烤烟切柄初烤及烘烤过程中生理生化变化研究

来源 :安徽农业科学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:eyx001
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要 [目的] 研究烤烟切柄烘烤过程中生理生化的变化规律以及烤后烟叶的质量。 [方法]对烟叶烤前切柄与常规烘烤过程中的含水量、叶绿素、淀粉和还原糖的变化规律及烤后质量进行比较。[结果]研究表明,烟叶切柄7 ~8 cm,鲜干比降低0.76~1.37;切柄烘烤模式增加了烘烤时间12~24 h,在干筋期降低了烘烤温度;含水量表现为前期失水慢、后期失水快的规律,切柄烘烤比常规烘烤失水趋势延迟;叶绿素含量在烘烤开始36 h之前降解最快;淀粉含量在烘烤开始60 h之前基本降解完成;还原糖含量在烘烤过程中随时间的增加而增加;叶绿素、淀粉和还原糖在不同处理中的变化规律基本一致;切柄烘烤模式使烤后下部叶和上部叶中的淀粉含量显著下降1.26%~1.85%。[结论] 研究可为烟叶烘烤选择适合的烘烤方式提供参考。
  关键词 切柄;烘烤;含水量;叶绿素;淀粉
  中圖分类号 S572 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2015)13-270-04
  Abstract [Objective] To study physiological and biochemical variation law in cutting petiole tobacco curing and quality of fluecured tobacco. [Method] Water content, chlorophyll, starch and reducing sugar changes between tobacco cutting petiole before fluecuring and routine curing and tobacco quality after curing were compared. [Result] The result shows the dryfresh ratio reduced 0.76-1.37 when the tobacco petiole was cut a length of 7-8 cm before curing, the curing time of curing mode increased 12 to 24 h, curing temperature of stem drying stage decreased; Water content showed up as slow loss early and fast later, water loss trend of cutting petiole curing were postponed compared to routine curing; Chlorophyll were degraded rapidly in the first 36 h; The degradation of starch were basically finished in the first 60 h of curing; reducing sugar content increased over time in this process; Chlorophyll, starch and reducing sugar changes were basically the same in different treatments; Curing mode of cut petiole led to a 1.26%-1.85% reduction of starch in lower leaves and the upper leaves after curing. [Conclusion] The study can provide reference for selecting suitable curing method.
  Key words Cut petiole; Curing; Water content; Chlorophyll; Starch
  烘烤是决定烟叶最终质量和固定体现其品质的重要环节[1]。随着以往三段式烘烤模式的推广[2],近年来有人推出了“两拖一低”[3-4]新的烘烤模式,而烘烤过程中生理生化的变化都成为其研究重点。为探索去除烟叶无使用价值叶柄,降低烟叶运输和复烤加工成本,增加烟叶使用价值,提高烟叶初烤及打叶复烤质量,笔者进行了烤烟切柄试验,旨在研究烘烤过程中生理生化的变化规律以及烤后烟叶的质量,以期为烟叶烘烤方式的选择提供参考。
  1 材料与方法
  1.1 供试材料
  试验于2014年在中国烟草中南农业试验站进行。试验品种为云烟87,试验田选取0.13 hm2营养条件、田间长势基本均衡的烟田。试验采用南平市科创机电成套设备有限公司生产的烟叶智能控制烘烤试验箱3个。试验要求采烟、编烟必须在1 d内完成。
  1.2 试验设计
  试验设计2个处理和1个对照(CK),CK为对照不切柄,按照常规三段式烘烤;T1和T2烤前切柄,烘烤时各处理分别在42 ℃和54 ℃温度点延时12 h。T2烘烤开始后的干球和湿球温度比T1高出2 ℃,之后在每个阶段的湿球温度比T1高出1 ℃。为确保试验的准确性,要求每个烤箱装烟8夹,其中2夹作为取样,每次取完样用抹布将所取样品的位置补上。取样要求每隔12 h取一次样,直至烘烤结束。其中对照和不同处理、不同部位的烘烤工艺见图1。
  1.3 测定项目
  记录切柄的长度、切柄重量、烟叶重量;记录烘烤过程中的温湿度;统计烤后烤箱的用电量;参照文献[5]测定烟叶含水量、叶绿素;参照文献[6]测定总糖、总氮、还原糖、烟碱、氯、淀粉,用火焰光度法测定烟叶中的钾含量。
  2 结果与分析
  2.1 烟叶切柄情况   由表1可知,下部叶T1的平均切柄长度为7.13 cm,叶柄比例为14.07%,烟叶鲜干比为7.76,T2的平均切柄长度为6.93 cm,叶柄比例为13.07%,烟叶鲜干比为8.24;中部叶T1的平均切柄长度为7.06 cm,叶柄比例为15.85%,烟叶鲜干比为5.35,T2的平均切柄长度为7.14 cm,叶柄比例为16.01%,烟叶鲜干比为5.25;上部叶T1平均切柄长度为7.97 cm,叶柄比例为18.71%,烟叶鲜干比为4.79,T2的平均切柄长度为7.90 cm,叶柄比例为18.41%,烟叶鲜干比为4.92。烟叶切柄与常规相比明显降低了鲜干比,降低幅度在0.76~1.37。同一部位随着切柄长度的增长,叶柄比例随之增加,鲜干比下降;不同部位的鲜干比大小为下部叶>中部叶>上部叶。
  2.2 烟叶切柄烘烤与常规烘烤工艺曲线的比较
  从图1中可以得知,各部位烟叶烘烤过程中干球温度和湿球温度总体低于对照,T1和T2的温湿度变化基本上一致,在烘烤末期有略微的变化。下部叶切柄烘烤时间比对照多了20 h,中部叶比对照多了24 h,上部叶比对照多了12 h。烟叶烘烤变黄期其曲线基本一致;定色期间下部叶和上部叶变化不太明显,中部叶切柄温度低于对照;干筋期切柄温度低于对照温度,在中部叶体现的尤为明显,说明烟叶切柄主要差异体现在干筋期。
  2.3 烟叶烘烤耗能情况
  由表2可以看出,中部叶和下部烟叶风机电量使用大小为T2>CK>T1,上部叶风机电量使用大小为T2>T1>CK;不同部位间风机使用电量大小为上部叶>中部叶>下部叶。下部叶和上部叶加热器电量使用大小为T1>T2>CK,中部叶加热器电量使用大小为T1>CK>T2;不同部位间加热器的电量使用大小为下部叶>中部叶>上部叶。不同部位切柄烘烤的总电量使用大小为下部叶>上部叶>中部叶,不同处理之间的总电量使用大小为T1>T2>CK,这是由于各处理在42 ℃和54 ℃延时了12 h,造成烘烤时间延长,烘烤耗电量增加。
  2.4 烟叶烘烤过程中含水量的变化
  由图2(a)可知,下部叶含水量的变化主要體现在48 h之后。叶片含水量变化趋势表现为CK>T2>T1,含水量变化主要体现在48~96 h期间;烟叶含水量变化趋势表现为CK>T1>T2,含水量变化主要体现在60~108 h期间;主脉含水量的变化明显,CK主要集中在84~108 h期间,T1和T2主要集中在108~132 h,含水量下降趋势为CK>T1>T2。
  由图2(b)可知,中部叶的含水量变化主要体现在60 h之后,叶片含水量的下降趋势为CK>T2>T1,主要集中在60~108 h;烟叶含水量的下降趋势CK>T1>T2,主要集中在60~108 h;主脉的含水量变化趋势为CK>T1>T2,主要变化在96~132 h期间。
  由图2(c)可知,上部叶的含水量变化只集中在84 h之后,叶片含水量变化趋势为T2>T1>CK,主要集中在84~108 h期间;烟叶含水量变化趋势为CK>T2>T1,主要集中在96~144 h期间;96 h之前主脉的变化基本一致,96 h之后开始迅速下降,T1和T2的变化趋势基本一致。
  2.5 烘烤过程中叶绿素含量的变化
  由图3(a)、图3(b)可知,下部叶和中部叶烘烤过程中各处理叶绿素含量在36 h之前下降的最快,36 h之后叶绿素含量基本上无明显变化,各个处理之间无明显差异。由图3(c)可知,CK在24 h之前叶绿素含量下降最快,T1和T2在36 h小时之前下降了绝大部分,之后叶绿素含量无明显变化。综合图3(a)、图3(b)以及图3(c),可以得知切柄与常规烘烤对叶绿素的降解没有太大的差异,各个处理、部位叶绿素含量基本上在36 h之前迅速下降,之后无明显变化。
  2.6 烘烤过程中淀粉含量的变化
  由图4(a)可知,下部叶淀粉含量在烘烤过程中呈下降的趋势,在60 h之前CK下降的最快,之后趋于平缓;T1和T2的变化基本一致,在84 h之前淀粉含量逐渐下降,之后基本无太大的变化。由图4(b)可知,中部叶的淀粉含量在60 h之前各处理的变化是呈下降的趋势,各处理间无显著差异。由图4(c)可知,上部叶的淀粉含量总体是下降的趋势,主要的变化集中在48 h之前,CK和T1和T2的淀粉含量变化基本一致。综合图4(a)、图4(b)和图4(c),可以得知淀粉含量在烘烤过程中是呈逐渐下降的趋势,并且基本上在60 h之前淀粉大量降解,之后淀粉含量无明显变化。
  2.7 烘烤过程中还原糖含量的变化
  由图5可知,各个部位、各个处理的还原糖含量在烘烤过程中随着烘烤时间的推移是逐渐上升的。这是由于烘烤过程还原糖的积累是受到了淀粉分解的影响,烘烤中淀粉逐渐减少转化为糖,导致还原糖含量的升高。从图5中可以看出,烘烤结束时,还原糖含量大小为中部叶>下部叶>上部叶。
  2.8 烤后烟叶化学成分比较
  由表3可知,CK、T1和T2烤后化学成分比较协调,不同部位不同处理间差异显著。总糖含量最高为32.85%,最低为19.83%;还原糖含量最高为29.87%,最低为17.15%;不同部位的含糖量表现为中部>上部>下部。总氮、烟碱和钾含量较为适宜,上部叶烟碱含量显著高于中部和下部,中部叶氯含量有所偏低。淀粉含量在下部和上部烟叶中差异显著,下部叶T1和T2的淀粉含量比CK低了1.26个百分点,上部叶T1和T2的淀粉含量比CK分别低了1.85、1.31个百分点,但中部烟叶的淀粉含量差异不显著。
  3 结论与讨论
  切柄试验切除烟叶叶柄的平均长度为7.36 cm,明显降低了烘烤过程中干筋期的温度,这与彭曙光等[7]、钟剑[8]的研究相同;但切柄试验在烘烤中增加了所用时间,这与彭曙光等[7]、钟剑[8]的研究相反,主要原因是在42 ℃和54 ℃各延长了12 h,造成总体时间延长,说明烘烤所用时间与采用烘烤模式有一定关系。   烘烤过程中含水量的变化趋势基本上是相似的,前期慢、后期快[9-10],但由于切柄处理的温度比常规的要低,又由于在42 ℃和54 ℃温度点延时12 h,使这段时间的烘烤温度稳定,导致含水量的下降趋势比常规烘烤要慢。
  烘烤过程中烟叶的叶绿素、淀粉和还原糖变化趋势与前人[8,11]的研究一致,且切柄与常规之间也没有很明显的差异,说明叶绿素、淀粉和还原糖在烘烤过程中的变化比较稳定。笔者在烘烤试验过程中仅测定这3个成分还不够完善,对于其他指标如多酚氧化酶[12]、超氧化物歧化酶[13]等在切柄烘烤中的变化还有待进一步研究。
  采用T1和T2烘烤与常规烘烤相比显著降低了烤后下部叶和上部叶的淀粉含量,这在一定程度上解决了切柄烘烤造成淀粉含量偏高[7-8],但淀粉含量在烤后中部叶中无明显差异,因此对于切柄烘烤改善淀粉降解这一方面还有待进一步加强。
  从烤前各部位切柄长度均值上看,烟叶切柄集中在7~8 cm,鲜干比降低0.76~1.37;采用T1和T2处理增加烘烤时间12~24 h,造成烘烤耗电量增加,增加了烘烤成本;切柄能降低烘烤的温湿度,烟叶切柄温度变化差异主要体现在干筋期,在中部叶烘烤过程中表现更加明显。
  切柄使烟叶烘烤过程含水量下降总趋势比常规烘烤慢,含水量的变化在烘烤中表现为前期失水慢,后期失水快的规律;含水量的变化主要表现为主脉>烟叶>叶片,说明含水量以主脉含水量为主。
  切柄烘烤過程中叶绿素含量、淀粉含量和还原糖含量总趋势变化与常规烘烤无明显差异。叶绿素含量在36 h之前快速下降,之后趋于稳定;淀粉含量在烘烤开始60 h之前大量降解,60 h之后变化不明显;还原糖在烘烤过程中随时间的推移而逐渐增加。
  CK、T1和T2烤后化学成分比较协调,但是采用T1和T2烘烤模式显著降低了下部叶和上部叶的淀粉含量,降低幅度为1.26~1.85个百分点,但在中部叶中无显著差异。
  参考文献
  [1]王传义,张忠锋,徐秀红,等.烟叶烘烤特性研究进展[J].中国烟草科学,2009,30(1):38-41.
  [2] 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.
  [3] 蒋笃忠,成勍松,袁芳.“两拖一低”烘烤模式对烤烟中上部烟叶质量的影响[J].中国农学通报,2008,24(9):105-108.
  [4] 刘山.不同烘烤工艺密集烘烤过程中烟叶主要化学成分的动态变化研究[D].长沙:湖南农业大学,2008.
  [5] 赵会杰,刘华山,董新纯.植物生理学实验指导[M].北京:中国农业科技出版社,1998.
  [6] 邓小华,周冀衡,李晓忠,等.湘南烟区烤烟常规化学指标的对比分析[J].烟草科技,2006(9):22-26.
  [7] 彭曙光,蒋笃忠,汪桥钉,等.烤烟切柄烘烤研究[J].作物研究,2014,28(4):384-387.
  [8] 钟剑.烤烟密集烘烤技术研究[D].长沙:湖南农业大学,2013.
  [9] 孟可爱,聂荣邦,肖春生,等.密集烘烤过程中烟叶水分和色素含量的动态变化[J].湖南农业大学学报:自然科学版,2006,32(2):144-148.
  [10] 宫长荣,王晓剑,马京民,等.烘烤过程中烟叶的水分动态与生理变化关系的研究[J].河南农业大学学报,2000(3):229-231.
  [11] 王传义,孙福山,王廷晓,等.不同成熟度烟叶烘烤过程中生理生化变化研究[J].中国烟草科学,2009,30(3):49-53.
  [12] 韩富根,韩锦峰,赵铭钦,等.烤烟叶片多酚氧化酶和抗坏血酸氧化酶活性影响因素研究[J].河南农业大学学报,2004,38(4):432-435.
  [13] 赵华武,贺帆,石盼盼,等.密集烘烤过程中不同前处理烟叶生理生化变化研究[J].中国农业大学学报,2012,17(3):101-106.
其他文献
摘要 利用石林气象观测站2010~2013年以及多年降水观测资料,采用数理统计的方法分析了2010~2013年石林县降水量变化特征。结果表明,2010年以来石林地区降水异常偏少, 尤其是2011年偏少最多;季节和月度降雨量分布不均,总体趋势均为春夏季降雨量偏少;4年的总体降雨强度偏小,但单点暴雨频发。  关键词 降雨量;降雨强度;变化特征  中图分类号 S161.6 文献标识码 A 文章编号 05
期刊
摘要 以河北省邢台市为例,从保障水环境安全的角度出发,以水环境质量标准为依据,根据污染物排放情况,利用水环境容量模型,定量计算了生态环境需水量,并据此对水资源承载力进行了分析,初步实现了水资源与水环境管理的统一,具有一定的参考和借鉴价值。  关键词 水资源承载力;生态环境需水量;环境安全;环境容量;邢台  中图分类号 S181.3 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2015)13-22
期刊
摘要 三峡库区消落带形成后带来诸多生态环境问题,研究表明采用多年生草本狗牙根和牛鞭草构建消落带人工湿地生态系统可有效应对这些问题,但目前仍未有研究报道这两种人工湿地生态系统对进入系统的含氮污水的总氮去除效应。笔者研究了以这两个种为优势种的人工湿地对不同浓度含氮污水的季节性消减效果。研究结果表明,以狗牙根和牛鞭草为优势物种的人工湿地比未进行生态修复的空白对照,在总氮去除能力方面显著要高,牛鞭草和狗牙
期刊
摘要 通过对江苏省农业废弃物产出情况、资源化利用现状进行概述分析,探讨了农业废弃物资源化利用过程中存在的主要问题,并针对农业废弃物资源化利用提出了对策建议,以期最大限度地提高农业废弃物资源化利用的效率和整体效益,促进江苏省农业的可持续快速发展和生态文明城市建设。  关键词 江苏省;农业废弃物;资源化利用;对策建议  中图分类号 S181.4 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2015)
期刊
摘要 分别采用虚源法和三维拉格朗日高斯烟团模式CALPUFF结合数值积分算法,计算了我国某一低风速频率较高的内陆厂址虚拟蒸发池的年均大气弥散因子,对虚源法在低风速厂址的适宜性进行了探讨。研究表明,虚源法由于不考虑小静风条件下污染物的近区累积和多方位弥散,因而在低风速频率较高的厂址,对10 km以内方位最大弥散因子和各扇区年均弥散因子的计算结果存在不保守的情形。对于复杂下垫面,虚源法预测的年均最大弥
期刊
摘要 利用滨州市所属县(区)气象站1961~2013年夏季逐日日最高气温资料,分析了53年滨州市夏季高温日数的时空分布特征及变化趋势。结果表明,1961~2013年滨州市夏季高温日数在空间上呈现出“南多北少”的分布特征,在时间上呈现出波浪形年代际变化特征,即从20世纪70年代开始由多变少,从90年代开始由少变多,2011~2013年又开始由多变少;滨州市夏季高温日数局地性很强,全市性高温日数较少且
期刊
摘要 [目的]测定并分析不同地区啤酒糟的基本成分。[方法]测定了来自甘肃兰州(2012B001)、内蒙古呼和浩特(2012B002)和陕西西安(2012B003)3个地区啤酒糟的基本成分,并与葡萄渣、甜菜渣、小麦秸秆进行了比较。[结果]试验表明,3个地区啤酒糟的基本组分中,粗蛋白所占比例均达20%以上,故此类啤酒糟可用于制备蛋白质饲料。2012B001、2012B002和2012B003所含中性洗
期刊
摘要 利用我国华东地区1961~2010年84个气象观测基准站和基本站的逐日风速资料以及NCEP/NCAR再分析风场资料,统计分析了该地区风速的趋势变化特征以及与大气环流的联系。结果表明,华东地区风速整体呈减小趋势,冬季比夏季减小趋势明显,且冬夏两季风速与大气环流的经向风和纬向风呈一致性;华东地区冬季风速的一致减小型、南北分布型、正负正负型主要与沿海地区的经向风和纬向风有关,夏季风速的负正负型和正
期刊
摘要 通过研究内蒙古呼伦贝尔市新巴尔虎右旗兰旗庙6~8月份的降雨量和气温数据与草原群落结构多样性的关系,结果显示,从6~8月的时间尺度来看,调查样地的月平均气温呈先升高后下降的趋势,月平均降雨量也呈先升高后下降的趋势;物种数与降雨量、气温呈极显著相关,降雨量与气温呈极显著相关,香农-威纳指数与均匀度指数和辛普森指数呈极显著相关,均匀度指数与辛普森指数呈极显著相关;在干旱少雨的新巴尔虎右旗,影响植物
期刊
摘要 分析了豫东平原典型农作区现有种植业结构和农业生产发展中存在的问题:種植结构单一,农业生产结构比例失调;种群结构简单,有机物质未能循环利用;化肥施用量过大,土壤养分失调。针对这些问题,提出优化该区主要农作物的最佳搭配比例,串连农、林、牧、副、渔、菌和工商业全面协调发展的诸项措施。目的在于通过种植业优化的生态系统获得最佳的经济效益和生态效益,达到“双赢”,以提高豫东平原可持续发展和农业资源循环利
期刊