不同加工成熟度对烤烟物理特性及化学特性的影响研究

本研究为探明烤后烟叶质量性状的相关性,明确烟叶物理性状与内在质量的关系。在贵州省黔东南州设置云烟87中部叶不同成熟度处理,对烤后烟叶物理特性与主要化学成分及采收成熟度进行相关性分析。结果表明:主要物理特性指标与化学成分指标(除氮碱比以外)及成熟度均达到极显著相关,相关系数绝对值达0.713~0.975;进行逐步回归分析,筛选出影响柔软度值、拉力值、填充值和厚度值的重要指标分别是还原糖、淀粉、总氮、还原糖、蛋白质及成熟度,所建立逐步回归方程拟合度较高,均超过95%。烤后烟叶物理性状受采收成熟度及烤后烟叶化学成分影响,但对不同物理特性指标而言,影响的重要程度又各有不同,利用其重要指标所建立逐步回归方程可为烤后烟叶物理特性的预判提供参考。

基于伏旱条件下的烤烟成熟度与致香物质及评吸质量关系

为探寻伏旱条件下采收成熟度与烤后烟叶香气的关系。通过设置不同采收成熟度,分析其对烤后烟叶致香物质及评吸质量的影响。结果表明:随着成熟度提高,所测51种致香物质相对含量中有5种成分逐渐升高,13种成分先升后降,4种成分逐渐降低,12种成分先降后升;致香物质含量较高(>4%)的有新植二烯、二烯烟碱和茄酮等10种,占总含量的79%以上,尤其是新植二烯占比达29%以上;不同成熟度烟叶致香物质含量变幅>110%的有16种成分,其中2,3-二氢-3,5二羟基-6-甲基-4(H)-吡喃-4-酮、糠醛及苯甲醛二甲基缩醛变幅较大达310%以上;随着成熟度提高,香气质、杂气得分不断升高,香气量、刺激性、劲头得分先升后降,吃味得分先降后升,这些变化趋势分别与部分致香物质含量的变化趋势有一定的相似性。伏旱气候条件下采收成熟度对致香物质含量有较大影响,致香物质种类、含量高低及变幅影响着烟叶香气质量。

烘烤变黄期温湿度对上部烟叶烤后化学成分综合评价的影响

采用二次饱和D-最优回归设计试验,研究云烟87上部叶变黄阶段烘烤环境与烤后烟叶化学成分多项指标综合评分的关系。结果表明,不同因素对化学成分综合得分的影响表现为温度效应>温度、干湿温差交互效应>干湿温差效应;干湿温差恒定条件下,温度效应方程Y_(1)=83.59–0.89X_(1)+6.35X_(1)^(2),即随温度的升高化学成分综合得分呈先降低后增加变化趋势,当温度X_(1)=39.21℃时,综合得分Y_(min)=83.56;温度恒定条件下,干湿温差效应方程Y_(2)=83.59+3.32X_(2)–4.63X_(2)^(2),即随干湿温差的增加化学成分综合得分呈先增加后降低变化趋势,当干湿温差X2=3.72℃时,Y_(max)=84.19;在温度、干湿温差交互效应条件下,上部烟叶变黄阶段以温度36~36.75℃(干湿温差2~4℃)、41.3~42℃(干湿温差3.5~5℃)化学成分综合得分较高。从烟叶化学成分综合得分来看,本研究以干球温度42℃、湿球温度37.0℃、相对湿度69%为烤后上部烟叶质量的最佳温湿度组合。

上部叶烘烤变黄期关键温度点不同湿度对烟叶质量的影响

为确定烤烟上部叶变黄期关键温度点适宜的湿球温度,提高上部烟叶质量,2022年在贵州省镇远县魏家屯烟草科技园,以云烟87上部叶为材料,在烘烤变黄期关键温度点38℃时,设置不同的湿球温度(35.5、36.0、36.5℃),对烘烤过程中不同处理烟叶主要化学成分的含量及烤后烟叶质量进行比较分析。结果表明:随烘烤过程的不断推进,淀粉含量逐渐降低,总糖、还原糖含量逐渐增加,总氮、烟碱含量也逐渐降低,但下降幅度较小;不同湿度处理烟叶中的淀粉降解为总糖的速率表现为36.5℃>36.0℃>35.5℃,各处理烟叶的烟碱、总氮含量无明显差异。36.5℃处理烤后烟叶的化学成分含量符合上部优质烟叶要求的指标较多,烟叶协调性较好,评吸质量、外观质量、等级质量相对较高,35.5℃处理烟叶的质量指标表现较差。综合分析,烤烟上部叶在38℃变黄关键温度点时以湿球温度36.5℃进行烘烤较为适宜。

基于鲜叶外观参数的烤后烟叶柔软度LM-BP神经网络预测模型构建

为利用鲜烟叶外观参数预测烟叶柔软度,通过研究云烟87不同留叶数上部叶田间成熟外观特征参数明暗度(L)、红度值(a)、黄度值(b)、色彩饱和度(C)、色调角(H)、SPAD值等与烤后烟叶柔软度的关系,建立其LM-BP神经网络预测模型。结果表明,不同留叶数的上部叶外观特征参数不同,烤后烟叶柔软度也不同,留叶数19叶的较16~18叶的烟叶烤后柔软度值低5.62~13.29 mN;烟叶外观特征参数与烤后烟叶柔软度间存在相关性;逐步回归分析筛选出对烤后烟叶柔软度影响较大的因子为留叶数、L、H和SPAD值;采用LM算法替代梯度算法创建LM-BP神经网络预测模型,其训练结果预测精度R2均接近1,平均绝对百分误差MAPE<5%,均方根误差RMSE<3。适当多留叶可增加烤后烟叶的柔软度;烟叶田间成熟外观特征参数与烤后烟叶柔软度之间存在相关性;采用LM-BP神经网络创建预测模型准确率较高,可用于烟叶田间成熟智能化判断。

威宁烟区‘云烟 116’烟叶烘烤特性研究

为探明高海拔烟区‘云烟116’的烘烤特性,以提高烤后烟叶质量及经济效益,本研究采用过程取样法,研究贵州威宁中部适熟烟叶烘烤过程中含水量、SPAD值、多酚氧化酶(PPO)活性及主要化学成分的变化。结果表明:烘烤过程中烟叶含水量及SPAD值的下降速率均呈“慢-快-慢”的下降趋势,失水均衡性为1.2,烘烤至定色前期SPAD值下降率为93.9%,二者均满足易烤性较好的标准;PPO活性在烘烤过程中呈“双峰”曲线变化趋势,其均值为0.35 U,属于耐烤性中等的范围;烘烤过程中,易烤性、耐烤性均与烟叶主要化学成分呈现相关性。综合‘云烟116’中部叶的易烤性与耐烤性,其烟叶在威宁烟区的烘烤特性为中等-较好,在烟叶烘烤的变黄后期与定色前期应控制好烤房相对湿度,防止烟叶氧化变棕。

烤烟外观成熟特征与品质关系的研究

研究了在国标 ４０ 级制要求下烤烟不同部位烟叶不同外观成熟特征与烤后外观质量、化学成分及香吃味的关系。结果表明：下部叶以主色调黄绿色，叶尖、叶缘开始变黄，主脉基本变白、侧脉１／２～２／３ 变白；中部叶以主色调绿黄色，叶尖，叶缘变黄，主脉变白发亮、侧脉２／３～３／４ 变白；上部叶以主色调黄色，叶尖、叶缘发白，叶面有明显成熟斑，主脉变白发亮、侧脉３／４ 基本全白采收为宜。初烤烟叶外观质量、内在品质有较大程度的提高，香吃味得到改善。

烘烤干筋阶段恒定温度及持续时间对烤烟香吃味的影响

试验采用二因素回归最优设计,研究了贵烟4号烘烤干筋恒定温度及持续时间对烤后烟叶香吃味评分及石油醚提取物含量的影响。结果表明:在干筋阶段当温度稳定在50℃-60℃持续时间5-20h时,烟叶香吃味评分和石油醚提取物含量表现出先增后降的抛物线曲线,最佳香吃味得分出现在温度54.3℃-57.0℃,持续时间为12.5-15.5h:最高石油醚提取物含量出现在温度54.3℃-56.3℃、持续时间5-12.5h时,二者具有较好的相关性。

烟叶烘烤过程中蛋白酶活性及蛋白质变化规律

采用三段式烘烤工艺,研究烤烟品种K326中、上部烟叶烘烤过程中蛋白酶活性及蛋白质含量的变化规律。结果表明:随着烘烤的进程,中部叶蛋白酶活性呈缓慢上升→快速上升→快速下降→快速上升→快速下降的双峰曲线;烟叶中蛋白质的含量呈持续下降的趋势,但降解速率呈慢→快→慢→快→慢的曲线;蛋白酶活性的变化与蛋白质降解速率的变化呈极显著正相关;上部叶蛋白酶活性及蛋白质含量变化规律与中部叶相似。因此,通过适当延长烘烤变黄时间、提高变黄相对湿度可达到降低烤后上部叶蛋白质含量的目的。

环境对烤烟变黄阶段上部叶主要化学成分的影响

运用2因素最优回归设计,研究烤烟烘烤变黄阶段温、湿度2因子对上部叶主要化学成分的影响.结果表明:在温度34.4～36.0℃、相对湿度88.9%以上,有利于还原糖含量的增加;而在温度36.0～38.2℃、相对湿度77.1%～85.0%的范围内,有利于降低总氮和蛋白质含量.综合考虑,建议上部叶烘烤的变黄恒定温度为36.0～37.0℃、相对湿度为80.0%～85.0%,即干湿差以2.0℃为宜.

施氮量·密度和苗龄对稻田免耕油菜苗期干物质积累的影响(英文)

[Objective] The aim of the research was to find the optimal nitrogen application rate, density and seedling age for no-tillage rape in seedling stage. [Method] With the D-optimal quadratic regression design for three factors, the 310 scheme was designed to study the effects of nitrogen application rate, density and seedling age on dry matter accumulation of no-tillage rape in seedling stage. [Result] With the increase of nitrogen application rate, density and seedling age, the dry matter content appeared like a parabola, increasing firstly and then declining. The change of nitrogen application rate caused greater influence than that of density and seedling age; the interaction effects between nitrogen application rate and density were greater than that between nitrogen application rate and seedling age as well as between density and seedling age. [Conclusion] Considered comprehensively, the dry matter content of no-tillage rape in seedling stage reached the highest level (4 768.2 kg/hm2) when the nitrogen application rate, the density and the seedling age were 195 kg/hm2, 93 000 plants/hm2 and 33 d, respectively.

密度、施氮量对油菜产量及其产量构成因素影响的旋转回归分析

运用二因素五水平回归正交旋转组合设计,进行施肥量、密度对油菜产量及产量构成因素影响的研究。结果表明,在本试验范围内,施肥量和密度对油菜单株有效角果数和产量均有显著的影响,对单株有效角果数的影响是密度大于施肥量,而对产量的影响则是施肥量大于密度;单株有效角果数的最佳组合为施肥量以纯氮227.0kg/hm2、密度9.4万株/hm2,产量的最佳组合为施肥量以纯氮235.7kg/hm2、密度10.6万株/hm2;当控制施肥量(纯氮)、密度分别为214.4—256.9kg/hm2、10.1—11.1万株/hm2时,油菜产量可达3000kg/hm2以上。施肥量和密度对于油菜每角粒数和千粒重的影响不显著。

不同变频风速对南江3号上部烟叶烤后质量的影响

为提高南江3号上部烟叶的烤后质量和香吃味,采用南江3号上部烟叶,在烘烤过程中控制密集烤房循环风机转速,研究了不同变频风速对烤后烟叶的外观、等级和主要化学成分的影响。结果表明:从烘烤开始至52℃时,风机转速1 450r/min;52～60℃时,风机转速960r/min;60℃至烘烤结束,风机转速720r/min,均能够提高烤后烟叶的等级质量和烟叶外观质量,提高烟叶化学成分的协调性,改善烟叶的香吃味。

密度和施氮量对油菜产量构成因素影响的旋转回归分析

运用二因素五水平回归正交旋转组合设计的实验方法,进行氮肥与密度对油菜产量构成因素影响的研究.结果表明,在本试验范围内,施氮量和密度对油菜单株有效角果数均有显著的影响,但密度的变化对单株有效角果数的影响大于氮肥施用量对单株有效角果数的影响.当密度为93.72～105千株/hm2,氮肥施用量为225～227.02kg/hm2时,油菜的单株有效角果数可望达到最高;氮肥和密度对于油菜每角粒数和千粒重的影响不显著.

烘烤变黄环境对上部叶蛋白酶活性的影响

运用二因素最优回归设计,研究烤烟品种K326烘烤变黄期温度和相对湿度对上部叶蛋白酶活性的影响。结果表明,在烤烟上部叶烘烤变黄过程中蛋白酶活性均呈先升后降的变化趋势,在变黄温度和相对湿度范围内低温和中湿有利于维持上部叶蛋白酶活性在较高水平。从提高上部叶蛋白酶活性的角度考虑,上部叶烘烤的变黄恒定温度为34.0℃左右、相对湿度88.0%(即干湿差1.5℃)左右为宜。

烘烤变黄环境对烤后烟叶石油醚提取物及香吃味的影响

试验采用温湿度二因素回归最优设计,研究贵烟4号变黄阶段烘烤环境与烤后烟叶石油醚提取物含量及香吃味的关系,结果表明:在温度32℃～42℃、相对湿度75%～95%范围内,随着变黄温湿度的逐渐升高,烤后烟叶石油醚提取物含量及香吃味评吸得分均表现出先逐渐增加而后又下降的趋势;在控制变黄温度约37℃～38℃,相对湿度84%～90%即干湿差约1.5℃～2℃烤后烟叶石油醚提取物含量及香吃味评吸得分较高;分析结果还表明,烤后烟叶的石油醚提取物含量与香吃味评吸得分表现出较好的相关性.

施氮量、密度与油菜产量关系的旋转回归分析

运用二因素五水平回归正交旋转组合设计,进行施氮量与密度对油菜产量影响的研究。结果表明,随着施氮量、密度的增加,产量表现出快速增加→缓慢增加→缓慢减少→快速减少的趋势,施氮量的效应大于密度效应;油菜产量主要受全田有效角果数影响,二者相关系数为0.9577,决定系数达0.9171,而角粒数、粒重主要遗传因素影响;施氮量与密度的最佳组合是施氮量214.4-256.9kg/hm2,密度10.1万-11.1万株/hm2,控制在此范围内油菜产量可迭3000kg/hm2以上。

变黄环境对烤后烟叶化学成分综合评分的影响

试验采用温湿度2因素回归最优设计,研究贵烟4号变黄阶段烘烤环境与烤后烟叶化学成分多项指标综合评分的关系,结果表明:在温度32～42℃、相对湿度75%～95%范围内,随着变黄温湿度的逐渐升高,烤后烟叶化学成分多项指标综合得分表现出先逐渐增加而后又下降的趋势;在控制变黄温度约37～38℃,相对湿度84%～90%即干湿差约1.5～2℃烤后烟叶化学成分多项指标综合得分较高。

红花大金元烘烤过程中主要酶活性变化规律的研究

采用三段式烘烤工艺,研究特色烤烟品种红花大金元不同部位叶片烘烤过程中蛋白酶、淀粉酶、多酚氧化酶活性变化规律。结果表明:蛋白酶和淀粉酶活性在烘烤过程中呈上升→下降→再上升→再下降的趋势;多酚氧化酶活性则随着烘烤时间的推移总体呈下降趋势。从蛋白酶和淀粉酶活性变化规律看,通过适当延长烘烤变黄时间、调控变黄相对湿度,有望达到适当降低烤后烟叶淀粉含量及上部叶蛋白质含量的目的。

红花大金元不同成熟度几种酶活性变化规律的研究

本试验采用随机区组设计，研究烤烟品种红花大金元下、中、上部位不同烟叶成熟度过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）和硝酸还原酶（NR）等几种酶活性的变化规律。结果表明：随着成熟度的提高烟叶中的POD、CAT和NR活性均呈下降趋势，SOD活性呈先升后降的变化趋势，4种酶活性绝对值水平均表现为上部叶〉中部叶〉下部叶。从酶活性水平及变化规律看，建议该烤烟品种下部烟叶以M1到M2（叶面变黄约20％～30％，主脉1／3～1／2变白，支脉约1／2变白）、中部叶以M3（叶面变黄约60％，主脉2／3～3／4变白，支脉1／2～2／3变白）、上部叶以M3（叶面变黄80％左右，主脉3／4～4／5变白，支脉2／3～3／4变白）采收为宜。