| 标题 | 上部烟叶一次性成熟采烤研究进展 |
| 范文 | 洪天龙 杨悦章 程黄萍 杨章乐 金康 左伟标 鲁松霖 叶谌睿 赵康 摘 要：近年来，烟草上部烟叶一次性采收越来越受到行业各界的关注。该文从烤烟一次性采收的采收方式、成熟度、烘烤工艺3个方面综述了国内烟草上部烟叶一次性采收的研究现状，并对未来趋势进行了展望。 关键词：上部烟叶;采收方式;带茎采收;成熟度;烘烤工艺 中图分类号 S572文献标识码 A文章编号 1007-7731（2020）15-0140-04 Abstract： In recent years， more and more attention has been paid to the one-time harvesting of upper tobacco leaves. This paper summarizes the current situation of domestic one-time harvesting research from three aspects of harvesting method， maturity and baking technology， and prospects the future trend. Key words： Upper tobacco leaf; Harvesting method; Harvesting with stem; Maturity; Flue-curing process 上部烟叶在烤烟生产中占据重要的地位，美国烤烟上部烟叶产量达到总产量的55%左右，国内上部叶比重也占到烤烟产量的38.30%～43.08%[1-2]。但由于上部烟叶含水量较少，干物质含量高，易烤青或挂灰，在我国普遍存在上部叶成熟度不够、烤后烟叶身份偏厚、烟碱与淀粉含量偏高、化学成分不协调、配伍性低，工业可用性差等问题，致使烟草工业企业普遍存在大量上部叶库存积压的问题[3]。大量研究表明，传统逐叶采收导致顶部2～3片叶不能正常发育和成熟[4-6]。1995年，史密斯在中国参观考察时提出顶部5～6叶成熟后一次性采收烘烤的建议[7]，此后国内众多学者对烟草一次性采烤的生理机理和烘烤应用方面进行了大量探讨[8-9]。本文从一次性采烤的采收方式、成熟度判别和烘烤工艺等角度，综述了烟草上部叶一次性采收的研究成果，为推动我国烟草调制学学科发展和特色优质烟叶开发提供参考。 1 采收方式 1.1 采收方式的种类和方法 目前，一次性采收方式应用范围较广的是4～6片上部叶成熟后一次性编竿烘烤，这种采收方式操作简便，省时省工，相对于常规逐片（每次2～3片）2次采收仅仅需要等待顶部2片烟叶成熟即可。只要赤星病不严重，这种采收方式一般不致发生问题，当顶部烟叶成熟，下面几片叶就可能达到完熟或者接近完熟，针对留叶数的不同，又可分为4片、5片、6片、7片留叶采收，留叶数过少叶片组织偏厚烟碱含量高，而留叶数过多烟叶糖类物质消耗过多导致产量和品质降低。目前多数研究认为，留叶5～6片烤后烟叶的品质最好[9-14]。近几年一次性带茎采烤的方式经过部分地区的试验，反映效果较好，也逐渐成为一种人们关注的采收方式，这种方式对烤后烟叶质量的改善具有明显的作用，但是也存在着操作繁琐费时费工的问题，而且采用带茎烘烤由于茎部占据一定体积，使得装烟量有所下降，装烟难度加大，棚距也需要加长，烤后分烟繁琐，用工成本、耗煤耗电成本增加，这些都是导致烟农积极性不高问题[2，15-17]。针对一次性带茎采收装烟量和装烟密度低的问题，有学者提出了上部叶6片一次性采收散叶堆积烘烤的方式[18]，认为这种方式可以减少用工成本和耗能，对烟叶的烤后质量和经济效益都有所提升。此外，还有一种采收方式报道较少，此种采收方式采取了环割烟茎后一次性采烤的方式，方法关键点在于对烟株打顶当天进行环割，环割的宽度为2cm，环割的位置根据处理的设置有所差异，环割后待上部片叶成熟后一次性采叶烘烤[19-20]，但目前上述2种方式尚处在探索阶段，应用效果有待验证。 1.2 采收方式对生理特性的影响 不同采收方式对烟草调制过程中生理变化的影响有较大的差别，目前研究较多的主要是水分的变化和酶活性的变化。带茎烘烤过程中的生理变化有别于常规采烤，徐建平[21-22]等应用同位素测定的方法对茎秆、叶脉、叶肉中的DNA、RNA的放射性活度进行测定，发现茎秆或叶柄中水分能参与叶片核酸代谢，变黄期时茎秆和叶柄内水分大量进入叶片，随着烘烤时期的延伸，放射性逐渐减弱，到干筋期时已经不能显影。滕永忠等[23]则指出了水分在烘烤过程中的走向：首先从茎杆运输到叶脉，再运输到叶基部、叶中部、叶尖部，并且运输通畅。由于带茎烘烤是烟叶与烟茎一同烘烤，在调制的过程中烟茎的水分会流向叶肉细胞和叶脉中，水分对酶的活性又有着显著的影响，这对烟叶变黄期叶绿素的降解是十分有利的。肖波等研究发现，变黄期和定色期一次性带茎烘烤的淀粉酶活性要高于一次采叶烘烤[24]，同时一次性采叶烘烤的淀粉酶活性又高于常规逐叶采收，而这2种采烤方式烟叶烘烤后期的PPO活性和MDA合成又低于常规采收，一次性采烤的方式减弱了烟叶调制后期的酶促棕色化反应和膜脂过氧化。徐秀红等[25-26]也得出相似结论，指出带茎烘烤烟叶在调制过程中SOD的活性要高于不带茎烟叶是酶促棕色化反应水平降低的重要原因。还有研究指出，带茎烘烤烟叶在变黄期含水量基本不变，而一次性采收编竿烘烤和常规烘烤烟叶的含水量都有所下降，进入定色期不同采收方式的烟叶含水量都大幅降低，但是烟茎中的含水量下降十分缓慢，烘烤过程中带茎采收的上部叶色素降解物质相对较多[4，25]，带茎采收烟叶的SOD、POD、CAT活性在变黄期均高于常规采收和一次采收，进一步验证了在烘烤后期带茎烘烤处理的转化酶活性持续升高，且酶活性明显高于常规采收烟叶。 1.3 采收方式对烤后烟叶质量的影响 由于烟叶在烘烤调制过程中受酶活性的影响，不同采烤方式在烘烤过程中化学成分的含量也有所差异，并最终体现在烤后烟叶化学成分的表现上。大量研究表明，带茎一次性烘烤可以明显降低烟叶中淀粉的含量。但对于带茎采收烤对烟叶中总糖、还原糖和烟碱的影响不同学者得出结论不一致[5，27]，这可能与烟叶种植区域、品种、成熟度和烘烤工艺有所差异有关。多数研究者认为，带茎采烤有利于叶片中硝态氮的代谢[15]，最终降低烤后烟叶中烟碱的含量[9，28-29]。彭佳宇等[30]通过对恩施云烟87的带莖烘烤研究发现，带茎烘烤后的烟叶总糖、还原糖和烟碱含量都低于常规采收，但化学成分更加趋于协调，对烟叶外观品质提升显著;汪健[12]等对红大的带茎采烤研究也得出一致结论;但部分研究者则得到相反的结论，认为带茎烘烤提高了烤后烟叶中烟碱的含量[3，5，29]。带茎烘烤对烤后烟叶外观质量有着积极的影响[17]，带茎烘烤一般烟叶成熟度较高，改善了上部叶的营养状况和组织结构，烤后烟叶组织疏松，在烘烤过程中烟茎中的水份可以平衡烤房内的湿度，可以有效地减弱烟叶正反色差，且杂色烟和烤青烟比例也显著降低，虽然带茎烘烤烟叶产量会有所降低，但等级结构的提升弥补了产量的损失，在一定程度上提高了烤后烟叶的经济性状[31-32]。新植二烯、类胡萝卜素等大分子化合物作为中性致香物质的前体物质，对烤后烟叶品质有着重要的影响，由于带茎采收相比常规采收烟叶在调制过程中降解这类物质的酶活性更强，降解产物随之增加，烤后香气质和香气量也随之增加。另外，带茎采收提高了烤后上部叶西柏烷类降解产物含量，芳香族氨基酸代谢产物、美拉德反应产物总量较常规采收和一次性采烤低，从而在香气质上提升了烤后烟叶的感官评吸质量[33]。总体来看，不同采收方式对烤后烟叶质量的影响多数研究者已达成共识，普遍认为上部叶4～6片成熟一次性带茎采烤烤后烟叶整体质量优于一次性成熟采烤，且一次性成熟采烤优于分2次2～3片成熟逐叶采烤19。 2 适宜采收成熟度研究 成熟度对烟叶的品质有着相当重要的影响，国外烟草专家认为成熟度占到烟叶品质贡献的30%[1]。适宜的成熟度是烤后优质烟叶质量的前提条件，关于常规采收的成熟度研究前人已做了大量报道，但各地气候、栽培、土壤品种的差异，最适合的采收成熟度也有所差异。由于一次性采收需要着生部位靠下的烟叶等待靠上的烟叶成熟，这种方式上部的倒3～6叶位采收成熟度要高于常规采收，而且带茎采烤由于水分输送的差异，鲜烟采收的成熟标准不能简单等同于传统采烤成熟度的标准。但目前报道的一次性采收方式所采用的成熟度标准多是按照当地习惯性成熟采收标准来实施[34-35]，且缺乏系统理论性的报道，实际参考应用价值较低。袁晓霞等通过对K326不同成熟度上部叶带茎一次采烤的烤后质量比较分析认为以上部第3片烟叶90%～100%黄时可以作为适熟采收标准，烟叶外观质量最优，化学成分协调性较强，烟叶均价最高，耗能成本较低，房装烟量最大，随着成熟度的增加，烤房的装烟量增多，能够有效地缓解烟叶成熟时对烤房的需求压力，同时能够减少耗能成本，从而增加烟农的收益[34]。代丽等以打顶后天数作为采收成熟度的依据，对比了打顶后60d和打顶后68d上部6片带茎采收烟叶质量，结果表明，打顶后68d类新植二烯、胡萝卜素降解产物、芳香族氨基酸代谢产物西柏烷类化合物积累更多，总氮、烟碱含量略有降低，开片程度更好，产值和均价更高[36]。卢云天等通过对成熟和尚熟2种带茎采烤后分析得出：成熟处理相对于尚熟倒1～6片叶均烟碱含量升高，烤后烟茎中烟碱含量也表现为成熟高于尚熟，倒1～3片叶烟茎中的烟碱含量和烟茎中烟碱的含量呈极显著负相关，倒4叶烟碱含量与烟茎中烟碱含量呈显著负相关，倒5～6叶烟碱含量与烟茎中烟碱含量不存在相关性，淀粉含量、叶绿素含量成熟显著低于尚熟烟叶[3]。徐增汉等研究了NC89两种带茎采收成熟度标准（3～5片叶成熟，1～3片叶尚熟;3～5片叶成熟，1～3片叶过熟），综合了外观质量、经济性状、化学成分的比较，认为上部叶带茎采收成熟度采收标准以上部6片叶中的3～5片叶成熟，剩余叶片为尚熟最为适宜[2]，邱坤等采取相同方法研究了K326的带茎采收成熟度得出结论一致[37]。阴长林研究指出，带茎采烤随着成熟度的增加，上部叶的单叶重、产量呈现下降的趋势;随着成熟度的增加上部烟叶总氮、蛋白质、还原糖、总糖的变化趋势一致均先增加后下降，采收标准为顶部2片叶尚熟，其余叶片完全成熟的方式带茎烘烤上部烟叶总氮、蛋白质、还原糖、总糖的含量最高，烟碱、淀粉含量最低，化学成分协调性适宜，经济性状最好[14]。张树堂等研究了K326品种的一次性成熟采烤的成熟度及成熟特征[8]，结果表明，不同成熟度对烤后烟叶的外观及内在品质的影响与带茎采烤相似，顶叶烤后烟叶色素含量各成熟度档次之间达到差异显著，但倒6叶成熟度档次之间差异并不显著，顶部4～6叶的感官评吸质量和顶部1～3叶相一致，感官质量表现为：M1清甜香较好，香丰富性稍欠;M2香气量和浓度较高，质感稍欠细腻;M3烟香较自然，气甜香及丰富性较好，焙香较突出，刺激性偏大;M4刺激性偏大，枯气突显，评吸质量降低（M1～M4代表随着成熟度升高的4个档次），综合各方面质量因素提出上部烟叶一次性采收的田间适宜成熟特征和标准为：顶部1～3叶叶面绿黄至淡黄，面落黄60%～80%，脉变白2/3以上，面黄色程度接近顶4～6叶，移栽后120～130d。另外提出SPAD值测定也可作为采收标准的依据，方法为用叶绿素快速测定仪测定顶2叶和顶5叶的SPAD值叶绿素相对含量值为20～30，且在顶2叶和顶5叶间没有显著差异时，是一次性采收上部烟叶的最佳时期。 3 装烟方式与烘烤工艺 3.1 装烟方式 装烟方式与烟叶烘烤过程中的温湿度有着密切联系，装烟密度过大，烤房内空气流动性差，热量和水份循环效率低，不利于宏观上的温湿度把控，而装烟密度过低，烟叶中的水分容易散失同样不利于烘烤，装烟方式的是否适宜直接影响到烟叶烘烤工艺的效果。由于带茎加长了编竿后的垂直距离，多位学者认为加大烤房棚距15～20cm是十分有必要的[2，27]。同时，由于烟茎占据了一定体积，使得烤房装烟密度下降，装烟量也随之下降，目前鲜有对带茎装烟方式的报道，童旭华研究了2.7×8.34气流下降式密集烤房的带茎采收的适宜装烟量，认为260竿/炕以下的装烟密度过稀容易产生烤青烟，当装烟密度达到290竿/炕时青筋烟比例明显降低，装烟密度为350竿/炕（每竿30株烟）时等级结构最好，耗能最低，是最佳装烟量[38]。目前，带茎烘烤生产实际中要求装烟上下一致，均匀对齐。8×8的烤房，装烟量控制在80～90竿左右;8×10（二路）烤房装烟100～110竿或130～140竿（三路），装烟不宜过挤。过挤，一是容易把横跨在烟竿上的那片烟叶挤断而使烟竿脱落;二是影响升温排湿;三是影响烟叶的烘烤质量。为防止底层烟叶离火管近而烤青，底层烟叶不提倡挂带杆烟株[28]，而将普遍采烤烟叶挂在底棚，二棚以上则应全为带茎烟株，不混装采叶编竿烟。带病烟株、过熟叶不能采用带杆烘烤，否则易烤黑。干旱天气在砍收前2～3d应向烟田灌水，否则易引起烟茎含水量少，而影响带茎烘烤效果[39]。 3.2 烘烤工艺 烘烤工艺同样在烟叶的生产中占据重要的地位，俗话说，烟叶质量三分靠栽，三分靠采，三分靠烤，其重要性可见一斑。精准的烘烤工艺有助于改善烟叶内化学成分的协调性，提升烟叶中香气物质的含量，但不同的烟叶由于烘烤特性的不同，所适用的烘烤工艺也有所差异[2]。但目前关于带茎烘烤工艺少有报道，童旭华对比了2种带茎烘烤工艺认为：在烟叶烘烤工艺上应缩短36℃以前的低温变黄时间，延长39～40℃最佳烟叶变黄时间、46～48℃烟筋变黄时间和54～55℃香气物质形成期时间，这样可以有效改善上部烟叶的叶片厚度、组织结构和颜色，减少杂色挂灰烟叶的比例和烟碱含量，提高香气质、香气量和工业可用性。阴长林通过试验指出带茎三段式烘烤工艺的基础上增加凋萎期烘烤的工艺烤后烟均价、上等烟比例均高于三段式烘烤工艺，延长凋萎期的烘烤工藝可以降低烟碱含量，其烟叶化学成分更协调，香气更好[14]。 目前，生产实践中烘烤技术要点主要为：（1）起点温度不宜低，要达35～36℃，时间不宜过长（不超过10h），适度拉开干湿球差（2～3℃），可防止成熟度好的烟叶叶尖烤糟，亦不易变黄过渡;（2）38～39℃稳温时，确保底层上二棚烟叶叶片变黄（青筋黄片），一般40℃前烘烤时间在30～35h左右;（3）41～42℃稳温段要适当延长时间，确保全烤烟叶叶片变黄。42℃前变黄时间一般在50h左右，要求湿度控制不宜过高，一般控制在35～36℃，否则易引起上二棚烟叶变黄过度而挂灰或因烘烤时间短又会使顶上二片烟叶烤青;（4）适当延长47～48℃的时间，确保全烤烟叶达到黄筋黄片。主脉及叶基部少数支脉变黄时间要放在47～48℃变黄，因为带茎烘烤茎干水分充足，若45℃前时间过长易引起叶基部变黄过渡而烤薄，影响烟叶的产质量。因此，在42℃时全烤烟叶叶片基本变黄后，可每2h升温1℃的速度升至47～48℃稳温。使全烤烟叶达到黄筋黄片;（5）严格控制各个烘烤阶段的干湿球温度。当干球温度35～36℃时，湿球温度控制在33℃;干球温度在38～39℃时，湿球温度为35～36℃;干球温度达41～42℃时，湿球温度调控到35～36℃;干球温度47～48℃时，湿球温度以38℃为宜;干球温度到54～55℃时，湿球温度为39℃;干球温度67～68℃时，湿球温度控制在40～41℃。 4 展望 目前，国内一次性采收研究的焦点主要集中在不同采收方式对烟叶烘烤调制过程中的生理特性变化和烤后烟叶质量差异的比较，这2个方面多数研究者已达成共识，认为带茎采烤和一次采收均可以提高烤后烟叶的质量，且带茎效果更好。但也有个别研究者认为带茎采烤对烟叶质量的提升不明显甚至降低烟叶的质量，这可能与带茎采烤烘烤技术不配套有着重要关系。关于一次性采烤的成熟度标准缺少更针对性的划分和适宜性验证，针对不同品种、不同采收方式有必要建立相应的成熟度采收评价体系和定制相适应的烘烤工艺。带茎烘烤由于水分可以从烟茎向烟叶运输的特殊性，不仅关键点温度可能会不同于常规烘烤，而且稳温时间、转火点烟叶变化要求都有可能异于常规烘烤，但目前这方面的研究报道较少。另外，如何改进带茎烘烤装烟方式，以及带茎采烤烤房的补充设计都有待进一步的深入研究。 参考文献 [1]宫长荣.烟草调制学[M].北京：中国农业出版社，2003：103-104. [2]徐增汉，王能如，王书茂，等.不同采收方式对烤烟上部叶烘烤质量的影响[J].安徽农业科学，2001（5）：100-102. [3]卢云天.带茎采收及其配套技术对烤烟上部叶可用性影响研究[D].福州：福建农林大学，2006. [4]余金恒，代丽，刘霞，等.采收方式对烤烟上部叶烘烤过程生理特性及品质的影响[J].云南农业大学学报，2009（2）：58-63. [5]许自成，黄平俊，苏富强，等.不同采收方式对烤烟上部叶内在品质的影响[J].西北农林科技大学学报（自然科学版），2005（11）：19-23. [6]宫长荣，富强，红华，等.烤烟上部6片叶一次采收对顶部3片叶烘烤质量的影响[J].甘肃农业大学学报，2008，3（6）：94-98. [7]朱尊权.生产优质烤烟特别是上部完熟烟的窍门[J].烟草科技，1995（5）：33. [8]张树堂.一次性采收上部烟叶的成熟度及成熟特征研究[J].中国农业科技导报，2012（5）：129-135. [9]沈广材，肖志新，彭坚强，等.不同采烤方式对红花大金元上部烟叶质量的影响[J].安徽农业科学，2018，46（2）：23-26. [9]黄浩，周冀衡，王衛民，等.带茎烘烤对宁乡烟区烤烟上部叶产量和质量的影响[J].南方农业学报，2014（8）：1457-1460. [10]邵宪桥，杨文珍.烤烟上部叶一次性砍烤技术示范[J].南方农业，2018，05：150-151. [11]张慎.邵阳地区上部烟叶提质调控技术研究[D].长沙：湖南农业大学，2014. [12]汪健，杨云高，王松峰，等.烤烟红花大金元上部叶采收方式研究[J].中国烟草科学，2010，31（2）：19-23. [13]伍德洋.会东红花大金元品种采收烘烤技术研究[D].北京：中国农业科学院，2011. [14]罗延宏，秦敏，杨懿德，等.不同采烤方式对川南烤烟上部烟叶产质及效益的影响[J].天津农业科学，2018，24（6）：49-51. [15]杨维良，杨晓芳，徐永昌，等.带茎烘烤对烤烟上部叶产质量的影响[J].现代农业科技，2012（21）：40-42. [16]赵元宽.顶部烟叶带茎烘烤试验简报[J].烟草科技，2004（4）：36-37. [17]刘永锋，杨子凡，耿伟，等.烤烟上部烟叶一次性带茎采烤对烟叶产质量的影响[J].湖南农业科学，2014（14）：60-61. [18]谢已书，武圣江，潘登华，等.不同采烤方式对烤烟上部6叶烘烤质量及可用性的影响[J].贵州农业科学，2012，40（11）：85-89. [19]杨俊兴，杨虹琦，周冀衡，等.环割处理对烤烟成熟期叶片理化成分的影响[J].湖南农业科学，2007（4）：69-71. [20]肖波，刘光辉，陈建军，等.环割和留腋芽采收对烤烟上部叶烘烤特性和质量的影响[J].作物研究，2013（4）：27-30. [21]徐建平，强继业，藤永忠，等.烤烟上部叶不同烘烤工艺应用32P测定水分运输规律的研究[J].安徽农业科学，2008（25）：11066-11068. [22]徐建平，夏开宝，刘加红，等.烤烟上部叶带茎烘烤研究[J].安徽农业科学，2007（1）：123-125. [23]滕永忠，胡从光，徐建平，等.带茎烘烤的烤烟上部叶的水分散失[J].烟草科技，2007（2）：54-58. [24]肖波，陈建军，吕永华，等.采收方法对烤烟植株上部叶烘烤特性的影响[J].植物生理学通讯，2008（2）：47-50. [25]徐秀红，王爱华，王传义，等.烘烤期间带茎采收的烤烟顶部叶某些生理生化特性变化[J].烟草科技，2006（9）：52-55. [26]王晓宾.带茎烘烤对烤烟上部叶生理生化指标和品质的影响[D].北京：中国农业科学院 2009. [27]谢鹏飞，周辉，李帆，等.不同采收方式对G80上部叶质量及经济效益的影响[J].安徽农业科学，2010，38（16）：131-133. [28]成本喜，侯留记，熊向东，等.烤烟上部叶一次采烤方法研究[J].烟草科技，1996（6）：35-36. [29]赖秀清，林桂华，董旭华，等.烤烟上部叶带茎烘烤的技术研究[J].中国烟草科学，2006（1）：29-31. [30]彭家宇，郭祥.不同采烤方式对烤烟上部烟叶质量的影响[J].安徽农业科学，2012（07）：137-139. [31]谭青涛，刘光亮，薛焕荣，等.上部烟叶带茎割收一起烘烤的研究[J].中国烟草科学，1997（2）：47-48. [32]伍优，侯军，芶剑渝，等.一次性砍烤对K326品种上部6片烟叶品质的影响[J].安徽农业科学，2014（29）：10322-10323. [33]刘霞.半离株烟叶烘烤品质形成的研究[D].郑州：河南农业大学，2007. [34]張建鹿，刘刚.采收方式对周口烟区上部叶烘烤效果的影响[J].安徽农业科学，2017，45（3）：43-45，48. [35]袁晓霞，李舒雯，王生才，等.不同采收方式和成熟度对烤烟上部叶质量和经济效益的影响[J].江西农业学报，2013，25（12）：57-60. [36]代丽，黄永成，童旭华，等.采收方式对烤烟上部叶香味品质的影响[J].华北农学报，2009，24（2）：162-167. [37]邱坤，袁黔华，王廷清，等.不同采收方式和成熟度对上部烟叶烘烤质量的影响[J].现代农业科技，2013（23）：18-19. [38]童旭华.上部烟叶带茎烘烤技术研究[D].长沙：湖南农业大学，2009. [39]靖军领，黄一兰，彭怀俊，等.采前灌水对上部烟叶带茎烘烤质量的影响[J].安徽农业科学，2009（22）：166-167，306. （责编：张宏民） |
| 随便看 |
|
科学优质学术资源、百科知识分享平台，免费提供知识科普、生活经验分享、中外学术论文、各类范文、学术文献、教学资料、学术期刊、会议、报纸、杂志、工具书等各类资源检索、在线阅读和软件app下载服务。