烤烟成熟度研究现状

时间:2022-08-02 01:23:51

烤烟成熟度研究现状

摘要 对烟叶成熟度及烘烤过程中主要物质变化进行了综述,阐述了提高烟叶成熟度的途径,并就散叶烘烤及收购对成熟度的影响进行了展望。

关键词 烤烟;成熟度;生理生化变化;展望

中图分类号 S572 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)17-0030-02

随着经济社会的快速发展,家庭收入的持续增长,人们吸食卷烟品味逐步提高,这对烟叶质量和等级结构提出了更高的要求。近年来,中国烟草总公司为支撑卷烟“461”、“532”骨干品牌发展,围绕烟叶生产收购管理实施了“特色优质烟叶开发”、“上部叶4~6片一次性采收”、“烤烟散叶收购”、“优化等级结构”等一系列措施,促进了烟叶质量的改善。但是,要从根本上解决烟叶质量问题,还是要着手于田间管理和技术落实,正确把握烟叶采收成熟度是第一要素,在生产操作实际中,存在烟叶种植主体素质差异、技术标准把握的不同、经济利益的驱动等因素,因采收不当造成的烟叶质量问题仍是制约品质整体提升的重要因素。

1 烟叶成熟度

1.1 成熟度的概念

烟叶成熟度作为一种标准,可对烟叶的成熟档次进行划分,包括分级成熟度和田间成熟度。分级成熟度是将成熟的烟叶采收后,经过科学调制后达到的成熟程度。田间成熟度是分级成熟度的基础和关键,分级成熟度是田间成熟度的根本体现。田间成熟度是烟叶在田间生长发育过程中表现出来的成熟程度。

1.2 烟叶田间成熟过程

1.2.1 未熟期。烟苗移栽返苗后,叶片的光合作用渐次增强,此阶段所形成的有机物质主要用于构成细胞、烟株个体生长以及满足自身呼吸的消耗,使得叶片内物质积累存贮很少,水分含量大,这一过程持续到叶片基本定型阶段。

1.2.2 生理成熟期。叶片基本定型后,叶内干物质的积累速度大于分解速度,在干物质积累达到最高峰时,从植物学角度看,叶片生理上达到成熟,一方面从外部形态观察,此时叶细胞不断充实,烟叶面积及厚度达到最大值,叶内干物质积累最多[1];另一方面,烟叶作为营养器官,其养分输出能力也随之达到高峰,叶内代谢活动达到光合作用的同化率和呼吸作用异化率处于平衡。此后,合成能力迅速减弱,而分解能力相对逐步提高,烟叶开始衰老,产量呈逐步下降趋势。

1.2.3 工艺成熟期。叶片达到生理成熟后,叶内物质分解加速,叶绿素含量大幅度下降,叶色变黄,蛋白质、糖、淀粉等干物质出现一定生理消耗,也随之下降。随着这种适度消耗,游离态氮减少,单叶重稍下降,叶片结构变疏[2]。叶内各种成分趋于平衡,向有利于烟叶香气、吃味和调制特性变好的方向变化。此时期采收的烟叶经过科学的烘烤调制,烟叶质量最符合工业需求。

1.2.4 生理过熟期。叶片达到工艺成熟后,叶片衰老加速,叶内物质分解加快,各种成分由平衡转向失衡,内含物质过度消耗,叶片变薄,组织疏松以致干枯[3]。

2 烟叶田间成熟过程中叶内主要物质生理生化变化

叶片颜色直观反映着烟叶生长状态,叶绿素、类胡萝卜素含量及比例的变化影响着烟叶的颜色。烟株在封顶前叶绿素含量逐渐增高,封顶后则随着氮代谢的减弱呈下降趋势[4]。随着生育期的逐渐推进,类胡萝卜素随之有所下降,但对于不同部位的叶片,其类胡萝卜素的变化差异比较明显。其中,在生育的后期,上部叶片中含有的各种类胡萝卜素较高。通过与下部及中部的叶片相比,在发育的后期上部叶片总类胡萝卜素、β胡萝卜素、新黄质、紫黄质、叶黄质、叶黄素均具有较高的含量[5]。

研究表明,一般叶片中含有越多的淀粉,其成熟度就越高,而还原糖含量的变化规律不明显;对于未熟的烟叶来说,其总糖和还原糖的含量均较低,总氮和蛋白质的含量较高;尚熟的烟叶中,其总糖和还原糖的含量高,总氮、蛋白质和烟碱的含量属于中等偏上的水平;对于成熟的烟叶来说,其具有较高的糖含量,达到了最大值,烟叶成熟的最佳指标为淀粉含量由高峰向低逐渐转化。Hwang et al[6]研究发现,烤烟的烟叶在未熟到成熟的过程中,其总氮、氨态氮、总植物碱、烟碱和石油醚提取物显著减少,总糖、还原糖和淀粉增加,而成熟至过熟的过程中,其具有相反的变化趋势。

左天觉[7]的研究认为随着采收烟叶时间的推迟,其中含有的含氮化合物的量一般都会相应地减少,下部、上部烟叶分别在移栽后 45~63、45~99 d,其总氮、不溶性氮、氨态氮、硝态氮和氨基酸态氮的含量均呈现出逐渐减少的态势,下部叶中含有的生物碱量变化趋势与之相同,只有上部叶中的生物碱在此段时间内呈升高的态势。烟叶中主要香气成分的随着烤烟成熟度的提高而增加,在烟叶充分成熟时达到最大值,之后开始缓慢下降,成熟时烟叶中的糖含量高、总氮、烟碱含量适宜,各种化学成分协调,烟叶香气量足,香气质好,杂气、刺激性明显减轻,总体香吃味质量好,而成熟不够或者过熟的烟叶,其内在质量明显降低[8]。

3 烟叶调制过程中叶片结构及主要物质变化

在烘烤过程中,不同成熟度烟叶的组织结构变化存在差异,烟叶的厚度、表皮细胞的厚度与宽度、栅栏组织的厚度、海绵组织厚度的萎缩率依次为过熟烟叶>适熟烟叶>初熟烟叶[9]。

随着烘烤的进展,叶绿素快速降解,0~36 h降解量达到鲜烟叶绿素含量的84%~92%,变黄期末降解趋缓,60 h后含量基本稳定,叶绿素降解到鲜烟含量的10% 左右。类胡萝卜素含量在烘烤过程中0~48 h快速降低,变黄期末含量趋于稳定,但其降解幅度小于叶绿素,其降解幅度为原鲜烟含量的52%~64%。因此,类胡萝卜素/叶绿素值升高,烟叶外观呈现黄色[10]。在烘烤过程中,成熟度低的烟叶叶绿素降解速度明显快于成熟度高的烟叶。从整个烘烤进程看,叶绿素在烘烤过程的前48 h内迅速降解,此后降解速度较缓慢,叶绿素的降解均在变黄期(45 ℃以前,含水量30%以上)快速降解(降解90%以上),之后变缓,叶绿素含量基本稳定。不同成熟度的烟叶类胡萝卜素变化规律一致[11]。

淀粉通过烘烤水解为糖,糖可使烟叶香气浓郁,吃味醇和。淀粉含量在烘烤过程中呈降低趋势,烘烤的前48 h降解量最大,且成熟度高的烟叶淀粉降解较快[12]。烘烤过程中,蛋白质含量呈持续下降趋势,其降解速率呈缓慢上升快速上升缓慢下降快速上升缓慢下降的趋势[13]。在适熟烟叶中叶绿素降解产物新植二烯和3,4-二甲基-2,5-二氢呋喃在0~12 h含量增加。类胡萝卜素降解产物巨豆三烯酮、β-大马酮、二氢猕猴桃内酯、香叶基丙酮和芳香族氨基酸降解产物中的苯甲醛、苯乙醛、苯甲醇、苯乙醇在0~12 h除过熟烟叶中的含量下降外,未熟、初熟、适熟烟叶中的含量都有所增加[14]。

4 提高烟叶成熟度的途径

规范栽培是基础、正确采收是关键、科学烘烤是重点,这3个方面必须同时落实到位,烟叶烤后成熟度才会满足工业卷烟配方需求,烟叶质量风格特色才会最终彰显。一是改变种烟主体的质量观念,一方面出于人工、燃料等成本因素考虑,另一方面受雇工素质和收购标准执行相对宽松的影响,烟农在采收过程中,并未严格按照成熟采收标准进行,在烘烤过程中,尤其是变黄阶段没有进行烘烤时间的适当延长,会降低烤后成熟度,增加微带青烟叶比例。因此,加大培训力度,转变烟农观念,牢固树立质量第一观念,充分认识了解工业质量需求目标和工商合作、共同发展的重要性。二是加强烟叶收购管理,强化国家标准的引导作用,坚持国标收购,对于烤后成熟度高的烟叶要充分体现优质优价原则,引导烟农正确采收、科学烘烤。三是严格落实生产标准化技术。土壤肥力高低、施肥科学与否、管理是否到位等方面高度影响着烟叶成熟度。因此,要加大标准化技术的执行力度,依据土壤肥力、烟株生长需肥规律、肥料利用率等做到科学施肥,测土配方施肥,为形成良好田间成熟度打下营养基础。

5 展望

烟叶成熟度不仅涉及土壤、肥料、水分、营养等方面,也受烘烤加工的影响,在其形成的过程中发生了物质合成、分解、转化等生理生化变化,是一个复杂多变化的过程。因此,要最终形成良好的成熟度,使烟叶表现出优良品质,就必须在已形成的成熟技术基础上进行新的探索。散叶烘烤模式经过烟草科技工作者多年的研究探索已基本成熟,并在产区逐步示范推广,研究表明,散叶烘烤改善烤后烟叶的外观质量、经济性状和评吸质量,而且可增加烤房容量,降低能耗成本[15-16],随着研究的进一步深入,散叶烘烤技术将持续完善,这会有效提升烟叶烘烤成熟度,提高烟叶整体质量,实现烘烤模式的新变革。

在推进烘烤环节改革的同时,加大了收购环节尝试,烟叶主产区开展专业化分级散叶收购,这有利于提高烟叶等级纯度,有效解决部位混杂问题,达到成熟度好、品质优良的烟叶资源得以充分利用的效果。总之随着烟叶生产机械化水平的持续提升、关键技术的强化落实及烘烤技术不断创新,烟叶田间成熟度和烤后成熟度会不断提高,烟叶质量风格特色会进一步彰显,工业烟叶原料需求会进一步得到有力保障。

6 参考文献

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