CN116124715A - 基于spad差值的雪茄烟叶采收成熟期判断方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于SPAD差值的雪茄烟叶采收成熟期判断方法，包括以下步骤：步骤S1：选取待采收雪茄烟叶，测量待采收雪茄烟叶两侧位于叶尖以下3‑5cm、叶长中值±2cm处的中部、叶基部以上3‑5cm、距离叶边缘2cm处的6个测量点的叶绿素SPAD值；步骤S2：获取叶片检测点的SPDA值，根据SPDA值输出成熟度结果。该方法科学、简便，利用SPAD值与叶绿素含量正相关的科学原理，准确确定烟叶上关键检测点，利用雪茄烟叶成熟过程中叶绿素的褪色规律，利用定点测量的数据辅助叶片形态特点判断烟叶的成熟度。

Description

基于SPAD差值的雪茄烟叶采收成熟期判断方法

技术领域

本申请涉及烟草种植技术领域，特别是一种基于SPAD差值的雪茄烟叶采收成熟期判断方法。

背景技术

国产雪茄烟叶原料生产规模小、质量差。2022年，云南省雪茄烟种植面积共计1.1万亩，而烤烟种植面积为600余万亩。无论是生产面积和产量，国产雪茄烟相较于烤烟几乎可以忽略不计。目前云南省雪茄烟与烤烟种植面积都约占全国种植面积的45％，但云南雪茄烟质量还远未达到其烤烟的质量水平。究其原因目前雪茄烟原料的生产技术一直在参考烤烟。相对于烤烟近百年的生产历史，我国雪茄烟的生产技术，尤其是农业生产阶段还处在摸索实践的阶段。

目前国产雪茄烟叶原料生产涵盖农业和工业两大阶段。雪茄烟叶原料工业生产阶段以发酵为核心。

雪茄烟叶成熟采收是栽培与晾制之间的重要衔接环节，并且对雪茄烟成熟度的把握直接关乎雪茄烟叶成品的品质。目前雪茄烟叶成熟采收首要的任务是避免过熟烟叶的采收。过熟烟叶的烟碱含量增高、淀粉含量降低，所得鲜烟叶继续用于后续的雪茄烟晾制与发酵会严重影响雪茄烟叶的品质，高浓度的烟碱增加雪茄烟的劲头，茄客难以正常承受，降低所得雪茄烟的品质。

现有我国雪茄烟成熟度的鉴定主要还是依赖人工经验。待雪茄烟进行采收时，通过有经验的技术人员现场观察烟叶外形特点判断成熟度。参见图1，现有叶形态判定方法：如果叶面平滑无皱褶、叶边缘平滑无锯齿、叶面绿色无褪色，待采收雪茄烟叶处于初熟阶段；

如果叶面较平滑、有轻微的皱褶、叶边缘有少量的锯齿、叶面绿色无褪色，待采收雪茄烟叶处于适熟阶段；

如果叶面皱褶，锯齿多且叶色转黄，待采收雪茄烟叶处于过熟阶段。

采用叶形态观察方法判断雪茄烟叶为适熟的雪茄烟叶，由于雪茄烟相较于烤烟成熟迅速，每天的成熟状况都在变化。根据上述方法判断雪茄烟叶出现以上烤烟的成熟特征指标后，可能造成大面积的雪茄烟叶出现过熟的状况。

受限于不同操作人员对黄绿色变化敏感度性的限制，以及雪茄烟成熟从初熟-适熟-过熟的过程太快(7-10天)。人为判定存在色差敏感度差异、以及观察雪茄烟叶范围有限等因素的限制。而且在此过程中，雪茄烟叶表面的叶绿素大多呈现绿黄交织，叶面状况差异明显的状况。如果仅通过判定雪茄烟叶色与叶面状况判定雪茄烟采收成熟度可能会造成大范围的误判；同时通过个体技术员工判定雪茄烟叶成熟的标准化与工作量的因素，利用叶形态的观察方法难以适应大面积的雪茄烟烟叶生产。

发明内容

本申请提供了一种基于SPAD差值的雪茄烟叶采收成熟期判断方法，用于解决现有技术中存在的待采收纯绿雪茄烟烟叶难以量化并且准确判断雪茄烟叶成熟度的技术瓶颈。

本申请提供了一种基于SPAD差值的雪茄烟叶采收成熟期判断方法，包括以下步骤：

步骤S1：选取待采收雪茄烟叶，测量待采收雪茄烟叶两侧位于叶尖以下3-5cm、叶长中值±2cm处的中部、叶基部以上3-5cm、距离叶边缘2cm处的6个测量点的叶绿素SPAD值；

步骤S2：按下式获取：

叶尖部检测点SPAD值减去叶基部检测点SPAD值＝a，

叶中部检测点SPAD值减去叶基部检测点SPAD值＝b，

判断指标：a>0，且a>b时，待采收雪茄烟叶为初熟；

a>0，且a≤b时，待采收雪茄烟叶为适熟；

a<0时，待采收雪茄烟叶为过熟；

得到待采收烟叶的成熟度结果。

优选地，待采收雪茄烟叶为正常生长至移栽后45-60天的雪茄烟叶。该种植时间的雪茄烟烟叶，处于可采收范围内。

优选地，待采收雪茄烟叶的叶绿素褪色方向为：从叶片边缘向叶片中心且从烟叶叶尖向烟叶基部逐渐褪色。依据该褪色规律选取了上述检测点，从而有效准确的根据各检测点的SPDA值获得准确的成熟度。

优选地，SPAD值采用SPAD测量仪器测量。该仪器结构简单，操作简便，便于大面积种植烟田区域进行现场检测，并及时输出检测结果。

本申请另一方面还提供另一种雪茄烟叶采收方法，按上述方法获得待采收雪茄烟叶的成熟度结果，根据成熟度结果确定烟叶采收时间。

优选地，当成熟度结果为适熟时，在出结果当天或第二天采收。

优选地，成熟度结果为初熟时，等待3～5天后采收。

按上述工艺进行采收，能有效避免采收后烟叶过熟。从而有效提高雪茄烟晾制与发酵后雪茄烟叶成品品质。

本申请能产生的有益效果包括：

1)本申请所提供的基于SPAD差值的雪茄烟叶采收成熟期判断方法，该方法操作简便可量化判断烟叶成熟度，利用SPAD值与叶绿素含量正相关的科学原理，准确确定烟叶上关键检测点，利用雪茄烟叶成熟过程中叶绿素的褪色规律，利用定点测量的数据辅助叶片形态特点判断烟叶的成熟度，精准把控雪茄烟叶的成熟状况，能准确指导采收时机，通过准确判断烟叶的成熟度，便于耕种操作人员准确确定必须采收的烟叶，可以稍晚几天采收的烟叶。能有效避免采收烟叶过熟导致雪茄烟质量下降，也能避免过早采收后烟叶无法在存储过程中自熟，导致雪茄烟原料无法达到最优的感官性能。说明该方法，能有效提高最终制得雪茄烟的品质。

附图说明

图1为本申请实施例中所用叶形态判定方法的判断标准烟叶实物照片；其中a)为初熟状态的烟叶；b)为适熟状态的烟叶；c)为过熟状态的烟叶；

图2为本申请实施例及对比例方法确定成熟度后采收的晾制前烟叶中烟碱平均含量柱状图；

图3为本申请实施例及对比例方法确定成熟度后采收的晾制后烟叶中烟碱平均含量柱状图；

图4为本申请实施例及对比例方法确定成熟度后采收的晾制前烟叶中淀粉平均含量柱状图；

图5为本申请实施例及对比例方法确定成熟度后采收的晾制后烟叶中淀粉平均含量柱状图；

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施方式的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

并不用于解决本申请技术问题的技术特征，均按现有技术中常用方法设置或安装，在此不累述。

以下实施例中如无特殊说明，所用仪器、种子，均为商业渠道获取。

一、雪茄烟小区种植：

于2022年5月至7月，以云雪39号为例，在玉溪市新平县峨德镇开展试验。随机选取3块小区进行种植雪茄烟叶种植，每个小区种植按照标准的雪茄烟叶生产技术规程种植500余株雪茄烟。待所选小区内烟株在生长至45天的打顶期后，统一对小区内的烟株进行现蕾打顶且去除4片底脚叶(从下至上)。各小区内烟株都保留统一保留14片有效叶片，即上部4片、中部6片、下部4片。

二、雪茄烟叶分叶位采收：

按照表1的采收计划，在各实验小区移栽后第60天，开始采收3个小区的1500株的雪茄烟第一至第四叶位的下部烟叶。采下的烟叶利用SPAD差值判定烟叶成熟的方法(实施例1)与传统叶形态方法(对比例1)各自随机挑选400片的初熟、适熟与过熟雪茄烟叶。通过分组比较两种方法采收后的雪茄烟的化学成分(烟碱和淀粉)以及其晾制后感官评价月相对应的化学成分(淀粉与烟碱含量)综合判定这两种方法对雪茄烟叶品质的影响。

中部烟叶分为两次采收。移栽后第65天第一次采5-7叶位的中部叶片；移栽后第70天第二次采收第8-10叶位的中部叶片。采收后的叶片同样利用SPAD法与叶形态判定法进行初熟、适熟、过熟烟叶的分组。然后比较两种方法判定后的烟叶的感官评价和化学成分测定。

上部叶在移栽后第75天一次性采收。判定方法和分组比较如中下部烟叶。

三、雪茄鲜叶杀青样品采集：

从采收下的烟叶中随机挑选出不同成熟度(初熟、适熟与过熟)各10片烟叶杀青后作为实验烟叶，进行后续检测，剩余的烟叶穿编后挂入同一晾房进行晾制。

四、雪茄烟叶晾制后样品采集：

晾制结束后，随机挑选不同成熟度(初熟、适熟与过熟)各100g烟叶作为实验烟叶，进行后续检测，然后再从晾制烟叶中随机抽取各成熟度10片烟叶卷制成样品送感官评价。

表1.雪茄烟采收表

实施例1雪茄烟叶基于SPAD成熟度判断方法

采用以下方法对上述采样所得烟叶的成熟度进行判断包括以下步骤：

步骤S1：采收雪茄烟叶，测量雪茄烟叶两侧位于叶尖以下3～5cm、叶长中值±2cm处的中部、叶基部以上3～5cm、距离叶边缘2cm处的6个测量点的叶绿素SPAD值；

步骤S2：按下式获取：

叶尖检测点SPAD值—叶基部检测点SPAD值＝a，

叶中部检测点SPAD值—叶基部检测点SPAD值＝b，

判断指标：a>0，且a>b时，待采收雪茄烟叶为初熟；

a>0，且a≤b时，待采收雪茄烟叶为适熟；

a<0时，待采收雪茄烟叶为过熟；

得到待采收烟叶的成熟度结果。

对比例1传统雪茄烟叶叶形态成熟度判定方法

与实施例1的区别在于：根据如图1所示的标准叶片形态，由采收工龄大于10年的操作工人，按图1中叶片形态分类要求对上述采收方法所得烟叶的成熟度进行判断：

1)如果叶面平滑无皱褶、叶边缘平滑无锯齿、叶面绿色无褪色，则判定待采收雪茄烟叶处于初熟阶段；

2)如果叶面较平滑、有轻微皱褶、叶边缘有少量锯齿、叶面绿色无褪色，则判定待采收雪茄烟叶处于适熟阶段；

3)如果叶面出现皱褶，锯齿多且叶色转黄，则判定待采收雪茄烟叶处于过熟阶段。

实施例2烟叶的感官评价测试

将实施例1与对比例1方法判断所得对应成熟度的烟叶样本，晾制后按现有雪茄烟卷制方法制成雪茄烟(例如CN200710050156.0中公开的卷制方法)后，组织评吸，评吸标准按照国标(雪茄烟第4部分：感官技术要求(GB 15269.4—2011))方法进行分组品吸。各组烟叶的感官评分平均值列于表2中。

表2烟叶感官评价得分表

由表2可知，采用本申请提供方法确定烟叶成熟度后，各部位烟叶的感官评价结果均高于采用对比例中方法判断成熟度烟叶结果。说明按本申请提供方法可以准确判断烟叶成熟度，准确把握采收时机，根据该结果采收烟叶后，能有效提高制成雪茄烟的感官评价结果，从而提高制成雪茄烟的品质。

实施例3采收烟叶的烟碱含量测定

1、鲜烟叶烟碱含量测定：

烟碱含量是决定雪茄烟叶品质的重要指标。如果雪茄烟叶过熟采收会造成雪茄烟叶中的烟碱含量过高。

从实施例1与对比例1中各部位对应成熟度的晾制烟叶中，随机抽取10片实验烟叶检测其中烟碱含量。

按烟草行业行标(《烟草特征性成分生物碱的测定气相色谱-质谱联用法和气相色谱-串联质谱法》YC/T 559-2018)公开方法，测定各实验烟叶的烟碱含量，并求各实验组烟叶的测试结果平均值，所得结果列于表3中。

表3.成熟采收方法对鲜烟叶烟碱含量的影响

由表3和图2可知，采用本申请提供的方法确认烟叶成熟度后采收的鲜烟叶中各部位烟叶烟碱含量均低于按对比例中方法确定成熟度采收烟叶。说明按照SPAD法判定雪茄烟叶的采收比现有依赖叶形态方法判断成熟采收能够有效的提升雪茄烟叶的内在化学品质，各部位雪茄烟叶的初熟与适熟烟叶烟碱含量更加的协调。

说明采用本申请提供方法能有效的控制雪茄烟叶中的烟碱含量满足适度成熟均质化的烟叶品质要求，并且能避免采收大量过熟烟叶，显著有效控制鲜烟叶中烟碱含量。

2、晾制烟叶中烟碱含量测定：

按上述方法对晾制后的实验组烟叶进行烟碱含量测定，所得结果列于表4中：

表4.成熟采收方法对晾制后烟叶烟碱含量的影响

由表4和和图3所示，晾制后的烟叶烟碱含量的检测数据进一步表明了采用对比例中传统成熟度判断方法采收烟叶中，各部位、各成熟度烟叶的烟碱含量均高于采用本申请提供方法判断成熟度后所得烟叶的。说明按现有叶形态方法采收烟叶，无法准确判断各部分烟叶成熟度，导致采收烟叶中烟碱含量与对应成熟度不匹配。

采用本申请提供方法确定烟叶的成熟度后，进行采收能实现对烟碱含量的准确控制，说明本申请提供方法能准确判断烟叶的成熟度，有效避免采收烟叶中烟碱含量过高情况的发生。

实施例4采收烟叶淀粉含量测定

1、晾制前烟叶淀粉含量测定：

由于雪茄烟是晾晒烟，晾制时间长达1个月以上。晾制期间的呼吸作用会大量消耗烟叶中的淀粉，因而采收后的雪茄烟叶内需要含有足量的淀粉，才能保证晾制期间各项生理生化反应充分进行以呈现出所需的感官效果。因而采收晾制后烟叶中淀粉含量对雪茄烟最终的感官效果也产生较大影响。

按实施例1与对比例1中方法对采样烟叶判断成熟度后，将各成熟度、不同部位的晾制后实验烟叶，按照烟草行标(烟草及烟草制品淀粉的测定连续流动法YC/T 216-2013)规定的方法测定烟叶晾制前、后的淀粉含量平均值，所得结果列于表5和图4中。

表5.晾制前淀粉含量结果表

由图4和表5可知，由于下部烟叶为烟株最早生长完成的烟叶，在烟株后续生长中，还需向上、中部烟叶持续供给营养物质，因而下部烟叶中淀粉含量相对上、中部烟叶低，在实际的生产过程中，为保证雪茄烟叶的质量，常常会优先去除底脚叶而保留中、上部叶，因为其价值相对雪茄烟中、上部烟叶来说是比较低的。

采用本申请提供方法确定各部位、各成熟度烟叶中淀粉含量，均高于对比例，说明本申请提供方法能更准确的判断烟叶成熟度，避免贻误采收时机，导致烟叶应过熟导致的淀粉含量降低。

而对比例提供方法确定的各成熟度烟叶中，淀粉含量均低于本申请提供方法采收烟叶，说明对比例提供方法易贻误烟叶采收时机，导致采收烟叶中淀粉含量过低，从而影响雪茄烟后续晾制中生理生化反应进行程度，降低制得雪茄烟中风味物质含量，影响雪茄烟品质。

2、晾制前烟叶淀粉含量测定：

按上述方法对晾制后实验烟叶进行淀粉含量测定，所得结果列于表6和图5中。

表6.晾制后烟叶淀粉含量结果表

由图5和表6可知，采用本申请提供方法能有效提高对烟叶成熟度判断的准确性。经过晾制后，烟叶中淀粉含量大量消耗减少。表6中结果显示经过晾制后，雪茄烟叶各位的烟叶都大量的降低，并且利用SPAD法采收晾制后的烟叶淀粉含量经过晾制后比常规的叶形态方法采收晾制后的淀粉含量还低，这侧面说明SPAD法采收烟叶在晾制过程中所经过的生理生化反应比常规的叶形态判定方法采收的烟叶经过的生理生化反应更剧烈，有可能产生更多的雪茄烟叶风味物质。

通过对比本申请提供方法和对比例中方法所得结果可知，采用本申请提供方法能准确判断各阶段成熟度，避免延迟采收情况的发生，提高制得烟叶的风味和品质。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种基于SPAD差值的雪茄烟叶采收成熟期判断方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：选取待采收雪茄烟叶，测量待采收雪茄烟叶两侧位于叶尖以下3～5cm、叶长中值±2cm处的中部、叶基部以上3～5cm、距离叶边缘2cm处的6个测量点的叶绿素SPAD值；

步骤S2：按下式获取：

叶尖检测点SPAD值—叶基部检测点SPAD值＝a，

叶中部检测点SPAD值—叶基部检测点SPAD值＝b，

判断指标：a>0，且a>b时，待采收雪茄烟叶为初熟；

a>0，且a≤b时，待采收雪茄烟叶为适熟；

a<0时，待采收雪茄烟叶为过熟；

得到待采收烟叶的成熟度结果。

2.根据权利要求1所述的基于SPAD差值的雪茄烟叶采收成熟期判断方法，其特征在于，待采收雪茄烟叶为正常生长至移栽后45-60天的雪茄烟叶。

3.根据权利要求1所述的基于SPAD差值的雪茄烟叶采收成熟期判断方法，其特征在于，待采收雪茄烟叶的叶绿素褪色方向为：从叶片边缘向叶片中心且从烟叶叶尖向烟叶基部逐渐褪色。

4.根据权利要求1所述的基于SPAD差值的雪茄烟叶采收成熟期判断方法，其特征在于，SPAD值采用SPAD测量仪器测量。

5.一种雪茄烟叶采收方法，其特征在于，按权利要求1～4中任一项所述的方法获得待采收雪茄烟叶的成熟度结果后，根据成熟度结果确定烟叶采收时间。

6.根据权利要求5所述的雪茄烟叶采收方法，其特征在于，当成熟度结果为适熟时，在出结果当天或第二天采收。

7.根据权利要求5所述的雪茄烟叶采收方法，其特征在于，当成熟度结果为初熟时，等待3～5天后采收。

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