打葉及復(fù)烤強(qiáng)度對煙葉致香成分的影響

李天誠，王建民，歐明毅，許洪慶，吳有祥，李瑞麗，張望興，楊 洋

（1.鄭州輕工業(yè)大學(xué)食品與生物工程學(xué)院，鄭州 450001；2.貴州黃果樹金葉科技有限公司，貴州 安順 561000；3.貴州中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心，貴陽 550005；4.福建三明金葉復(fù)烤有限公司，福建 三明 365001）

打葉復(fù)烤是煙葉從農(nóng)產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)榫頍熂庸て髽I(yè)生產(chǎn)原料的一個重要工序［1，2］。打葉復(fù)烤加工的潤葉段通過升溫加水使煙葉變得疏松柔軟便于進(jìn)行葉梗分離，復(fù)烤段通過熱風(fēng)干燥使成品片煙水分均勻一致，在此過程中溫度水分的變化導(dǎo)致煙葉內(nèi)在化學(xué)物質(zhì)、致香成分發(fā)生變化［3-5］。打葉、復(fù)烤是打葉復(fù)烤必不可少的工藝段，在此過程中由于致香物質(zhì)的轉(zhuǎn)化導(dǎo)致部分煙葉香氣散失，因此關(guān)注致香成分的變化規(guī)律有利于提高打葉復(fù)烤質(zhì)量［6］。煙草致香成分按照官能團(tuán)的不同，一般可以把煙葉的主要致香成分分為醛類、酮類、醇類、酯類、酚類、酸類和新植二烯等［7，8］。相關(guān)研究也主要集中在不同品種［9］、不同模塊［10，11］、不同加工工序前后［12，13］和煙葉分切后各段［14］致香成分變化，而不同打葉強(qiáng)度與不同復(fù)烤強(qiáng)度配合對致香成分變化鮮有報道。為此，本研究以人工選葉后的翠碧一號C3F煙葉為研究對象單獨(dú)進(jìn)行打葉，研究不同打葉、復(fù)烤強(qiáng)度下煙葉致香成分的變化規(guī)律，以期為優(yōu)化打葉復(fù)烤強(qiáng)度提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 樣品 煙葉樣品為2019年福建三明翠碧一號C3F煙葉（貴州中煙工業(yè)有限公司提供）。

1.1.2 設(shè)備與儀器 四打十四分打葉風(fēng)分生產(chǎn)線，復(fù)烤生產(chǎn)線（福建三明復(fù)烤廠），GC-6890-MS5973N型氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（美國Agilent公司生產(chǎn)），冷區(qū)循環(huán)泵，同時蒸餾萃取裝置，ZDHW型調(diào)溫電熱套等。

1.1.3 試劑 二氯甲烷、無水硫酸鈉、乙酸苯乙酯。

1.2 方法

1.2.1 不同打葉復(fù)烤強(qiáng)度煙片樣品制備 在保證正常生產(chǎn)及煙片結(jié)構(gòu)、含水率要求的前提下，設(shè)置了4套不同強(qiáng)度的打葉復(fù)烤參數(shù)，分別為DY1-FK1、DY1-FK2、DY2-FK1、DY2-FK2。其中 DY1為正常打葉強(qiáng)度、DY2為高強(qiáng)度打葉，F(xiàn)K1為正常復(fù)烤強(qiáng)度、FK2為低強(qiáng)度復(fù)烤。分別取四套參數(shù)下烤前、烤后煙片樣品作為待測樣品。

1.2.2 致香成分的GC/MS分析 煙葉樣品處理及致香物質(zhì)提取，GC/MS的分析條件參考文獻(xiàn)［11］中的方法進(jìn)行。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析 采用Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，以SPSS 20.0進(jìn)行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 打葉復(fù)烤強(qiáng)度對煙葉致香成分的影響

針對不同打葉復(fù)烤強(qiáng)度條件下復(fù)烤前后煙片，經(jīng)GC/MS定性定量分析，共檢測出50余種化合物。其中酮類16種、醛類7種、呋喃類4種、醇類6種、酚類2種、脂肪酸類2種、酯類4種、含氮雜環(huán)化合物2種，此外還有新植二烯和其他多種非香氣成分，包括烷烴、苯環(huán)類等。不同打葉復(fù)烤強(qiáng)度時的檢測結(jié)果見表1。從表1可以看出，在不同打葉復(fù)烤強(qiáng)度下，煙片經(jīng)復(fù)烤后香味物質(zhì)總量均升高，新植二烯含量均降低，但變化幅度則因打葉、復(fù)烤強(qiáng)度而異。

表1 不同打葉復(fù)烤強(qiáng)度下煙片致香成分及新植二烯檢測結(jié)果 （單位：μg/g）

以香味物質(zhì)種類、打葉和復(fù)烤強(qiáng)度為控制變量，采用一般線性模型法進(jìn)行多因素方差分析，結(jié)果如表2所示。從表2可以看出，打葉和復(fù)烤強(qiáng)度對煙片香味成分含量均有極顯著影響。針對復(fù)烤強(qiáng)度進(jìn)行的LSD多重比較結(jié)果（表3）則表明，差異主要表現(xiàn)在FK2與烤前，以及FK2與FK1之間，可見復(fù)烤后煙片香味成分含量升高，且升高幅度受復(fù)烤強(qiáng)度的影響。

表2 多因素方差分析結(jié)果

圖1是根據(jù)多因素方差分析的一般線性模型得到的8類香味物質(zhì)平均含量的變化趨勢圖。從圖1可以看出，隨著打葉強(qiáng)度升高香味物質(zhì)含量升高；復(fù)烤后香味物質(zhì)含量升高，且低強(qiáng)度時增加明顯；打葉復(fù)烤強(qiáng)度組合為DY2-FK2時打葉復(fù)烤后的香味物質(zhì)含量最高。

表3 復(fù)烤強(qiáng)度間的LSD多重比較結(jié)果

圖1 打葉、復(fù)烤強(qiáng)度對煙葉香味物質(zhì)含量的影響

綜上所述，打葉及復(fù)烤強(qiáng)度均會顯著影響煙片的香味物質(zhì)含量。其中打葉強(qiáng)度的影響可能是因?yàn)殡S著打葉強(qiáng)度的變化改變了打后煙片的葉位構(gòu)成，因?yàn)榇罅垦芯拷Y(jié)果證明同片煙葉其葉尖、葉基段的理化特性存在差異性，隨著打葉強(qiáng)度的變化葉尖、葉基段的相對造碎程度會發(fā)生變化，并導(dǎo)致打后煙片的葉位構(gòu)成發(fā)生變化。復(fù)烤強(qiáng)度對煙片香味物質(zhì)的影響則說明，復(fù)烤強(qiáng)度既會影響復(fù)烤過程中香味物質(zhì)的生成，又會影響已生成香味物質(zhì)的保留。

2.2 復(fù)烤前后各類致香成分的變化

如表4所示，不同打葉復(fù)烤條件下復(fù)烤前后各類香味物質(zhì)的變化情況也不相同，但總體上均呈升高趨勢。從平均變化率看，脂肪酸、酚類物質(zhì)增幅較大，其次是醇、含氮雜環(huán)和酯類，增幅均大于香味物質(zhì)總量的增加幅度；呋喃類、醛類和酮類物質(zhì)的增幅則小于香味物質(zhì)總量的增加幅度?？梢?，復(fù)烤前后煙片香味物質(zhì)含量的變化除了跟打葉復(fù)烤強(qiáng)度有關(guān)外，與各類致香成分本身的性質(zhì)也有關(guān)系，如有些香味成分在復(fù)烤過程中更加容易轉(zhuǎn)化。

表4 不同打葉復(fù)烤條件下復(fù)烤前后致香成分和新植二烯含量的變化 （單位：μg/g）

3 小結(jié)

運(yùn)用同時蒸餾萃取法，采用GC-MS對不同打葉復(fù)烤強(qiáng)度條件下翠碧一號煙葉樣品中的致香成分和新植二烯進(jìn)行分析，結(jié)果表明，打葉復(fù)烤后煙片中新植二烯含量明顯降低、致香成分含量明顯升高。其中致香成分含量的增加幅度會顯著受打葉復(fù)烤強(qiáng)度的影響，也與致香成分種類有關(guān)。隨著打葉強(qiáng)度升高、復(fù)烤強(qiáng)度降低，各類致香成分的平均增幅增大。

試驗(yàn)結(jié)果表明，在打葉強(qiáng)度相對較高、復(fù)烤強(qiáng)度相對較低的條件下，烤后致香成分更容易生成和保留，也從側(cè)面印證了低溫慢烤具有一定的優(yōu)勢。早期黃嘉祁［15］從低溫慢烤延長干燥時間、浪費(fèi)熱能、降低復(fù)烤機(jī)傳送速度、降低設(shè)備加工能力等方面考慮，認(rèn)為低溫慢烤復(fù)烤方法值得商榷。但從提升烤后煙片質(zhì)量的角度出發(fā)，低溫慢烤更有利于改善烤后煙片物理特性及主要致香物質(zhì)的生成和保留［16，17］，如盧幼祥等［18］采用 3 種不同強(qiáng)度復(fù)烤方式進(jìn)行對比試驗(yàn)，認(rèn)為臨界復(fù)烤是可行的，隨著復(fù)烤加工強(qiáng)度的逐漸增強(qiáng)，香味成分總量呈下降趨勢。

綜上所述，現(xiàn)行打葉和復(fù)烤強(qiáng)度在滿足生產(chǎn)和質(zhì)量需求的前提下，若采用低強(qiáng)度復(fù)烤，同時需要考慮打葉強(qiáng)度不能過低，才能最大限度地使煙葉保香。