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摘要：以云烟87为材料，结合烟叶“饥饿代谢”和烘烤工艺调整，设置3种烘烤工艺处理，分析不同烘烤工艺对上部烟叶化学品质的影响。结果表明，低温变黄可降低烟叶淀粉、蛋白质、总糖、还原糖含量，提升总氮、烟碱含量，提升烟叶香味物质。
关键词：三段式烘烤;上部烟叶;化学成分
中图分类号：S572 文献标志码：A 文章编号：1001-1463（2021）06-0059-05
doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2021.06.015
Effects of Different Curing Processes on Chemical Quality of
Upper Tobacco Leaves
REN Zhouying 1， HE Li 1， LIU Huan 2， ZOU Enkai 1， ZHAO Min 3， LI Yaoguang 2， TIAN Chaohua 4， QIN Pingwei 3， JING Yanqiu 4，SUN Mi 2
（1. Jiangxi China Tobacco Industry Co.， Ltd.， Nanchang Jiangxi 330000， China;2. Henan China Tobacco Industry Co.， Ltd.， Zhengzhou Henan 450016， China; 3. Chongqing Institute of Tobacco Science， Chongqing 404100， China;4.Henan Agricultural University， Zhengzhou Henan 450002， China）
Abstract：To study the effects of different curing processes on the chemical quality of upper tobacco leaves. Using Yunyan 87 as the material， three curing processes were set up by combining the “starvation metabolism” of tobacco leaves and the adjustment of the curing process to analyze the effects of different curing processes on the chemical quality of upper tobacco leaves. Low temperature yellowing can reduce the content of starch， protein， total sugar and reducing sugar in tobacco leaves， and increase the content of total nitrogen and nicotine. The results provide theoretical basis to improve the quality of upper tobacco leaves， and optimize the curing plan.
Key words：Three-stage curing;Upper tobacco leaves;Chemical composition
密集烘烤装烟密度大[1 ]，节省烘烤过程中的成本，有利于提高烟叶烘烤过程中的专业化程度和烟叶烘烤的质量，现在已经成为中国烤烟烘烤的发展方向。烟叶烘烤是一个复杂的生理生化反应进程，受烟叶外部因素和内部因素共同影响，外部因素包括烤房环境温度、湿度、气体成分及含量等，内部因素有烟叶酶、微生物以及叶内各化学成分 等[2 ]。烘烤工艺的不同会直接影响烟叶的外观质量和内含物质的含量，并最终影响烤烟的吸食品质和香气质量的形成以及风格特色的彰显[3 - 7 ]。低温慢变黄烘烤工艺可使烟叶香气物质含量提高。廖宏涛[8 ]的研究指出，低温慢烤会对烟叶理化指标的变化规律、烟叶色素降解、脂氧合酶以及烟叶化学成分产生影响。宫长荣等[9 ]指出，低温慢变黄有利于质体色素降解，从而提高烟叶香气成分。延小东[10 ]的研究证明，低温变黄慢可使有机物质有充足的时间进行分解转化，形成小分子香气物质或香气前提物质。蒋博 文[11 ]指出，采后叶片硬度随淀粉含量的下降及糖含量的升高而逐渐降低，且与淀粉含量变化呈显著正相关，与总糖和还原糖含量变化呈极显著负相关，采后烟叶呼吸强度的强弱直接影响原烟的理化特性，烟叶烘烤过程中呼吸作用的控制是关键环节。采后烟叶呼吸强度短时间内下降，是离体烟叶对逆境的一个应激反应[12 ]。张柳[13 ]指出，烟叶在衰老过程中，净光合速率降低，呼吸速率提高，叶绿素含量降低，糖代谢相关基因表达呈下降趋势，呼吸作用相关基因表达呈上升趋势，分解的蛋白质表达量增加。我们以重庆市彭水产区上部烟叶为材料，研究密集烘烤过程中不同烘烤烟叶化学成分的动态变化，旨在为密集烤房优化烟叶烘烤工艺提供依據。
1 材料与方法
1.1 试验条件
试验于2019年重庆市彭水县天井村烘烤工厂进行，供试烤烟品种为云烟87，烘烤设备为气流下降式密集烤房，采用的装烟方式为挂杆，装烟密度为360～400杆。试验材料为充分成熟的上部叶（第13～17位叶）。
1.2 试验设计
烟叶烘烤共设置3个处理：处理T1重庆烟区密集式三段六步式烘烤工艺烘烤;处理T2，低温慢变黄烘烤工艺，变黄期在CK上延长20 h左右，定色期与干筋期沿用现行工艺;处理T3，“饥饿代谢”烘烤工艺，烟叶采收后于烤房中挂置24 h，其余沿用现行工艺。3种烘烤工艺设置如表1所示。每个处理在同一烤房中3次重复，每重复选择6杆烟叶，3次重复分别置于距隔热门2、4、6 m的中间处。 1.3 化学成分测定
烘烤结束后，选取B2F烟叶各0.5 kg。按照烟草行业测定标准，测定方法：总糖 — YC/T159-2002、还原糖 — YC/T160-2002、总氮 — YC/T161-2002、烟碱—YC/T166-2002、钾元素 — YC/T166-2002、氯元素 — YC/T 160-2002、蛋白质—YC/T166-2003、淀粉 — YC/T216-2013[14 ]。烤烟香味物质检测利用蒸馏萃取仪和气象色谱 — 质谱联用仪（GC- MS）测定[15 ]。
1.4 数据分析处理
采用Excel 2016软件进行数据分析及作图，SPSS 21进行差异分析及相关分析。
2 结果与分析
2.1 不同烘烤工艺烤后烟叶化学成分
由表2可知，3种不同烘烤工艺中，T1总糖含量显著高于T2，还原糖含量T1显著高于T2、T3，总氮、烟碱、钾、氯含量无显著性差异，淀粉、蛋白质含量T1显著高于T2、T3。
2.2 醇类物质分析
由表3可知，各处理烟叶的6-甲基-5-庚烯-2-醇含量差异较大，由大到小为T2、T3、T1;芳樟醇含量由大到小为T2、T3、T1，苯甲醇含量由大到小为T3、 T1、T2，苯乙醇含量由大到小为T2、T1、T3，糠醇的含量由大到小为T3、T2、T1。醇类物质总量由大到小为T2、T3、T1。
2.3 醛类物质
由表4可知，b-环柠檬醛含量由大到小为T2、T1、T3，苯甲醛含量由大到小为T2、T3、T1，苯乙醛含量由大到小为T2、T3、T1，糠醛含量由大到小为T2、T3、T1，5-甲基糠醛含量由大到小为T2、T1、T3，2，6-壬二烯醛含量由大到小为T2、T3、T1。醛类物质总量由大到小为T2、T3、T1。
2.4 酮类物质
由表5可知，6-甲基-5-庚烯-2-酮含量由大到小为T1、T2、T3，异氟尔酮含量由大到小为T2、T3、T1，氧化异氟尔酮含量由大到小为T2 、T3≈T1，β-大马酮含量由大到小为T3、T1、T2，β-二氢大馬酮含量由大到小为T1、T3、T2，香叶基丙酮含量由大到小为T2、T1、T3。巨豆三烯酮的化学名称为3，5，5-三甲基-4-（2-亚丁烯基）-2-环己烯-1-酮，包括4种同分异构体[20 ]，这4种同分异构体含量由大到小均为T2、T3、 T1，法尼基丙酮含量由大到小为T2、T1、T3，螺岩兰草酮含量由大到小为T1、T2、T3，茄酮含量由大到小为T2、T3、T1，3，4-二甲基-2，5-呋喃二酮含量由大到小为T1、T3、T2。酮类物质总量由大到小为T2、T3、T1。
2.5 其他重要物质
由表6可知，新植二烯含量由大到小为T1、T3、T2，二氢猕猴桃内酯含量由大到小为T1、T2、T3，2-乙酰基呋喃含量由大到小为T3、T2、T1， 2-乙酰基吡咯含量由大到小为T3、 T1、T2，愈创木酚含量由大到小为T1、T3、T2。总量表现为T1、T3、T2。
3 结论与讨论
国产烟叶上部烟叶由于烟碱含量偏高，成熟度不够，叶片结构紧密，导致内在化学成分不协调，刺激性大，杂气重，烟气品质差，以至于工业部门的需求较小，上部烟叶销路不畅。烘烤是中式烤烟生产的关键环节，良好、先进的烘烤工艺可将成熟烟叶所含有的优良性状比较充分地表现出来，从而改善上部烟叶烤后僵硬，颜色淡，油分和香气物质减少，杂气重，刺激性大等问题[16 - 19 ]。本研究表明，3种不同烘烤工艺中，“饥饿代谢”和低温慢变黄对于烟叶烤后质量有着较大的影响，低温慢变黄与“饥饿代谢”能有效降低上部烟叶淀粉、蛋白质、总糖、还原糖含量，化学成分更加协调。烟叶内部淀粉和蛋白质等得到了充分的降解，使得潜在的致香物质和香味物质的前体成分变多，增加了该烟叶在燃烧过程中产生的香气质和香气量，烤后烟香气物质是直接影响卷烟香味的化学因素。除新植二烯等其他香味物质以外，酮类、醇类、醛类香气物质的含量由大到小均为低温慢变黄烘烤工艺、“饥饿代谢”烘烤工艺、密集式三段六步式烘烤工艺，对大部分香气物质含量而言，以低温慢变黄烟叶香味物质含量最为丰富。
参考文献：
[1] 董艳辉. 密集烘烤过程中烟叶温度与烤房环境因子关系及对烘烤质量的影响[D]. 郑州：河南农业大学，2014.
[2] 詹 军，张晓龙，周芳芳，等. 低温变黄与干筋烘烤工艺对中上部烟叶质量的影响[J]. 河南农业科学，2012，41（11）：155-160.
[3] 刘国顺. 烟草栽培学[M]. 北京：中国农业出版社，2003.
[4] 史宏志，刘国顺，杨惠娟，等. 烟草香味学[M]. 北京：中国农业出版社，2011.
[5] 王鹏泽，来 苗，陶 陶，等. 不同香型烤烟主要香味物质成分与香韵指标的关系研究[J]. 中国农业科技导报，2015，17（3）：126-135.
[6] 叶协锋，刘国顺，凌爱芬，等. 烤烟巨豆三烯酮含量与土壤理化性状的典型相关分析[J]. 生态学报，2009，8（8）：4223-4230.
[7] 谢剑平，赵明月，吴 鸣，等. 白肋烟重要香味物质组成的研究[J]. 烟草科技，2002（10）：3-16. [8] 廖宏涛. 烤烟“三段式”烘烤技术探讨[J]. 现代农业科技，2012（8）：64-69.
[9] 宫长荣，王能如. 烟叶烘烤原理[M]. 北京：北京科学出版社，1994.
[10] 延小东. 烤烟三段式烘烤关键技术研究[J]. 西北农业学报，2004，13（4）：112-114.
[11] 蒋博文. 采后烟叶软化与淀粉、糖代谢及相关基因表达的研究[J]. 中国农业科技导报，2018，20（3）：30-38.
[12] 刘 丹. 水分胁迫与植物的呼吸作用[J]. 云南农业大学学报，1990，5（3）：177-182.
[13] 张 柳. 烟叶叶片衰老过程变化的蛋白质组和转录组研究[D]. 昆明：云南农业大学，2014.
[14] 景延秋，袁秀秀，詹 辉，等. 基追肥比例和追肥次数对烤烟化学成份及中性致香物质的影响[J]. 西南农业学报，2016，29（7）：1654-1659.
[15] 王 林，曹明峰，邓 勇，等. 气象因子与烤烟美拉德反应产物的相关分析[J]. 南方农业学报，2020，51（8）：1998-2004.
[16] 刘海轮. 烤烟三段式烘烤低温慢变黄机理的研究[J]. 西北农林科技大学学报（自然科学版），2001，29（3）：45-47.
[17] 詹 军，周芳芳，贺 帆，等. 密集烘烤定色期升温速度对烤烟类胡萝卜素降解和颜色的影响[J]. 福建农林大学学报（自然科学版），2012，41（2）：122-127.
[18] 杨 涛，高 远，张明坤，等. 密集烘烤时的温湿条件对烤后烟叶类胡萝卜素及其降解产物含量的影响[J]. 安徽农业科学，2012，
40（35）：17283-17286.
[19] 高玉珍，王衛峰，张 骏，等. 密集烘烤不同变黄温湿条件对烟叶中性致香物质的影响[J]. 云南农业大学学报，2008，23（2）：215-219.
（责任编辑：刘 赟）
关键词：三段式烘烤;上部烟叶;化学成分
中图分类号：S572 文献标志码：A 文章编号：1001-1463（2021）06-0059-05
doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2021.06.015
Effects of Different Curing Processes on Chemical Quality of
Upper Tobacco Leaves
REN Zhouying 1， HE Li 1， LIU Huan 2， ZOU Enkai 1， ZHAO Min 3， LI Yaoguang 2， TIAN Chaohua 4， QIN Pingwei 3， JING Yanqiu 4，SUN Mi 2
（1. Jiangxi China Tobacco Industry Co.， Ltd.， Nanchang Jiangxi 330000， China;2. Henan China Tobacco Industry Co.， Ltd.， Zhengzhou Henan 450016， China; 3. Chongqing Institute of Tobacco Science， Chongqing 404100， China;4.Henan Agricultural University， Zhengzhou Henan 450002， China）
Abstract：To study the effects of different curing processes on the chemical quality of upper tobacco leaves. Using Yunyan 87 as the material， three curing processes were set up by combining the “starvation metabolism” of tobacco leaves and the adjustment of the curing process to analyze the effects of different curing processes on the chemical quality of upper tobacco leaves. Low temperature yellowing can reduce the content of starch， protein， total sugar and reducing sugar in tobacco leaves， and increase the content of total nitrogen and nicotine. The results provide theoretical basis to improve the quality of upper tobacco leaves， and optimize the curing plan.
Key words：Three-stage curing;Upper tobacco leaves;Chemical composition
密集烘烤装烟密度大[1 ]，节省烘烤过程中的成本，有利于提高烟叶烘烤过程中的专业化程度和烟叶烘烤的质量，现在已经成为中国烤烟烘烤的发展方向。烟叶烘烤是一个复杂的生理生化反应进程，受烟叶外部因素和内部因素共同影响，外部因素包括烤房环境温度、湿度、气体成分及含量等，内部因素有烟叶酶、微生物以及叶内各化学成分 等[2 ]。烘烤工艺的不同会直接影响烟叶的外观质量和内含物质的含量，并最终影响烤烟的吸食品质和香气质量的形成以及风格特色的彰显[3 - 7 ]。低温慢变黄烘烤工艺可使烟叶香气物质含量提高。廖宏涛[8 ]的研究指出，低温慢烤会对烟叶理化指标的变化规律、烟叶色素降解、脂氧合酶以及烟叶化学成分产生影响。宫长荣等[9 ]指出，低温慢变黄有利于质体色素降解，从而提高烟叶香气成分。延小东[10 ]的研究证明，低温变黄慢可使有机物质有充足的时间进行分解转化，形成小分子香气物质或香气前提物质。蒋博 文[11 ]指出，采后叶片硬度随淀粉含量的下降及糖含量的升高而逐渐降低，且与淀粉含量变化呈显著正相关，与总糖和还原糖含量变化呈极显著负相关，采后烟叶呼吸强度的强弱直接影响原烟的理化特性，烟叶烘烤过程中呼吸作用的控制是关键环节。采后烟叶呼吸强度短时间内下降，是离体烟叶对逆境的一个应激反应[12 ]。张柳[13 ]指出，烟叶在衰老过程中，净光合速率降低，呼吸速率提高，叶绿素含量降低，糖代谢相关基因表达呈下降趋势，呼吸作用相关基因表达呈上升趋势，分解的蛋白质表达量增加。我们以重庆市彭水产区上部烟叶为材料，研究密集烘烤过程中不同烘烤烟叶化学成分的动态变化，旨在为密集烤房优化烟叶烘烤工艺提供依據。
1 材料与方法
1.1 试验条件
试验于2019年重庆市彭水县天井村烘烤工厂进行，供试烤烟品种为云烟87，烘烤设备为气流下降式密集烤房，采用的装烟方式为挂杆，装烟密度为360～400杆。试验材料为充分成熟的上部叶（第13～17位叶）。
1.2 试验设计
烟叶烘烤共设置3个处理：处理T1重庆烟区密集式三段六步式烘烤工艺烘烤;处理T2，低温慢变黄烘烤工艺，变黄期在CK上延长20 h左右，定色期与干筋期沿用现行工艺;处理T3，“饥饿代谢”烘烤工艺，烟叶采收后于烤房中挂置24 h，其余沿用现行工艺。3种烘烤工艺设置如表1所示。每个处理在同一烤房中3次重复，每重复选择6杆烟叶，3次重复分别置于距隔热门2、4、6 m的中间处。 1.3 化学成分测定
烘烤结束后，选取B2F烟叶各0.5 kg。按照烟草行业测定标准，测定方法：总糖 — YC/T159-2002、还原糖 — YC/T160-2002、总氮 — YC/T161-2002、烟碱—YC/T166-2002、钾元素 — YC/T166-2002、氯元素 — YC/T 160-2002、蛋白质—YC/T166-2003、淀粉 — YC/T216-2013[14 ]。烤烟香味物质检测利用蒸馏萃取仪和气象色谱 — 质谱联用仪（GC- MS）测定[15 ]。
1.4 数据分析处理
采用Excel 2016软件进行数据分析及作图，SPSS 21进行差异分析及相关分析。
2 结果与分析
2.1 不同烘烤工艺烤后烟叶化学成分
由表2可知，3种不同烘烤工艺中，T1总糖含量显著高于T2，还原糖含量T1显著高于T2、T3，总氮、烟碱、钾、氯含量无显著性差异，淀粉、蛋白质含量T1显著高于T2、T3。
2.2 醇类物质分析
由表3可知，各处理烟叶的6-甲基-5-庚烯-2-醇含量差异较大，由大到小为T2、T3、T1;芳樟醇含量由大到小为T2、T3、T1，苯甲醇含量由大到小为T3、 T1、T2，苯乙醇含量由大到小为T2、T1、T3，糠醇的含量由大到小为T3、T2、T1。醇类物质总量由大到小为T2、T3、T1。
2.3 醛类物质
由表4可知，b-环柠檬醛含量由大到小为T2、T1、T3，苯甲醛含量由大到小为T2、T3、T1，苯乙醛含量由大到小为T2、T3、T1，糠醛含量由大到小为T2、T3、T1，5-甲基糠醛含量由大到小为T2、T1、T3，2，6-壬二烯醛含量由大到小为T2、T3、T1。醛类物质总量由大到小为T2、T3、T1。
2.4 酮类物质
由表5可知，6-甲基-5-庚烯-2-酮含量由大到小为T1、T2、T3，异氟尔酮含量由大到小为T2、T3、T1，氧化异氟尔酮含量由大到小为T2 、T3≈T1，β-大马酮含量由大到小为T3、T1、T2，β-二氢大馬酮含量由大到小为T1、T3、T2，香叶基丙酮含量由大到小为T2、T1、T3。巨豆三烯酮的化学名称为3，5，5-三甲基-4-（2-亚丁烯基）-2-环己烯-1-酮，包括4种同分异构体[20 ]，这4种同分异构体含量由大到小均为T2、T3、 T1，法尼基丙酮含量由大到小为T2、T1、T3，螺岩兰草酮含量由大到小为T1、T2、T3，茄酮含量由大到小为T2、T3、T1，3，4-二甲基-2，5-呋喃二酮含量由大到小为T1、T3、T2。酮类物质总量由大到小为T2、T3、T1。
2.5 其他重要物质
由表6可知，新植二烯含量由大到小为T1、T3、T2，二氢猕猴桃内酯含量由大到小为T1、T2、T3，2-乙酰基呋喃含量由大到小为T3、T2、T1， 2-乙酰基吡咯含量由大到小为T3、 T1、T2，愈创木酚含量由大到小为T1、T3、T2。总量表现为T1、T3、T2。
3 结论与讨论
国产烟叶上部烟叶由于烟碱含量偏高，成熟度不够，叶片结构紧密，导致内在化学成分不协调，刺激性大，杂气重，烟气品质差，以至于工业部门的需求较小，上部烟叶销路不畅。烘烤是中式烤烟生产的关键环节，良好、先进的烘烤工艺可将成熟烟叶所含有的优良性状比较充分地表现出来，从而改善上部烟叶烤后僵硬，颜色淡，油分和香气物质减少，杂气重，刺激性大等问题[16 - 19 ]。本研究表明，3种不同烘烤工艺中，“饥饿代谢”和低温慢变黄对于烟叶烤后质量有着较大的影响，低温慢变黄与“饥饿代谢”能有效降低上部烟叶淀粉、蛋白质、总糖、还原糖含量，化学成分更加协调。烟叶内部淀粉和蛋白质等得到了充分的降解，使得潜在的致香物质和香味物质的前体成分变多，增加了该烟叶在燃烧过程中产生的香气质和香气量，烤后烟香气物质是直接影响卷烟香味的化学因素。除新植二烯等其他香味物质以外，酮类、醇类、醛类香气物质的含量由大到小均为低温慢变黄烘烤工艺、“饥饿代谢”烘烤工艺、密集式三段六步式烘烤工艺，对大部分香气物质含量而言，以低温慢变黄烟叶香味物质含量最为丰富。
参考文献：
[1] 董艳辉. 密集烘烤过程中烟叶温度与烤房环境因子关系及对烘烤质量的影响[D]. 郑州：河南农业大学，2014.
[2] 詹 军，张晓龙，周芳芳，等. 低温变黄与干筋烘烤工艺对中上部烟叶质量的影响[J]. 河南农业科学，2012，41（11）：155-160.
[3] 刘国顺. 烟草栽培学[M]. 北京：中国农业出版社，2003.
[4] 史宏志，刘国顺，杨惠娟，等. 烟草香味学[M]. 北京：中国农业出版社，2011.
[5] 王鹏泽，来 苗，陶 陶，等. 不同香型烤烟主要香味物质成分与香韵指标的关系研究[J]. 中国农业科技导报，2015，17（3）：126-135.
[6] 叶协锋，刘国顺，凌爱芬，等. 烤烟巨豆三烯酮含量与土壤理化性状的典型相关分析[J]. 生态学报，2009，8（8）：4223-4230.
[7] 谢剑平，赵明月，吴 鸣，等. 白肋烟重要香味物质组成的研究[J]. 烟草科技，2002（10）：3-16. [8] 廖宏涛. 烤烟“三段式”烘烤技术探讨[J]. 现代农业科技，2012（8）：64-69.
[9] 宫长荣，王能如. 烟叶烘烤原理[M]. 北京：北京科学出版社，1994.
[10] 延小东. 烤烟三段式烘烤关键技术研究[J]. 西北农业学报，2004，13（4）：112-114.
[11] 蒋博文. 采后烟叶软化与淀粉、糖代谢及相关基因表达的研究[J]. 中国农业科技导报，2018，20（3）：30-38.
[12] 刘 丹. 水分胁迫与植物的呼吸作用[J]. 云南农业大学学报，1990，5（3）：177-182.
[13] 张 柳. 烟叶叶片衰老过程变化的蛋白质组和转录组研究[D]. 昆明：云南农业大学，2014.
[14] 景延秋，袁秀秀，詹 辉，等. 基追肥比例和追肥次数对烤烟化学成份及中性致香物质的影响[J]. 西南农业学报，2016，29（7）：1654-1659.
[15] 王 林，曹明峰，邓 勇，等. 气象因子与烤烟美拉德反应产物的相关分析[J]. 南方农业学报，2020，51（8）：1998-2004.
[16] 刘海轮. 烤烟三段式烘烤低温慢变黄机理的研究[J]. 西北农林科技大学学报（自然科学版），2001，29（3）：45-47.
[17] 詹 军，周芳芳，贺 帆，等. 密集烘烤定色期升温速度对烤烟类胡萝卜素降解和颜色的影响[J]. 福建农林大学学报（自然科学版），2012，41（2）：122-127.
[18] 杨 涛，高 远，张明坤，等. 密集烘烤时的温湿条件对烤后烟叶类胡萝卜素及其降解产物含量的影响[J]. 安徽农业科学，2012，
40（35）：17283-17286.
[19] 高玉珍，王衛峰，张 骏，等. 密集烘烤不同变黄温湿条件对烟叶中性致香物质的影响[J]. 云南农业大学学报，2008，23（2）：215-219.
（责任编辑：刘 赟）