卷烟上水平，原料作保障，然而，目前我国烟叶总量供需平衡，但结构矛盾突出，从当前卷烟企业库存结构来看，有很大比例是上部烟（上部6片叶），在一定程度上影响了原料保障上水平。因此，如何提高上部烟可用性是我们必须深思和研究的现实问题。但是，影响上部烟可用性的因素较多，除与卷烟工艺技术水平有关外，还与叶栽培技术和烘烘技术关系密切，在调制环节上，主要与烟叶厚度、组织结构、水分含量以及烘烤技术等有关，尤其是烘烤技术会影响与品质形成相关的一些内含物的降解度，最终影响烤后烟叶质量及工业可用性。目前我国上部烟淀粉含量高（多在5%以上，有的甚至在10%以上，高于优质上部叶淀粉含量[1]的要求），烟碱含量偏高（大部分上超过3.0%-3.5%的适宜范围[2]），糖碱比偏低，叶片偏厚、组织结构紧密、挂灰等杂色现象比较普遍[3]，工业难于利用。因此，在烘烤上不能按中部叶烘烤工艺进行烘烤，而应在深入了解烟叶内含物在烘烤中的变化特性的基础上，通过对烘烤工艺关键技术进行调整来提高上部烟烘烤质量及工业可用性。

　　一、了解烟叶内含物在调制过程中的变化特性

　　1、淀粉在烘烤过程中的降解转化特性

　　烟叶烘烤是一个伴随着水分的大量丧失，叶内大分子有机物质在呼吸酶、水解酶、氧化还原酶等一系列酶作用下不断分解转化与消耗，小分子有机物质不断积累，烤烟香气、吸味和劲头逐渐形成的复杂的生理生化过程[4]。而上部烟采收后叶内淀粉和蛋白质含量较高，因此，促使淀粉和蛋白质等大分子物质降解的烘烤技术就显得非常重要。宫长荣等[6]对烘烤过中淀粉代谢进行的研究表明，随着烘烤进程的延伸，淀粉含量显著下降，还原糖含量大幅度上升，淀粉含量在烘烤变黄阶段急剧下降，变黄末期淀粉含量降幅达75%~85%，烘烤前36h降解量最大，48h后降解缓慢，定色期和干筋期后尽管淀粉酶活性很高，但淀粉降解量小，含量趋于稳定。淀粉降解的主要影响因素是环境温度、湿度和烟叶水分三个方面。

　　培根等报道，烟叶内淀粉是在变黄期大量转化为糖，其淀粉含量结束时由鲜叶含量的29%减少到12%，待烘烤结束时降至5%。国内的诸多研究也表明，变黄期是淀粉降解的关键时期，变黄阶段在较高的温度条件下，淀粉的分解速度快，但持续时间短，因而到最后残留也比较高；低温变黄处理则淀粉降解速度慢，但持续时间长而分解量较多；快速升温定色淀粉分解少，慢速升温定色淀粉分解多，且变黄温度对淀粉分解的影响要大于定色期不同升温处理[7-8]。孙福山[9]等人也认为，烟叶变黄温度在38~40℃，有利于促进淀粉转化，提高烟叶的后熟程度；并发现在45℃变筋处理可促使叶内淀粉充分转化，在烘烤过程中，转火时机对烤烟上部叶的后熟程度、淀粉降解和还原糖积累有很大的影响。在烘烤的前33h，淀粉被降解大半，但此后的18h，仍然每h平均降解0.10 ~0.17 %，说明延迟转火有利于淀粉的深度降解。同时还原糖在烘烤的前33-45h平均每h积累0.46-0.50%，并在开始烘烤的前45h达到最大值。邱妙文[10]等人认为，随着烘烤湿度的提高，干物质损失量、淀粉降解量、可溶性糖的含量都有增大的趋势，并且不同部位具有相似的规律。在42℃以前烘烤环境的干湿差增大到3℃(尤其是中部烟叶)，42℃以后提高湿球温度，保持一定湿度(尤其是上部烟叶)，44℃以前根据烟叶的变化情况适当延长调制时间以利于保持淀粉酶的活性，可促进淀粉的降解[11]。宫长荣[12]等研究表明，在烟叶水分40%~45%和环境相对湿度70%以上时，淀粉酶活性高，淀粉降解快，之后无论淀粉酶活性高或低，淀粉降解速度均减缓，在烟叶水分含量低于10%以后，淀粉不再降解；并认为，烘烤72h以后淀粉相对含量的变化是由于烟叶在烘烤后期干物质挥发损失所造成的。所以，在烟叶调制上，应该充分利用变黄期，适当延长变黄时间，提高变黄程度，以期最大量地降解淀粉[13]，以期获得最佳烘烤质量。

　　应该注意的是，适宜延迟转火时机虽有利于还原糖积累和淀粉降解，但延迟过度又易导致还原糖的大量消耗。绝大多数香味成分随着转火时机的延迟呈明显增加趋势，少数成分的变化趋势不明显。转火过早易烤青，淀粉残留较多，主要化学成分不协调，香味物质总量较低，明显表现出烟叶后熟不够；但过迟，烟叶化学成分的协调性受到破坏，且外观性状变差，表现出过熟效应[14]。

　　2、烘烤对烤烟烟碱含量的影响

　　关于烘烤对烟叶中烟碱含量的影响已有的研究不一致，有人认为烤后烟碱含量降低[7]，有人认为烤后烟碱含量增高[15]。张保全等[16]研究了烤烟NC89品种在不同变黄温、湿度条件下烟碱、去甲基烟碱含量的动态变化。结果表明：高温变黄，烤后烟碱含量低于烤前；低温变黄，烤后烟碱含量高于烤前。湿度对烟碱含量影响无明显的规律性。去甲基烟碱含量烤后较烤前增加，而且变黄期高温、高湿均有利于去甲基烟碱的形成和积累。随着转火时机的延长，烟碱含量趋于下降[17]。徐增汉[1]等研究认为烤烟上部叶调制前期如果采用晾制、中后期采用烤制的半晾半烤法，烤烟上部叶烟碱含量偏高，烟碱含量与晾制时间成正比，随着晾制时间延长而增大。调制过程中，烟碱降解量是很少的，半晾半烤处理的烟碱含量之所以偏高，是因为它们在晾制期间呼吸消耗了较多的淀粉和糖分，使干物质总量下降，导致测定的烟碱含量相对偏高。

　　3、色素在烘烤过程中的变化特性

　　在烘烤过程中，叶绿素快速降解，0~36h降解量达到鲜烟叶绿素含量的84%~92%，降解速度为0.049mg·DW/g·h。变黄期末降解趋缓，60h后含量基本稳定，叶绿素降解到鲜烟含量的10%左右。类胡萝卜素含量在烘烤过程中0~48h快速降低，变黄期末含量趋于稳定，但其降解幅度小于叶绿素，其降解幅度为原鲜烟含量的52%-64%。所以类胡萝卜素/叶绿素值升高，烟叶外观呈现黄色。叶绿素在变黄期降解量最大，平均为鲜叶含量的74.75%，且直至干筋期仍能缓慢降解，降解速度最快时期为开烤后24-36h，类胡萝卜素的降解总体上随着烘烤的进行，类胡萝卜素的含量逐渐下降，降解速度仍以变黄期较快[18]。李雪震[19]等研究表明，烟叶变黄结束时叶绿素含量减少80%左右而类胡萝卜素仅减少5%左右，由于叶绿素降解速度远远大于类胡萝卜素的降解速度，因此引起叶组织内色素比例发生变化，黄色色素占色素总量的比例随时间的推移而逐渐增加，并发展为优势地位，从而使烟叶在外观上呈现黄色。

　　此外，不同的变黄温度对叶绿素降解程度不同，在低温条件下烘烤，烟叶变黄充分，内含物质的分解转化完全，有利于较多的致香物质形成和内在香吃味质量的提高；在高温条件下烘烤，烟叶变黄程度不够，不利于内含物的分解转化和优良品质的形成，而且烤后烟叶的黄烟率较低，甚至还会出现部分烟叶烤青或稍带浮青现象[20]。低湿叶绿素和类胡萝卜素发生快速降解较早，峰值较高，高湿发生快速降解较迟，峰值也较低[21]。

　　二、提高上部叶可用性的烘烤工艺措施

　　烘烤对烟叶色、香、味、形的形成与“固化”起着十分重要作用，对客户合意性、消费安全性具有很大影响。烤后烟叶的外观性状、物理特性、化学成分协调性、香吃味风格都与烘烤调制密切相关。当前烘烤存在的主要问题是后熟不够，如淀粉转化不够、烟叶结构尚未充分疏开、烟叶香气调制没有得到重视。

　　烘烤过程中物质的分解消耗主要发生在变黄的中后期及定色前期，呼吸消耗和酶类分解使该阶段干物质的损耗量达15％，占烟叶总损耗量的78％[8]。由于上部叶较厚，叶片结构紧密，叶内水分较少，淀粉等碳水化合物含量较高，因此在烘烤过程中应根据烟叶的生化变化特征，适当延长变黄期时间，可使烟叶充分变黄，促使叶内物质向协调的方向转化。宫长荣等[22]认为采用低温变黄、缓慢定色为技术核心的三段式烘烤工艺，能够明显提高上部叶的商品等级和均价，改善烟叶外观和内在质量，降低煤耗，提高经济效益。王能如[23]研究了适熟采收条件下不同烘烤方法对烤烟上部叶质量的影响，认为恰当的烘烤不仅能够提高烟叶外观质量，还能有效改善内在化学成分比例。对容易烤青的上部叶，宜采用“低温中湿变黄、稳火两拖”的烘烤策略；对容易挂灰的上部叶则以“低温低湿变黄、低温脱水定色”为宜。徐增汉等[24-25]试验研究表明，半晾半烤法能改善上部叶外观质量，消除烟叶青筋现象，提高上等烟比例；能提高烟叶内在质量，尤其是降低淀粉含量，使化学成分趋于协调，其中晾制48~60h后再烘烤的处理，调制后烟叶总体质量和可用性最好。赵元宽[26]等研究了带茎烘烤对改善顶部烟叶质量效果明显，调制过程中茎秆中水分补充到烟叶内，从而延长了烟叶烘烤变黄期的分解代谢过程，使烟叶中有关酶的活性维持较长的时间，生理生化变化持续进行，烟叶内含物质充分转化，因此烤后顶部烟叶组织较疏松，弹性好、色度强、香气好、可用性提高。

　　一般说来，生态、栽培条件、和调制过程的控制是影响上部叶可用性的重要方面。国内外科研工作者从不同生态区、栽培措施(施肥、灌水、栽培密度、采收成熟度及采收方式)、烘烤工艺和调制技术等方面对上部叶可用性展开了大量研究，同时探讨了烟草最适宜的种植区域、最优的栽培管理技术和上部叶最佳调制工艺模式。总之，提高上部叶可用性是一项系统工程，农业生产技术只是其中一个重要的环节。在实际生产中，只有因地制宜地，合理地选择符合当地土壤特点、气候特点的品种和科学地进行施肥、灌溉等各项技术的组合与合理烘烤技术配套，才能在一定程度上提高上部叶的可用性。