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摘要：根据植物叶片衰老机理及叶片的死亡方式等基本生物学原理归纳出衰老是烟叶变黄的根源。烟叶烘烤的实质是叶片的衰老、死亡与干制，其分两个阶段：一是衰老变黄，即将采收的烟叶通过人为调控环境因素使组织内部处于最佳的衰老环境，以加快衰老变黄速度;二是将变黄的烟叶通过失水的方式让烟叶组织死亡并干制的过程。揭示了烟叶烘烤变黄的机理及实质。
关键词：烟草;烘烤;机理;调控
0引言
烟草是一种特殊的经济作物，其生产加工过程比较复杂，而烘烤是烟草生产的关键技术环节。烟草烘烤的理论基础是烟草调制学，是烟草学的重要组成部分，主要研究烟叶成熟和调制过程中的规律、烟叶质量形成的本质及所需要的条件，并设计最适宜的调制工艺技术。长期以来，许多学者对烟草烘烤的实践进行了探索与总结，对烟草烘烤的理论进行了大量研究，并将成果应用到实践中，对提高烟叶产、质量做出了积极的贡献。但由于烟草烘烤的复杂性，人类对烟草烘烤的认识还不够深入，因此探寻烟草烘烤机理，寻找影响烟草烘烤的核心要素，对人类认识烟草烘烤规律，实现智能化烘烤具有积极意义[1]。
1影响烟叶衰老及烘烤的核心要素
1.1核基因
核基因不但通过复制将遗传信息传递给下一代，而且控制着植物变化的方向，通过控制或调节内源激素、自由基、生理钟等来决定叶片衰老死亡的进程及生命代谢过程。植物进入衰老死亡阶段，说明植物上一个生命周期已经完成，结束了自己的阶段性使命。
1.2烟叶组织温度
在烟叶烘烤中环境温度、湿度是手段，最关键的是烟叶组织温度。烟叶组织温度的作用：一是达到（水解及呼吸）酶活性要求的温度;二是提供生理生化反应的活化能;三是降低原生质的粘滞性，提高底物的自由度;四是为叶片水分的蒸发提供动能，而水分的蒸发进一步提高水及亲水有机物的运动;五是高温诱发自由基产生，造成生物膜破坏;六是高温降低了植物叶片保护酶活性，使植物叶片抗逆性下降;
1.3水分胁迫
水是生命之源，缺水会引发并促进衰老基因的表达，水分胁迫下，细胞迅速感知外界信号使植物衰老加速。水分胁迫的作用：一是可以促进植物内源激素ETH和ABA的合成，并使细胞膜的透性增加，加速呼吸作用，加快叶片中蛋白质和叶绿素的降解;二是引起氧化胁迫、积累活性氧，破坏叶绿素和加剧膜脂过氧化。叶绿素含量随水分胁迫程度的加深和胁迫时间的延长，均呈现下降趋势;三是造成叶内还原状态。谷胱甘肽还原酶受激，促进蛋白质降解和氨基酸活化，导致淀粉酶、蛋白酶等水解酶类数量增加和活性提高;
2烟叶烘烤理论的实践
2.1科学的烟叶成熟采收标准
烟叶的衰老成熟是核基因与环境共同作用的结果。根据烟叶的生育期及成熟外观表现，正常条件下烟叶田间成熟标准有两个方面：一是叶龄，即下部叶55～65d，中部叶65～75d，上部烟75～85d;二是外观特征，叶色由绿色变为黄绿色，叶面茸毛部分脱落，烟油增多，叶片下垂，茎叶角度增大，叶面发皱，出现成熟斑。由于部位对叶龄反应的差异性，所以烟叶成熟采收标准要有所差别，外观特征和叶龄按部位应各有侧重：下部叶以叶龄为主，中、上部叶根据叶龄和外观特征综合判断。只按外观特征进行采烟的传统观点是片面的[2]。
2.2科学的烟叶烘烤工艺及解析
根据植物叶片的生物学属性和烟叶烘烤的实质，烟叶烘烤分两个阶段：一是衰老变黄，将采收的烟叶通过人为调控环境因素使其组织内部处于最佳的衰老环境，以加快衰老变黄速度，即变黄期;二是在烟叶衰老变黄后让烟叶通过失水的方式死亡并将烟叶干制的过程。根据叶片的结构又分干叶期和干筋期，即三個大的阶段。烘烤工艺的核心：
一是烟叶组织温度控制。变黄期湿烟叶的组织温度控制在32～37℃，以34～36℃为适宜范围（装烟密度低时稍高，装烟密度高时稍低）。定色期烟叶的组织温度控制在34～38℃，干叶前不超过38℃。干筋期叶片细胞已死亡，叶片已基本干燥，烟叶组织温度会迅速接近干球温度，组织温度也就失去了作用。二是造成水分胁迫环境。在变黄前期强制失水，让烟叶达到变黄最佳水分含量（下部烟79.5%，中部烟79.3%，上部烟79.2%），形成叶内水分胁迫环境，加快变黄。前期强制失水还能降低烘烤难度，简化操作技术，因在生产中同一批烟叶存在素质差异，如不同叶位、不同地块、不同采收时间等，其主要原因之一是含水量不同。通过强制失水，一是将烟叶的含水量调整到适宜衰老程度（最佳变黄水平）;
二是可以缩小同一批烟叶的素质差异，提高烟叶的一致性;三是限制米根霉的生长，防止烟叶“霉烂病”的发生。而且前期强制失水还拉大了叶边、叶缘、表皮与叶肉及叶脉的水势差，为下一步的失水变黄创造了条件[3]。
三是保持流动性。通过干湿差保持失水速度，增加流动性，促进衰老变黄速度。变黄期失水速度控制在2.5～4.5g/（kg·h），保持叶内水分胁迫环境，使叶片的含水量保持在一个适宜的范围内逐渐减少。凋萎期失水速度控制在5～7g/（kg·h）之间，使叶片充分凋萎、主脉发软，达到消除青烟，防止棕色化反应的目的。干叶期失水速度控制在9～12g/（kg·h）之间，干叶的同时，有利于香气物质的合成。如失水过慢，香气原始物质被消耗过度，合成的香气物质则少;如失水过快，香气原始物质脱水缩合不充分，导致香气物质少且香气量不足，而如果香气原始物质剩余量较多，烤后烟叶香气质欠纯。
在干筋期失水速度控制在3～7g/（kg·h），如温度高、风量大、失水速度过快，会使部分香气物质分解转化及挥发，香气量减少，而且烟叶色淡。四是确保变黄后的烟叶通过失水的方式死亡干叶。在烟叶烘烤过程中烟叶组织温度与失水进程必须协调，要水、温同步。在烟叶变黄后干叶前组织温度不得超过38℃，否则高温会使组织结构解体，烟叶变褐，质量下降。烟叶组织温度、水分胁迫、流动性及变黄后烟叶组织死亡方式是烟叶科学烘烤的关键，而控制好环境温度、湿球温度、风量（通风）等外因只是手段。虽然将烟叶烘烤过程人为的分为变黄期、干叶期、干筋期，但由于烟叶的生命代谢活动具有连续性，因而在烘烤过程中提供给烟叶的环境条件也应具有连续性，应随着烟叶的分解代谢、颜色变化、失水程度的变化而变化。
结束语
烟叶烘烤是烟叶生产最关键也是最后的技术环节。烘烤过程虽然复杂，但其符合植物叶片衰老及死亡等基本生物学规律，只要我们运用代谢组学、细胞超微结构等现代科技手段认识和掌握其规律，趋利避害，并运用系统论、控制论等设计符合生命运动规律的烟叶烘烤工艺，就能够实现对烟叶烘烤的精准控制，实现对烟叶密度的无差别烘烤。
参考文献
[1]宫长荣.烟草调制学[M].北京：中国农业出版社，2011.
[2]杨树勋.烟叶烘烤原理及技术研究进展[J].作物研究，2018，32（3）：265-270.
[3]杨树勋.植物叶片衰老机理及在烟叶生产上的应用[J].作物研究，2018，32（1）：90-96.
关键词：烟草;烘烤;机理;调控
0引言
烟草是一种特殊的经济作物，其生产加工过程比较复杂，而烘烤是烟草生产的关键技术环节。烟草烘烤的理论基础是烟草调制学，是烟草学的重要组成部分，主要研究烟叶成熟和调制过程中的规律、烟叶质量形成的本质及所需要的条件，并设计最适宜的调制工艺技术。长期以来，许多学者对烟草烘烤的实践进行了探索与总结，对烟草烘烤的理论进行了大量研究，并将成果应用到实践中，对提高烟叶产、质量做出了积极的贡献。但由于烟草烘烤的复杂性，人类对烟草烘烤的认识还不够深入，因此探寻烟草烘烤机理，寻找影响烟草烘烤的核心要素，对人类认识烟草烘烤规律，实现智能化烘烤具有积极意义[1]。
1影响烟叶衰老及烘烤的核心要素
1.1核基因
核基因不但通过复制将遗传信息传递给下一代，而且控制着植物变化的方向，通过控制或调节内源激素、自由基、生理钟等来决定叶片衰老死亡的进程及生命代谢过程。植物进入衰老死亡阶段，说明植物上一个生命周期已经完成，结束了自己的阶段性使命。
1.2烟叶组织温度
在烟叶烘烤中环境温度、湿度是手段，最关键的是烟叶组织温度。烟叶组织温度的作用：一是达到（水解及呼吸）酶活性要求的温度;二是提供生理生化反应的活化能;三是降低原生质的粘滞性，提高底物的自由度;四是为叶片水分的蒸发提供动能，而水分的蒸发进一步提高水及亲水有机物的运动;五是高温诱发自由基产生，造成生物膜破坏;六是高温降低了植物叶片保护酶活性，使植物叶片抗逆性下降;
1.3水分胁迫
水是生命之源，缺水会引发并促进衰老基因的表达，水分胁迫下，细胞迅速感知外界信号使植物衰老加速。水分胁迫的作用：一是可以促进植物内源激素ETH和ABA的合成，并使细胞膜的透性增加，加速呼吸作用，加快叶片中蛋白质和叶绿素的降解;二是引起氧化胁迫、积累活性氧，破坏叶绿素和加剧膜脂过氧化。叶绿素含量随水分胁迫程度的加深和胁迫时间的延长，均呈现下降趋势;三是造成叶内还原状态。谷胱甘肽还原酶受激，促进蛋白质降解和氨基酸活化，导致淀粉酶、蛋白酶等水解酶类数量增加和活性提高;
2烟叶烘烤理论的实践
2.1科学的烟叶成熟采收标准
烟叶的衰老成熟是核基因与环境共同作用的结果。根据烟叶的生育期及成熟外观表现，正常条件下烟叶田间成熟标准有两个方面：一是叶龄，即下部叶55～65d，中部叶65～75d，上部烟75～85d;二是外观特征，叶色由绿色变为黄绿色，叶面茸毛部分脱落，烟油增多，叶片下垂，茎叶角度增大，叶面发皱，出现成熟斑。由于部位对叶龄反应的差异性，所以烟叶成熟采收标准要有所差别，外观特征和叶龄按部位应各有侧重：下部叶以叶龄为主，中、上部叶根据叶龄和外观特征综合判断。只按外观特征进行采烟的传统观点是片面的[2]。
2.2科学的烟叶烘烤工艺及解析
根据植物叶片的生物学属性和烟叶烘烤的实质，烟叶烘烤分两个阶段：一是衰老变黄，将采收的烟叶通过人为调控环境因素使其组织内部处于最佳的衰老环境，以加快衰老变黄速度，即变黄期;二是在烟叶衰老变黄后让烟叶通过失水的方式死亡并将烟叶干制的过程。根据叶片的结构又分干叶期和干筋期，即三個大的阶段。烘烤工艺的核心：
一是烟叶组织温度控制。变黄期湿烟叶的组织温度控制在32～37℃，以34～36℃为适宜范围（装烟密度低时稍高，装烟密度高时稍低）。定色期烟叶的组织温度控制在34～38℃，干叶前不超过38℃。干筋期叶片细胞已死亡，叶片已基本干燥，烟叶组织温度会迅速接近干球温度，组织温度也就失去了作用。二是造成水分胁迫环境。在变黄前期强制失水，让烟叶达到变黄最佳水分含量（下部烟79.5%，中部烟79.3%，上部烟79.2%），形成叶内水分胁迫环境，加快变黄。前期强制失水还能降低烘烤难度，简化操作技术，因在生产中同一批烟叶存在素质差异，如不同叶位、不同地块、不同采收时间等，其主要原因之一是含水量不同。通过强制失水，一是将烟叶的含水量调整到适宜衰老程度（最佳变黄水平）;
二是可以缩小同一批烟叶的素质差异，提高烟叶的一致性;三是限制米根霉的生长，防止烟叶“霉烂病”的发生。而且前期强制失水还拉大了叶边、叶缘、表皮与叶肉及叶脉的水势差，为下一步的失水变黄创造了条件[3]。
三是保持流动性。通过干湿差保持失水速度，增加流动性，促进衰老变黄速度。变黄期失水速度控制在2.5～4.5g/（kg·h），保持叶内水分胁迫环境，使叶片的含水量保持在一个适宜的范围内逐渐减少。凋萎期失水速度控制在5～7g/（kg·h）之间，使叶片充分凋萎、主脉发软，达到消除青烟，防止棕色化反应的目的。干叶期失水速度控制在9～12g/（kg·h）之间，干叶的同时，有利于香气物质的合成。如失水过慢，香气原始物质被消耗过度，合成的香气物质则少;如失水过快，香气原始物质脱水缩合不充分，导致香气物质少且香气量不足，而如果香气原始物质剩余量较多，烤后烟叶香气质欠纯。
在干筋期失水速度控制在3～7g/（kg·h），如温度高、风量大、失水速度过快，会使部分香气物质分解转化及挥发，香气量减少，而且烟叶色淡。四是确保变黄后的烟叶通过失水的方式死亡干叶。在烟叶烘烤过程中烟叶组织温度与失水进程必须协调，要水、温同步。在烟叶变黄后干叶前组织温度不得超过38℃，否则高温会使组织结构解体，烟叶变褐，质量下降。烟叶组织温度、水分胁迫、流动性及变黄后烟叶组织死亡方式是烟叶科学烘烤的关键，而控制好环境温度、湿球温度、风量（通风）等外因只是手段。虽然将烟叶烘烤过程人为的分为变黄期、干叶期、干筋期，但由于烟叶的生命代谢活动具有连续性，因而在烘烤过程中提供给烟叶的环境条件也应具有连续性，应随着烟叶的分解代谢、颜色变化、失水程度的变化而变化。
结束语
烟叶烘烤是烟叶生产最关键也是最后的技术环节。烘烤过程虽然复杂，但其符合植物叶片衰老及死亡等基本生物学规律，只要我们运用代谢组学、细胞超微结构等现代科技手段认识和掌握其规律，趋利避害，并运用系统论、控制论等设计符合生命运动规律的烟叶烘烤工艺，就能够实现对烟叶烘烤的精准控制，实现对烟叶密度的无差别烘烤。
参考文献
[1]宫长荣.烟草调制学[M].北京：中国农业出版社，2011.
[2]杨树勋.烟叶烘烤原理及技术研究进展[J].作物研究，2018，32（3）：265-270.
[3]杨树勋.植物叶片衰老机理及在烟叶生产上的应用[J].作物研究，2018，32（1）：90-96.