 54.56% correspondingly. The ratio of lower grades of cutters decreased 31.19%， and the ratio of lower grade and inflexible tobacco of upper leaves decreased 47.02% and 87.59% respectively. The total sugar， reducing sugar content and sugar nicotine ratio were more suitable. The aroma components increased for lower leaves， cutters and upper leaves by 5.88%， 10.82% and 2.92% correspondingly. The smoke panel test quality was better. So the softening curing technology （T） can significantly improve the appearance quality， inherent quality and usability of tobacco leaves.

Key words network loading tobacco frame； continuing slow rising temperature； curing technology； curing result

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2018.05.028

目前，我国密集烤房的装烟方式已朝着多样化方向发展，除了最普遍采用的绑（编）烟挂竿装烟之外，有些烟区还推广应用了散叶装烟方式，如散叶堆积、散叶插签装烟、散叶烟框装烟、散叶打捆装烟等，有些烟区推广应用了烟夹装烟等[1-14]。总的来看，这些装烟方式在设备成本、人工成本、烘烤效率、烟叶烘烤质量等方面各有利弊。本研究采用笔者研制的专利产品—密集烤房网式装烟框[15]散叶装烟，虽然增加了一定的设备成本，但装烟量较大，每间烤房装烟4 500～5 000 kg，装烟、下烟速度较快，烘烤效率高；使烟叶竖立在烟框中，在烘烤过程中烟叶只叶尖部分轻微倒伏，不影响通风排湿；由于装烟密度较大，叶间风速适宜，有利于烟叶烤香烤柔。但网式烟框装烟尚无配套烘烤工艺。烟叶在烘烤过程中发生了极其复杂的生理变化、生物化学反应、化学反应和物理变化，从而改变了烟叶的理化性状。只有烟叶所处的工艺条件（温度、相对湿度、烘烤时间）及其动态变化适宜，这些变化才会循序渐进地进行，才能使不利于烟叶品质大分子物质充分或适度降解转化，才有利于烟叶品质的形成与固定而烤黄、烤熟、烤香，才有利于烟叶缓慢收张而烤柔。

基于对烟叶烘烤机理的认识，为确保和提高网式装烟框散叶装烟的烟叶烘烤质量，研究了与网式装烟框装烟相匹配的持续缓慢升温烤香烤柔烘烤工艺，并与生产上的三段式烘烤工艺进行了对比试验，以期为烟区选择合适的装烟方式和制定配套烘烤工艺提供借鉴，进一步提高烟叶的烘烤质量和可用性，增加烟农经济收益，确保烤烟生产的可持续发展。

1 材料与方法

1.1 材料

试验于2016年在贵州省桐梓县花秋镇进行。6间供试密集烤房的结构相同。烤烟品种为云烟87，下部烟叶尚熟至成熟采收，中上部烟叶成熟采收。各处理各部位装烟量相同，供取样的烟叶相同，均装在烤房中层烘烤。

1.2 方法

1.2.1 网式装烟框散叶装烟方法 要求分类、适量、均匀装框。打开网式装烟框，在装烟台或地面上支撑呈“┗┛”形，将成熟采收的烟叶主脉基部对齐，整齐均匀地铺放在烟框里面，主脉基部高于烟框底边3～4 cm；每框的装烟量以自然装满、烟框不鼓胀为宜；然后将烟框的第四面翻起盖上，并与第一面插上插销固定；在叶尖下方15～20 cm处横向、水平、呈十字交叉状插入2根U形签固定烟叶，插签要居中且要插穿到对面框上，然后将烟框立起来，分类、整齐地装入烤房。1座密集烤房适宜的装烟量为4 500～5 000 kg。

1.2.2 烘烤方法 采用持续升温烤香烤柔烘烤工艺（T）和生产上应用的三段式烘烤工艺[16]（CK）同时进行对比烘烤，3次重复。根据装烟框装烟的特点以及烟叶在烘烤过程中的姿态而制定的烤香烤柔烘烤工艺为一种持续缓慢升温烘烤工艺，设有9个干球温度和湿球温度节点，具体烘烤变量控制见表1～3。

1.2.3 取样方法 先对各处理烤后烟样进行分级。各处理的下部叶、中部叶和上部叶分别随机抽取0.5 kg的X2F、C3F和B2F用于评吸。各处理再随机按比例抽取各等级的混合样品1 kg用于检测化学成分。

1.2.4 烟叶主要化学成分测定方法 各烟样50 ℃烘干后，粉碎，过80目筛，充分混匀，密封备测。总糖、还原糖、淀粉采用热水浸提，3，5—二硝基水杨酸（DNS）法测定；烟碱采用弱酸浸提，比色法测定；总氮含量采用元素分析仪测定；钾采用硝酸、高氯酸消煮处理，再用电感耦合等离子体发射光谱仪（ICP）测定[16-17]。

1.2.5 烟叶香气成分测定方法 烟样先采用同时蒸馏萃取（SDE）分离后，再采用气相色谱—质谱联用仪（GC—MS）测定中性物质，采用GC测定酸性物质。

1.2.6 评吸方法 由湖南中烟技术中心将各处理烟叶切丝并卷制成单料烟支，组织评吸专家进行感官质量评吸打分。

1.3 数据处理与分析

采用EXCEL和SPSS 19.0软件进行数据处理和方差分析。

2 结果与分析

2.1 烟叶等级

烟叶等级由烟叶外观质量因素综合评判而得，其高低反映了烟叶外观质量好差。根据GB 2635-1992《烤烟》对各处理烤后烟叶进行分级，各大等级和级外烟以及其中的光滑烟、僵硬烟的比例见图1～3。

由图1可见，与生产上使用的阶梯升温烘烤工艺（CK）相比，持续缓慢升温的烤香烤柔烘烤工艺（T）显著提高了下部叶的上等烟和中等烟比例，分别提高294.32%和8.87%；显著降低了下低等烟、级外烟和光滑烟的比例，分别降低39.09%、58.98%和54.56%。

由图2可见，工艺T比CK极显著提高了中部叶的上等烟比例，提高66.02%；极显著降低了下低等烟比例，降低了31.19%。

由图3可见，工艺T比CK显著提高了上部叶的上等烟和中等烟比例，分别提高17.89%和5.45%；极显著降低了下低等烟和僵硬烟的比例，分别降低47.02%和87.59%。表明工艺T有利于上部叶烟叶烤柔。

图中不同小写字母表示在p<0.05水平差異显著，不同大写字母表示在p<0.01水平差异极显著。下同。

The different small letters indicate significantly different at p<0.05， and different capital letters indicate significantly different at p<0.01. The same as below.

2.2 烟叶主要化学成分

2.2.1 下部叶主要化学成分含量与比值 烟叶的化学成分含量是烟叶质量风格和理化性状的物质基础。总糖和还原糖是决定烟气醇和度的主要因素。目前，我国一般认为优质烤烟的总糖含量适宜范围为190～280 mg/g，最适含量为240 mg/g左右；还原糖含量的适宜范围为160～240 mg/g，最适含量为200 mg/g左右[1]。由图4可见，经工艺T和CK烘烤后，下部叶的总糖和还原糖含量均在适宜范围内，但工艺T处理显著高于CK，更接近最适含量。烤后烟叶的淀粉含量一般要求低于50 mg/g，以30 mg/g左右为宜，工艺T处理的下部叶淀粉含量极显著低于CK，比CK更适宜。2个处理的烟碱、氮、钾离子和氯离子含量差异均不显著，且都在下部叶的适宜含量范围内。糖碱比是烟叶的一个很重要的品质指标，它反映了烟叶酸碱平衡性。烤烟的糖碱比值一般以10～12（总糖/烟碱）或8～10（还原糖/烟碱）为宜。本研究中2个处理下部叶的糖碱比均适宜。

2.2.2 中部叶主要化学成分含量与比值 由图5可见，工艺T和CK烘烤后中部叶总糖、还原糖和淀粉含量均较高，差异不显著；2个处理的烟碱、氮、钾离子含量及糖碱比值的差异均不显著，都在中部叶的适宜含量范围内。

2.2.3 上部叶主要化学成分 由图6可见，工艺T处理上部叶的总糖和还原糖含量比CK处理的更适宜；工艺T处理的淀粉含量显著低于CK，其烟碱含量低于CK，但2个处理的淀粉和烟碱含量均偏高；2个处理的氮、钾离子和氯离子含量都在上部叶的适宜含量范围内。工艺T的糖碱比值大于CK，但均偏低，主要是烟碱含量偏高所致。

2.3 香气成分含量

各处理各部位烟样中均检测出26种香气成分，即糠醛、糠醇、2-环戊烯-1，4-二酮、5-甲基糠醛、苯甲醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮、苯甲醇、苯乙醛、苯乙醇、愈创木酚、茄酮、大马酮、二氢大马酮、香叶基丙酮、7-烃基-3-甲基茚酮、二氢猕猴桃内酯、巨豆三烯酮1、巨豆三烯酮2、巨豆三烯酮3、巨豆三烯酮4、2-甲基棕榈醇、镰叶芹醇、新植二烯、香叶基香叶醇、棕榈酸甲酯和棕榈酸。烟叶的具体香气成分含量在不同烘烤工艺之间各有高低。香气成分总含量见图7。工艺T烘烤后3个部位烟叶的香气成分总含量均显著高于CK，下部叶、中部叶和上部叶分别比CK的高22.38、43.96、11.00 μg/g，即分别高出5.88%、10.82%和2.92%，表明工艺T有利于提高烟叶香气成分的含量。

2.4 评吸结果

通过评吸，从15个方面评价烟叶感官质量，不同烘烤工艺各部位烟叶得分情况见表4。工艺T三个部位烟叶评吸得分均高于CK；下部叶比CK的高4.0分（高出5.23%），差异明显；中部叶比CK的高3.0分（高出3.64%），差异较小；上部叶比CK的高5.0分（高出6.37%），差异较大。这表明工艺T有利于提高烟叶感官质量。

3 讨论

目前烟叶烘烤上存在的问题较突出，烤后下低等烟、级外烟、光滑烟和僵硬烟较多，降低了烟叶的等级结构和可用性。影响烟叶烘烤结果的因素是多方面的，如有的烟区种植密度不够、施氮量偏多、烟叶素质较差、病害、采收成熟度偏低、没有分类装烟、烘烤工艺欠适宜等，尤其是烘烤工艺的影响较大。生产上推广应用的烟叶烘烤工艺，如三段式烘烤工艺及其变体形式（五步式、六步式烘烤法等）[18-21]，都是采取阶梯升温方式，即由多个升温阶段和稳温阶段构成，一般升温阶段时间较短，稳温阶段时间较长。这些烘烤工艺在烟叶烘烤实践上存在以下不足：（1）升温阶段的升温速度过快，变黄阶段和定色阶段的干球升温速度一般为0.5～1 ℃/h，甚至更快，干筋阶段的干球升温速度为1 ℃/h及以上。变黄阶段和定色阶段升温速度过快，一方面会导致烟叶脱水干燥较快而呈现为结构僵硬、不柔软，烤后光滑烟比例较高；另一方面没有足够的时间使不利于烟叶品质的大分子物质（如叶绿素、蛋白质、淀粉等）充分或适度降解转化，因而导致生成的致香物质及其前体物质不够丰富，烤后烟叶香气量不足。（2）稳温阶段的持续时间过长，一般在34℃稳温10 h以上、在38 ℃稳温18 h以上、在48 ℃稳温12 h以上、在54 ℃稳温12 h以上，等等，难以确保全炕烟叶烘烤质量。目前，我国密集烤房一般装烟3棚（层），烘烤过程中不同棚（层）次烟叶的环境条件（空气状态）存在一定温度梯度和相对湿度梯度，即在相同的烘烤时间不同棚次烟叶所处的烘烤工艺条件是不同的，一般在变黄后期至干筋前期的差异较大，相邻棚次的温度相差1～3 ℃、相对湿度相差10%～30%，底棚（层）和顶棚（层）的差异更大，温差3～5 ℃、相对湿度差30%以上。生产上密集烤房的烘烤工艺一般以温度最高、相对湿度最低棚次的传感器感温探头测定的空气温湿度为目标进行设置与调控。因此，控制器所显示的温湿度实际上只能代表挂放主控传感器棚次烟叶的烘烤工艺参数，即便是该棚次烟叶的烘烤工艺适宜，也不能代表其他棚次烟叶的烘烤工艺适宜，其他棚次往往是温度偏低、相对湿度偏高。稳温阶段的持续时间如果过长，其实不利于其他棚次烟叶的品质调制。（3）变黄阶段尤其是变黄前期和变黄中期的干湿温差较大，在干球温度38 ℃时，湿球温度一般为35～36 ℃，在干球温度40 ℃时，湿球温度一般为36～37 ℃，会使烟叶失去较多的自由水，影响水解酶等酶的活性，不利于大分子物质降解转化，不利于烟叶充分变黄，不利于烟叶烤黄、烤熟、烤香、烤柔。

本研究采取持续缓慢升温烘烤工艺，确保了烤房内每棚（层）烟叶处于适于品质调制的温湿度范围的烘烤时间均足够，且相差不大，即能够促使每棚（层）烟叶都充分变黄、大分子物质充分或适度降解转化、生成较多的致香物质，且能够及时定色而巩固品质，使全炕各棚次烟叶烤黄、烤香、烤柔、烤熟，提高全炕烟叶烘烤质量和工业可用性。与三段式烘烤工艺相比，持续缓慢升温烘烤工艺显著提高了上等烟比例，显著降低了下低等烟、级外烟、光滑烟和僵硬烟的比例，烤后烟叶柔软，改善了网式装烟框装烟烘烤烟叶外观质量，提高了烟叶的等级结构。采用持续缓慢升温烘烤工艺烘烤的烟叶，其总糖、还原糖含量和糖碱比更适宜，香气成分含量更高，评吸质量更好，提高了网式装烟框装烟烘烤烟叶内在品质和可用性。

生产上需根据实际烟叶采收成熟度和烘烤特性微调烘烤工艺参数。我国烟区微生态环境千差万别，很难做到所有的烟叶都成熟采收，尤其是一些山地烟区经常采收一定比例的尚熟烟，也有一些农户为了装满烤房而采收一些尚熟烟，需根据具体烟叶的烘烤特性如变黄特性和定色特性等对试验制订的烘烤工艺参数主要是时间参数进行微调，在尚熟烟较多时要适当延长变黄中后期（36～42 ℃）和定色前期（42～48 ℃）的烘烤时间，才能确保全炕烟叶烘烤质量。

烟叶烘烤工艺必须根据烟草工业对烟叶质量更高的要求不断进行改进。目前，烟草工业企业为进一步提高烟草制品的质量和竞争力，对烟叶原料提出了更高的要求，即不仅要求烟叶烤黄、还要求烤香烤柔，烟叶才有更高的质量和可用性。本研究是应对卷烟工业的要求而进行的试验探索。烟叶能否烤香烤柔，影响因素很多，除了烟叶营养状况、部位、成熟度等因素以外，烘烤工艺至关重要。因此，生产上需要不断地对烟叶烘烤工艺进行改进，要根据不同装烟方式、烟叶在烘烤过程中呈现的姿态及变化、对烤房内环境空气性质的影响等情况，研发适宜配套的烘烤工艺，才能确保烟叶烤黄、烤熟、烤香、烤柔。

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