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对烟叶成熟的的认识

对烟叶成熟度的认识

09烟工1班 0918102015 陈可金

摘要:本文综述了烟叶成熟度的概念、重要性,进一步分析了烟叶成熟度对烟叶质量的影响和不同成熟度的烘烤效应,并针提出了几点提高我国烟叶成熟度的几点建议。

关键词:烟叶成熟成熟度

Abstract: In this paper, the concept of maturity, tobacco, and further analyzes the importance of the influence of tobacco leaf tobacco maturity

Keywords: tobacco mature maturity

引言:随着我国社会主义市场经济的发展和中式卷烟发展方向的确立,卷烟工业对烟叶原料的要求越来越高。成熟度是烟叶生产的核心,是影响烟叶质量,特别是香气量和香气浓度的重要因素,也是保证和提高烤后烟叶外观和感官质量的前提。美国、巴西、津巴布韦烟叶品质的优质就在于其具有很好的成熟度。目前世界考烟生产先进国家都把成熟度放在分级首位。因此,要提升我国烟叶的品质,认识和研究成熟度至关重要。

一、烟叶成熟与成熟度的概念

(一)成熟的含义

成熟指生物体发育到完备和完备阶段。对农作物来讲,作物栽培上的成熟,是为了满足某种特定需要而确定的收获目的的应具有的状态。

烟叶成熟时指烟叶生长发育的某个时期,此期采收调制最能满足卷烟工业对原烟的需求。烟叶成熟度得概念有三个层面的含义:一是烟叶生长发育中的一个时期,即工艺成熟期。二是具备某种特定的状态,包括烟叶的组织结构,化学成分,生理功能,生化反应,以及反映外部的形态特征。三是反映在调制后的结果上,成熟的烟叶经过恰当的调制能够相对最好的达到卷烟工业所要求的品质。因此烟叶成熟实质上是烟叶原料质量的概念。

(二)烟叶成熟度的含义

烟叶成熟度对烟叶质量是至关重要的,它决定了最终烟叶的外观质量和内在质量的各项理化性状指标。

所谓烟叶成熟度,就是指烟叶的生命活动逐渐走向成熟以至衰老的程度。烟叶的生命活动中存在着各种复杂的生理生化转化和叶组织结构的变化,这些变化必然地决定着烟叶的最终化学成分及其协调性,也影响着烟叶的物理性状和实用价值。因而,烟叶成熟度的含义和实质,就是指烟叶在生长发育和干物质积累之后,从生理生化的转化上达到适于卷烟工业原料需要的变化过程。

烟叶成熟度有田间成熟度和分级成熟度两方面的含义。田间成熟度,即烟叶田间生长状态接近、达到或者超过某一成熟标准的程度;分级成熟度指烤后烟叶接近、达到或者超过工业原料所要求的某一成熟标准的程度。田间成熟度是分级成熟度的基础,分级成熟度是田间成熟度一定程度的体现,也是烟叶质量的最终反映。烟叶的田间成熟度有如下几个档次和类型:

1.生青:指烟叶还处于生长发育阶段,并且还没有达到最大叶面积。生青烟的产量质量都很差。

2.不熟:不熟烟的叶片尚处于旺盛生长期,生长发育已经完成,但叶内干物质积累尚欠缺,内含物不充实,叶绿素含量高(叶色浓绿),淀粉和蛋白质等同化物质积累较少,但蛋白质比例较高。叶细胞排列间隙较小,组织结构紧密。含水多,保水能力强。各种化学成分不协调。尚不具备成熟叶的特征。不熟叶在烘烤时脱水和变黄均较困难,容易烤成青烟。烤后原烟油分不足,弹性差,光泽暗,结构紧密,有硬实感,多为青黄烟。燃烧时香气少,青杂气重,刺激性强,可用性差,而且在存放时容易吸湿霉变。其产量和质量均较差,效益不高。

3.欠熟:指烟叶生长发育已接近生理成熟,其内含物已接近最高值。叶细胞排列间隙刚开始扩大,但仍较紧实。烟叶外观上仅稍具成熟特征。在烘烤时,烟叶变黄与脱水尚较困难。烤后原烟含青度也较大,容易出现青黄烟及光滑烟,其品质与产量均较低,效益不高。

4.尚熟:尚熟即尚可称为成熟而又没有真正成熟,实际上仍是成熟度不够。此时烟叶已进入生理成熟期,已初具成熟叶的内在和外观质量。达到尚熟的烟叶,表现某些成熟特征,其内含物达到最充实状态,蛋白质和淀粉积累均达到高峰,产量最高,但各种化学成分尚欠协调,致香物质尚欠丰富。叶细胞排列间隙已扩

大,但组织结构尚欠松弛。尽管组织较为均匀细致,但仍有紧密感,叶绿素含量开始迅速下降,但叶子落黄程度尚不充分。叶片含水量和保水能力下降,但仍偏高。

5.成熟:此时烟叶已进入工艺成熟期,已具备成熟叶的优良性状。从内含物质方面看,蛋白质和淀粉等大分子成分有所下降。叶绿素含量大幅度下降,叶片充分落黄。叶细胞排列疏开,组织结构变疏。含水量和保水能力下降到适宜烘烤加工的程度,多种有利于香吃味的物质积累较多,各种化学成分及其比例协调。达到工艺成熟的烟叶叶面表现出各种典型的烟叶成熟特征。

成熟叶在烘烤时脱水和变黄均正常,不仅好烘烤,而且容易烤成理想的黄筋黄片。烤后原烟叶面皱,具颗粒状,组织疏,弹性好,油分足,多为橘黄色,且全叶质量较均匀,即叶尖与叶基、叶面和叶背、叶中与叶边,差异较少。尽管产量稍有下降,但烟叶品质明显提高,容易进入上等烟档次,效益最高。燃吸时燃烧性强,杂气和刺激性较小,使用价值高。

6.完熟:是指营养充分、发育良好的上部烟叶,在达到工艺成熟后进一步继续发展和转化。叶片内含物的进一步消耗,叶重量明显下降。与此同时,叶片结构更疏,各种有利于品质提高的成分积累得更多,各种化学成分更趋协调,内在品质更优。达到完熟的烟叶,外观上的成熟斑等典型特征更明显,更突出。

完熟叶在烘烤时变黄和脱水均较快,较为好烤(但应注意防止内含物进一步消耗),烤后叶片稍变薄,色深而较暗,燃吸时香气足,吃味纯和,整体质量很高,尽管其产量有所下降,外观品质也不符合传统习惯,但其内在质量却最好,工业使用价值也较高。

7.过熟:这时烟叶已进入工艺上的过熟时期,叶子明显衰败并趋向于衰亡枯焦。随着内含物的过度消耗,不仅叶片进一步变薄、叶重明显下降,而且品质开始变劣,且越过熟品质越坏,越过熟重量越轻。

过熟叶烘烤时变黄快,脱水快,向变黑方向转化亦快,处理不当容易出现烤黑。烤后所获原烟身份变薄,弹性较差,颜色变浅,光泽变暗,油分变少,燃吸时淡而无味,其产量、品质和价值均下降。

8.假熟:假熟并非真正成熟,也不应当成为烟叶正常成熟的一个档次。它

是烟叶在遮荫、脱肥、干旱等不良环境条件下生长发育障碍所致,其实质是“未老先衰”,没有达到工艺成熟之前就呈现外观的黄化现象。

按照15级制国家标准规定,上等烟的成熟度必须达到成熟,40级制标准中11个上等烟,10个要求成熟,1个要求完熟。这就充分说明了烟叶作为商品,强调成熟度的意义了。而要获得烤后烟叶的成熟和完熟,就必须采收成熟和完熟的烟叶,否则,要提高烟叶的内在质量和商品等级就是不可能的了

在烟叶由欠熟向成熟和过熟发展中,整个叶肉组织的变化,可以作如下简单描述:

1.欠熟叶:叶肉细胞排列紧密,细胞内叶绿体数目多,原生质浓,细胞核和线粒体大而明显。

2.成熟叶:叶肉细胞排列疏松,叶绿体减少,原生质变稀,细胞核和线粒体变小,部分细胞核消失。

3.过熟叶:叶肉结构变得松弛,细胞失去原来的形态,原生质凝聚成丝状,叶绿体及细胞核均消失,栅栏组织和海绵组织的区分变得不明显,横切面上形成近似网状结构。

总的看,随着烟叶成熟度的增加,叶肉结构沿着紧密→疏松→松弛的方向发展。欠熟叶细胞,具有旺盛的生命活动和生理功能,成熟叶的叶肉组织和细胞生命活动锐减,过熟叶由于原生质的凝聚,原生质体结构的破坏,各种生理功能丧失。

二、烟叶成熟的过程

烟叶的生长发育和成熟过程:烟叶自叶原基分化到成熟和衰老焦枯,是一个缓慢而连续的渐变过程,有其自身的规律。通常将叶片从发生到成熟采收的过程,划分为幼叶生长期、旺盛生长期、生理成熟期、工艺成熟期等4个时期。

1.幼叶生长期:自叶片出现到占最终叶片面积的10%左右,这段时期称为幼叶生长期。幼叶生长期约10~15天。此期组织内的细胞分裂旺盛,叶细胞的形态结构完备,叶面积、体积、重量增长速度都很缓慢,叶片长12~15厘米,宽3~4厘米,叶面茸毛密被,叶色常呈淡黄绿色,叶片近直立状,各龄小叶相互包蔽。

2.旺盛生长期:旺盛生长期是叶片在全生育期中生长速度和生长量最大的时期,该期所形成的叶面积、体积和重量约为:最终叶面积的70%;最终叶体积的80%;最终叶重量的65%。

自幼叶生长期之后,在叶片达最终长度的1/6~1/4之前,仍有强烈的细胞分裂,此后则以细胞伸长为主,所以叶面积迅速扩大,叶片厚度明显增加。此时期烟株和叶片的绿色组织光合作用很强,叶内各种代谢活动旺盛,细胞吸水急剧加快。光合作用所制造的有机物质,前期主要用于构成新的细胞和生命活动,后期主要用于细胞体积的扩大和呼吸作用的消耗,自身积累较少。旺盛生长期叶内水分含量很多,干物质较少,并且蛋白质和叶绿素含量较多。

3.生理成熟期:随着烟叶旺长过程的发展,细胞伸长速度变慢直到最终停止,叶片定型,干物质积累达到最高点,称为生理成熟期。生理成熟是作物学和生理学的概念。此期的主要特征是叶细胞逐渐充实,内含物质逐渐达到最高点。生理成熟期完成后,叶绿素含量开始下降,叶片开始衰老,合成功能开始减弱,叶内的代谢活动也开始转向以分解占优势,营养物质等以转化消耗占主导。

烟叶达生理成熟时,其质量特别是烤后内在化学成分、香吃味并没有达到消费者所要求的最佳水平,物理性状(可烤性、可加工性、可用性)也不是最佳时期。所以生理成熟的烟叶,不是加工工艺所要求的真正的成熟。

4.工艺成熟期:烟叶和粮食作物是截然不同的。一般的粮食作物在达到最大生物学产量时收获是有益的。烟叶是一种特殊的经济作物,质量的意义远远大于产量,所以烟叶生理成熟之后需要等待叶内进行一段时间的生理生化转化,以使其化学成分逐渐趋于协调,达到人们所要求的最适宜状态,这段时间就是烟叶的工艺成熟期。烟叶在工艺成熟过程中,生命代谢活动的分解消耗,占绝对优势,大分子的物质转化成对吸食质量有益的成分。烟叶达到工艺成熟后,易烤性和耐烤性增加,烤后油分、色泽、结构及其他物理性状,诸如柔软性、弹性、填充性、吸湿性等,均更适于卷烟工业对原料的要求,特别是烟叶特有的香吃味,也由于内部化学成分的协调而达到最佳水平。

从生理概念而言,工艺成熟不是烟叶生长发育过程中阶段划分的范畴,而是叶片自生理成熟向衰老逐渐转化中的一个阶段。从烟叶工艺成熟期的特点可以看

出,这个时期是为适应烟叶烘烤干制,特别是卷烟加工的可用性而人为划分的一个时期。

三、成熟度与烟叶质量的关系

烟叶成熟度反映内在化学成分的变化过程,而内在成分又是衡量烟叶质量的主要因素,所以成熟度与烟叶质量有着密切关系。

(一)成熟度与烟叶外观质量的关系

判定烟叶外观质量的主要因素有:部位、颜色、成熟度、叶片结构、身份、色度、宽度、长度、残伤与破损等,其中成熟度是衡量烟叶质量的主要因素。蔡宪杰等对成熟度与外观质量进行相关分析时指出:烟叶颜色、叶片结构、色度与成熟度呈极显著正相关,油分与成熟度呈显著正相关;成熟度越好,上部烟叶的身份由厚逐渐向适中发展;进而充分说明烟叶成熟度是烟叶外观的一种综合状态,它反映出烟叶颜色、叶片结构、油分、色度及身份等分级因素的综合状态。成熟度好的烟叶身份厚薄适中,能较好地能满足卷烟工业的要求。从研究烤烟

K326品种上、中、下3个部位的初熟、适熟和过熟鲜烟叶进行快速石蜡包埋切片观察分析中得出,随着烟叶成熟度的提高,表皮细胞宽度、海绵组织厚度逐渐增加,栅栏组织厚/海绵组织厚(组织比)则逐渐减小;栅栏组织细胞间隙、海绵组织细胞间隙以适熟烟叶最大。因此,田间烟叶的采收期以烟叶组织排列疏松、细胞间隙较大的适熟期为最佳。此外,周冀衡等研究不同成熟度烟叶结构显微分析时发现,此采收适度成熟的叶片,结构疏松度恰当,有利于提高烤烟质量;保卫细胞内叶绿体数量的变化可以作为成熟度评价的参考。

表格1烟叶成熟度与外观因素特征的关系

成熟度其他主要外观因素

叶片结构身份油分色度

完熟疏松中等多浓

成熟尚疏松稍厚、稍薄有强

尚熟稍密薄、厚稍有中

欠熟紧密------- 少弱

假熟------- -------- ------ 淡

(二)成熟度与烟叶化学成分

烟叶的成熟度反映内在化学成分的变化程度、含量适宜程度及各种成分的协调程度,烟叶内各种化学成分的含量及其比例影响着烟气的好坏。成熟度好的烟叶,其内含物丰富而协调,前体致香物质多。下图反映了成熟度与烟叶化学成分含量的的相应关系。

表格 2不同成熟度与烟叶化学成分 (三)成熟度与烟叶物理特性

烟叶中物理特性影响卷烟加工。烟叶的耐磨度、拉力、伸长率这三项物理性能与烟叶及其制品的质量关系较为密切,在同等含水率条件下,这三项性能读数越大,意味着烟叶打包、搬运、抽梗、打叶、切丝、卷制工序中损耗越小,质量越有保障(表三)。

表 3成熟度与物理特性指标间的相关性分析

成熟度

厚度 (mm ) 叶面密度(z/m 2) 平衡含水率( %) 拉力 (N ) 填充值 (cm 3 /g ) 含梗率 (%)

上部

0.619 0.749 0.463 0.446 0.006 0.355 中部

0.523 0.678 0.451 0.498 0.103 0.670 下部

0.463 0.509 0.701 0.453 0.323 0.350

综上所述,不难看出,随着烟叶成熟度的提高,各部位烟叶的外观质量在适熟阶段表现越好。 (四)成熟度与烟叶内在质量的关系

烟叶内在质量是指烟支或烟丝通过燃烧所产生的烟气的特征特性,它包括香气、杂气、吃味、劲头、刺激性、吃味浓度和余味。不同成熟度烟叶经单料烟评吸鉴定结果是:随着烟叶成熟度的增加,香气质提高,香气量增加。吃味醇和,烟叶刺激性减小,劲头增强,燃烧性能加强;到工艺成熟时各项评吸指标均达最

成熟度

总糖(%) 总氮(%) 烟碱(%) 糖碱比(%) 成熟

12.98 2.08 2.76 4.67 尚熟

12.43 1.95 2.53 4.91 欠熟 46.02 13.36 1.22 13.13

高,过熟后又下降。马莹等研究发现,成熟采收的上、中部烟叶感官质量、内在化学成分含量及其比例较提前采收、滞后采收为优,特别表现在香气质、烟气细腻程度、口感特性上。冼可法研究中上部不同成熟度烤烟烟叶与主要化学成分和香味物质组成关系时指出,大多数香味物质的含量及所测物质中醛类、酮类、醇类的总量都随着成熟度的增加而呈增加的趋势。生产实践证明,提高烤烟烟叶成熟度是提高烟叶香气质、香气量的行之有效的措施。综上所述,为提高烟叶的内在质量,中部叶应在适熟期进行采收,因为中部叶的中性香气成分在成熟前期增加,适熟时达到最大值,尔后趋于下降;而上部叶则在适熟之后适当推迟采收,这由于各种致香物质含量随成熟度的增加而增加。因此,烟叶中性香气成分总量的最大值出现在中部叶的适熟期和上部叶的过熟期。

表格4 不同成熟度烟叶的烟质评吸结果

成熟度香气

香气

杂气余味劲头刺激

浓度燃烧

灰分质量

档次

欠熟差少重苦涩较大打较小差黑灰差

尚熟较好尚充

足微有尚纯

适中微有中等强白中等

成熟好充足微有尚纯

适中微有中等强白好

完熟尚好充足有尚纯

大大特浓强白较好

四、不同成熟度烟叶的烘烤效应

随着鲜烟叶成熟度的变化,在烘烤中的表现及烤后结果差异很大。

(一)叶片结构的差异

未达到工艺成熟的烟叶在烘烤中叶肉细胞因失水而急剧收缩;过熟叶(工艺成熟之后)的叶组织细胞在烘烤中遇热迅速解体,细胞结构被破坏。这两种情况下的烟叶,都难以保证在烘烤过程中活体细胞内进行充分的生化转化。正常成熟的烟叶在烘烤中遇热反应迟钝,细胞收缩缓慢,能够进行完善的生化转化。从烤后叶肉结构看,成熟叶烤后有纹理、有孔洞、结构疏松,而尚熟叶则孔洞变小,

未熟叶则结构紧密,过熟叶结构是松弛的。

(二)不同成熟度烟叶烤后外观表现和化学成分

(1)叶片结构:不熟的烟叶细胞排列整齐,茸毛稠密,气孔较小,整个叶组织呈紧密状态。随着成熟度的增加,细胞逐渐纵向拉长,横向拉开,气孔张开,整个叶组织呈现出疏松多孔的结构。从而使烟叶的弹性、填充性、出丝率、工艺加香性、保香保润性、燃烧性,都得到明显的改善。

(2)身份:通常在烟叶生长发育定型之后,随着成熟度的增加,其身份渐趋变薄的变化,是指同一片烟叶而言的。假若用不同的烟叶作比较,并认为较薄的成熟度高,较厚的成熟度低,那就错了。

(3)油分:烟叶从不熟到熟,油分呈逐渐上升趋势。但从成熟→完熟→过熟,其油分呈下降趋势。

(4)色泽:成熟越差的烟叶,含青度越高,色泽度也随含青度的增加而减弱,从不成熟到成熟,随成熟度增高而色泽呈加深趋势,越接近工艺成熟的烟叶,越容易形成漂亮的橘黄色。而成熟度不够的烟叶,则容易形成柠檬黄色,以及淡黄色。

(5)损伤:成熟度越高,意味烟叶在田间历时越长,它受外界侵扰的机会就越多,其损伤呈上升趋势,但这种损伤与其内在的质量提高相比,是微不足道的。许多外商把正常的病虫危害(如赤星病)、老年斑看成是成熟和优良的外观特征。国内也正在逐渐改变“黄、鲜、净”的传统质量观念。

表格5 不同成熟度烟叶烤后化学成分

成熟度生烟欠熟尚熟成熟过熟

总氮(%) 1.84 2.01 2.38 2.11 2.05

烟碱(%) 1.92 2.33 2.47 2.39 2.22

蛋白质(%) 9.42 10.05 12.21 10.64 10.41

总氮/烟碱0.958 0.863 0.964 0.883 0.923

小结:1.烟叶成熟度与外观质量相关分析,烟叶颜色、叶片结构、色度与成熟度呈极显著正相关,油分与成熟度呈显著正相关;成熟度越好,上部烟叶的身份由厚逐渐向适中发展。充分说明烟叶成熟度是烟叶外观的一种综合状态,它反映出烟叶颜色、叶片结构、油分、色度及身份等分级因素的综合状态。

2.烟叶成熟度与物理特性相关分析,叶片厚度随成熟度的提高而变薄,叶面密度随成熟度的提高而降低呈极显著负相关,平衡含水率随成熟度的增加而增加,含梗率随成熟度的提高而增大,而拉力随成熟度的提高而减弱。

3.烟叶成熟度与化学成分相关分析,烟叶成熟度越好,还原糖、挥发酸、钾离子含量越高,挥发碱越低;而上、中部烟叶成熟度与烟碱、总氮呈负相关,但不显著,下部烟叶成熟度与烟碱呈显著负相关、总氮呈极显著负相关。

4.烟叶成熟度与评吸品质相关分析,香气质、香气量、余味、燃烧性、灰色与成熟度呈极显著正相关,刺激性、杂气与成熟度呈极显著负相关。

综上所述,烟叶成熟度与烟叶的外观质量、物理特性、化学成分、评吸品质多个指标存在相关关系,这些相关分析结果证明了“烟叶成熟度越好,烟叶质量越高”这一结论,充分说明了烟叶成熟度是烟叶质量的核心。成熟度是烟叶品质分析的中心因素,是烤烟分级的一个重要分级因素,它与其他烟叶的其他外观特征密切相关。因为烟叶成熟的的不同,其他各项外观因素也发生相应的变化。因此在确定成熟度指标后,就能在一定程度上相应的确定其他外观的质量指标,在一定程度上成熟度可视为烟叶质量的代名词。

提升成熟度的几点建议:

1.选择植烟土壤,调节土壤营养,提高烟叶耐熟度。

2.根据烟株的需水规律灌水,重视成熟期灌水,提高烟叶田间成熟度。

3.正确把握烟叶田间成熟标准,灵活运用三段式烘烤工艺,提高烘烤质量。

4.工商交接中体现优质优价,充分体现烟叶成熟度,引导烟农生产。

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姓名:陈可金

学号:0918102015

班级:09烟工1班

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