吳飛躍 王濤 高華鋒 解燕 毛建書 馬力 張豹林 申洪濤
摘 要:通過研究不同裝煙方式下煙葉在烘烤過程中的形態(tài)變化,為烘烤工藝優(yōu)化提供依據。試驗以K326中部葉為試材,分析烘烤過程中煙葉水分和形態(tài)變化以及二者的關聯性。結果表明:與T1處理相比,T2處理葉片水分散失較快;T1處理形態(tài)變化主要集中在定色前期和干筋期,而T2處理則主要集中在定色前期;進一步的數據相關分析表明,T1處理形態(tài)變化與葉片和主脈含水率呈顯著或極顯著負相關,T2處理形態(tài)變化與葉片含水率呈極顯著負相關但與主脈含水率負相關性未達顯著水平。研究認為,可根據不同處理時煙葉水分與形態(tài)變化的差異適當調整和制定烘烤工藝,提高煙葉質量。
關鍵詞:烤煙;裝煙方式;水分;形態(tài)
中圖分類號:S517 文獻標識碼:A DOI 編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2018.07.013
Morphological Changes of Tobacco during the Baking Process under Different Loading Methods
WU Feiyue1, WANG Tao2, GAO Huafeng2, XIE Yan2, MAO Jianshu2, MA Li2, ZHANG Baolin2, SHEN Hongtao3
(1.College of Tobacco Science, Henan Agricultural University, Zhengzhou,Henan 450002, China; 2.Qujing Branch of Yunnan Province Tobacco Company, Qujing, Yunnan 655000, China;3.China Tobacco Henan Industrial Limited Company, Zhengzhou,Henan 450016, China)
Abstract: In order to provide the basis for the optimization of baking, the changes in states of tobacco leaves during curing in different ways of loading were studied. The middle leaves of K326 were used as test material; the changes of water content, leaf morphology and the correlation between them during baking were analyzed. The results showed that, compared with T1 treatment, T2 treatment leaves water loss was faster. The morphological changes of T1 were mainly concentrated in the early color fixing stage and the dry stage, while the T2 treatment was mainly in the early stage of color fixing. Further correlation analysis showed that, the morphological changes of T1 treatment were significantly or extremely significantly negatively correlated with the moisture content of leaves and primary vein. The morphological changes of T2 treatment were negatively correlated with leaf moisture content, while the negative correlation between morphological changes and main vein moisture content did not reach a significant level. Therefore, according to the difference of water and morphological changes, the baking process could be adjusted and made properly to improve the quality of tobacco leaves.
Key words: flue-cured tobacco; leaf-loaded pattern; water; form
近年來,隨著烤煙專業(yè)化、標準化的發(fā)展,密集烤房散葉裝煙方式相對于傳統(tǒng)掛桿烘烤省去了編煙和下竿的工序,同時還提高了裝煙量,具有節(jié)本降耗、提質增效等優(yōu)點,在烤煙生產中得到了快速發(fā)展[1-4]。然而,由于裝煙量的提高,煙葉在烘烤過程中的形態(tài)變化不易觀察,使烘烤操作不能準確調整,容易造成失水與變黃不協調進行。為此,筆者研究不同裝煙方式下煙葉在烘烤過程中水分、形態(tài)變化的關聯性,以期為制定相應的烘烤工藝提供依據。目前,關于烘烤過程中煙葉形態(tài)變化的研究已有大量報道,顧會站等[5]研究表明,密集烘烤煙葉形態(tài)的變化與烘烤過程中煙葉溫度呈正相關關系;朱金峰等[6]認為,密集烘烤中煙葉形態(tài)在定色期變化最大與水分具有一致性;向先友等[7]研究發(fā)現,散葉裝煙不利于煙葉內含物質的散失且收縮率較?。患o成燦等[8]研究發(fā)現,裝煙密度大不利于水分的散失以及煙葉形態(tài)的變化,容易造成烤壞煙葉的現象;馬翠玲等[9]研究認為,由于密集烤房散葉裝煙密度大,使烤房內煙葉空間較小,水分散失困難,煙葉形態(tài)變化不易觀察。烘烤的過程就是煙葉水分與顏色的協調變化過程,通過煙葉形態(tài)指標的變化,適當調整烘烤工藝以保證形成優(yōu)質煙葉[10]。然而,關于不同裝煙方式散葉烘烤煙葉的形態(tài)與水分的相關性研究鮮有報道。
本研究以K326中部煙葉為試材,對比分析研究烘烤過程中煙葉水分、形態(tài)變化以及二者的相關性規(guī)律,以期實現對散葉烘烤工藝的改進優(yōu)化,降低密集散葉烘烤煙葉的質量缺陷,提高煙葉的工業(yè)可用性。
1 材料和方法
1.1 試驗材料
試驗于2017年在云南省曲靖市羅平縣羊者窩烘烤工廠進行,供試品種為K326。試驗田地勢平坦,土壤肥力中等,田間管理按優(yōu)質煙葉栽培生產技術進行,選取正常落黃、成熟度一致的中部葉(10~12葉位)為試驗材料。試驗烤房為氣流上升式密集烤房,烤房規(guī)格為8 m×2.7 m,裝煙3層。
1.2 試驗處理
試驗設2個處理。T1:散葉插簽裝煙方式密集烘烤,裝煙量為4 000 kg;T2:背靠式裝煙方式密集烘烤,裝煙量為4 300 kg。兩種裝煙方式的烤房裝煙都按標準方式裝煙[11-12],烘烤工藝均按照行業(yè)標準《烤煙散葉烘烤技術規(guī)程》(YC/T 457—2013)進行烘烤,每處理設3次重復。
1.3 測定項目與方法
取鮮煙葉、烤后煙葉及烘烤過程中烤房內溫度達到38 ℃末、42 ℃末、48 ℃末、54 ℃末、68 ℃末的煙葉各20片,用直尺(浙江義務博大文具有限公司生產,精度1 mm)測量煙葉的長度、寬度、葉邊緣距離及葉尖至葉柄的距離,同時依據行業(yè)標準 YC/T 311—2009用烘箱法測定全葉、葉片(含支脈)和主脈的含水率。烘烤過程中取樣空隙部位用麻袋片填補,防止空洞造成試驗誤差。
煙葉葉片縱向收縮率、橫向收縮率、橫向卷曲度、縱向卷曲度參照樊軍輝等[13]的方法測定,煙葉面積收縮率參照趙銘欽等[14]的方法測定。
1.4 統(tǒng)計與分析
試驗結果用Microsoft Excel 2010、SigmaPlot12.5對數據進行統(tǒng)計和作圖,利用SPSS 23.0對數據進行簡單相關分析。
2 結果與分析
2.1 不同裝煙方式烘烤過程中煙葉水分狀況
由圖1可看出,不同裝煙方式在烘烤過程中全葉(總)、葉片和主脈的含水率均呈降低趨勢。散葉插簽方式烘烤過程中,葉片含水率在42 ℃末前呈緩慢下降趨勢,在42 ℃末~54 ℃末快速下降,在54 ℃末后又減緩下降;而主脈含水率在48 ℃末前呈緩速下降的趨勢,48 ℃后進入定色后期和干筋期呈快速下降趨勢;全葉含水率在整個烘烤過程中呈穩(wěn)步下降的趨勢??勘逞b煙方式烘烤過程中,葉片含水率在42 ℃末前呈緩慢下降趨勢,在42 ℃末~48 ℃末快速下降,在48 ℃末~68 ℃末又減緩下降;而主脈含水率在48 ℃末前呈緩速下降的趨勢,48 ℃末后呈快速下降趨勢;全葉含水率在整個烘烤過程中呈穩(wěn)步下降的趨勢??梢姡瑑煞N裝煙方式下煙葉全葉含水率在烘烤過程中變化趨勢較為一致,但靠背裝煙方式的葉片干燥時間較散葉插簽的提前。
2.2 不同裝煙方式烘烤過程中煙葉收縮狀況
2.2.1 煙葉縱向收縮率 從表1可看出,不同裝煙方式的煙葉在烘烤過程中煙葉縱向收縮率呈逐漸增大的趨勢,散葉插簽和靠背裝煙方式在烘烤過程中相同的階段,煙葉縱向收縮率有差異但均不顯著。散葉插簽和靠背裝煙方式在變黃期(38 ℃末~42 ℃末)增加幅度較小,縱向收縮率變化差異不顯著。在定色期(42 ℃末~54 ℃末),隨著失水的增加,散葉插簽裝煙方式縱向收縮率迅速增加,而靠背裝煙方式在48 ℃末之前迅速增加,而之后增加幅度減緩;在定色期結束時,散葉插簽裝煙方式縱向收縮率大于靠背裝煙方式。從54 ℃末至68 ℃末,兩處理煙葉縱向收縮率差異不顯著且增加幅度略微增大,烤后煙葉縱向收縮率散葉插簽裝煙方式大于靠背裝煙方式。
2.2.2 煙葉橫向收縮率 從表2可看出,不同裝煙方式的煙葉在烘烤過程中煙葉橫向收縮率呈逐漸增大的趨勢,靠背裝煙方式在48 ℃末和54 ℃末顯著高于散葉插簽裝煙方式,其他各階段差異均不顯著。散葉插簽和靠背裝煙方式在變黃期(38 ℃末~42 ℃末)增加幅度較小,橫向收縮率變化不大。在定色期(42 ℃末~54 ℃末),隨著煙葉發(fā)軟塌架進一步干燥,散葉插簽裝煙方式橫向收縮率迅速增加,在48 ℃末后,增加幅度減緩,而靠背裝煙方式橫向收縮率出現躍變式增加,在48 ℃末后,基本保持不變;在定色期結束時,靠背裝煙方式橫向收縮率顯著大于散葉插簽裝煙方式。從54 ℃末至68 ℃末,散葉插簽裝煙方式橫向收縮率增加且增加幅度較大,而靠背裝煙方式橫向收縮率基本不變,最終煙葉橫向收縮率散葉插簽裝煙方式大于靠背裝煙方式。
2.2.3 煙葉面積收縮率 從表3可看出,不同裝煙方式的煙葉在烘烤過程中煙葉面積收縮率呈逐漸增大的趨勢,散葉插簽和靠背裝煙方式在烘烤過程中相同的階段,煙葉面積收縮率有差異但均不顯著。散葉插簽和靠背裝煙方式在變黃期(38 ℃末~42 ℃末)增加幅度較小,面積收縮率變化不大;變黃期結束,散葉插簽和靠背裝煙方式面積收縮率一致。在定色期(42 ℃末~54 ℃末),隨著煙葉進一步干燥,兩處理面積收縮率迅速增加,其中靠背裝煙方式在42 ℃末~48 ℃末,增加幅度大于散葉插簽裝煙方式,但在48 ℃末后,T2面積收縮率緩慢增加;在定色期結束時,靠背裝煙方式面積收縮率小于散葉插簽裝煙方式。從54 ℃末至68 ℃末,兩處理煙葉面積收縮率增加幅度略微增大,散葉插簽裝煙方式烤后煙葉面積收縮率大于靠背裝煙方式。
2.3 不同裝煙方式下烘烤過程中煙葉卷曲狀況
2.3.1 煙葉縱向卷曲 由表4可知,不同裝煙方式的煙葉在烘烤過程中其縱向卷曲度呈逐漸增大的趨勢,散葉插簽和靠背裝煙方式除在54 ℃末存在顯著差異外,其他階段均有差異但不顯著。在變黃期(38 ℃末至42 ℃末),散葉插簽和靠背裝煙方式的煙葉縱向卷曲度快速增加,這與葉尖干燥有關;變黃期結束,靠背裝煙方式大于散葉插簽裝煙方式。在42 ℃末至54 ℃末,靠背裝煙方式處理煙葉縱向卷曲度呈線性增加,而散葉插簽裝煙方式在42 ℃末至48 ℃末,煙葉縱向卷曲度呈躍變式增加,但在48 ℃末至54 ℃末,增加緩慢,散葉插簽裝煙方式整體增加幅度低于靠背裝煙方式,均高于變黃期;定色期結束時,靠背裝煙方式處理煙葉的縱向卷曲度顯著大于散葉插簽裝煙方式,這可能與靠背裝煙方式在定色末期失水過多有一定聯系。在54 ℃末至68 ℃末,隨著煙葉進一步干燥及主脈的干燥,散葉插簽裝煙方式煙葉的縱向卷曲度急劇增大,而靠背裝煙方式縱向卷曲度增加幅度降低;散葉插簽裝煙方式烤后煙葉的縱向卷曲度大于靠背裝煙方式。
2.3.2 煙葉橫向卷曲 由表5可知,散葉插簽和靠背裝煙方式在38 ℃末至42 ℃末,其煙葉的橫向卷曲度緩慢增大,散葉插簽裝煙方式增加幅度大于靠背裝煙方式。兩處理在定色前期42 ℃末~48 ℃末,煙葉的橫向卷曲度均迅速增加,這與煙葉進一步干燥,出現小卷筒有關。在48 ℃末~54 ℃末,其橫向卷曲度增幅均降低,定色結束時散葉插簽裝煙方式橫向卷曲度大于靠背裝煙方式但差異不顯著。干筋期時各處理煙葉橫向卷曲度均有所增大,但散葉插簽裝煙方式增加幅度大于靠背裝煙方式,并且散葉插簽裝煙方式顯著大于靠背裝煙方式。
2.4 不同裝煙方式下煙葉水分與形態(tài)的相關性分析
由表6可知,在烘烤過程中兩種裝煙方式其煙葉形態(tài)的變化與煙葉水分變化均呈負相關關系。散葉插簽裝煙方式橫向收縮、縱向卷曲與葉含水率顯著負相關,其他形態(tài)指標與葉含水率均呈極顯著負相關;縱、橫向收縮和縱向卷曲分別與主脈含水率呈顯著和極顯著負相關;縱、橫向收縮和縱向卷曲與全葉(總)含水率極顯著負相關,面積收縮和橫向卷曲與全葉(總)含水率顯著負相關。靠背裝煙方式煙葉形態(tài)的變化與葉片含水率呈極顯著負相關,與主脈含水率相關關系不顯著,其中縱向收縮和卷曲與全葉(總)含水率顯著負相關。
3 結論與討論
從烘烤過程中煙葉水分變化來看:散葉插簽和靠背裝煙方式煙葉全葉(總)含水率均呈現在變黃末期以前緩慢下降、之后快速下降,這與煙葉處于大排濕階段有關[15];兩處理煙葉主脈含水率在進入干筋期后呈直線式下降[16],而葉片含水率在定色期快速下降,定色期結束時靠背裝煙方式葉含水率明顯低于散葉插簽裝煙方式,靠背裝煙方式葉片干燥時間較散葉插簽裝煙方式提前。煙葉形態(tài)的變化與水分密切關系[16],魏碩等[17]認為,煙葉形態(tài)收縮與自由水含量及其含水率密切相關,煙葉形態(tài)變化與水分散失具有明顯一致性[18]。
從烘烤過程中煙葉形態(tài)來看:散葉插簽裝煙方式在定色期快速失水,而其形態(tài)(除縱向收縮率)變化主要集中在定色前期與干筋期,這可能與散葉插簽裝煙密度較高使空間較小,造成煙葉在定色后期不能充分發(fā)軟收縮有關[19];而在干筋期其形態(tài)又快速增加,這可能與散葉插簽方式處于葉片的中上部位置,進一步干燥后煙葉幾乎處于懸空狀態(tài),葉柄彎曲,收縮率增大有關[20]。而靠背裝煙方式形態(tài)變化主要集中在定色期,這與靠背裝煙方式水分的快速散失干燥有關,與朱金峰等[6]認為葉片形態(tài)在定色期變幅最大一致。進一步的相關分析表明,散葉插簽裝煙方式形態(tài)的變化與葉片和主脈含水率具有顯著或極顯著關系,而靠背裝煙方式形態(tài)變化與葉片含水率有極顯著關系,說明煙葉水分散失快,其形變就高,這與樊軍輝等[13]研究認為煙葉內的水分驟減會導致煙葉來不及充分收縮形變不一致,這可能是由于裝煙方式不一致造成的。
散葉插簽和靠背裝煙方式在烘烤過程中通過對煙葉水分的影響,進而影響煙葉形態(tài)的變化。由于裝煙方式的特殊性,兩處理對煙葉形態(tài)變化有差異但不顯著,在烘烤過程中兩處理煙葉水分與形態(tài)的變化存在不一致性,可根據此特性適當地優(yōu)化烘烤工藝。
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