延长变黄和定色末期时间对烤烟上部叶质量的影响

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  摘要:研究烘烤过程中延长变黄和定色时间对烤烟上部叶外观质量和内在品质的影响,从而为改善上部叶的经济性状和工业可用性提供理论依据。以烤烟上部叶为试验材料,采用气流下降式自动加煤密集烤房,分析对比42、54 ℃延长时间和皖南当地常规烘烤工艺对烤后烟叶经济性状和感官质量的影响。结果表明,在42 ℃延长20 h、54 ℃延长16 h能不同程度地改善云烟97上部叶的等级结构,增加上等烟的比率,同时能够降低云烟97上部叶的两糖(总糖、还原糖)含量;在42 ℃延长20 h能够明显提高单料烟的评吸得分(65.00);42、54 ℃的延长时间均能够改善上部烟叶化学成分的协调性,42 ℃延长烘烤20 h能够提高云烟97上部叶的工业可用性,54 ℃延长16 h能够明显改善云烟97上部叶的等级结构。
  关键词:烤烟;变黄;定色;烘烤时间;上部烟叶;品质;经济性状;工业可用性
  中图分类号: TS44 1文献标志码: A文章编号:1002-1302(2015)02-0263-03
  收稿日期:2014-04-09
  基金项目:国家烟草专卖局重大科技项目(编号:Ts-01-2011006)。
  作者简介:杨晓亮(1990—),男,河南洛阳人,硕士研究生,主要从事烟叶调制与加工工作。E-mail:ycyangxl@163.com。
  通信作者:宫长荣,教授,博士生导师,主要从事烟草调制与加工工作。Tel:(0371)63558380;E-mail:gongchr009@126.com。随着我国烤烟生产规模化的不断完善,密集烤房已经成为我国烤烟烘烤设备的发展方向[1]。由于密集烤房具有装烟量大、节省用工等优点[2]而被广泛使用。但是作为烟草农业现代化被动发展的产物[3],密集烤房目前仍存在一些问题,如烤后烟叶颜色浅淡、香气量降低等[1,4]。因此,通过调整烘烤工艺,彰显烟叶在大田形成的优良品质,改善烤烟等级结构,提高烟叶的可用性,对于密集烤房的发展有着重要的意义。许威等以K326为材料,通过适当延长38、42 ℃时间及改变湿度,发现可以增加橘黄烟的比例[5]。江厚龙等利用气流平移步进式烤房,研究了烘烤过程中变黄时间和定色时间对烤烟烟叶化学成分的影响,结果表明,变黄期和定色期均延长12 h,能够改善烤后烟叶化学成分的协调性并提高香气质量[6]。元野等采用温湿度自控烤箱,通过改变烘烤过程中关键温度点稳温时间发现:38 ℃变黄72 h,两糖(总糖、还原糖)比较协调,单叶质量和淀粉含量随38 ℃时间的延长而降低,糖碱比以38 ℃变黄60 h的效果较好[7]。方志颖等通过延长不同部位叶片烘烤时间发现:下部叶适宜常规烘烤,中部叶、上部叶变黄时间以延长24 h为宜[8]。目前国内对于密集烤房的研究侧重于维护结构的材料和密集烤房的新能源使用,对于上部叶烘烤过程中关键温度点42、54 ℃严格延长时间对烤烟的经济性状、水分变化、感官质量影响的研究则鲜有报道。本研究通过分析42、54 ℃严格延长时间对烤烟上部叶的经济性状、感官质量的影响,旨在为改善上部叶等级结构和提高上部叶工业可用性提供理论依据。
  1材料与方法
  1.1试验材料与试验地点
  试验于2013年在安徽省宣城市黄渡乡进行,供试品种为当地主栽品种云烟97,以上部叶(第15至16位叶)供试。供试烤房采用气流下降式自动加煤密集烤房,温湿度自控。试验烟叶于3月20日至22日移栽,行距120 cm,株距50 cm,田间标准化管理,烟叶按照成熟度要求适时采收烘烤。
  1.2试验设计
  采收的成熟烟叶按鲜烟叶分类,挑选成熟度一致的烟叶,均匀编竿供试,每竿编烟100~110张。各处理烟叶均在同一天完成采收、编烟及装炕。
  试验设3座烤房,每座烤房装试验烟叶39竿,其中36竿分18组分别挂置在烤房左右2侧的上层、中层、下层距烤房门2、4、6 m处,共18个位点,每个位点挂置2竿试验烟叶。3竿样品烟挂置在烤房中层,距装烟门50 cm处,每次随机从供试样品烟竿中取10张整叶用于水分测定。
  试验选取2个关键温度点:变黄末期42 ℃,定色末期 54 ℃。设3个处理:CK:当地常规烘烤工艺;T1:在常规烘烤的基础上,42 ℃延长20 h;T2:在常规烘烤的基础上,54 ℃延长16 h。T1、T2处理中除延长时间与CK不同外,其余烘烤阶段严格按常规3段式烘烤工艺执行。待烘烤结束整房烟叶回潮后,从烤房的18个位点取回36竿试验烟叶用于分级,取 2 kg B2F烟叶用于感官评价及成分分析。
  1.3测定项目与方法
  1.3.1烟叶含水率的测定试验过程中烟叶水分的测定:首先分离主脉与叶片,然后采用YC/T 31—1996《烟草及烟草制品试样的制备和水分测定烘箱法》分别测定主脉、叶片、整叶水分。
  1.3.2烟叶的等级结构烤后烟叶的分级由安徽省皖南烟叶有限责任公司黄渡烟叶工作站的6名主检烟师按42级(参照GB 2635—1992《烤烟》)要求进行分级。
  1.3.3烟叶常规化学成分的测定总糖测定采用蒽酮比色法;还原糖测定采用3,5-二硝基水杨酸(DNS)比色法;淀粉测定采用蒽酮比色法;烟碱测定采用盐酸萃取法;总氮测定采用过氧化氢-硫酸消化法。其中,总糖和还原糖测定在中国烟草总公司青州烟草研究所进行,其他化学成分测定在国家烟草栽培生理生化研究基地实验室进行。
  1.3.4烟叶的感官质量评价由安徽中烟工业有限责任公司技术中心原料和工艺专家进行感官质量评价。评吸指标为香气质、香气量、杂气、劲头、浓度、细腻度、刺激性、干燥感、圆润感、甜度、余味11个指标,每个指标最低分为0分,最高分为9分。
  1.4数据处理
  采用Excel 2013进行数据处理。   2结果与分析
  2.1延长变黄和定色时间对烟叶水分变化的影响
  烘烤过程中烟叶的水分含量对烟叶的生理生化反应有着重要的影响[9]。T1、T2、CK处理在烘烤过程中的水分变化见图1、图2、图3。
  2.1.1主脉水分的变化由图1可以看出,T1、T2、CK处理的主脉水分变化在整个烘烤过程中表现出一些相似的规律,即T1、T2处理在烘烤的前60 h主脉水分含量变化幅度较小,变幅分别为141%、5.18%,CK处理在烘烤前48 h主脉水分变幅为4.56%。原因是在烘烤前期叶片含水量尚充足,主脉虽向叶片不断供给水分,但量较小,因此主脉含水率变幅不大;同时烘烤前期烤房内湿度较大,不利于主脉水分的散失。
  由图1还可见,在烘烤后期当主脉水分含量开始出现明显下降之后,主脉中的水分含量迅速下降,T1、T2处理出现在烘烤120、132 h后,CK处理出现在烘烤的108 h,原因为在烘烤后期烟叶叶片基本干燥,而主脉中水分含量尚充足(T1、T2处理分别为71.99%、7667%),主脉与叶片间有着较大的水势梯度,从而加快了主脉水分的散失。在烘烤后期,随着温度升高,细胞死亡,进一步加快了主脉水分的散失,同时烘烤后期烤房内湿度降低,也加快了主脉的水分散失。
  不同点主要表现为:在烘烤过程中主脉含水率虽总体呈现出下降趋势,T1处理在烘烤120~156 h、T2处理在132~156 h时主脉含水率急剧下降表现得最为明显,T2处理在烘烤132 h时主脉水分散失程度明显大于T1处理;CK处理含水率的急剧下降则为108~132 h。
  2.1.2叶片水分的变化由图2可见,在烘烤过程中不同处理的叶片水分变化表现出相似的规律,即在烘烤前期叶片含水率缓慢下降,当在烘烤中期叶片含水率降低至53.32%~61.65%时,出现急剧下降,至烘烤后期叶片水分变化平缓,叶片趋于干燥。T1、CK处理在烘烤过程前期叶片含水率出现急剧下降的时期较早,分别在60、48 h;T2处理出现的时期则较晚,在84 h。叶片失水率与主脉失水率的关系:T1、T2、CK处理中均表现出当叶片含水率急剧下降之后,主脉的含水率随之缓慢下降的趋势,缓慢下降的持续时间为48~60 h;当叶片含水率低至6.98%~9.05%时,主脉含水率也出现急剧下降的现象(图2)。
  2.1.3整叶水分的变化由图3可见,T1、T2、CK 3个处理整叶水分变化规律呈现出前期(T1、T2处理为前60 h,CK处理为前48 h)含水率缓慢下降,中期(T1、T2、CK处理分别为72~120 h、72~132 h、60~108 h)下降速度有所增加,后期(T1、T2、CK处理分别为132~156 h、144~156 h、108~132 h)急剧下降。可以看出,烘烤过程中整叶水分变化情况与烟叶主脉水分变化情况较为接近。T1、T2、CK 3个处理的主脉、叶片和整叶的含水率变化均呈现出当叶片含水率在烘烤48~72 h加速下降之后,主脉和整叶的含水率也呈现加快下降的趋势;当叶片含水率低至698%~9.05%时,主脉、整叶含水率的下降程度开始加剧,之后主脉、叶片、整叶含水率趋于接近(3.00%~5.75%),并极缓慢下降且保持12~24 h至整房烟叶完全干燥(图3)。
  2.2延长变黄和定色时间对上部叶经济性状的影响
  适当的烘烤工艺能够提高烤烟的外观质量[10],延长变黄时间和定色时间对云烟97上部叶经济性状的影响见表1。可以看出不同处理间的等级结构、均价、单叶质量方面有较大的差异,具体表现为:T1、T2处理均有利于提高云烟97上部叶的上等烟比率,其中T1处理上等烟比率比CK处理高589百分点,T2处理比CK处理高12.82百分点;在上中等烟比率中,3个处理表现为T2处理>CK处理>T1处理,T1处理比CK处理低10.64百分点,T2处理比CK处理高1.80百分点;在上部叶烤后烟均价方面的表现:T1、T2处理烤后烟叶的均价与CK处理相比均有不同程度的提高,其中T1处理的均价比CK处理高028元/kg,T2处理比CK处理高1.59元/kg;不同处理的烤后烟叶平均单叶质量与CK相比均有所增加,T1处理比CK处理高2.38 g,T2处理比CK处理高0.11 g。以上分析表明:在42、54 ℃延长时间能够改善云烟97上部叶的经济性状。
  2.3延长变黄和定色时间对上部叶主要化学成分的影响
  烤烟烟叶的化学成分含量及其协调性与烤烟的吸食品质具有密切的联系[11]。由表2可知:在云烟97上部叶3个处理的烤后烟中,总糖含量、还原糖含量、两糖比均高于优质烤烟的适宜范围。其中总糖、还原糖含量为CK处理高于T1、T2处理,CK处理分别为28.74%、26.01%;T1处理烤后烟叶总糖、还原糖含量最低,分别为26.23%、24.65%。可以看出,与T2、CK处理相比,T1处理更有利于降低云烟97上部叶总糖、还原糖含量,但烤后烟叶两糖比略高于T2、CK处理;总氮含量整体略低(1.42%~1.51%);烟碱含量适中,为 1.49%~2.21%;糖碱比除T1处理含量适中,T2、CK处理的含量均偏高。
  2.4延长变黄和定色时间对上部叶淀粉和叶绿素降解的影响
  2.5延长变黄和定色时间对上部叶感官质量的影响
  感官评吸是评价烤烟品质的主要方法,评吸的各指标有所侧重,相互独立[14]。由表4得知,云烟97上部叶单料烟评析结果以T1处理得分最高,为65.00;CK处理次之;T2处理最低,总分为62.33。其中T1处理的香气量最充足,得分617,刺激性相对较小,得分6.00,圆润感、甜度、余味在3个处理中表现均较好。T2处理单料烟评吸结果表明,其刺激性较强,干燥感明显,圆润感、甜度、余味与T1、CK处理相比表现较差。CK处理在3个处理中表现一般,香气量稍欠缺,香气质尚好。表4云烟97上部叶不同处理对烤后烟评吸质量的影响   3结论与讨论
  烘烤是烤烟生产中必不可缺的关键环节[15],其中变黄期和定色期的温湿度条件对烤烟的香吃味有着重要的影响[16],在烘烤的关键温度点延长时间有利于烤烟品质的形成[17]。本研究结果表明:在42 ℃延长20 h,烤后的烟叶淀粉和叶绿素降解得最为充分,其烤后烟叶总糖和还原糖含量在上部叶的3个处理中为最低,评吸得分最高。但在等级结构中42 ℃延长20 h的处理上等烟比例较高,上中等烟比例最低,均价较高。说明在42 ℃延长20 h,在叶片水分尚充足时停留时间较长,有利于云烟97上部叶淀粉的降解、增加糖类物质的消耗、提高评吸质量,但同时存在降低外观质量的风险。
  54 ℃延长16 h处理的烤后烟叶上等烟比例、上中等烟比例、均价在3个处理中均最高,其两糖含量、糖碱比、两糖比在3个处理中表现一般,评吸得分较低,主要得分差距表现在香气量、圆润感、甜度和余味。以上研究结果说明,云烟97品种上部叶在54 ℃延长16 h能够提高烟叶的外观质量,但由于在54 ℃停留的时间过长,烟叶水分散失过多,对干筋阶段发生必要的非酶棕色化反应不利。
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