烟叶烘烤中不同区段叶片含水量、色素和酶活性变化

　　摘 要：为探索不同分割区段烟叶烘烤中主要生理变化趋势和差异，将烟叶去除主脉等分为叶基（T1）、叶中（T2）、叶尖（T3）3个区段，与整叶（CK）装在同一温湿度自控电热烤箱进行烘烤，测定不同处理叶片含水量、色素和主要酶活性变化差异。结果表明，不同区段处理含水量主要在42～47 ℃差异较大，42 ℃末为CK>T1>T2>T3，47 ℃末为CK>T2>T3>T1；叶绿素含量在开烤至47 ℃末T1较高；类胡萝卜素含量在开烤至42 ℃末T1较高；类叶比在47 ℃末差异最大，且T3>T2>CK>T1；淀粉酶活性均在38 ℃末达到第1个峰值，且T3>T2>T1>CK；在38～54 ℃末CK的多酚氧化酶（PPO）活性最大，T1、T2、T3间无明显差异；各处理过氧化物酶（POD）活性均在38 ℃末达到最高峰，CK、T2、T3较接近，T1最低。在烘烤过程中烟叶不同区段叶内含水量、色素、酶活性变化趋势大体相似，但在不同烘烤关键阶段存在一定差异，这为优化片烟烘烤工艺和提高烤后烟叶质量提供了理论依据。
　　关键词：烤烟；烘烤；不同区段；生理指标
　　中图分类号：TS44+1 文章编号：1007-5119（2018）06-0066-07 DOI：10.13496/j.issn.1007-5119.2018.06.010
　　在烟株大田生长期，由于光照等环境因素，烟叶生长发育过程中叶尖到叶基不同区段养分吸收和干物质积累存在差异，相同烘烤工艺下不同区段的内在物质代谢转化有一定差异，烤后烟叶质量也有所区别。目前，烟叶烘烤通常是整叶烘烤操作。烘烤过程分为变黄期、定色期、干筋期3个阶段[1]，全程一般需要108～168 h。干筋期的主要任务是排出叶片主脉中的水分使其完全干燥，通常需要24～36 h，其间需要消耗大量的热量、浪费较多能源。于是有学者提出去梗烘烤。去梗烘烤指在烟叶采收后将主脉划去，使烘烤过程省去干筋期，从而缩短烟叶烘烤时间，减少能源消耗，降低烟叶烘烤成本。如果将去除主脉的烟叶进行分割区段处理，根据不同区段的特点对烘烤工艺进行调整，可以最大化提高区段烟叶烤后质量。前人做了许多有关整叶烘烤过程中烟叶物质变化的研究[2-8]，也有人对去梗烘烤进行研究[9-11]，而对烟叶去梗后分割为多个区段进行烘烤的相关研究鲜有报道。本试验重点研究烟叶不同分割区段在烘烤过程中含水量、色素、主要酶活性的变化差异和趋势，旨在为不同区段叶片烘烤工艺优化和提高烤后烟叶质量提供理论依据。
　　1 材料与方法
　　1.1 试验材料
　　试验在中国农业科学院烟草研究所进行。供试品种为NC55，采收中部叶第9～11叶位适熟烟叶作为试验材料。采用温湿度自控电热试验烤箱进行烘烤，装烟容量160片。
　　1.2 试验设计
　　设置整叶烘烤（CK）和整叶去主脉后从叶基到叶尖按长度均分为3个区段（每片叶分为6份片烟）：叶基（T1）、叶中（T2）、叶尖（T3）。CK处理40片整叶，其余120片烟叶使用分割烟叶用的去主脉工具[12]，采用王松峰等[13]的烤前预处理方法去除主脉，再将等分后的叶基、叶中、叶尖3段片烟分别编竿，每处理3竿（3个重复）装在温湿度自控电热试验烤箱，采用“五段五对应”烘烤工艺（表1）。分割区段处理不设置干筋阶段，在干片后即结束烘烤。在烘烤关键温度点（鲜烟、38 ℃、42 ℃、47 ℃、54 ℃、68 ℃）末期取样，每次CK取3片，T1、T2、T3各取18片，样品分为两份：一份立即用于色素含量、淀粉酶、PPO、POD活性的测定；另一份称量后测定叶片含水量。
　　1.3 测定项目与方法
　　叶片水分含量的测定采用烘箱法[14]；色素含量的测定采用分光光度法，淀粉酶活性的测定采用3，5-二硝基水杨酸比色法，多酚氧化酶（PPO）活性的测定采用邻苯二酚氧化法，过氧化物酶（POD）活性的测定采用愈创木酚氧化法[15]。
　　1.4 数据处理
　　采用SPSS 19.0进行数据分析，Excel 2016进行图表制作。
　　2 结 果
　　2.1 不同分割区段叶片烘烤过程中含水量的变化
　　由图1可以看出，烘烤过程中不同处理烟叶含水量变化呈逐渐减少趋势，鲜烟开烤至38 ℃末变片阶段各处理失水较慢，之后有所加快，47 ℃末变筋至54 ℃末干片阶段又减慢，干筋期整叶烘烤失水速率又减小。烘烤关键点不同处理间含水量差异主要在表现在42～47 ℃。42 ℃末时CK、T1、T2、T3的叶片含水量分别为61.57%、54.38%、52.57%、45.74%，其中T3含水量最低；47 ℃末时各处理叶片含水量分别达到33.53%、12.12%、18.18%、17.52%，其中T1含水量最低。到54 ℃末干片时，各处理含水量差异不大，但均在7%以下。说明在42～47 ℃烟叶不同分割区段含水量明显低于整叶。
　　2.2 不同分割区段叶片烘烤过程中色素含量的变化
　　2.2.1 葉绿素含量的变化 在烟叶烘烤过程中，叶绿素降解主要发生在变黄阶段，叶绿素及其降解产物含量高低直接影响烤后烟叶品质[16]。从图2可以看出，鲜烟不同分割区段叶片叶绿素含量有较大差异，且T1>T2>CK>T3。随着烟叶烘烤的推进，各处理叶绿素含量总体呈现逐渐下降趋势，鲜烟开烤至42 ℃末下降较快，之后下降趋于平稳。38 ℃末时CK、T1、T2、T3的叶绿素含量分别为0.31、0.94、0.47、0.31 mg/g，47 ℃末时CK、T1、T2、T3的叶绿素含量分别分0.07、0.28、0.05、0.05 mg/g。说明从开烤至47 ℃末叶基叶绿素含量明显高于其他区段处理，叶尖、叶中段含量与整叶处理接近。到54 ℃末各处理接近。
　　2.2.2 类胡萝卜素含量的变化 如图3所示，鲜烟不同分割区段叶片类胡萝卜素含量有较大差异，表现为T1>T2>T3>CK。随着烘烤进程的发展，各处理类胡萝卜素含量总体呈下降趋势，鲜烟开烤至54 ℃末均有不同程度的下降，之后整叶趋于平稳。开烤到38 ℃末，T2、T3含量分别为0.13、0.11 mg/g，T1、CK无明显变化；42 ℃末，CK、T1、T2、T3分别为0.12、0.14、0.10、0.13 mg/g，47 ℃末，CK、T1、T2、T3分别为0.05、0.06、0.05、0.08 mg/g，54 ℃末，各处理的类胡萝卜素含量均达到0.06 mg/g以下。说明从开烤至42 ℃叶基类胡萝卜素含量明显高于其他区段处理，叶尖、叶中段类胡萝卜素含量与整叶处理接近，之后到47 ℃末各处理差异不大。

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