不同濕球溫度對中部煙葉烘烤質(zhì)量的影響

李昱霖 胡蓉花 韓助君 李小勇 沈雪婷 潘瑞朋 肖子康 段史江

摘 ? ?要：為了進(jìn)一步降低江西吉安煙區(qū)烤后煙葉的光滑僵硬煙比例，促進(jìn)煙葉內(nèi)部物質(zhì)轉(zhuǎn)化協(xié)調(diào)，提高烘烤質(zhì)量。以‘云煙87為試驗材料，設(shè)置3組不同濕球溫度對其進(jìn)行處理（T1為變黃期中濕，定色期低濕烘烤工藝;T2為同步預(yù)熱低濕變黃烘烤工藝;CK為傳統(tǒng)三段式烘烤工藝），分析烘烤工藝對烤后中部煙葉的各項指標(biāo)的影響。結(jié)果表明：T2處理（干球溫度38 ℃/濕球溫度前期37 ℃，后期35 ℃;干球溫度42 ℃/濕球溫度37 ℃;干球溫度48 ℃，濕球溫度38 ℃）烤后煙葉外觀質(zhì)量最好;主要經(jīng)濟(jì)性狀，上等煙比例，中上等煙比例最高;化學(xué)成分，煙堿、總氮、鉀含量較協(xié)調(diào);香氣物質(zhì)，煙葉中的苯丙氨酸類香氣物質(zhì)總量較另外兩個烘烤工藝有顯著提高，香氣物質(zhì)總量無顯著提高;感官評吸質(zhì)量，香氣質(zhì)、燃燒性、灰分、使用價值均較CK有顯著改善。T1次之;CK較差?？傊?，利用同步預(yù)熱低濕變黃烘烤工藝對江西吉安煙葉進(jìn)行烘烤，對煙葉的各個評價指標(biāo)均有不同程度的改善，應(yīng)優(yōu)選同步預(yù)熱低濕變黃烘烤工藝。

關(guān)鍵詞：烤煙;光滑僵硬煙;烘烤質(zhì)量;濕球溫度;中部煙葉

中圖分類號：S572 ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2019.11.007

Abstract：In order to further reduce the proportion of smooth and rigid tobacco in the roasted tobacco leaves in Ji'an tobacco-growing area of Jiangxi， promote the coordination of material conversion inside the tobacco leaves and improve the baking quality， taking ‘Yunyan 87 as the experimental material， three sets of different wet bulb temperatures were setted（T1： yellowing period， wet period， fixed color period， low-humidity baking process; T2： synchronous preheating， low-humidity yellow baking process; CK： traditional three segmental baking process）， the effect of baking process on various indexes of roasted central tobacco were analyzed. Results showed that T2 treatment（dry bulb temperature 38 ℃/ wet bulb temperature pre-37 ℃， late 35 ℃; dry bulb temperature 42 ℃/ wet bulb temperature 37 ℃; dry bulb temperature 48 ℃， wet bulb temperature 38 ℃）， had the best appearance quality of roasted tobacco leaves; main economic traits， the proportion of superior smoke， medium and upper-class smoke was the highest; chemical composition， nicotine， total nitrogen， potassium content was more harmonious; aroma substances， the total amount of phenylalanine aroma substances in tobacco leaves comparing with two sther baking process was significantly improved， and the total amount of aroma substances was not significantly improved; the quality of sensory evaluation， aroma quality， flammability， ash， and use value were significantly improved compared with CK. T1 was second; CK was poor. The simultaneous preheating and low-humidity yellow baking process was used to bake the tobacco leaves of Ji'an， Jiangxi Province， and the evaluation indexes of tobacco leaves were improved to different extents. The simultaneous preheating and low-humidity yellow baking process should be preferred.

Key words： roasted tobacco; smooth and rigid tobacco; baking quality; wet bulb temperature; middle tobacco leaves

烘烤環(huán)節(jié)是整個煙葉生產(chǎn)流程中畫龍點睛的一筆，田間所收獲的煙葉只有經(jīng)過烘烤才擁有可用性，從而展現(xiàn)煙葉的外觀質(zhì)量和內(nèi)在品質(zhì)。烘烤過程中的溫度和濕度在很大程度上影響了煙葉的變黃與失水的協(xié)調(diào)性，進(jìn)而影響到烤后煙葉的質(zhì)量[1-4]。

前人對于煙草的烘烤工藝已進(jìn)行了大量研究，國內(nèi)外的烘烤技術(shù)也相當(dāng)成熟[5-9]。李傳玉等[10]研究了不同烘烤條件對煙葉外觀質(zhì)量的影響，結(jié)果表明，在低濕變黃和緩慢升溫定色的烘烤條件下，煙葉的顏色在烘烤后光澤更亮，能顯著提高煙葉外觀質(zhì)量。韓錦峰等[11]研究了煙草中多酚氧化酶的酶學(xué)特性發(fā)現(xiàn)，在45～60 ℃的溫度范圍內(nèi)，即使是含有較高水分的新鮮煙葉，一旦環(huán)境的相對濕度低于60%，且變黃末期煙葉的煙葉失水量在50%以上，棕色化反應(yīng)不會發(fā)生。艾復(fù)清等[12]研究認(rèn)為，把變黃溫度控制在37～39 ℃、相對的濕度控制到83.7%～90%時，煙葉的香味得分比較高。王凌等[13]對烘烤溫、濕度對煙葉香氣物質(zhì)的影響進(jìn)行研究，認(rèn)為相對于高溫、高濕而言，低溫、低濕變黃對香氣前體物質(zhì)生成和積累更加有利，烤后煙中的致香物質(zhì)種類更多。但是由于在不同生長環(huán)境中所種植出的煙草的烘烤特性不同，近年來江西吉安煙區(qū)生產(chǎn)的煙葉在烘烤時變黃速度與失水速度不協(xié)調(diào)，經(jīng)過傳統(tǒng)三段式烘烤的煙葉容易出現(xiàn)烤后顏色淡，結(jié)構(gòu)緊密，光滑等現(xiàn)象，難以達(dá)到當(dāng)?shù)鼐頍熎髽I(yè)的原料標(biāo)準(zhǔn)。因此，促進(jìn)煙葉內(nèi)部物質(zhì)轉(zhuǎn)化協(xié)調(diào)，提高煙葉質(zhì)量，已成為當(dāng)務(wù)之急。本研究以‘云煙87為研究對象，并以傳統(tǒng)三段式烘烤為對照，探討不同濕球溫度對其中部煙葉烤后質(zhì)量的影響，旨在為提高當(dāng)?shù)責(zé)煵葜胁咳~的可用性提供一定的理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

1.1.1 試驗地點 江西省吉安市峽江縣硯溪鎮(zhèn)。

1.1.2 供試煙葉 煙草種植品種‘云煙87，供試煙田土壤肥力中等，供試烤煙營養(yǎng)水平正常，長勢一致。

1.1.3 供試烤房 供試烤房為氣流下降式密集烤房，烤房規(guī)格為2.80 m × 8.00 m。每座烤房烘烤面積為1～1.2 hm2，另選一座密集烤房按照“一類一曲”線烘烤作對照。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設(shè)計 根據(jù)煙葉調(diào)制過程中的溫度、濕度以及時間對煙葉變黃失水程度的影響，設(shè)3組烘烤工藝參數(shù)組合：T1：變黃期中濕，定色期低濕;T2：同步預(yù)熱低濕變黃;CK：傳統(tǒng)三段式烘烤（表1～2），且每個處理進(jìn)行三次重復(fù)。T1和T2均是從傳統(tǒng)三段式烘烤工藝中延伸所得來的，對濕球溫度作出了改善，其總體烘烤流程與傳統(tǒng)三段式烘烤相同。

1.2.2 樣品選擇 煙葉成熟時，選擇同一部位、同一成熟度的中部葉，進(jìn)行3種不同工藝參數(shù)組合調(diào)制試驗。鮮煙分類后均勻編桿，確保每桿煙葉品質(zhì)均勻一致，每處理選取有代表性的煙桿標(biāo)記10桿（統(tǒng)一每桿葉片數(shù)并去皮稱質(zhì)量，上中下三棚中間分別掛3桿。另外一桿掛在中層，靠近煙門往內(nèi)第4桿的位置，用于烘烤過程取樣）。并在烘烤結(jié)束后，對樣品進(jìn)行各項指標(biāo)的分析與統(tǒng)計。

1.2.3 測定項目 （1） 外觀質(zhì)量。從顏色、成熟度、結(jié)構(gòu)、身份、油分，色度這6項烤煙外觀質(zhì)量評價指標(biāo)進(jìn)行評價[14]。

（2） 主要經(jīng)濟(jì)性狀。測試內(nèi)容包括單葉質(zhì)量（g /片）、上等煙比例（%）、中上等煙比例（%）、橘黃煙比例（%）、檸檬黃煙比例（%）、青筋煙比例（%）、葉基光滑比例（%）。

（3） 常規(guī)化學(xué)成分。試樣的制備采用烘箱法，其化學(xué)成分含量由河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司通過近紅外光譜法檢測[15]，對煙樣中所含的蛋白質(zhì)、煙堿、總氮、鉀、氯、還原糖和總糖的含量進(jìn)行測定。

（4） 香氣物質(zhì)提取及定性定量分析。煙葉樣品除去主脈后，粉碎過0.3 mm的篩子，將其通過蒸餾萃取的方法提取出煙葉中的致香成分，隨后將萃取液用適量無水硫酸鈉干燥后濃縮至1 mL。濃縮液由河南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院檢測香氣成分[16]。

（5）煙葉評吸鑒定。各處理煙葉分別切絲并卷制成單料煙支，經(jīng)過挑選，平衡水分后，由河南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院組織評吸專家進(jìn)行評吸鑒定，按單料煙9分制評吸方法評分，感官評價指標(biāo)包括香氣質(zhì)、香氣量、濃度、雜氣、勁頭、余味、燃燒性、灰分、使用價值。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同烘烤工藝參數(shù)組合處理后中部煙葉外觀質(zhì)量測定分析

由表3可以看出，T1處理后煙葉組織結(jié)構(gòu)尚疏松，橘黃煙較多，葉片身份適中，油分有，彈性較好，色度稍濃。T2處理后煙葉組織結(jié)構(gòu)疏松，橘黃煙多，葉片身份適中，油分有，彈性好，色度濃，外觀質(zhì)量最好。CK處理后煙葉組織結(jié)構(gòu)稍緊，橘黃煙有，葉片身份薄，稍有油分，色度稍淡。

2.2 不同烘烤工藝參數(shù)組合處理后中部煙葉主要經(jīng)濟(jì)性狀分析

由表4可以看出，單葉質(zhì)量、上等煙比例、中上等煙比例、橘黃煙比例和檸檬黃煙比例，均是T2處理后的煙葉質(zhì)量最高，且對比CK顯著提高了單葉質(zhì)量、上等煙比例、中上等煙比例和橘黃煙比例，顯著降低了青筋煙比例和葉基光滑比例。T1顯著提高了上等煙比例及降低了葉基光滑比例，但中上等煙比例和檸檬黃煙比例相較CK有著顯著下降?？傮w而言，T2處理后的煙葉質(zhì)量最好。

2.3 不同烘烤工藝參數(shù)組合處理后中部煙葉常規(guī)化學(xué)成分分析

由表5可知，T1和T2處理后煙葉的總糖、還原糖、總氮、蛋白質(zhì)均較CK均有所提高，鉀含量較CK分別降低了0.17個百分點和0.07個百分點，但差異均不顯著。而T1處理后煙葉煙堿含量和氯含量較CK顯著提高，但仍在適宜范圍內(nèi)。三個處理的總糖、還原糖均偏高，總氮、煙堿，氯含量和鉀氯比為適宜，蛋白質(zhì)、鉀含量和氮堿比稍低。

2.4 不同烘烤工藝參數(shù)組合處理后中部煙葉香氣物質(zhì)分析

對比分析3組烘烤工藝參數(shù)組合試驗的測定結(jié)果（表6），為了便于分析，將測出的26種香氣物質(zhì)劃分為質(zhì)體色素降解產(chǎn)物、棕色化反應(yīng)產(chǎn)物、苯丙氨酸類、其它類香氣物質(zhì)總量等4類進(jìn)行分析。由表6可知，3種烘烤工藝處理后煙葉中的香氣物質(zhì)總量并無顯著差異。T2處理后煙葉中的苯丙氨酸類香氣物質(zhì)總量較另外兩個烘烤工藝有顯著提高，苯丙氨酸類致香物質(zhì)可以使煙葉散發(fā)果香和清香，且其中的苯甲醇和苯乙醇的揮發(fā)對于增加煙葉的花香味發(fā)揮著重大作用。與CK相比，T1處理后煙葉的質(zhì)體色素降解產(chǎn)物總量和香氣物質(zhì)總含量提高了2.21%和1.53%，但并無顯著差異;而棕色化反應(yīng)產(chǎn)物總量降低了5.87%、苯丙氨酸類總量顯著降低28.37%。

2.5 不同烘烤工藝參數(shù)組合處理后中部煙葉評吸質(zhì)量分析

由表7可以看出，T1處理后煙葉的香氣質(zhì)較好，香氣量較多，濃度較濃，雜氣尚輕，勁頭稍大，余味尚干凈，燃燒性稍好，灰分灰白，且勁頭較CK有顯著改善。T2處理后煙葉的香氣質(zhì)好，香氣量多，濃度較濃，雜氣尚輕，勁頭適中，余味尚干凈，燃燒性較好，灰分白，且香氣質(zhì)、勁頭、燃燒性、灰分較CK有顯著改善。CK處理后煙葉的香氣質(zhì)較好，香氣量較多，濃度較濃，雜氣適中，勁頭較大，余味尚干凈，燃燒性適中，灰分灰白。3個處理中T2的使用價值最高，且較CK有顯著性提高。

3 結(jié)論與討論

3.1 討 論

煙葉的等級質(zhì)量和外觀質(zhì)量直接決定了其經(jīng)濟(jì)價值的大小，而香氣質(zhì)量則是評定煙葉內(nèi)在質(zhì)量的核心指標(biāo)[17]。國內(nèi)外研究普遍認(rèn)為，煙葉成熟和調(diào)制過程是香氣降解、香氣物質(zhì)形成和轉(zhuǎn)化的主要時期，烤煙大部分香氣物質(zhì)在變黃期和定色期形成。高玉珍等[18]研究了不同變黃溫濕度條件對煙葉致香物質(zhì)的影響，結(jié)果表明，當(dāng)干球溫度為38 ℃，相對濕度為85%～88%時，可以提高煙葉中致香物質(zhì)含量，有利于改善煙葉的內(nèi)在品質(zhì)。高遠(yuǎn)等[19]通過主成分分析法建立了煙葉香氣質(zhì)量評價模型，認(rèn)為低溫中濕變黃有利于提高中部葉的香氣質(zhì)量。許威等[20]指出適當(dāng)提高定色前期的濕球溫度，可以加深煙葉的顏色，中部煙葉的外觀質(zhì)量、評吸質(zhì)量和化學(xué)成分評價分值也相應(yīng)提高。曾志三等[21]指出，從兼顧均價和上等煙率的角度以及實際生產(chǎn)操作考慮，烘烤變黃階段的溫度和相對濕度分別恒定在37.5～38 ℃和85.0%～88.0%，即干濕球差1.5～2.0 ℃為宜。除此之外，隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展，其在煙葉生產(chǎn)上有了更加廣闊的應(yīng)用。王桂梅等[22]對密集烤房控制儀進(jìn)行改造，通過對循環(huán)風(fēng)機(jī)和助燃風(fēng)機(jī)的控制，來達(dá)到調(diào)控溫濕度的目的，提高了煙葉的烘烤質(zhì)量;張保全等[23]構(gòu)建了以單片機(jī)、電源模塊和GPRS遠(yuǎn)程通信模塊組成的設(shè)備，無需改造烤房，即可使“云計算”和煙葉烘烤完美結(jié)合，提高了對烘烤溫濕度控制的精度和烘烤質(zhì)量，又降低了勞動強(qiáng)度。

因此，煙葉的烘烤過程是一個受許多因素影響的系統(tǒng)工程，涉及的不僅僅是濕度，只有進(jìn)行多因素組合的優(yōu)化研究，才能更好的應(yīng)用到實際烘烤過程中。本研究結(jié)果表明，變黃期中濕定色期低濕的組合，變黃期干濕差為1.5 ℃，能使烤后煙葉質(zhì)量得到一定的改善，與前人所研究結(jié)論相符合。這可能是因為濕球溫度的提高有利于煙葉發(fā)汗，使煙葉的失水速度與變黃速度相協(xié)調(diào)，讓煙葉在變黃的同時可以變軟。煙葉的變化趨于協(xié)調(diào)，既可以讓煙葉內(nèi)部物質(zhì)轉(zhuǎn)化充分，又可以使其得到及時的固定，從而減少僵硬光滑煙的比例。

采用同步預(yù)熱低濕變黃，同步預(yù)熱可使煙葉中的水分提前排出一部分，隨后干濕差為2 ℃的烤房環(huán)境，能進(jìn)一步使煙葉變黃脫水，然后將濕球調(diào)整至35 ℃，將水分排出烤房，減緩變黃速度，加快排水進(jìn)程，讓煙葉的變化能夠更加合理;而采用傳統(tǒng)三段式烘烤，由于烘烤過程中變黃速度快于失水速度，且當(dāng)?shù)責(zé)熮r(nóng)拉長變黃期的時間使煙葉內(nèi)的水分排出，造成變黃過度，固定的香氣物質(zhì)少，烘烤質(zhì)量下降。

3.2 結(jié) 論

同步預(yù)熱低濕變黃烘烤工藝處理后煙葉的外觀質(zhì)量最好，上等煙比例、中上等煙比例最多，其與變黃期中濕，定色期低濕烘烤工藝處理后煙葉中的青筋煙比例和葉基光滑比例均低于傳統(tǒng)三段式烘烤，特別是感官評吸中燃燒性、灰分和使用價值的得分顯著高于另外兩個處理;變黃期中濕，定色期低濕烘烤工藝處理后煙葉外觀質(zhì)量居中，與傳統(tǒng)三段式相比，香氣物質(zhì)總含量及感官評吸中香氣質(zhì)、雜氣、燃燒性、灰分和使用價值得分均高于傳統(tǒng)三段式，但無顯著性差異。

綜合以上各種結(jié)果，可以得出：從傳統(tǒng)三段式烘烤工藝中延伸出的同步預(yù)熱低濕變黃烘烤工藝處理后煙葉質(zhì)量最好，明顯改善了江西吉安煙區(qū)烤后煙葉容易出現(xiàn)顏色淡，結(jié)構(gòu)緊密，光滑等現(xiàn)象，在一定程度上提高了中部煙葉的可用性。

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