K326烟叶在密集式烤房条件下 121烘烤工艺初探

成军平,刘本坤,颜合洪,李裕初,袁晓霞,朱红杰,李迪秦

(1湖南省烟草公司郴州市公司 ,郴州 423000;2湖南农业大学农学院,长沙 410128;3广东中烟工业有限责任公司 ,广州 510310;4湖南省烟草职工培训中心,湘潭 411100;5湖南省郴州市烟草公司桂阳县分公司,桂阳 424400)

烤烟的三段式烘烤工艺和密集式烤房源于美国烟叶主产区,在 20世纪 90年代中期引入我国[1～3]。引入后在国内各主产烟区(如云南、贵州、湖南、福建、河南等)进行了广泛的研究和生产实践,现已成为各主产烟区的主要烤房类型和烘烤工艺[4～6]。目前湘南烟区浓香型特色烟叶的开发,主栽品种为K326,采用三段式烘烤工艺,但在烘烤过程中存在烟叶变黄不够,烤后烟叶存在青筋黄片、微带青和叶面浮青、烟叶颜色暗淡和色度不饱和,以及淀粉含量高和香气、油分不足等问题[7],这对湘南烟区浓香型具甜润感烟叶品牌的开发、中烟品牌原料的配伍性和烟农的经济效益带来了不良的后果,急需进一步改良,以形成与浓香型烟叶相适应的烘烤工艺。本研究拟对三段式烘烤工艺进行改良,调整各烘烤阶段的温湿度和变黄程度指标,形成“121”(一高、二慢、一快)烘烤新工艺体系,以为指导湘南烟区浓香型烟叶开发提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试烤烟品种:K326;供试烤房类型:湘密 2号-A(桂 80)。

1.2 试验地点

试验在郴州市桂阳县樟市镇山背村陈某责任田进行,试验面积 1 hm2,土壤肥力中等。

1.3 试验要求

烟叶部位:下二棚、腰叶、上二棚烟叶。

编烟装炕:按照密集烘烤操作技术规程要求进行。

烟叶栽培技术按特色优质烟叶开发方案进行。

1.4 试验设计

在烤烟三段式烘烤工艺的基础上,调整变黄期干、湿球温度和烟叶变黄程度指标。设2个处理:121烘烤工艺和三段式烘烤工艺(对照)。每处理1座烤房,不设重复。定色期和干筋期干球温度、湿球温度、烟叶颜色、状态的变化按 121烘烤工艺和三段式烘烤工艺进行控制 (表 1)。

1.4.1 烤前准备

装烟前分别在上、下层,前、中、后6个点放置温湿度计。

样烟编竿。选取同一部位同一成熟度,相同质量的烟叶,随机编竿,并挂牌标记。每竿150片叶,分别称取竿重、竿重+鲜烟叶重和烤后烟叶的干重,计算鲜干比。

在处理和对照烤房内,分别在控制温湿度计位置的两边,放置样烟,每边 1竿,每房共 12竿。

表 1 变黄期烟叶烘烤诊断指标Table 1 Diagnostic Indexes of tobacco baking during the turning yellow period

1.4.2 处理设置

121烘烤工艺:点火后以 3℃ /h的速度升温到40℃,干湿差 1℃,稳温,使叶片变黄 8～ 9成,叶片凋萎、发软 ,主脉 1/2变软。稳温 40℃ ,以 1℃ /h的速度将湿球温度降至 36℃,再以 1℃ /3 h的速度升温到 45℃,湿球温度 37℃,稳温稳湿,使叶片全黄,叶片充分凋萎塌架、勾尖卷边,主脉变软(表 1)。再以1℃ /3 h升温至50℃,保持湿球温度 38℃,使叶片达到黄片黄筋、大卷筒,再以1℃ /3 h的速度升温至54℃,湿球温度40℃,稳温稳湿,使烟叶叶片全干,最后以 3℃ /h的速度升温到68℃ ,调整湿球温度至 42℃ ,至干筋。

对照:按现行的低温慢变黄三段式烘烤工艺烘烤。点火后以1℃ /h的速度升温到 38℃,干湿差 2～ 3℃,稳温,使叶片变黄9成,叶片凋萎、发软,主脉1/3变软。然后以 l℃ /2 h的速度升温到 41～ 43℃,湿球温度 37～38℃,稳温,使叶片全黄,主脉微青,叶片充分凋萎塌架、勾尖卷边,主脉变软(表 1)。再以 1℃ /2 h的速度升温至47℃,湿球温度39℃,稳温,使烟叶主脉变黄,叶片软卷筒。再以 1℃ /2 h的速度升温至 54℃,湿球温度40℃,稳温,使叶片达到黄片黄筋、大卷筒,最后以1℃ /h的速度升温到 68℃,调整湿球温度至42℃,至干筋。

1.4.3 测定项目

烘烤点火前分别测定烤房内各部位的温湿度。

烘烤工艺条件记载:自点火升温后开始,每 6 h记录一次烤房内的干球温度和湿球温度,至烘烤结束。

烘烤效果记载:烟叶烘烤结束,将样烟分竿扎把,烟叶烤完后统一分级,计算上等烟、中等烟和下次烟比例和各类烤坏烟比例。

回潮称重:烟叶经回潮后解除烟竿,对随机选取的12竿烟叶(包括达不到等级标准的烟叶)称重,然后计算整房烟叶干重。

1.4.4 叶绿素含量测定

在田间标识有代表性烟株 10株,对叶位进行挂牌标记,在烟叶采收前采用 SPAD-502叶绿素含量测定仪进行叶片的叶绿素含量的测定。在烘烤过程中,每10 h测定一次叶绿素含量。

1.4.5 烟叶外观质量及化学成分分析

分别对各烤房回潮后的样品烟叶(即在田间作了标记的代表性烟叶),由当地分级技术员按烤烟国家标准逐片分级,记录各等级及达不到等级烟叶重量,根据样品烟总量和各等级重量计算供试烟叶各等级比例。

烟叶出炕后将样品烟分别测定烟叶的外观质量和内在质量。并对整房烟叶进行分级交售(以烟草站收购单为准)。各处理取X2F,C3F,B2F烟叶各2 kg,按标准方法[7]测定烟叶常规化学成分含量。

2 结果与分析

2.1 烟叶烘烤工艺的过程控制

烟叶烘烤过程中干、湿球温度及烟叶变化如图 1。点火后以 2～ 3℃ /h将温度升至 40℃,湿度升至 39℃,使烟叶在高温高湿条件下变黄至8～ 9成,然后将温度稳定在 40℃,以1℃ /h的速度降低至 36℃,使烟叶达到10成黄,凋萎塌架,勾尖卷边,随后采用慢升温、慢排湿,使烟筋充分变黄,大分子物质充分转化,最后采用快速干筋的烘烤工艺,将烟叶烤黄、烤香、烤熟、烤鲜。

图 1 121烘烤工艺温、湿度变化曲线(上部叶)Fig.1 Graph of temperature and humidity variation of the upper leaves

2.2 烟叶叶绿素含量的变化

烟叶叶绿素含量的变化如图2。烟叶中的叶绿素含量在开始烘烤的20 h内下降最快,20～ 40h下降较慢,至40 h时,烟叶中的叶绿素含量近乎全部降解。 40 h后,叶绿素含量数值有所增加,这可能是仪器误差所造成的。

图2 烟叶内叶绿素含量变化Fig.2 Changes of chlorophyll content in tobacco leaves

2.3 烟叶鲜干比的变化

采用 121烘烤工艺的烟叶鲜干比为 7.95,采用三段式烘烤工艺的烟叶鲜干比为 7.66,处理比对照增加0.29。说明采用 121烘烤工艺的烟叶的干物质消耗较多,内含物特别是淀粉转化较多。

2.4 对烟叶产量和产值的影响

试验户陈某分别于7月 20日、9月12日、9月 25日3次向烟草站销售烟叶,根据烟草站验级收购的销售发票统计,其上等烟比例达到67.2%,中等烟叶比例达到26.0%,上、中等烟叶比例达到 93.2%,效果十分明显 (表 2)。

2.5 121烘烤工艺对内在化学成分的影响

从表 3可知,采用121烘烤工艺的烟叶总糖、还原糖较高,淀粉含量较低,以 10叶位 (中部叶 )为例,总糖为25.70%,还原糖为 22.85%,分别比对照的 19.06%和 16.54%,高出 6.64%和 6.31%;淀粉含量处理为1.41%,比对照的2.01%减少0.6%。在上部叶第 4叶位,采用 121烘烤工艺的总糖、还原糖、淀粉含量也有相同的趋势。

2.6 烟叶外观质量评价

采用121烘烤工艺烘烤的烟叶,外观质量较好,颜色鲜,叶面叶脉无含青现象,叶片组织疏松,油分较好(表4)。

2.7 烟叶烘烤能耗成本

采用 121烘烤工艺烘烤烟叶,由于烟叶在变黄、定色过程中消耗的干物质较多,导致烟叶的鲜干比增大,使每房烟叶的重量降低 20.9 kg,烟叶烘烤成本增加0.16元 /kg(表 5)。

表 2 烟叶产量和产值Table 2 Yield and output value of tobacco

表3 烤后中上部烟叶主要化学成分Table 3 Main chemical components of medium and upper leaves after curing

表4 烤后烟叶外观质量评价Table 4 Evaluation of tobacco appearance quality after curing

3 小结与讨论

a.试验表明,121烘烤工艺有效地解决了烟叶含青和烟叶中淀粉含量过高的问题,提高了上等烟的比例,提高了烟叶的内在质量和外观质量。但由于121烘烤工艺是烟叶烘烤的一种新工艺,而烟农习惯于三段式烘烤工艺,对121烘烤工艺一下很难适应,所以在第一房烟叶烘烤过程中,温、湿度的掌握不太准,波动较大,对试验有一定的影响。

b.由于多方面的原因,烟农对 121烘烤工艺还较难接受,必须在收购上采取措施,对含青烟叶和僵硬烟叶严格把关,方能改变烟农的观念,提高烟叶的质量。

c.121烘烤工艺在工艺设计上前期升温的速度很难达到规定要求,有待进一步完善。

表 5 烟叶烘烤能耗成本Table 5 Cost of energy consumption of tobacco baking

[1]杨树申,宫长荣,乔万成,等.三段式烘烤工艺的引进及在我国推广实施中的几个问题 [J].烟草科技,1995,(3):35-37.

[2]徐秀红,孙福山,王 永,等.我国密集烤房研究应用现状及发展方向探讨[J].中国烟草科学,2008,29(4):54—56,61.

[3]钟 平,林云通,林方荣,等.烤烟四层密集烤房试验研究[J].湖南农业科学,2010,(1):82-84.

[4]王卫峰,陈江华,宋朝鹏,等.密集烤房的研究进展 [J].中国烟草科学,2005,26(3):12-14.

[5]孙敬权,任四海,吴永德.烤烟燃煤密集烤房的改进探讨[J].烟草科技,2004,(9):43-44.

[6]全昀曦.降低烤烟生产成本和减少劳动投入 [J].烟草科技,1999,(1):43-44.

[7]王瑞新.烟草化学 [M].北京:中国农业出版社,2003.244-295.

[8]张发明,杨虹琦,何 伟,等,不同品种烤烟烟叶调制前后理化特性分析 [J].湖南农业大学学报,2010,(1):30-33.