鮮煙葉與煙花同烤對烤后煙葉質(zhì)量的影響

孫福山，周平,2，王松峰，鄭福瑞，楊建春，高憲輝，張燁,2，劉亞軍

1 農(nóng)業(yè)部煙草類作物質(zhì)量控制重點開放實驗室，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所，青島科苑經(jīng)四路11號，266101；

2 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究生院，100081；

3 四川省煙草公司涼山州公司，西昌 615000；

4 四川省煙草公司攀枝花市公司，攀枝花 610072；

5 云南省煙草煙葉公司，昆明 653100；

6 山東中煙工業(yè)有限公司青島卷煙廠，青島 266100

隨著卷煙工業(yè)對煙葉原料質(zhì)量要求的提高，在保持煙葉質(zhì)量風(fēng)格穩(wěn)定的同時增加其致香物質(zhì)的含量，是煙草行業(yè)發(fā)展的趨勢，即增加煙葉本香是當(dāng)前煙草行業(yè)研究的熱點[1-2]。煙葉烘烤過程中是葉內(nèi)致香前體物大量降解轉(zhuǎn)化形成致香物質(zhì)的過程，目前關(guān)于提高煙葉中致香物質(zhì)的研究已有大量報道[3-6]，通過優(yōu)化烘烤工藝和改善烘烤設(shè)備來提高煙葉中致香物質(zhì)含量[7-8]，后續(xù)加工通過微生物發(fā)酵來誘香增質(zhì)[9-10]，添加香精香料醇化增香[11]，也有通過添加外源香料植物或潛香植物器官來調(diào)香[12]，這些方面都取得了一定的研究進(jìn)展和應(yīng)用效果。通過利用香料植物增加煙葉本香物質(zhì)的報道研究較少，許春平[13]等研究表明煙草的花蕾中含有大量與煙葉本香一致的致香物質(zhì)，如糖類、氨基酸、酸類、醇類、醛類、酮類和萜烯類等，利用花蕾作原料通過美拉德反應(yīng)，可制備出34種揮發(fā)性香氣成分，而且始花期比盛花期的煙花致香物質(zhì)揮發(fā)較少，含量最為豐富，同時孫福山[14]等初步研究表明煙葉在烘烤的過程中加入煙花同烤可改善提高烤后煙的感官質(zhì)量。

前人只是在烘烤過程中加入香料植物同烤，發(fā)現(xiàn)評吸結(jié)果有差異，但缺乏系統(tǒng)的質(zhì)量評價研究。鑒于此，本文通過研究葉花同烤與常規(guī)烤后煙葉經(jīng)濟性狀、外觀質(zhì)量、感官質(zhì)量、常規(guī)化學(xué)成分含量、致香物質(zhì)含量的差異，研究加入煙花同烤對煙葉質(zhì)量的影響。為煙葉烘烤調(diào)香開辟新途徑提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2016年在四川省涼山州西昌市中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院西南實驗基地進(jìn)行，選取肥力中等的試驗田，供試烤煙品種為當(dāng)?shù)刂髟云贩N云煙85，行距1.2 m，株距0.5 m，按照優(yōu)質(zhì)煙生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行栽培管理，選取煙株長勢均勻、成熟度一致的中部煙葉（9-11葉位）。煙花采用同一田塊移栽期推遲2周的煙株，且不打頂抹杈，留始花期的煙花采摘備用，試驗烤房為氣流上升式試驗電熱溫濕度自控密集烤房（1.9m×1.35m×1.4m），每烤房裝10夾煙，每夾鮮煙重12 kg，每烤房120 kg。

1.2 試驗設(shè)計

試驗處理。A：煙花與煙葉同烤，即按常規(guī)裝煙時且在葉尖下方掛裝煙花同烤，選取始花期鮮煙花12 kg，即鮮煙葉與煙花重量比例10/1（同專利CN105077549A）；B：煙葉常規(guī)烘烤，即煙葉按常規(guī)烘烤不加煙花作為對照。每個處理1個試驗烤房，重復(fù)3次。烘烤工藝均采用五段五對應(yīng)模式[15]，即變片、凋萎、變筋、干片和干筋5個時期。

每處理烤前取鮮煙葉30片和鮮煙花1.0 kg，分別立即放于105 ℃烘箱中殺青20min后，60 ℃下烘至恒重，研磨過60目篩，留存用于常規(guī)化學(xué)成分和致香物質(zhì)檢測；取烤后煙花200 g樣品，同樣60 ℃下烘干、研磨、留存檢測。烤后煙葉每個處理烤房選2夾有代表性的煙葉進(jìn)行分級取樣，選取C3F煙葉各1.0 kg，對整體進(jìn)行外觀鑒定后，剔除主脈切絲，取200 g直接放入60 ℃烘箱中烘至恒重，研磨成粉狀過60目篩，用于檢測常規(guī)化學(xué)成分和致香物質(zhì)，其它的煙絲分別卷制，進(jìn)行感官質(zhì)量評價。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 分級和外觀鑒定

按烤煙分級的國標(biāo)（GB2635—92）分別進(jìn)行分級，稱重并計算各等級煙葉的比例及經(jīng)濟性狀；選取烤后煙C3F按照顏色、成熟度、結(jié)構(gòu)、身份、油分和色度，由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所專家組按國標(biāo)評鑒。

1.3.2 常規(guī)化學(xué)成分

總糖和還原糖的測定采用YC/T 159—2002方法，煙堿的測定采用YC/T 160—2002方法，總氮的測定采用YC/T 161—2002方法，淀粉的測定采用YC/T 216—2007方法。

1.3.3 致香物質(zhì)

用氣/質(zhì)聯(lián)用儀Agilent GC/MS，參考廖和明等[15]的方法進(jìn)行致香物質(zhì)含量的測定，按煙葉香氣前體物分為類胡蘿卜素降解產(chǎn)物、美拉德反應(yīng)產(chǎn)物、苯丙氨酸降解物類、類西柏烷類、新植二烯和其他類中性致香物質(zhì)。

1.3.4 感官質(zhì)量

香型、勁頭、濃度、香氣量、香氣質(zhì)、雜氣、余味、刺激性、燃燒性和灰色采用《煙草及其煙草制品感官評價方法》（YC/T 138—1998），由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所評吸委員會組織7名具有資質(zhì)的感官評吸專家鑒評；香韻風(fēng)格特征采用《煙葉質(zhì)量風(fēng)格特色感官評價方法》，由上海煙草集團(tuán)有限責(zé)任公司技術(shù)中心評吸專家鑒評。

1.4 統(tǒng)計分析

實驗數(shù)據(jù)采用Excel2007和SAS9.2等軟件進(jìn)行分析，并用Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果分析

2.1 葉花同烤對煙葉經(jīng)濟性狀的影響

表1 葉花同烤對烤后煙葉經(jīng)濟性狀的影響Tab.1 Effects of tobacco leaves and flower buds during curing in the same bulk-barn on economical characters

由表1可知，與常規(guī)烘烤相比，葉花同烤對煙葉的經(jīng)濟性狀有一定的影響。其中，上等煙比例兩處理間差異達(dá)到顯著水平，提高了3.26個百分點；而其他處理均無顯著差異。

表2 葉花同烤對烤后煙葉外觀質(zhì)量的影響Tab.2 Effects of tobacco leaves and flower buds during curing in the same bulk-barn on appearance quality

2.2 葉花同烤對煙葉外觀質(zhì)量的影響

由表2可知，與常規(guī)烘烤相比，葉花同烤后對煙葉的整體外觀質(zhì)量影響不大，其中油分有所增加，而顏色、成熟度、身份、色度和結(jié)構(gòu)無差異，說明葉花同烤對煙葉整體外觀質(zhì)量的影響不明顯。

2.3 葉花同烤對煙葉感官質(zhì)量的影響

由表3可知，烤煙葉花同烤對烤后煙葉感官質(zhì)量有一定的影響，與常規(guī)烘烤煙葉相比，葉花同烤感官質(zhì)量總得分達(dá)到極顯著差異，得分提高了2.90分，整體質(zhì)量提高了一個檔次。其中煙葉香氣質(zhì)、余味和雜氣達(dá)到極顯著差異，分別提高了0.54分、 1.08分和0.75分；香氣量表現(xiàn)出顯著性差異，提高0.38分；濃度更趨于中等，而燃燒性、刺激性和灰色基本無差異。說明葉花同烤顯著地提高了烤后煙葉的香氣質(zhì)和香氣量，改善余味，減少雜氣，從而提高感官質(zhì)量水平。

2.4 葉花同烤對煙葉香韻風(fēng)格特征的影響

表4 葉花同烤對煙葉香韻風(fēng)格特征的影響Tab.4 Effect of tobacco leaves and flower buds during curing in the same bulk-barn on aroma style characteristics

由表4可知，烤煙葉花同烤對烤后煙葉香韻風(fēng)格特征和強度都有一定的影響。與常規(guī)烘烤相比，葉花同烤后煙葉香韻中干草香、清甜香和辛香均有所增強，分別提高了0.25分、0.42分和0.17分，其中清甜香更加彰顯；而正甜香、焦甜香、青香、木香和焦香均有所減弱，分別減少了0.04分、0.25分、0.33分、0.16分和0.75分，焦香更加減弱。說明烤煙葉花同烤有利于改善烤后煙葉香韻風(fēng)格特征和彰顯度。

2.5 烤煙葉花同烤對化學(xué)成分的影響

2.5.1 烤后煙葉常規(guī)化學(xué)成分含量差異

表5 葉花同烤對烤后煙葉常規(guī)化學(xué)成分的影響Tab.5 Effects of tobacco leaves and flower buds during curing in the same bulk-barn on conventional chemical

由表5可知，不同處理烤后煙葉常規(guī)化學(xué)成分含量和比值差異不顯著。但與常規(guī)烘烤處理后的煙葉相比，葉花同烤后煙葉有提高還原糖含量和降低淀粉含量的趨勢，糖堿比更趨適宜。表明葉花同烤對烤后煙葉化學(xué)成分含量和協(xié)調(diào)性有一定的影響。

2.5.2 烘烤對煙葉和煙花中致香物質(zhì)含量的影響

對烘烤前后的煙花和煙葉分別取樣檢測其致香物質(zhì)含量，得到五大類致香物質(zhì)，對其采用Duncan多復(fù)極差進(jìn)行方差分析。

表6 烘烤對煙葉和煙花中致香物質(zhì)含量的影響Tab.6 The Effect of curing on the content of aroma substances in tobacco leaves and flower buds μg·g-1

續(xù)表6

由表6可知，與常規(guī)烘烤相比，除其他致香物質(zhì)類，煙葉致香物質(zhì)種類和含量均有到顯著提高，其中類胡蘿卜素類、美拉德反應(yīng)產(chǎn)物類、新植二烯和致香物質(zhì)的總量有極顯著提高。葉花同烤煙葉致香物質(zhì)總量提高了235.38 μg·g-1，其中新植二烯提高了196.12μg·g-1，不計新植二烯其總量提高了 39.26 μg·g-1，其次為類胡蘿卜素和美拉德反應(yīng)產(chǎn)物含量，分別提高了 15.8 μg·g-1和 11.3 μg·g-1。同時，在烘烤前后煙花類胡蘿卜素類、西柏烷類、美拉德反應(yīng)產(chǎn)物類、新植二新含量極顯著減少。說明加入煙花同烤主要是煙葉類胡蘿卜素類、西柏烷類、美拉德反應(yīng)產(chǎn)物和新植二烯的含量降低而有利于提高了致香物質(zhì)的總量。

由表6也可看出，各類致香物質(zhì)成分含量也有一定差異。與常規(guī)烘烤相比，葉花同烤煙葉類胡蘿卜素類中β-大馬酮和二氫獼猴桃內(nèi)酯的含量極顯著提高，分別提高 4.3 μg·g-1和 1.0 μg·g-1；芳樟醇、香葉基丙酮、巨豆三烯酮類和3-羥基-β-二氫大馬酮的含量顯著提高，分別提高達(dá)到 0.20 μg·g-1、0.49 μg·g-1、3.4 μg·g-1和0.64 μg·g-1。而且這些致香物質(zhì)在煙花中烘烤后的含量均極顯著低于烘烤前的含量。其他致香物質(zhì)的含量也略有提高，但差異不顯著。苯丙氨酸類物質(zhì)中只有苯甲醇含量顯著提高，其他有所提高，但差異不顯著。而烤后煙花中苯甲醇和苯乙醇含量均極顯著提高，分別提高了 2.58 μg·g-1和 3.13 μg·g-1，其他無顯著差異。西柏烷類物質(zhì)中茄酮含量顯著提高了8.42μg·g-1，而烤后煙花極顯著降低了 32.34μg·g-1。美拉德反應(yīng)產(chǎn)物中糠醛、2-乙酰呋喃、5-甲基糠醛、3,4-二甲基-2,5-呋喃二酮含量極顯著提高，且煙花中這些致香物質(zhì)含量在經(jīng)烘烤后極顯著降低。其他致香物質(zhì)中僅β-環(huán)檸檬醛顯著提高。新植二烯含量極顯著提高了196.12μg·g-1，而烤后煙花中新植二烯的含量極顯著降低了 43.17 μg·g-1。

總之，葉花同烤的煙葉中芳樟醇、β-大馬酮、香葉基丙酮、二氫獼猴桃內(nèi)酯、巨豆三烯酮類、3-羥基-β-二氫大馬酮、苯甲醇、茄酮、糠醛、2-乙酰呋喃、5-甲基糠醛、3,4-二甲基-2,5-呋喃二酮、β-環(huán)檸檬醛和新植二烯14含量顯著提高，其中β-環(huán)檸檬醛只有在加入煙花同烤后新生成的物質(zhì)，同時，發(fā)現(xiàn)烤后煙花中這些致香物質(zhì)除苯甲醇顯著增加，其它顯著減少。說明煙葉中這些致香物質(zhì)含量增加主要與煙花中這些致香物質(zhì)煙花經(jīng)烘烤后減少有關(guān)。

3 討論

葉花同烤可以有效提高烤后煙葉的感官質(zhì)量和部分致香物質(zhì)的含量，這與曹建敏等研究的煙葉感官質(zhì)量與大部分致香物質(zhì)間存在顯著相關(guān)關(guān)系這一結(jié)論一致[17-18]。加入煙花同烤后煙葉中含量增加的物質(zhì)有芳樟醇、β-大馬酮、香葉基丙酮、二氫獼猴桃內(nèi)酯、巨豆三烯酮類、3-羥基-β-二氫大馬酮、茄酮、糠醛、5-甲基糠醛、β-環(huán)檸檬醛、3,4-二甲基-2,5-呋喃二酮和新植二烯，同時煙花中這些物質(zhì)在烘烤后含量減少，兩者存在對應(yīng)關(guān)系。

可以發(fā)現(xiàn)其中大部分都是酮和醛類的物質(zhì)，醛和酮屬于羰基化合物，羰基化合物對煙草的質(zhì)量和香味都有重要的影響，也是煙葉精油的主要成分之一[19]；少數(shù)醇、酯和烯類物質(zhì)，都具有較強的揮發(fā)性的香味物質(zhì)[20]。葉花同烤后煙葉中這些物質(zhì)含量的增加對感官質(zhì)量都起到一定的積極作用，進(jìn)一步印證了本文試驗的結(jié)果?？竞鬅熑~和煙花中苯丙氨酸類和其他類致香物質(zhì)的含量均高于烘烤前。本文重點探討了致香物質(zhì)的變化對增香的影響機理，而對外觀和主要化學(xué)成分影響不大，未進(jìn)行深入討論。在烘烤過程中煙葉和煙花中的其他類致香物質(zhì)分解轉(zhuǎn)化形成也需要進(jìn)一步深入探究。因此，煙花調(diào)香、增香理論也是下一步深入研究的重點。

本研究表明烤煙葉花同烤煙花加入適宜時期和用量有待進(jìn)一步研究，而煙花在烘烤中提高烤后煙葉致香物質(zhì)的作用機理尚需進(jìn)一步研究。另外，在煙葉烘烤實際中，一般在烘烤中部上部葉的時候，煙田已沒有煙花，如直接用煙花烘烤調(diào)香，可配套生產(chǎn)專用煙花，如栽期調(diào)節(jié)；或在打頂時用去除煙花提取液，研究煙花提取液進(jìn)行烘烤調(diào)香技術(shù)，等等。

4 結(jié)論

烤煙葉花同烤對烤后煙葉的外觀質(zhì)量和常規(guī)化學(xué)成分含量影響不大，但可顯著提高上等煙比例，有利于改善感官質(zhì)量香吃味和香韻風(fēng)格特色，提高整體感官質(zhì)量檔次，增加豐富致香物質(zhì)。