薰衣草油不同添加時期對烤煙致香成分和感官質(zhì)量的影響

朱海濱，王柱石，李 覓*，楊 義，馬彥清，胡戰(zhàn)軍，董石飛，林 昆，劉正坤，潘 凱

(1.紅云紅河煙草(集團)有限責(zé)任公司, 云南 昆明 650202; 2.云南瑞升煙草技術(shù)(集團)有限公司, 云南 昆明 650106; 3.云南省煙草公司曲靖市公司會澤分公司, 云南 會澤 654200)

【研究意義】中國是煙草大國，但與其他先進產(chǎn)煙國相比，煙葉質(zhì)量整體較差，香吃味不佳，難以滿足工業(yè)企業(yè)高檔卷煙的生產(chǎn)需求。且隨著降焦減害的不斷深入，焦油量的降低使煙味變淡、香氣減弱已制約著煙葉品質(zhì)和商品價值的提高。雖然在卷煙生產(chǎn)過程中添加天然或合成的香精香料能夠修飾和突出煙葉本身的煙香風(fēng)味，有助于提高卷煙的香氣及其特有的風(fēng)格特征，但從現(xiàn)有的卷煙加香技術(shù)來看，還不能完全滿足中式卷煙發(fā)展的需要。如何提高烤后煙葉本身的香氣質(zhì)和香氣量、改善吃味是科學(xué)工作者研究的熱點?！厩叭搜芯窟M展】相關(guān)研究表明[1-5]，在煙葉生產(chǎn)中配施有機營養(yǎng)肥，合理延遲煙葉采收時間以提高成熟度，在烘烤過程中改善烤房內(nèi)部的環(huán)境狀況(溫度、濕度及風(fēng)速)等，均能一定程度的提高烤后煙葉致香物質(zhì)含量、改善煙葉品質(zhì)。密集烘烤過程中添加外源香料植物能改善中上部煙葉香氣質(zhì)量[6-7]，但未見有就香料植物添加時間對烤后煙葉質(zhì)量的影響作進一步的研究。鑒于薰衣草油為常用的煙用精油，具有清香帶甜的花香，略帶涼香，香氣透發(fā)、持久，其主要成分有按樹腦、檸檬烯、芳樟醇等，可增加卷煙清新氣息及煙氣細膩度，柔和煙香，具有定香作用，使卷煙香氣更豐富[8-9]。李永福等[10]研究表明，在再造煙葉梗組配方中添加1.0 %薰衣草時可修飾卷煙香氣，提高煙氣甜潤、細膩程度，降低刺激性和協(xié)調(diào)煙香?！颈狙芯壳腥朦c】筆者研究了烘烤過程不同階段加入薰衣草油，外源香料不同添加階段對烤后煙葉致香物質(zhì)和感官質(zhì)量的影響?！緮M解決的關(guān)鍵問題】旨在為生產(chǎn)高香氣優(yōu)質(zhì)煙葉提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試香料植物為采自昆明市石林印象煙莊當(dāng)季生長正常的薰衣草，香料植物的調(diào)香部分(花序)均于晴朗天氣早晨帶露水采摘，采用水蒸氣蒸餾法提取薰衣草油。供試煙葉為烤煙K326中部葉(第11～12葉位)，田間管理依昆明市優(yōu)質(zhì)烤煙栽培生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范進行，煙葉成熟采收。供試烤房為2路5棚的氣流自然上升式普通烤房，裝煙室規(guī)格5 m×2.7 m×2.7 m。氣質(zhì)聯(lián)用分析儀為Agilent GC6890N/MS5975I(美國安捷倫公司)。

1.2 試驗設(shè)計

試驗于2016年在昆明市安寧市八街鎮(zhèn)摩所營村進行，煙葉按成熟標(biāo)準(zhǔn)依葉位采收后，挑選成熟度、大小基本一致的葉片，按每竿120～130片綁竿。各處理煙葉采自同一連片地塊，并在同一天內(nèi)完成采收、編煙、裝炕與開烤。選取薰衣草油進行試驗，各處理薰衣草油添加量為0.06 mL/kg鮮煙葉，添加時間詳見表1。

將各處理所需的薰衣草油稀釋5倍后平分裝入4個開口玻璃瓶，按試驗設(shè)計所要求的烘烤階段將玻璃瓶懸掛于烤房底棚四周，懸掛高度距烤房地面0.6 m。各處理烘烤工藝按三段式烘烤工藝進行。烘烤結(jié)束、回潮后，每個烤房下、中、上位置的煙竿單獨標(biāo)記、分級，各取C3F煙葉樣品1.0 kg，制成混合樣，各處理3次重復(fù)。樣品混勻后，將每片煙葉去除葉尖和葉基部各1/3部分后沿主脈一分為二，一半煙葉除去主葉脈后測其化學(xué)物質(zhì)；另一半煙葉切絲混勻卷煙作為評吸樣品[11]。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 致香成分的提取及分析 樣品處理及致香成分提取與GC/MS分析條件參考文獻[12]中的方法進行。

1.3.2 煙葉評吸鑒定 將各處理煙葉切絲后卷制成標(biāo)準(zhǔn)煙支，經(jīng)過平衡水分后，由紅云紅河煙草(集團)有限責(zé)任公司9位評吸專家按GB/T 5606.4-2005《卷煙感官技術(shù)要求》進行感官質(zhì)量評吸，并依云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心單體煙葉感官質(zhì)量評吸表對香韻(滿分35分，即清香5分、焦香5分、甜香5分、干草香5分、烘烤香5分、果香5分、其它5分)、香氣特征(滿分55分，即愉悅性10分、香氣量10分、透發(fā)性5分、細膩5分、綿延5分、甜度10分、雜氣10分)、煙氣特征(滿分35分，即濃度10分、勁頭5分、柔潤5分、成團5分、刺激性10分)、口感特征(滿分20分，即干凈度10分、津潤感5分、回味5分)進行評分。

表1 薰衣草油不同添加時間

表2 不同處理烤后煙葉苯丙氨酸類致香物質(zhì)的含量

注:同行不同小寫字母表示差異達0.05顯著水平；下同。

Notes:Different lowercase in the same line meant significant difference(P<0.05); The same was below.

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2010、SPSS 17.0進行數(shù)據(jù)整理和分析；選用Duncan，s法進行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 薰衣草油不同時間添加對烤煙苯丙氨酸類致香成分含量的影響

由表2可知，T1、T2和T6處理苯丙氨酸類致香物質(zhì)總含量均高于對照，其中T6處理顯著高于對照。對各物質(zhì)含量進行分析可知，苯甲醛含量7個處理間無明顯差異；吲哚和鄰苯二甲酸二丁酯含量各處理與對照相比無明顯差異；苯甲醇和苯乙醇含量T6處理最高且顯著高于對照，苯乙醛含量T5處理最高。綜合來看，在烘烤的干筋初期(T6)添加薰衣草(精油)有利于苯丙氨酸類致香物質(zhì)的形成和積累；在點火時(T1)、變黃初期(T2)添加薰衣草(精油)烤后煙葉苯丙氨酸類致香物質(zhì)略高于對照，但差異不顯著；在變黃中期(T3)、定色初期(T4)及定色中期(T5)添加薰衣草(精油)對苯丙氨酸類致香物質(zhì)的形成和積累影響不大。

2.2 薰衣草油不同時間添加對烤煙美拉德反應(yīng)產(chǎn)物含量的影響

由表3可知，美拉德反應(yīng)產(chǎn)物總含量7個處理間無明顯差異，其中T4處理最高，T6處理最低。1-戊烯-3-酮、吡啶、糠醛、1-(2-呋喃基)-乙酮、5-甲基糠醛含量各處理間無明顯差異；3-甲基-1-丁醇、面包酮、2-吡啶甲醛、1H-吡咯-2-甲醛、1-(1H-吡咯-2-基)-乙酮、2,3-二氫苯并呋喃含量T4處理最高。綜合來看，在烘烤不同階段添加薰衣草(精油)對烤煙美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的積累和形成無明顯影響。

2.3 薰衣草油不同時間添加對烤煙類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物含量的影響

由表4可知，試驗各處理類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物總含量均高于對照，其中T2、T4、T5、T6處理顯著高于對照。從各物質(zhì)含量看，2-環(huán)戊烯-1,4-二酮和二氫獼猴桃內(nèi)酯含量各處理間無明顯差異；2,4-庚二烯醛A和2,4-庚二烯醛B含量T3處理最高，氧化異佛爾酮+未知物、金合歡基丙酮B含量T4含量最高，藏花醛、3-氧代-α-紫羅蘭醇含量T2處理最高，β-大馬酮含量T1處理最高，其它類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物均是T6處理最高。綜合來看，在烘烤不同階段添加薰衣草(精油)對烤煙類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物的積累和形成均有利，其中在變黃初期(T2)、定色初期(T4)、定色中期(T5)和干筋初期(T6)添加效果較顯著。

表3 不同處理烤后煙葉美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的含量

表4 不同處理烤后煙葉類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物的含量

2.4 薰衣草油不同時間添加對烤煙西柏烷類降解產(chǎn)物含量的影響

由表5可知，西柏烷類降解產(chǎn)物總含量對照最高，T1處理最低，其中T1、T2處理含量顯著低于對照，其它處理與對照相比無顯著性差異。丁內(nèi)酯含量7個處理間無明顯差異；芳樟醇含量T6處理最高且T3、T4、T5、T6處理顯著高于對照；茄酮含量T1和T2處理顯著低于對照，其它處理與對照無明顯差異；茄那士酮含量T5處理最高且T5、T6處理顯著高于對照；植醇含量各處理與對照相比無明顯差異；西柏三烯二醇含量對照最高，T1處理最低，其中T1、T2、T5處理含量顯著低于對照，其它處理與對照無明顯差異。綜合來看，在烘烤點火時、變黃初期添加薰衣草(精油)不利于西柏烷類降解產(chǎn)物的形成和積累，而在烘烤其它階段添加薰衣草(精油)對西柏烷類降解產(chǎn)物的形成和積累無明顯影響。

2.5 薰衣草油不同時間添加對烤煙類酯類降解產(chǎn)物含量的影響

由表6可知，類酯類降解產(chǎn)物總含量除T6處理顯著低于對照外，其它處理與對照相比無明顯差異，其中T4處理總含量略高于對照。棕櫚酸含量7個處理間無顯著性差異；壬醛含量T3處理最高，T6處理最低；2,6-壬二烯醛、十四醛、棕櫚酸乙酯含量T2處理最高；寸拜醇、亞麻酸甲酯含量T4處理最高。綜合來看，在烘烤的干筋初期添加薰衣草(精油)不利于類酯類降解產(chǎn)物的形成和積累，而在烘烤其它階段添加薰衣草(精油)對類酯類降解產(chǎn)物的形成和積累無明顯影響。

表5 不同處理烤后煙葉西柏烷類降解產(chǎn)物的含量

表6 不同處理烤后煙葉類酯類降解產(chǎn)物的含量

2.6 薰衣草油不同時間添加對烤煙其他致香成分含量和致香成分總量的影響

由表7可知，各處理烤后煙葉新植二烯和致香物質(zhì)總含量與對照相比無顯著性差異，其中T3處理新植二烯和致香物質(zhì)總含量高于其他處理，其次為T2處理。其他致香物質(zhì)中2-戊基呋喃、2-甲氧基-苯酚含量T2處理顯著高于其他處理，肉豆蔻酸甲酯、肉豆蔻酸T3處理顯著性高于對照。綜合來看，在干筋期之前添加薰衣草油有利于新植二烯的形成與積累，烤后煙葉致香物質(zhì)總含量高于對照。

2.7 薰衣草油不同時間添加對烤煙感官評吸質(zhì)量的影響

從感官評吸結(jié)果看，烘烤過程中不同時期添加薰衣草(精油)有利于提升烤后煙葉感官質(zhì)量。在變黃中期(T3)添加薰衣草(精油)烤后煙葉清香較好、香氣細膩、雜氣少、刺激性低、口腔殘留較少、津潤感和余味較好，感官評吸質(zhì)量得分最高；在變黃初期(T2)添加薰衣草(精油)烤后煙葉感官評吸質(zhì)量得分低于T3處理；在定色初期(T4)和定色中期(T5)添加薰衣草(精油)烤后煙葉感官評吸質(zhì)量得分一樣，均低于T2和T3處理。綜合來看，在變黃中期添加薰衣草(精油)效果最好，其次為變黃初期，而在變黃期過后添加薰衣草(精油)其作用效果越來越差(表8)。

3 討 論

煙草香味是評價和衡量煙草質(zhì)量的重要指標(biāo)，煙草致香物質(zhì)的含量與種類直接決定著煙草的香氣與吃味。新植二烯是葉綠素降解產(chǎn)物，是烤煙致香物質(zhì)中含量最高、最重要的香氣成分[13]，其本身具有清香或青果香，微有涼香[14]，能進一步分解轉(zhuǎn)化為具有清香氣息的植物呋喃，增進烤煙的香吃味[15]。

表7 不同處理烤后煙葉其他致香成分含量和致香物質(zhì)總量

表8 不同處理烤后煙葉感官評吸質(zhì)量得分

類胡蘿卜素的降解產(chǎn)物是形成烤煙高雅、細膩、清新香氣的主要成分[13]，對烤煙的香氣有較大貢獻。從試驗結(jié)果看，在煙葉烘烤干筋期之前添加薰衣草油有利于新植二烯的形成與積累，烤后煙葉致香物質(zhì)總量稍高于對照，但無顯著性差異；其中在變黃中期添加薰衣草油烤后煙葉新植二烯含量和致香物質(zhì)總量相對最高，其次為變黃初期。另外，在烘烤不同時期添加薰衣草油有利于類胡蘿卡素降解產(chǎn)物的形成與積累，但對苯丙氨酸類致香物質(zhì)、美拉德反應(yīng)產(chǎn)物、西柏烷類降解產(chǎn)物和類酯類降解產(chǎn)物的形成與積累無明顯促進作用。感官質(zhì)量方面，烘烤中添加薰衣草油的各處理烤后煙葉感官評吸質(zhì)量得分均有不同程度的提升，在變黃中期添加薰衣草油烤后煙葉感官評吸質(zhì)量最好，其次為變黃初期，而在變黃期過后添加薰衣草油對烤后煙葉感官質(zhì)量的影響越來越弱。

煙葉和煙氣的香味是多種具有特色香味特征的香氣成分共同作用的結(jié)果，煙葉烘烤是促使煙葉內(nèi)香氣前體物分解轉(zhuǎn)化，形成更多香氣物質(zhì)的烤香過程[16]。煙葉許多化學(xué)成分與香氣的形成有關(guān)，有些成分雖然含量較低，但對煙葉香氣的形成有著重要影響，同時烘烤進程的推移和烘烤條件的不同，直接影響著煙葉香氣成分的消長變化。一般認(rèn)為，煙葉在烘烤中香氣成分變化的基本規(guī)律表現(xiàn)為在變黃階段通過生理生化變化，使煙葉中的大分子物質(zhì)如淀粉、蛋白質(zhì)、葉綠素等分解轉(zhuǎn)化，形成香氣原始物質(zhì)；在定色階段香氣原始物質(zhì)發(fā)生縮合形成香氣物質(zhì)；在干筋階段的高溫條件下部分香氣成分則發(fā)生分解[17]。筆者推測，烘烤過程中添加薰衣草油改變了烤房內(nèi)部氣體環(huán)境，在煙葉進行生理生化反應(yīng)時，薰衣草油的揮發(fā)性成分改變了煙葉內(nèi)部化學(xué)成分的平衡，促進或抑制了某些化學(xué)物質(zhì)的降解與轉(zhuǎn)化，而這種影響在變黃期和定色前期由于煙葉內(nèi)部生化反應(yīng)強烈而相對較明顯；同時薰衣草油本身的致香成分或進入煙葉內(nèi)部或吸附于表面，對煙葉起到一定的調(diào)香作用，致使烤后煙葉致香成分發(fā)生變化，感官評吸質(zhì)量提高。

4 結(jié) 論

煙葉烘烤添加薰衣草油對烤后煙葉致香成分和感官質(zhì)量均有一定的影響，但不同時期添加對烤后煙葉致香成分和感官質(zhì)量的影響不同；在煙葉烘烤的變黃期和定色期添加薰衣草油有利于新植二烯的形成與積累，烤后煙葉致香物質(zhì)總含量增加。在煙葉烘烤的變黃中期添加薰衣草油烤后煙葉感官評吸質(zhì)量最好，其次為變黃初期，而在變黃期過后添加薰衣草油對烤后煙葉感官質(zhì)量的影響越來越弱。