不同烘烤工藝對烤后煙葉香氣物質(zhì)含量和評吸質(zhì)量的影響

武勁草，路曉崇，蔣博文，孫 謀，李生棟，魏 碩，賀 帆

(河南農(nóng)業(yè)大學 煙草學院，河南 鄭州 450002)

不同烘烤工藝對烤后煙葉香氣物質(zhì)含量和評吸質(zhì)量的影響

武勁草，路曉崇，蔣博文，孫 謀，李生棟，魏 碩，賀 帆*

(河南農(nóng)業(yè)大學 煙草學院，河南 鄭州 450002)

為提高四川煙區(qū)烤后煙葉香氣質(zhì)量，研究了密集烘烤中不同烘烤工藝對烤后煙葉中性香氣物質(zhì)、酸性香氣物質(zhì)含量和評吸質(zhì)量的影響。結(jié)果表明，干球溫度38 ℃(濕球溫度36 ℃±0.5 ℃)穩(wěn)溫24 h、42 ℃(37 ℃±0.5 ℃)穩(wěn)溫20 h、45 ℃(38 ℃±0.5 ℃)穩(wěn)溫24 h、54 ℃(39 ℃±0.5 ℃)穩(wěn)溫20 h的組合烤后煙葉香氣物質(zhì)總量以及評吸質(zhì)量均最高。

烘烤工藝；香氣物質(zhì)；評吸質(zhì)量；煙葉

煙葉香味是衡量煙葉品質(zhì)的關(guān)鍵指標，評吸則是評價煙葉香味品質(zhì)最直接的方法。煙葉中香氣物質(zhì)的含量、組分與其評吸質(zhì)量關(guān)系密切，煙葉中許多香氣成分直接影響煙氣的香氣質(zhì)、香氣量和香型[1]。四川是我國煙草種植大省，目前普遍存在烤后煙葉油分偏低、香氣不足等問題。有關(guān)研究表明，密集烘烤過程中，干球溫度38～54 ℃階段對煙葉質(zhì)量形成至關(guān)重要，尤其是對香氣物質(zhì)含量影響較大[2]。以往研究多集中于變黃階段和定色階段溫濕度控制方面[2-4]，對整體烘烤工藝的溫濕度控制及穩(wěn)溫時間組合試驗研究較少，而關(guān)于煙葉的香氣物質(zhì)的研究多為烤后煙葉的中性香氣物質(zhì)[5-7]，而對酸性香氣物質(zhì)的研究鮮有報道。因此，針對四川煙區(qū)現(xiàn)狀，探討不同烘烤工藝對烤后煙葉中性香氣物質(zhì)、酸性香氣物質(zhì)含量以及評吸質(zhì)量的影響，以確定最優(yōu)的烘烤工藝，可以為四川煙區(qū)烤后煙葉香氣的提升提供理論基礎。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

試驗于2015年進行，取樣地點設在四川省米易縣普威鎮(zhèn)龍灘村。供試烤煙品種為云煙87。按照當?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉栽培管理生產(chǎn)技術(shù)進行田間管理。各處理選取生長一致、無明顯病害、成熟采收的中部葉(10～12葉位)，各編成3竿置于氣流下降式烤房的中間中層，按照三段式烘烤工藝進行烘烤。

供試烤房為氣流下降式密集烤房，共4座，規(guī)格為8.0 m×2.7 m×3.2 m，裝煙3層。

1.2 烘烤處理

試驗共設3個處理，除以下處理要求外，其它階段均按照當?shù)睾婵竟に囘M行。

1.3 測定要求

烤后取各處理中部葉(C3F)2 kg，由四川中煙技術(shù)中心進行烤后煙感官評吸，然后將樣品殺青(于105 ℃下烘15 min，然后轉(zhuǎn)為65 ℃直至葉片烘干)并粉碎,測定中性香氣物質(zhì)及酸性香氣物質(zhì)。

1.4 測定方法

1.4.1 香氣物質(zhì) 香氣物質(zhì)測定采用Agilent 7890A氣相色譜儀。稱取10.0 g樣品置于500 mL燒瓶內(nèi)，分別依次加入0.5 mL內(nèi)標溶液、1.0 g檸檬酸與350 mL蒸餾水；另將40 mL二氯甲烷置于250 mL燒瓶中，安裝同時蒸餾萃取裝置，并打開冷凝水開關(guān)。開啟恒溫水浴鍋，將溫度升至60 ℃，加熱250 mL燒瓶，待250 mL燒瓶內(nèi)二氯甲烷開始沸騰回流后開啟電加熱套加熱500 mL燒瓶。從沸騰時計時，2.5 h后先關(guān)閉電加熱套電源，等待其冷卻后再關(guān)閉水浴鍋電源。將250 mL燒瓶中溶液轉(zhuǎn)移至濃縮瓶，使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀于50 ℃條件下濃縮至1 mL并置于色譜進樣瓶內(nèi)，其中酸性和中性組分濃縮后，分別加入內(nèi)標，進行GC和GC/MS分析。

表1 不同烘烤工藝的具體設置

酸性成分的GC/MS條件參照張永紅等[8]的研究，具體如下：色譜柱：INOWAX(30 m×0.25 mm×0.33 μm)；載氣：N2；流速：1.8 mL/min；進樣口溫度：270 ℃；程序升溫設置為初始溫度70 ℃，按照升溫4 ℃/min升至210 ℃；掃描離子范圍為30～350 amu。

中性成分的GC/MS條件參照胡志忠等[9]的研究：色譜柱：DB-5(30 m×0.25 mm×0.25 μm)；進樣口溫度：250 ℃；進樣量：2 μL；載氣：He；柱流速：0.8 mL/min；程序升溫設置為初始溫度30 ℃，按照升溫20 ℃/min升至60 ℃，保持2 min，然后按照升溫20 ℃/min升至180 ℃，保持2 min，最后按照升溫10 ℃/min升至280 ℃，保持20 min；溶劑延遲6 min；掃描離子范圍為50～650 amu。

1.4.2 評吸質(zhì)量 將樣品煙葉切絲并在恒溫恒濕箱中(溫度為22 ℃、相對濕度為60%)平衡含水率48 h，然后卷制成規(guī)格為70 mm×24.5 mm的煙支，由四川中煙技術(shù)中心組織評吸專家對樣品進行感官質(zhì)量評價，感官質(zhì)量評價指標包括：香氣質(zhì)(15分)、香氣量(20分)、余味(25分)、雜氣(18分)、刺激性(12分)、燃燒性(5分)和灰色(5分)，總分為100分。各指標的測定參見文獻[10]進行。

1.5 統(tǒng)計分析方法

采用Microsoft Excel 2010繪制表格，采用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件進行差異性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同烘烤工藝烤后煙葉中性致香成分的差異性分析

2.1.1 類胡蘿卜素降解產(chǎn)物 類胡蘿卜素降解產(chǎn)物是烤煙中性香氣物質(zhì)中重要組分，是最重要的萜烯類化合物之一[11]，對烤煙香氣質(zhì)量影響較大[12]。由表2可知，T2處理烤煙類胡蘿卜素降解產(chǎn)物總量最高，與其余處理均呈顯著性差異；T3較高，與其余處理達5%顯著性差異水平；T1和T4較低，但兩處理間差異不顯著。與CK相比，T2能明顯提高烤后煙葉巨豆三烯酮A、巨豆三烯酮B、金合歡基丙酮B的含量，分別提高了12.7%、25.9%、87.5%，是T2處理的類胡蘿卜素降解產(chǎn)物總量顯著性增加的主要因素。

表2 不同烘烤工藝烤后煙葉的類胡蘿卜素降解產(chǎn)物含量 μg/g

注：同行數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示在0.05水平上差異顯著。下同。

2.1.2 苯丙氨酸類香氣物質(zhì) 由表3可知，苯丙氨酸類香氣物質(zhì)總量表現(xiàn)為T2>T3>T1>CK，其中T2、T3均與CK呈顯著性差異，T1與CK差異不顯著；T2與T1、T3呈顯著性差異，但T1、T3處理間差異不顯著。苯甲醛、苯乙醛、苯甲醇、苯乙醇是苯丙氨酸類香氣物質(zhì)中最重要的4種，在T2處理中含量最高；而苯甲醇、苯乙醇能夠增加煙氣花香香味，在CK中含量最低。其余4種苯丙氨酸類香氣物質(zhì)中，T2處理的吲哚、鄰苯二甲酸二丁酯最高，T2、T3處理的2-甲氧基-4-乙烯基苯酚較高，T1、CK的丁基化羥基甲苯較高。總體分析可知，T2處理有利于烤煙苯丙氨酸類香氣物質(zhì)的合成。

表3 不同烘烤工藝烤后煙葉的苯丙氨酸類香氣物質(zhì)含量 μg/g

2.1.3 美拉德反應產(chǎn)物 美拉德反應產(chǎn)物能夠產(chǎn)生令人愉悅的香氣，可以顯著提高烤煙的香味和吃味[13]。由表4可知，美拉德反應產(chǎn)物含量表現(xiàn)為T2>T1>T3>CK，T1、T2、T3均與CK差異顯著；T2與T3差異顯著，T1與T2、T3差異均未達到顯著水平。與CK相比，T1、T2的糠醛含量分別增加了19.9%、21.7%；糠醛作為香氣前體物，能減輕刺激性，使煙氣細膩協(xié)調(diào)，其含量對煙葉品質(zhì)構(gòu)成有重要影響[14]。表明T1、T2處理有利于提高烤后煙葉美拉德反應產(chǎn)物含量，尤其是糠醛含量。

表4 不同烘烤工藝烤后煙葉美拉德反應產(chǎn)物的含量 μg/g

2.1.4 類西柏烷類香氣物質(zhì)含量 類西柏烷類香氣物質(zhì)是烤煙香氣重要的前體物質(zhì)。由表5可知，除T2的類西柏烷類物質(zhì)總量顯著高于其余處理外，其余處理間差異不顯著。因此，T2處理有利于類西柏烷類香氣物質(zhì)的形成。

表5 不同烘烤工藝烤后煙葉類西柏烷類香氣物質(zhì)含量 μg/g

2.1.5 新植二烯和其他類香氣物質(zhì) 新植二烯可減輕煙氣刺激性并柔和煙氣，對提高煙氣的品質(zhì)有積極作用[15]。由表6可知，T2的新植二烯含量顯著高于其余處理，其后是CK、T1，T3最低。在18種其他香氣物質(zhì)中，T2>T1>T3>CK，其中T1、T2均顯著高于T3和CK的含量。因此，T1和T2處理促進煙葉烘烤過程中新植二烯和其他致香物質(zhì)的合成。

表6 不同烘烤工藝烤后煙葉新植二烯和其他類香氣物質(zhì)含量 μg/g

2.2 不同烘烤工藝烤后煙葉酸性致香成分

不同烘烤工藝烤后煙葉13種酸性香味成分及其總量如表7所示，與CK相比，其余處理的酸性香味物質(zhì)總量均顯著性提高，且處理間差異未達到顯著性水平。其中異戊酸與β-甲基戊酸對烤煙的香味與吃味貢獻較大[8]，這兩種香味物質(zhì)的含量以T2最高。揮發(fā)性酸總量以T2最高，CK最低。高級脂肪酸以T2、CK較高，T1最低。因此，T2處理有助于提高烤后煙葉酸性香氣物質(zhì)含量，從而提高煙葉的香吃味。

2.3 不同烘烤工藝烤后煙葉評吸質(zhì)量的差異性分析

由表8可以看出，不同烘烤工藝均提高了烤后煙葉評吸質(zhì)量，其中，T2與其余處理差異均達至顯著性水平。評吸質(zhì)量各項指標得分均以T2處理最高，與CK相比，T2的香氣量、余味增加較多，分別升高了21.8%、11.4%。各處理間雜氣、刺激性、燃燒性、灰色得分均差別較小。由此可見，T2處理烤后煙葉香氣量較足，余味舒適，抽吸質(zhì)量顯著提高。

3 討論與結(jié)論

烘烤是煙葉中香氣前體物質(zhì)降解、香氣形成和轉(zhuǎn)化的重要時期[16-18]?？緹熛銡馕镔|(zhì)大部分在烘烤的變黃和定色階段形成，其中變黃階段可以增進并改善煙葉的香吃味，而定色階段則是決定煙葉香吃味的重要階段[19]。本試驗設置的3種不同的烘烤工藝對密集烤房中烤后煙葉香氣物質(zhì)含量及評吸質(zhì)量有影響。試驗結(jié)果表明，適當降低各關(guān)鍵溫度點干濕球溫差能顯著提高烤后煙葉美拉德反應產(chǎn)物、其他類中性香氣物質(zhì)與酸性香氣物質(zhì)總量。這可能與烤房干濕球溫差較高時，加快煙葉水分散失，葉片內(nèi)生理生化活動減弱，大分子物質(zhì)降解的關(guān)鍵酶活性降低[20]，從而抑制煙葉香氣前體的降解和香氣物質(zhì)的積累有關(guān)。再者降低變黃期干濕球溫度，有利于云煙87烘烤前期的保濕變黃，減輕烤后煙葉含青現(xiàn)象。

表7 不同烘烤工藝烤后煙葉酸性香氣物質(zhì)含量 μg/g

表8 不同烘烤工藝烤后煙葉的感官評吸質(zhì)量

延長關(guān)鍵溫度點穩(wěn)溫時間則顯著提高烤后煙葉類胡蘿卜素降解產(chǎn)物、苯丙氨酸降解產(chǎn)物、美拉德反應產(chǎn)物與酸性香氣物質(zhì)含量。金洪石等[21]研究表明延長烘烤過程中變黃期與定色期時間有利于致香物質(zhì)的合成。這可能是因為脂氧合酶是質(zhì)體色素降解的關(guān)鍵酶，于干球溫度38、42 ℃時延長穩(wěn)溫時間有利于煙葉質(zhì)體色素的降解與轉(zhuǎn)化[22]；在烤房干球溫度為50～55 ℃時美拉德反應產(chǎn)物開始形成，此時，延長54 ℃穩(wěn)溫時間有利于提高烤后煙葉美拉德反應產(chǎn)物的含量[23]。

本研究結(jié)果，表明對關(guān)鍵溫度點升高干球濕度并延長穩(wěn)溫時間的組合處理對于提高烤后煙葉的中性香氣物質(zhì)、酸性香氣物質(zhì)含量效果最好，烤后煙葉評吸質(zhì)量好，有利于烘烤過程中提高煙葉香氣物質(zhì)的積累。這可能是因為云煙87的耐烤性較高，在烘烤過程中適當延長關(guān)鍵溫度點穩(wěn)溫時間的同時降低干濕球溫差，使大分子物質(zhì)降解的關(guān)鍵酶長時間保持較高活性[24]，從而提高烤后煙葉香氣物質(zhì)含量并提高其評吸質(zhì)量。因此，干球溫度38 ℃(濕球溫度36 ℃±0.5 ℃)穩(wěn)溫24 h、42 ℃(37 ℃±0.5 ℃)穩(wěn)溫20 h、45 ℃(38 ℃±0.5 ℃)穩(wěn)溫24 h、54 ℃(39 ℃±0.5 ℃)穩(wěn)溫20 h的組合有利于云煙87烤后煙葉香氣物質(zhì)總量以及評吸質(zhì)量提升。但本試驗僅對云煙87進行研究，而不同品種煙葉的烘烤特性不同，從而導致其最適烘烤工藝也有所差異，因此還需進一步研究。

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(責任編輯：許晶晶)

Effects of Different Bulk Baking Technologies on Aroma Substance Content and Smoking Quality of Flue-cured Tobacco Leaves

WU Jing-cao, LU Xiao-chong, JIANG Bo-wen, SUN Mou, LI Sheng-dong, WEI Shuo, HE Fan*

(College of Tobacco Science, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, China)

In order to improve the aroma constituents and smoking quality of flue-cured tobacco leaves in Sichuan, we studied the effects of different bulk baking technologies on the neutral or acidic aroma substance content and smoking quality of flue-cured tobacco leaves. The results showed that the technological combination of 38 ℃ (humidity 36 ℃±0.5 ℃) for 24 h, 42 ℃ (humidity 37 ℃±0.5 ℃) for 20 h, 45 ℃ (humidity 38 ℃±0.5 ℃) for 24 h, and 54 ℃ (humidity 39 ℃±0.5 ℃) for 20 h obtained the highest aroma substance total content and smoking quality of flue-cured tobacco leaves.

Bulk baking technology; Aroma substance; Smoking quality

2016-08-07

“彰顯四川特色優(yōu)質(zhì)煙葉的生產(chǎn)及烘烤關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”(SCYC201402005)。

武勁草(1994─)，女，安徽太和人，碩士研究生，主要從事烤煙調(diào)制研究。*通訊作者：賀帆。

S572

A

1001-8581(2017)01-0080-05