变温变黄控制设计对烤烟上部叶烘烤效果的影响

作     者：邓奕龙 

作者单位：河南农业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：张小全

授予年度：2024年

学科分类：08[工学] 0822[工学-轻工技术与工程] 

主      题：烤烟 温度变化 烘烤工艺 生理生化 烟叶品质 烘烤效果 

摘      要：以煤或木材为燃料来源的传统烤房,由于燃料的燃烧周期等原因,在烘烤过程中烤房温度会出现±3℃上下的温度波动。温度控制更精准的生物质(热泵)烤房,相对传统烤房烤后烟叶片常出现僵硬、杂气及枯焦气增加等问题。为探究烟叶烘烤过程中,变黄期变温烘烤是否会影响烟叶的烘烤效果,本研究以云烟87上部叶为试验材料,在不改变当地常规烘烤工艺的基础上,以变黄期主变黄温度38℃保持不变为对照(CK),设置T1(在38℃时进行变温幅度±1℃、变温频率3 h),T2(在38℃时进行变温幅度±1.5℃、变温频率5 h)2个变温处理,研究了变黄期变温烘烤对烟叶表观特征、细胞生物学、生理生化、经济性状及烤后烟叶品质的影响,以期为密集烤房变温变黄控制设计提供理论依据。主要研究结果如下: (1)变温变黄控制设计对烟叶表观特征的影响。烟叶烘烤结束时,不同工艺处理烟叶明度值L、红度值a、黄度值b、饱和度值C均存在显著差异,T1处理相较于CK上部烟叶明度值、黄度值和饱和度值可分别提高0.35%、4.00%和4.19%。在烘烤过程中,烟叶纵向收缩率、横向收缩率、叶面积收缩率和厚度收缩率均不断提高。T2处理相较于CK上部烟叶横向收缩率、叶面积收缩率和厚度收缩率分别增大36.69%、18.75%和11.59%,可明显影响烟叶形态皱缩变化。 (2)变温变黄控制设计对烟叶组织结构变化的影响。烘烤过程中烤烟叶片上表皮、下表皮、栅栏组织、海绵组织及叶片厚度均随烘烤进程的推进呈现出持续降低的变化趋势。在烘烤温度来到45℃时,以T2处理上表皮及栅栏组织厚度显著最低,分别为17.62μm和49.28μm。在T2处理条件下,叶片组织结构较为疏松,栅栏组织与海绵组织分界更为明显,组织干皱的情况不明显,各组织细胞完整性较好。 (3)变温变黄控制设计对烟叶生理生化变化的影响。烘烤变黄过程中不同处理水分散失速率具有较大波动,T2处理条件下整叶具有较大的失水速率为1.17%/h,有利于烟叶水分的散失。T2处理烟叶叶绿素b和类胡萝卜素含量较CK分别降低31.90%和26.22%,较有利于烟叶内在色素的降解。在烘烤变黄期72-96 h时,均以T1处理烟叶淀粉含量显著最低,烟叶淀粉的降解更为充分。烘烤变黄结束时,以T1处理烟叶淀粉酶活性最高,淀粉合成酶、焦磷酸化酶及淀粉分支酶活性均较小。烟叶烘烤变黄结束时,T1处理烟叶可溶性蛋白质含量显著低于常规工艺处理为0.52 mg/g,烟叶游离氨基酸含量积累最多为380.67μmol/g,显著高于其它处理。不同工艺处理烟叶中性蛋白酶、内肽酶、谷丙转氨酶活性均表现为T1T2CK。 (4)变温变黄控制设计对烟叶经济性状的影响。在T1处理条件下,较CK处理用电量减少7.31%,烟叶烘烤成本降低0.02元/kg,烤烟产值、均价和中上等烟比例分别提高2.46%、5.18%和2.43%,对烤烟经济性状影响更显著。 (5)变温变黄控制设计对烤后烟叶品质的影响。在T1处理条件下,烟叶外观质量较好,可有效促进烟叶淀粉降解,各类常规化学成分含量较接近优质烟叶范畴。游离氨基酸总含量较CK提高8.01%,更有利于游离氨基酸含量的积累。T1处理的烟支甜度好,香气质好,成熟烟香显露,整体质量较好,对烤烟感官质量的影响更显著。T2处理可以提高烟叶中性香气物质总含量,对烤烟中性香气物质的影响更显著。