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湿球温度对上部叶光滑僵硬烟产生的影响

2019-03-14 13:32:44 天津农业科学2019年2期

段史江 付品山 王建峰 肖荣贵 凌平 胡蓉花 史文强 程小强 肖子康

摘? ? 要:为探索烘烤中关键温度点不同湿球温度对上部烟叶光滑僵硬烟产生的影响,促进烟叶内部物质转化协调,降低光滑僵硬烟比例,提高烟叶质量、等级结构,以云烟87为试验品种,在38 ℃,42 ℃,48 ℃时湿球温度控制不同设3个处理(T1、T2和对照CK),对烘烤过程中烟叶状态进行记录,并取样检测化学成分含量、失水率,对烤后烟物理特性、外观质量和内在质量评价进行分析。结果表明,与对照CK光滑僵硬烟比例1.38%相比较,在干球温度38 ℃时,适当提高湿球温度(T1处理)和采用干湿交替烘烤策略(T2处理),均未出现光滑僵硬烟,其中T2处理更能促进烟叶内在物质转化协调,提高烟叶外观和感官质量,降低低等烟比例,提高烟叶可用性。

关键词:烘烤;上部叶;光滑僵硬;湿球温度

中图分类号:S572? ? ? ? ?文獻标识码:A? ? ? ? ? ? DOI 编码:10.3969/j.issn.1006-6500.2019.02.004

Abstract:? In order to explore the influence of different wet bulb temperatures in baking on production of S group in upper tobacco, promote the coordination of internal material transformation, reduce S group tobacco proportion, and improve the quality and grade structure, the experiment was conducted with Yunyan 87, three treatments (T1, T2, and control CK) basing different wet bulb temperature at 38 ℃, 42 ℃,48 ℃ were set, the tobacco leave status during roasting was recorded, the chemical composition and water loss rate were detected, and the physical characteristics, appearance quality and oral quality evaluation of tobacco after roasting were analyzed. The results showed that the ratio of S group in CK was 1.38%, but there was no S group leaves appeared in the T1 treatment that the wet bulb temperature was properly raised at 38 ℃ and the T2 treatment that the dry and wet alternate baking strategy was used. Among the three treatments, T2 treatment could promote the coordination transformation of internal material, improve the appearance and overall quality, reduce the proportion of low grade leaves, and increase the availability of tobacco leaves.

Key words: flue-curing; upper leaves; S group tobacco; wet bulb temperature

在密集烤?#32771;?#23494;集烘烤技术推广方面,吉安市提出了鲜烟叶分类和“一类一曲线”烘烤技术,并将该曲线编入烘烤自控设备,实现了根据鲜烟素质制定烘烤工艺,达到了精准烘烤、节能省工的效果。相关试验和调研结果表明,经密集烤房烘烤的烟?#24230;?#26131;出现叶面光滑、僵硬、颜色淡等现象,?#29575;?#28895;叶油份、香气?#24247;?#38477;低[1]。2016年收购数据中,吉安市安福、峡江、永丰、泰和4个产烟县僵硬光滑烟比例分别达到3.99%、3.67%、4.47%、5.70%,按照当年收购价格,光滑一和光滑二的收购价格分别仅为10元·kg-1和 6元·kg-1(正常烟叶收购均价超过20元·kg-1),烟农收入大大减少,?#29616;?#24433;响了烟叶的工业可用性,也给吉安烟叶生产造成不利影响。

近年来,有关光滑僵硬烟的研究主要集中于光滑僵硬烟?#23545;?#22823;田期形成的原因以及烘烤过程中烟叶形态结构和组织结构变化等方面[2-6]。在烟叶烘烤中,湿球温度关乎烟叶化学成分含量的变化,对烟叶品质具有决定性的作用,但有关湿球温度对僵硬光滑烟产生的影响研究较少,本研究通过研究关键温度点湿球温度对烟叶化学成分含量的影响,确定合理的湿球温度,旨在为降低光滑僵硬烟比例提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验材料与设备

试验于2017年在江西省吉安市峡江县砚溪镇进行,品种为云烟87,大田管理和烟叶采收均按照优质烟叶生产管理要求操作。供试烤房为气流下降式密集型烤房。

1.2 试验设计

按照关键温度点湿球温度控制不同设2个处理(T1、T2)和1个对照(CK),具体烘烤工艺如表1所示。

1.3 试验样品采集及评价

1.3.1 样品采集 分别在烘烤干球38,42,48 ℃稳温结束?#27604;?#26679;,测定烟叶水分,杀青后样品用于化学成分分析;烘烤结束后进行经济性状统计、并对烤后样品进行外观质量评价、感官质量评价和化学分析检测。

1.3.2 测定方法 开烤后每隔6 h记录1次干球温度、湿球温度及对应的烟叶状态,对比关键温度点时烟叶的外观差异。

烘烤过程中失水率测定采用烘箱法,参考文献[8],外观质?#32771;?#31561;级结构分析,参考文献[9],化学成分检测参考文献[10],样品的感官评价分析,邀请河南农业大学评吸专家组7位专家采用九?#31181;?#26631;准进?#23567;?/p>

1.4 数据处理

用SPSS 17.0对数据进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 烟叶水分及状态变化

烘烤过程中烟叶状态,在宏观上反映烘烤进程、失水程度及物质转化是否协调,一直被烘烤技术人员当做调整烘烤工艺的依据。从表2可以看出,在干球温度38 ℃,干湿环境交替变化情况下,烟叶变黄程度更大(T2处理)。38~42 ℃之間,T2处理的烘烤进程?#24179;?#26126;显快于T1和CK,T1又快于CK。

通过表3可以看出,在变黄中期和后期稳温结束时,CK失水最少,处理T1和T2失水程度和失水率相差不大;而从定色期开始,在42 ℃到48 ℃稳温结束时,CK失水速度加快,其失水率比T1高出3.1个百分点,比T2高出2.5个百分点。说明前期略高的环境湿度可能有利于烟叶发汗,促进水分排出。失水情况与孟可爱[8]等在烟叶烘烤中的失水情况研究相似。

结合表2和表3,T2处理的烟叶较另外两个工艺处理在烘烤前期失水与变黄更加协调,降低了后续烘烤难度和存在风险。

2.2 烤后烟叶外观及等级

外观质量与内在质量息息相关[11]。成熟度直接影响内在化学物质含量,进而影响使用价值,成熟度越差使用价值?#38477;?叶片结构和身份直接影响烟丝的填充性和燃烧性,进而影响工业企业的成本。通过表4可以看出,处理T2的外观质量综?#31995;?#20998;最高,其次是T1,二者在成熟度、叶片结构、身份、油分和色度等外观质量指标的得?#24535;?#39640;于CK;T2处理烟叶颜色、成熟度、身份和色度指标得?#24535;?#19982;T1一致,但叶片结构和油分得分高于T1处理,说明其结构更疏松,潜在意味着其填充能力强,燃烧性好,工业可用性高。

通过烤后烟分级情况(表5)可以看出,CK出现了1.38%的光滑僵硬烟,T1和T2处理均未出现;上等烟、橘黄烟比例均表现为T2>T1>CK,而黑糟烟和低等烟比例则相反,表现为T2T2>T1,青筋烟比例在处理T1与T2相同,二者均低于CK。结合试验处理,在变黄前期湿球温度较低,不利于烟叶充分发汗,这应该是导致CK僵硬光滑烟及青筋烟和黑糟烟比例增加的重要原因之一[11]。

2.3 化学成分分析

从表6中可以看出,随着烘烤进程的?#24179;?#28895;叶各化学成分的变化趋势如下。

(1)烟叶淀粉含?#24247;?#20943;。在38 ℃时,T2处理烟叶淀粉含量最低;自42 ℃以后,T1处理烟叶淀粉含量一直处于3个处理中最高;所有处理在42 ℃和48 ℃烘烤都?#26377;?#20102;降解惯性;在烘烤结束时,T2处理较CK和T1处理淀粉含量分别显著降低了0.64和1.11个百分点。

(2)烟叶总糖含?#24247;?#22686;,其转化主要在42 ℃以前,T2处理在38℃末总糖含量最高,但后续烘烤中,总糖含量增长缓慢,说明淀粉等降解在初期对烟叶糖含量有较大贡献[12],而接下来的烘烤中,烟叶始终处于较旺盛的生物化学变化当中,其消耗的能量也在增加,所以到烘烤结束时,T2处理的总糖含量最低,显著低于T1处理,CK与二者之间差异均不显著,T1和CK因为生命活动的过快结束,其降解之后形成的糖类物质尚未充分消耗而滞留下来,?#35782;?#31958;含量相对较高。

(3)总?#21442;?#30897;变化的幅度较小,其中CK和T1处理有减小趋势,各关键点及烤后烟中均表现为T2

(4)石油?#28895;?#21462;物含量增加,其中T1增幅最大,其次是T2,但T2处理的绝对含量在各关键点均显著大于T1和CK,在烤后烟中略大于T1,但差异不显著,二者均显著大于CK,主要原因是在38 ℃稳温结束时,其石油?#28895;?#21462;物含量已经显著大于T1和CK,这可能意味着T2处理的湿球温度有利于石油?#28895;?#21462;物在38 ℃时的积累。

(5)总果胶含量呈降低趋势,其降幅表现为T2>T1>CK,其在干烟叶中绝对含量表现为T2CK>T1,处理间差异不显著。将可溶性果胶与总果胶含量的结果对比发现,各处理间变化并不完全一致,说明果胶类物质的降解转化具有一定复杂性。

(6)纤维素含量降低,其降幅表现为T2>T1>CK,但其在干烟叶中的绝对含量表现为T2CK>T1,其在干烟叶中的绝对含量表现为T2

(7)总细胞壁物质含量不断降低,其降幅表现为CK

2.4 烤后烟样品内在质量评吸

对各处理的单料烟进行内在质量评吸(见表7),其中,T2相对于其他两个处理香气质好、香气量多,?#26434;?#26434;气,总得分最高,评吸质量最好;其次是CK,杂气和刺激性较小,燃烧性最好;而T1处理香气质和灰色较差,杂气较大,主要表现为青杂气,总得分最低,评吸质量最差。

3 结论与?#33268;?/p>

光滑僵硬烟叶产生的原因有很多,仅在采收烘烤环节的影响因素就包括:装烟方式[13]、采收方式[14]、成熟度[15]、风机转速[16]、稳温时间[17]等,将所有的因素综合起来考虑,不断优化适宜的生产方式或工艺条件,才能更好地解决僵硬光滑烟的问题。本研究仅从变黄期环境湿度角度出发,为减少光滑僵硬烟叶产生提供参考。

38 ℃、42 ℃、48 ℃是烟叶烘烤的关键温度点,这些温度点烟叶内含大分子物质的降解程度决定最终烟叶品质[17],而物质降解的程度?#36136;?#21040;水分的影响,适宜水分才能保证细胞壁酶、淀粉酶的活性,使相应的含大分子物质充分降解[16,18-20],外在表现则是烟叶状态的变化。本试验中,在干球38 ℃时,T2处理通过干湿交替环境变化,可以加速烟叶发汗,刺激内含物转化,降低烘烤难度和烘烤风险,使烟叶失水与变黄协调;化学成分分析表明,干湿交替刺激情况下,淀粉、细胞壁类物质降解更好,使T2处理干烟叶中具有较低淀粉、总?#21442;?#30897;、总糖、总果胶、木质素、纤维素、总细胞壁物质等含量,而具有相对较高的石油?#28895;?#21462;物和可溶性果胶含量;通过评吸得出T2评吸的香气和吸味较好;烤后分级情况说明,T2处理的工艺条件使烟叶更为疏松,等级结构较高。

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