烤烟红花大金元烘烤工艺研究进展

孙亚莉，周芳芳，詹军

（1.山西农业大学信息学院，山西太谷030800；2.云南瑞升烟草技术（集团）有限公司，云南昆明650106）

烤烟红花大金元烘烤工艺研究进展

孙亚莉1，周芳芳2，詹军2

（1.山西农业大学信息学院，山西太谷030800；2.云南瑞升烟草技术（集团）有限公司，云南昆明650106）

红花大金元品种因香气丰富，吃味醇和，刺激性小，余味干净并具有典型的清香风格，受到各卷烟企业的青睐。但该品种烘烤特性差，成为其优良品质得到充分发挥的主要限制因子。因此，深入了解和掌握红大品种的生物学特性及烘烤特性，并探索配套烘烤工艺就显得颇为重要。就近年来红花大金元生物学特性、烘烤特性、烘烤过程中生理生化变化情况及烘烤工艺等方面内容进行了综述，旨在为红大品种特色烘烤工艺的深入研究和开发提供理论依据。

红花大金元；烘烤特性；烘烤工艺；生理生化

红花大金元也称路美邑烟，是云南省路南县路美邑村烟农于1962年从大金元变异株中选出的品种，得名于其深红的花色，是云南烟区的主栽品种之一，目前在全国各地均有推广[1]。该品种具有香气量足、质好，清香型风格突出的特点，因而深得卷烟企业的青睐，种植面积逐渐扩大。但该品种也存在一些问题，主要表现在种性退化、抗病性明显下降及烘烤难等方面，其中，烘烤难成为限制该品种产量和品质进一步提高的关键因素[2]，集中体现在烟叶于烘烤前期失水较快、后期失水慢，烘烤过程中变黄缓慢，烘烤特性难以掌握，从而导致烤后烟叶商品率较低。张树堂[3]、黄勇等[4]和屠波等[5]对红大品种质体色素含量、烟碱含量及常规化学成分等均进行过研究，认为红大品种总糖和还原糖含量高于K326、云烟87，烟碱和总氮含量则比上述2个品种低，且其各类色素含量均比K326和云烟87含量高，尤其是叶绿素含量偏高，可能是该品种烘烤特性差的原因之一。因此，为充分发挥红大品种特征的价值，不仅要加强其配套栽培技术的研究[6]，还要对其生物学特性、烘烤特性及配套烘烤工艺进行研究，从而解决红大品种烘烤难、易烤青及烤青筋等问题，实现红大品种优质适产的目的。近年来，关于红大品种烘烤方式、烘烤工艺及烘烤特性均有研究报道[7-9]，但对其合适的烘烤条件还未达成一致的结论，并且缺乏深入系统的概括。

笔者就近年来红大品种烘烤特性等相关研究进行了综述，旨在为进一步改进红大品种烘烤工艺提供理论指导。

1 红花大金元的生物学特性

烟株长势的好坏对后期烟叶品质的形成起着关键作用。红花大金元株式筒形或塔形，株高100～140 cm，节距4.0～4.7 cm，茎围9.5～11.0 cm。叶数20～22片，可采叶15～18片。腰叶长椭圆形，叶尖渐尖，叶面较平，叶缘波浪状，叶色绿色，叶耳大，主脉较粗，叶肉组织细致，茎叶角度小，叶片较厚，角质层薄，气孔较多；花序集中，花冠深红色。移栽至中心花开放55～60 d，大田生育期110～120 d[6]。研究表明，红大品种最适烟株长势为中棵烟，地烟生物学单产为2 100～2 250 kg/hm2，田烟为2 250～2 400 kg/hm2[10-11]。红花大金元品种对气候条件、种植区域、土壤类型等均有较高的要求，在遵循气候肥力规律[12]、选择适宜种植区域及土壤类型的条件下，才能发挥该品种的遗传潜力。但由于环境条件的变化、自然作用、基因突变、异种混杂及烤烟自花授粉等原因，近年来该品种种性退化，如由抗黑胫病退化为感黑胫病、抗赤星病变为感赤星病等，导致该品种的质量下降，成为红大品种品质进一步提高的重要限制因子。因此，对红大抗性及病虫害防治研究是改善该品种品质的重要途径之一。

2 红花大金元的烘烤特性

烟叶在烘烤过程中变黄、失水干燥速度、定色难易和耐受高温的性能称为其烘烤特性，分为易烤性和耐烤性2个方面[13，8]。一般情况下，若烟叶易烤性好，烘烤时容易变黄，烤后黄烟多，青烟（微带青、青黄）少；若烟叶耐烤性好，烘烤后杂色烟叶（挂灰、黑糟等）少。红花大金元烟叶具有在烘烤过程中失水速率快、叶绿素降解速度慢的烘烤特性，导致失水、变黄速率不一致，因而较难烘烤[14-15]。造成红花大金元烘烤难的因素较多，但主要与遗传因素、土壤与施肥、气候条件、采收鲜烟成熟度等密切相关，其中，采收成熟度是可调控因素。陈用等[16]研究认为，红花大金元下部叶欠熟至成熟采收，中部叶成熟采收和上部叶充分成熟采收有利于烟叶的烘烤调制，烤后烟叶品质好。王全明等[17]则认为，以凉山州常规采收时间为对照，红花大金元下部叶常规采收、中部叶比常规采收推后7d采收、上部叶比常规采收推后8 d采收，烤后烟叶品质最佳。王雅浩[18]在特色烤烟品种采烤关键技术的研究中也表明，红花大金元和翠碧1号的烘烤特性较云烟85差。

3 红大烤烟烘烤过程中生理生化特性动态变化

3.1 淀粉、质体色素和水分

烟叶中所含的化学成分是衡量其品质好坏内在的决定性因素，也是卷烟配方需考虑的关键指标。烘烤调制的过程主要是烟叶内大分子化学物质转化降解为小分子致香物质的过程，进而提高烟叶香吃味。淀粉作为主要化学物质之一，对烟叶品质的形成起着非常重要的作用，在国外一般要求调制后的烟叶淀粉含量控制在3%以下[19]，而我国调制后的淀粉含量大都在4%～6%，比国外偏高[20]，因此，科研工作者就如何降低烟叶中淀粉含量进行了相关研究。李洪勋等[21]研究发现，烟叶在烘烤过程中，淀粉酶和淀粉磷酸化酶二者的活性均会出现2次高峰，淀粉酶活性在36，72 h，淀粉磷酸化酶活性在24，72 h，且整个烘烤过程中若变黄的条件为低温低湿，升温定色采用较慢的速度，烟叶中淀粉酶和淀粉磷酸化酶均会表现出较高的活性，对烟叶中淀粉的降解有利。艾复清等[22]对烘烤过程中红大品种淀粉酶活性和蛋白酶活性变化进行了研究，结果表明，适当调控变黄相对湿度、延长烘烤变黄时间，可以起到降低烤后烟叶淀粉含量及上部叶蛋白质含量的效果。丁金玲等[23]研究表明，淀粉含量在烘烤开始后迅速下降，红大品种的淀粉含量平均值从39.2%下降到9.71%。烤房类型也对烤后烟叶淀粉含量的变化具有一定的影响，邓云龙等[24]研究认为，红大品种采用热风循环烤房及配套烘烤技术，淀粉的平均降解率达到75.29%，且降解较立炉式烤房更为彻底。

质体色素是烟叶内主要化学成分之一，是致香物质的重要前提物，其不仅影响烟叶的外观质量，对烟叶内在品质的形成也起着关键作用。质体色素主要包括叶绿素和类胡萝卜素。叶绿素的降解是烟叶变黄的重要因素，同时质体色素及其降解物还是重要的烟叶致香物质，对烟叶香吃味起着积极作用[25]。红大品种的色素含量在烘烤过程中变化显著，叶绿素和类胡萝卜素含量呈逐渐降低趋势，降解速度均以变黄期较快，但与K326、云烟85品种相比，二者含量下降较慢，造成红大品种初烤烟中类胡萝卜素含量较高，叶绿素残留量多，影响烟叶外观质量[26-28]。

烘烤过程中烟叶内水分的动态变化与烤后烟叶品质具有高度的相关性。红大品种在烘烤过程中的失水特性表现为随着时间推移和温度的升高，脱水速率逐步增加，进入变黄后期脱水速率反而有所下降，定色期脱水速率增长达到高峰，干筋期后脱水速率显著降低，与津巴布韦引进品种KRK26失水特性相似[29]。訾莹莹等[30]研究认为，红大品种烘烤前期失水速率小，定色期后失水速度加快，容易造成失水速度和叶绿素降解速度不协调，导致烤后烟叶青黄烟较多。黄山等[31]研究表明，红大品种对烤房温湿度的变化较为敏感，导致其脱水速率更快，造成膜脂过氧化作用和丙二醛含量升高，进而影响红大品种的烘烤调制。烟叶失水速率还受烟叶成熟度的影响，且以过熟烟叶含水率下降速度最快，其次为适熟，欠熟烟叶稍慢[27]。与其他品种烘烤过程中失水情况相比，红花大金元与云烟85叶片总失水量和失水速率相近，但在不同阶段差异大，红大品种表现为前期失水快，容易烤青，而云烟85变黄速率和失水速率协调，烘烤难度较红大品种小[32]。

3.2 有机酸

有机酸是烟草中的主要酸性致香成分，与烟叶香吃味的形成密切相关，能改善烟气酸碱度，使烟气吃味醇和芳香。目前，烟叶中已鉴定出来的有机酸达到200余种，主要有非挥发性、半挥发性和挥发性3种类型。非挥发性有机酸中的苹果酸、柠檬酸、草酸和丙二酸占到烟叶总有机酸的70%～80%，是反映烟叶品质的重要指标[33]。烘烤过程中有机酸含量变化会直接影响烤后的烟叶品质。一般情况下，烘烤后烟叶苹果酸含量增加，而草酸和柠檬酸含量有所下降。王树会等[34]采用甲酯化和GC/MS方法分析了云南8个烤烟品种中有机酸含量，发现红大品种的总有机酸含量最高，达79.28 mg/g。但苹果酸、柠檬酸、草酸和丙二酸均较烤前有所降低，该特性与云87品质相反[35-36]。

3.3 多酚

多酚化合物与调制后的烟叶颜色有极其重要的关系，同时对烟草吃味和香气有较好的影响[37-38]。张树堂[3]对比分析了红大，G28，K326和云烟85品种中烟叶色素、多酚化合物、烟草特有亚硝酸铵、常规化学成分及其感官评吸质量，结果表明，红大品种具有色素和多酚化合物含量高、香气质好的品质特征，具有典型的清香型风格。与K326、云烟201和DL1品种相比，红大的绿原酸和芸香苷含量较高，是红大品种香气质好的物质基础之一[39-40]。烘烤过程中不同成熟度烟叶的总酚含量变化规律一致，均表现为上升—下降—上升的趋势，42～48℃总酚含量降低，之后升高直到烘烤结束，且整个烘烤阶段以过熟烟叶总酚含量最高，但适熟烟叶的变化幅度最小[26]。在烘烤过程中，烟叶多酚含量的变化与多酚氧化酶活性密切相关，红大品种多酚氧化酶活性在38，48℃出现2个高峰，与K326和中烟100相比，红大品种的多酚氧化酶活性最高，更容易发生棕色化反应，烤后易出现杂色烟[30]。但多酚氧化酶活性随烘烤时间的推移总体呈下降趋势[22]。

4 红大烘烤工艺的演变与发展

适宜的烘烤条件对烟叶品质的形成有着极为重要甚至是决定性作用[41]。红大品种香气质好量足、杂气较轻、吃味独特、余味舒适，倍受国内卷烟企业的青睐，但红大品种烘烤特性较差，成为该品种优质适产的主要限制因子。因此，对红大品种配套烘烤工艺和烘烤方法的探索是解决红大品种烘烤难的关键问题。红大起初是采用常规三段式烘烤工艺，之后因常出现杂色烟、难烘烤等问题，众多的科研工作者在此基础上探索适合红大品种的烘烤方式。杨士福[42]、徐增汉等[43]和苏家恩等[7]一致认为，在烘烤前增加烤房湿度能够加快烟叶变黄速度，提高烟叶品质。李向东[44]则认为，烘烤时较适宜的起火温度应为28℃，于36～38 h内由28℃升到34℃，干湿温度变化范围须保持在1.0～1.5℃；变色中期要有稳定的升温速度，一般每小时只升0.5～1.0℃，干湿温差应小于3℃；变色后期，炉温控制在40℃，干湿温差控制在4～5℃，通过升温排湿使烟筋变黄；定色期每小时升温约0.5℃，以此速度升温逐渐达到40～55℃，同时调控干湿温差使其保持在7℃以上，以防止烟叶组织僵硬不疏松，挂灰、黑脆烤枯或产生光滑烟等不良现象；干筋期温度应低于65℃，以防止烟叶烤红。徐兴阳等[45]研究结果与之相同。王松峰等[9]利用电热式温湿度自控烤烟箱探索红大合适的烘烤条件，认为在“变片＋凋萎＋变筋＋烤香”的中湿优化工艺模式下，烤后原烟的经济性状、外观质量和吸食品质等均得到改善。王伟宁等[46]对红花大金元在烘烤过程中定色期的温湿度进行研究，结果表明，定色期干球温度以每2 h升高1℃的速度升至46℃，湿球温度保持在（37.5±0.5）℃，控温直至烟叶黄片黄筋、小卷筒；然后干球以每3 h升高1℃的速度升至55℃，湿球温度保持在（39.5± 0.5）℃，控温直至烟叶干片、大卷筒，在此条件下，烟叶可表现较好的经济性状和外观品质，其内所含各种化学成分和致香物质的比例和协调性均可达到最佳状态，评吸质量最好。可见，不断优化红花大金元的烘烤工艺对提高其烟叶品质具有重要作用。

5 展望

红花大金元品质好，具有典型的清香风格，受到各卷烟企业的青睐，但烘烤特性差成为限制该品种品质进一步提高的主要因素。深入研究红大品种的生物学特性是掌握该品种烘烤特性的基础。在此基础上，探索合适的烘烤工艺条件是挖掘和充分利用红大品种优势的主要途径。烘烤调制过程中烟叶内含物的变化最终决定了烤后烟叶的品质，因此，加强红大品种在烘烤过程中淀粉、质体色素、有机酸、多酚及水分等变化规律的研究，对优化红大品种烘烤工艺具有重要的指导作用。目前，红大品种在相关方面的研究都较为欠缺，如烘烤过程中多酚、酸类的变化情况研究较少，致香物质在不同烘烤工艺条件下的变化情况尚未见报道，亟待加强这方面的研究，为红大品种合适的烘烤工艺奠定坚实的基础。

［1］雷永和，徐美玲，黄学跃.云南烟草品种志[M].昆明：云南科学技术出版社，1999.

［2］武雪萍，钟秀明，秦艳青，等.不同种类饼肥与化肥配施对烟叶香气质量的影响[J].中国农业科学，2006，39（6）：1196-1201.

［3］张树堂.红花大金元品种品质特征[J].湖南农业大学学报：自然科学版，2007，33（2）：170-173.

［4］黄勇，周冀衡，周义和，等.五个烤烟品种叶片栅栏组织和海绵组织化学成分研究[J].中国烟草学报，2007，13（3）：57，60.

［5］屠波，夏凯，齐绍武，等.湘北烟区不同基因型烤烟鲜叶主要化学成分变化[J].中国农学通报，2006，22（5）：220-223.

［6］徐兴阳，罗华元，欧阳进，等.红花大金元品种的烟叶质量特性及配套栽培技术探讨[J].中国烟草科学，2007，28（5）：26-30.

［7］苏家恩，米建华，刘运国，等.红花大金元烤烟烘烤工艺的改进[J].烟草科技，2008（9）：63-65.

［8］张树堂，杨雪彪.红花大金元的烘烤特性和烘烤方法[J].烟草科学研究，2000（1）：44-47.

［9］王松峰，杨云高，王爱华.烤烟品种红花大金元烘烤工艺优化研究[J].中国烟草科学，2012，33（2）：52-56.

［10］邵丽，晋艳，杨宇虹，等.生态条件对不同烤烟品种烟叶产质量的影响[J].烟草科技，2002（10）：40-45.

［11］云南省烟草科学研究所.烟叶生产实用技术培训教材[M].昆明：云南省烟草科学研究所，2005.

［12］张国显，王闷灵，谢德平，等.豫西旱作烤烟优质稳产的优化水分管理模式研究[J].干旱地区农业研究，1999（1）：20-24.

［13］宫长荣，杨焕文，王能如，等.烟草调制学[M].北京：中国农业出版社，2003.

［14］程浩，孙福山，翟所亮，等.特色烤烟品种红花大金元烟叶质量的影响因素分析[J].中国烟草科学，2009，30（2）：21-25.

［15］张树堂，崔国民，杨金辉.不同烤烟品种的烘烤特性研究[J].中国烟草科学，1997，18（4）：37-41.

［16］陈用，马本宁.红花大金元品种最佳成熟度及烘烤技术[J].耕作与栽培，2004（4）：50，53.

［17］王全明，杨云高，王松峰，等.红花大金元采收期对主要化学成分及品质的影响[J].湖北农业科学，2012，51（24）：5756-5760.

［18］王雅浩.特色烤烟品种采烤关键技术的研究[D].北京：中国农业科学院，2009.

［19］左天觉.烟草的生产、生理和生物化学[M].朱尊权，译.上海：上海远东出版社，1993.

［20］张槐苓，葛翠英，穆怀静，等.烟草分析与检测[M].郑州：河南科学技术出版社，1994.

［21］李洪勋，王怀珠.烘烤对烟叶淀粉酶和淀粉磷酸化酶活性变化的影响[J].湖北农业科学，2008，47（2）：214-217.

［22］艾复清，韩硕，翟欣，等.红花大金元烘烤过程中主要酶活性变化规律研究[J].山地农业生物学报，2010，29（1）：6-9.

［23］丁金玲，杨焕文，梁旭清，等.淀粉含量和淀粉酶活性变化规律[J].云南农业大学学报，2003，18（4）：382-384.

［24］邓云龙，崔国民，张树堂，等.烤房类型及配套烘烤技术对烟叶淀粉含量的影响[J].烟草科技，2005（3）：40-42.

［25］宫长荣，袁红涛，陈江华，等.烤烟烘烤过程中烟叶淀粉酶活性变化及色素降解规律的研究[J].中国烟草学报，2012，18（2）：16-20.

［26］张丽英，许自成，鲜兴明，等.烘烤过程中红花大金元烟叶色素和总酚含量的变化[J].江西农业学报，2012，24（1）：47-49.

［27］龙翔，杨虹琦，李永智，等.烘烤过程中不同品种及成熟度烟叶质体色素含量的分析[J].云南农业大学学报，2010，25（3）：364-367，387.

［28］杨虹琦，陈若星，张发明，等.不同烤烟品种成熟及烘烤过程中类胡萝卜素含量分析[J].云南农业大学学报，2012，27（3）：379-383.

［29］姚恒，王亚辉，曾建敏.云南与津巴布韦烟叶烘烤理化特性的比较[J].安徽农业科学，2011，39（23）：14353-14356.

［30］訾莹莹，韩志忠，孙福山，等.烤烟烘烤过程中品种间的生理生化反应差异研究[J].中国烟草科学，2011，32（1）：61-65.

［31］黄山，杨虹琦，张发明，等.烘烤温湿度变化对不同烤烟品种烟叶膜脂过氧化作用的影响[J].湖南农业大学学报：自然科学版，2009，35（5）：485-492.

［32］孙福山，廖和明，王传义，等.特色烤烟品种烘烤特性研究[C]//中国烟草学会2012年学术年会论文集.北京：中国烟草学会，2012.

［33］刘百战，徐亮，胡便霞，等.卷烟中非挥发性有机酸及某些高级脂肪酸的分析[J].烟草科技，2000（1）：25-27.

［34］王树会，李天福，邵岩，等.不同烤烟品种及海拔对烟叶中有机酸的影响[J].西南农业大学学报：自然科学版，2006（1）：127-130.

［35］李炎强，胡有持，宗永立，等.烤烟陈化过程中挥发性、半挥发性脂肪酸和pH的变化研究[J].香料香精化妆品，2004（3）：21-24.

［36］管维，杨虹琦，尹光庭，等.不同品种烤烟烘烤前后非挥发性有机酸含量的研究[J].作物研究，2012，26（2）：148-152.

［37］阎新甫，韩锦峰.烟草多酚类化合物的研究进展[J].华北农学报，1987（2）：31-38.

［38］徐晓燕，孙五三，王能如.烟草多酚类化合物的合成与烟叶品质的关系[J].中国烟草科学，2003，24（1）：3-5.

［39］张树堂，杨雪彪.烤烟两品种采收成熟度对色素和多酚化合物的影响[J].云南农业大学学报，2006，21（6）：756-760.

［40］杨虹琦，周冀衡，王勇，等.不同基因型烤烟叶中绿原酸和芸香苷的研究[J].烟草农业科学，2005，1（2）：187-191.

［41］宫长荣，孙福山，刘奕平，等.烘烤环境条件对烟叶内在品质的影响[J].中国烟草科学，1999，20（2）：8-9.

［42］杨士福.云南主要烤烟品种的烘烤技术[J].云南烟草，1996（4）：68-75.

［43］徐增汉，王能如，李章海，等.论烟叶烘烤工艺的灵活应用[J].安徽农业科学，2005，33（8）：1446-1448.

［44］李向东.红大烟叶低温延时烘烤技术[J].农村实用技术，2003（1）：51-52.

［45］徐兴阳，罗华元，欧阳进，等.红花大金元品种的烟叶质量特性及配套栽培技术探讨[J].中国烟草科学，2007，28（5）：26-30.

［46］王伟宁，于建军，张腾，等.定色期不同升温速率对烤烟品种红花大金元烟叶品质及产值的影响[J].江苏农业科学，2013，41（2）：242-244.

Study Progress on Curing Technology of Flue-cured Tobacco Variety Honghua Dajinyuan

SUN Ya-li1，ZHOU Fang-fang2，ZHAN Jun2
（1.College of Information，Shanxi Agricultural University，Taigu 030800，China；2.Yunnan Reascend Tobacco Technology（Group）Co.，Ltd.，Kunming650106，China）

The variety Honghua Dajinyuan with rich aroma,comfortable taste,small irritation,clean aftertaste and typical clear aroma style was welcomed by cigarette manufacturers.While curing characteristics of the Hongda behaved badly and became main obstacle for performance of its good quality.So it was important for exploring the suitable curing technology by deeply understanding and knowing its biological characteristics and curing characteristics well.Biological characteristics,curing characteristics,curing physiological and biochemical change during the curing process and its curing technology were summarized in the paper,so as to provide theoretical basis for deeply studying and developing unique curing technology for Hongda.

Honghua Dajinyuan;curing characteristics;curing technology;physiology and biochemistry

S572

A

1002-2481（2016）02-0274-05

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.02.36

2015-09-24

孙亚莉（1986-），女，山西朔州人，助教，硕士，主要从事生物化学与分子生物学研究工作。詹军为通信作者。