仿紅茶調(diào)制工藝不同萎凋條件對煙葉調(diào)制結(jié)果的影響

李 彥，周東波，汪耀富，張惠林，趙冏炅，沈程文，劉鈺坤，戴林建

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長沙 410128；2.湖南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，長沙 410007；3.長沙市煙草公司瀏陽市煙草分公司，湖南 瀏陽 410300)

【研究意義】影響煙葉品質(zhì)的因素較多，如環(huán)境條件、種植技術(shù)、調(diào)制技術(shù)等[1-5]，其中，調(diào)制技術(shù)參數(shù)在煙葉品質(zhì)形成、工業(yè)可用性方面有較大影響[6-7]，適合的調(diào)制技術(shù)參數(shù)可提高煙葉品質(zhì)[8-9]。煙葉仿紅茶調(diào)制技術(shù)萎凋期與煙葉烘烤中變黃期作用類似，該時期是煙葉內(nèi)生理生化變化最劇烈的時期，同時也是煙葉品質(zhì)形成的關(guān)鍵時期[10-11]，合理的萎凋溫度與時間能夠調(diào)控?zé)熑~中相關(guān)酶活性的強(qiáng)弱，從而控制煙葉內(nèi)大分子物質(zhì)的降解速度和降解程度，并控制煙葉細(xì)胞水平的脂膜破壞時間和程度，保障煙葉酶促反應(yīng)的正常進(jìn)行[12]?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】目前，國內(nèi)外煙草研究工作者多集中于煙葉烘烤變黃期相關(guān)參數(shù)的研究，陳頤等[13]對密集烤箱烘烤煙葉變黃期溫度容差進(jìn)行研究表明，變黃溫度在42～46 ℃容差范圍烤后煙葉可滿足工業(yè)可用性；鄭竹山等[14]對電熱密集烤箱煙葉變黃期濕度容差進(jìn)行研究表明變黃期相對濕度在60%～80%烤后煙葉可滿足工業(yè)可用性；張本亞等[15]對煙葉變黃期穩(wěn)溫時間進(jìn)行研究探索出適合云煙105不同部位變黃期關(guān)鍵溫度點(diǎn)的穩(wěn)溫時間?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】關(guān)于仿紅茶調(diào)制工藝合理萎凋溫度與時間的研究較少，一定程度上制約了該工藝方法的發(fā)展與應(yīng)用，本研究借鑒常規(guī)烤煙生產(chǎn)調(diào)制技術(shù)，從紅茶調(diào)制工藝出發(fā)，以云煙87中部葉為試驗(yàn)材料，通過設(shè)置不同萎凋溫度與萎凋時間，系統(tǒng)分析不同萎凋條件對煙葉化學(xué)成分含量、外觀質(zhì)量與評吸質(zhì)量的影響?！緮M解決的關(guān)鍵問題】旨在為仿紅茶調(diào)制工藝萎凋條件的探索提供依據(jù)，進(jìn)而初步探索一套以提升煙葉原料感官品質(zhì)為目標(biāo)的優(yōu)質(zhì)工藝體系，為煙草通過紅茶工藝進(jìn)行調(diào)制提供初步理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)于2020年在湖南省中國煙草中南農(nóng)業(yè)試驗(yàn)站湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)耘園基地進(jìn)行。供試烤煙品種為云煙87，取樣地點(diǎn)：湖南省瀏陽市永安鎮(zhèn)督正村；取樣條件：同一地塊、長勢均勻、施肥方案一致、田間管理措施相同、遠(yuǎn)離道路、四周無遮掩、無病害；取樣部位：在代表性煙株中，取中部第9～11有效葉位；取樣成熟度：成熟。

6CWD-5萎凋槽、6CTH-6.0茶葉提香機(jī)、6CHFJ-5B紅茶發(fā)酵機(jī)購自浙江上洋機(jī)械股份有限公司；YL90S-4單相雙值電容電動機(jī)(揉捻機(jī))購自上海東歡機(jī)電有限公司。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 工藝流程 鮮煙葉→萎凋→揉捻→發(fā)酵→干燥。

為探究不同萎凋條件對調(diào)制結(jié)果的影響，統(tǒng)一設(shè)置揉捻、發(fā)酵、干燥條件。揉捻——2.0 kg/桶、1400 r/min，輕揉8 min、重揉5 min、輕揉7 min；發(fā)酵——將揉捻好的煙葉放入發(fā)酵框內(nèi)，堆葉厚度5.0 cm左右，完成堆葉后布置2個氣孔，完成堆放后，將紗布打濕，平鋪于煙葉上方，將煙葉完全覆蓋，以保持發(fā)酵濕度，而后將發(fā)酵框放入38 ℃恒溫恒濕(濕度90%)發(fā)酵機(jī)內(nèi)進(jìn)行發(fā)酵。烘干——將發(fā)酵框內(nèi)的煙葉取出，將成卷的煙葉展開，均勻的放置于干燥盤中，而后將干燥盤放入干燥機(jī)內(nèi)進(jìn)行干燥，采取兩段式干燥方法，在85.0 ℃下烘干35.0 min左右，煙葉基本干燥后取出，放置15.0 min左右，待溫度上升至105.0 ℃將干燥盤放入，提香10 min后取出樣品煙葉。

1.2.2 試驗(yàn)處理及編號 本試驗(yàn)采取雙因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)，根據(jù)萎凋試驗(yàn)兩個主要影響因素，設(shè)置以下3個萎凋時間(A1:24 h,A2:36 h,48 h)、3個萎凋溫度(B1:35 ℃,B2:38 ℃,B3:41 ℃)，共9個處理。

本試驗(yàn)分2個階段進(jìn)行取樣，第一階段為萎凋完成后，各處理從萎凋槽中取出10片煙葉并去除主脈，放入烘箱中以60.0 ℃烘干，保存并標(biāo)記，如表1；第二階段為調(diào)制完成后，各處理分別取1.0 kg保存并標(biāo)記，如表2。試驗(yàn)選取同一田塊中的煙草鮮葉樣品(CK)以及常規(guī)烤煙樣品C3F作為前后對照樣品。

表1 萎凋試驗(yàn)處理

表2 萎凋試驗(yàn)調(diào)制結(jié)果

1.3 測定項(xiàng)目及方法

1.3.1 化學(xué)成分測定 各處理取樣500 g用于常規(guī)化學(xué)成分檢測，檢測項(xiàng)目為總糖、還原糖、總堿、氯離子、鉀離子、總氮，由湖南中煙有限責(zé)任公司技術(shù)中心進(jìn)行檢測，分別采用YC/T 159—2002、YC/T 217—2007、YC/T 162—2011、YC/T 161—2002、YC/T160—2002的方法測定水溶性總糖(還原糖)、鉀、氯、總氮、總堿。

1.3.2 感官質(zhì)量評價 由湖南中煙有限責(zé)任公司技術(shù)中心7位具有煙草行業(yè)評吸資質(zhì)的專家進(jìn)行評吸。評吸指標(biāo)包括香氣質(zhì)、香氣量、刺激性、雜氣、余味，總分為90分。評吸評分方法借鑒“YC/T138—1998 煙草及煙草制品 感官評吸方法”進(jìn)行設(shè)置，由于本工藝與常規(guī)烤煙香吃味不同，因此設(shè)置賦值方式，如表3。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析方法

運(yùn)用 Microsoft Excel 2019 對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理并制表，采用 SPSS 25.0 軟件進(jìn)行方差分析與相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 萎凋處理與調(diào)制產(chǎn)品常規(guī)化學(xué)指標(biāo)

2.1.1 不同萎凋處理主要化學(xué)成分比較 由表4可知，各處理與對照樣品相比均發(fā)生了較大的變化，萎凋處理顯著提高了煙葉樣品總糖、還原糖、氯離子含量，而總堿、鉀離子、總氮反之；在不同萎凋條件下，隨溫度的提高，總糖、還原糖鉀離子含量呈上升趨勢，總堿、與總氮含量雖有顯著差異，但并無明顯規(guī)律；隨萎凋時間的增加，總糖、還原糖含量在相同溫度條件下呈上升趨勢，總氮、總堿含量反之，氯離子含量在41 ℃條件下隨時間的延長呈下降趨勢。

表4 不同萎凋條件煙葉常規(guī)化學(xué)成分

總糖含量隨萎凋溫度的提高呈上升趨勢，但上升幅度較小，還原糖含量顯著提升；氯離子含量在41 ℃條件下隨萎凋時間的延長而降低，且差異性顯著；鉀離子含量隨萎凋溫度的升高呈上升趨勢，且在DL-8處理時達(dá)到最大值；總氮含量無明顯變化趨勢，在DL-8處理時達(dá)到最大值，在DL-3處理時達(dá)到最小值。

由表5可知，萎凋時間與總糖含量呈顯著正相關(guān)，與總堿與總氮含量呈顯著負(fù)相關(guān)，與還原糖、氯離子、鉀離子含量無顯著相關(guān)關(guān)系；萎凋溫度與總糖、還原糖、鉀離子含量均呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，與氯離子含量無顯著相關(guān)關(guān)系。

表5 不同萎凋條件與煙葉常規(guī)化學(xué)成分相關(guān)性

2.1.2 不同萎凋處理調(diào)制產(chǎn)品主要化學(xué)成分比較 由表6可知，隨著萎凋溫度的升高，各處理煙葉樣品總糖、還原糖、鉀離子含量呈上升趨勢，總堿、氯離子、總氮含量反之；糖堿比、氮堿比、鉀氯比均隨萎凋溫度呈上升趨勢；總堿、氯離子、總氮含量在相同溫度下隨時間變化趨勢不明顯，但隨著萎凋溫度的提高，含量降低，且同時在DJ-8處理達(dá)到最小值；鉀離子含量隨萎凋溫度的升高呈上升趨勢；與對照樣品相比，仿紅茶調(diào)制工藝樣品總糖與還原糖含量略低于對照樣品DJ-10，總堿含量在35、38 ℃條件下略高于對照樣品，在41 ℃條件下低于對照樣品；氯離子含量總體高于對照樣品；鉀離子含量在41 ℃條件下高于對照樣品，在35、38 ℃條件下與無明顯差異性；總氮含量與對照樣品相比無明顯差異性。

表6 不同萎凋條件調(diào)制后煙葉常規(guī)化學(xué)成分

由表7可知，萎凋時間對調(diào)制后煙葉樣品內(nèi)主要化學(xué)成分影響較小，而萎凋溫度與調(diào)制后煙葉樣樣品總糖、還原糖、鉀離子、糖堿比、氮堿比、鉀氯比呈極顯著正相關(guān)，與總堿、氯離子、呈極顯著負(fù)相關(guān)；與總氮含量呈顯著負(fù)相關(guān)，根據(jù)以上分析結(jié)果可知，萎凋溫度對煙葉樣品內(nèi)主要化學(xué)成分影響顯著。

表7 不同萎凋條件調(diào)制后煙葉常規(guī)化學(xué)指標(biāo)皮爾森相關(guān)性

2.2 仿紅茶調(diào)制工藝煙絲樣品外觀質(zhì)量

由于工藝方法不同，無法對仿紅茶調(diào)制工藝的煙葉樣品對照烤煙體系進(jìn)行外觀質(zhì)量評價，采取對煙絲外觀比較的方法進(jìn)行直觀判斷。由圖1可知，試驗(yàn)樣品與對照樣品外觀差距較大，直觀表現(xiàn)在煙絲顏色，實(shí)驗(yàn)樣品煙絲煙葉偏咖啡色，紅棕色，對照樣品煙絲為黃色；對比不同萎凋條件，萎凋24 h時，煙絲青雜色較重，顏色灰暗(DJ-1、DJ-4、DJ-7)；萎凋36 h時，DJ-2樣品青雜色依舊較重，DJ-5、DJ-8樣品顏色青雜基本消除；萎凋48 h時，青雜基本消除，顏色鮮艷，但DJ-9顏色灰暗，不明亮，可能是由于萎凋過度造成的。

圖1 仿紅茶調(diào)制工藝萎凋試驗(yàn)樣品煙絲外觀質(zhì)量Fig.1 Appearance quality of cut tobacco in withering test of imitating black tea method

2.3 仿紅茶調(diào)制工藝煙葉樣品評吸評價

如表8 所示，萎凋溫度與萎凋時間對煙葉評吸結(jié)果影響較大，隨著萎凋溫度的上升煙葉的感官質(zhì)量總體呈上升趨勢，主要表現(xiàn)為香氣質(zhì)與香氣量增加，雜氣減少，刺激性減弱，余味各處理無明顯差異；隨萎凋時間的增加，各處理評吸結(jié)果呈上升趨勢，在35與38 ℃處理下，各項(xiàng)指標(biāo)隨萎凋時間呈上升趨勢，在41 ℃處理下，評吸評分呈先上升后下降的趨勢，但下降幅度較小；不同處理比較，總體以41 ℃處理評分最高，DJ-8處理評分達(dá)到最大值。

表8 不同萎凋條件調(diào)制樣品評吸結(jié)果

續(xù)表8 Continued table 8

由表9可知，萎凋時間與香氣質(zhì)，刺激性和評吸總分呈顯著正相關(guān)，與雜氣呈極顯著正相關(guān)；萎凋溫度與各項(xiàng)指標(biāo)均呈極顯著正相關(guān)，說明萎凋溫度與萎凋時間對感官質(zhì)量有顯著影響。

表9 評吸結(jié)果與萎凋條件相關(guān)性

3 討 論

煙葉在萎凋過程中，內(nèi)部生理生化反應(yīng)劇烈[16]，伴隨著大部分物質(zhì)降解以及小分子香氣物質(zhì)的產(chǎn)生[17]，萎凋溫度過高，葉內(nèi)質(zhì)體色素、淀粉等內(nèi)含物分解轉(zhuǎn)化不充分，從而導(dǎo)致煙葉出現(xiàn)變黃不充分，造成煙絲青痕，青雜氣較重等現(xiàn)象；萎凋溫度過低可能會造成煙葉內(nèi)物質(zhì)消耗過度，影響調(diào)制后煙葉感官質(zhì)量[18]，萎凋溫度主要調(diào)控?zé)熑~內(nèi)物質(zhì)反應(yīng)速率，而萎凋時間主要調(diào)控反應(yīng)進(jìn)程，在合適的時間點(diǎn)終止萎凋進(jìn)程，可充分保留煙葉在萎凋期形成的優(yōu)良內(nèi)在品質(zhì)，更有利于接下來調(diào)制工作的進(jìn)行與煙葉感官質(zhì)量的最終成型。萎凋條件互相作用，是煙葉仿紅茶調(diào)制的關(guān)鍵步驟之一，因此，適宜的萎凋溫度與萎凋時間是獲得較好調(diào)制結(jié)果的前提。

就不同萎凋條件對對鮮葉內(nèi)主要化學(xué)成分的影響來看，煙葉在萎凋完成后就已形成與調(diào)制后煙葉相近的化學(xué)成分含量，平衡的化學(xué)成分是煙葉感官質(zhì)量的基礎(chǔ)[19]，在萎凋期煙葉內(nèi)大分子物質(zhì)的代謝及香氣前體物質(zhì)已基本形成，在合理溫度范圍內(nèi)，溫度升高有利于煙葉內(nèi)兩糖含量與鉀離子含量的積累；萎凋38與41 ℃總糖含量無顯著差異性，但還原糖含量差異顯著，說明提高萎凋溫度有利于還原糖含量的提高；在合理時間范圍內(nèi)，適當(dāng)延長萎凋時間有利于煙堿與總氮含量的降低；變黃期是煙葉烘烤過程中的重要一步，從目前地試驗(yàn)結(jié)果可知，仿紅茶調(diào)制工藝萎凋期主要作用與煙葉烘烤變黃期類似。煙葉內(nèi)在化學(xué)成分是衡量煙葉品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo)[20]，就不同萎凋條件對調(diào)制后煙葉主要化學(xué)成分的影響來看，不同處理煙葉樣品內(nèi)在化學(xué)成分含量差異明顯，萎凋溫度對調(diào)制結(jié)果影響較大，總體表現(xiàn)為總糖、還原糖、鉀離子與萎凋溫度呈極顯著正相關(guān)，總堿、氯離子含量與萎凋溫度呈極顯著負(fù)相關(guān)；萎凋時間對煙葉內(nèi)化學(xué)指標(biāo)影響不明顯，這可能是由于時間梯度較小，時間點(diǎn)設(shè)置較少造成的；對烤煙來說，還原糖和煙堿是影響煙葉香吃味的主要化學(xué)成分，是衡量其吸味和刺激性的重要指標(biāo)[21]，李東亮等[22]研究表明，糖堿比含量在一定程度上反映煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性和煙氣酸堿平衡度，李肅等[23]研究發(fā)現(xiàn)，在一定范圍內(nèi)隨糖堿比的增大，煙葉的香氣質(zhì)、香氣量、余味、雜氣、刺激性等指標(biāo)評吸得分均呈現(xiàn)升高趨勢；鉀離子含量是決定煙葉品質(zhì)的關(guān)鍵因素，它是煙葉燃燒的助燃劑，能夠顯著改善煙葉的燃燒性，提升煙葉的香氣、吃味及品質(zhì)[24]。雖然氯離子含量與萎凋溫度呈極顯著負(fù)相關(guān)，但對比烤煙樣品來看，仿紅茶調(diào)制工藝煙葉樣本氯離子含量總體較高，說明該工藝方法可在一定范圍內(nèi)提高煙葉氯離子含量，隨萎凋溫度的上升，氯離子含量降低，但仍高于烤煙樣品，湖南煙區(qū)氯離子含量偏低，適宜的氯離子含量對評吸質(zhì)量指標(biāo)有積極影響[25]。外觀質(zhì)量是評價煙葉的一個重要指標(biāo)，也是煙葉評吸結(jié)果的直觀反映[26]，由于仿紅茶調(diào)制工藝與常規(guī)烘烤煙葉外觀質(zhì)量差距較大，不能采用常規(guī)烤煙外觀質(zhì)量評價體系，所以對煙絲顏色進(jìn)行直觀判斷，從結(jié)果可看出，可從煙絲外觀判斷煙葉萎凋程度，萎凋時間較短顏色易出現(xiàn)青痕，DJ-3、DJ-5、DJ-6、DJ-8煙絲外觀質(zhì)量差距較??；在一定萎凋溫度與時間范圍內(nèi)，萎凋溫度較低，適當(dāng)延長萎凋時間也可達(dá)到相應(yīng)的萎凋效果如DJ-3，萎凋溫度較高，萎凋時間過長可能會使煙葉萎凋過度如DJ-9，從煙絲外觀來看DJ-3、DJ-5、DJ-6、DJ-8處理萎凋程度較好。

評吸是評價煙葉可用性的最直接方法[27]，研究結(jié)果顯示，萎凋溫度41 ℃評分最高，評吸得分最高為DJ-8處理。綜合分析來看，萎凋階段以萎凋溫度41 ℃，萎凋時間36、48 h較好，調(diào)制完成后煙葉內(nèi)主要化學(xué)成分含量以萎凋溫度41 ℃較均衡，煙絲外觀質(zhì)量以DJ-3、DJ-5、DJ-6、DJ-8萎凋程度較好，評吸結(jié)果以DJ-8評分最高，這是由于在該條件下，煙葉中糖類及蛋白質(zhì)等大分子可被大部分水解酶進(jìn)行充分的降解轉(zhuǎn)化，生成大量小分子物質(zhì)如氨基酸、單糖等致香前體物質(zhì)，從而使調(diào)制后煙葉化學(xué)成分更加協(xié)調(diào)；另一方面，有利于煙葉內(nèi)質(zhì)體色素的降解與轉(zhuǎn)化，使煙絲減少青痕?？偟膩碚f，煙葉最終品質(zhì)的形成受萎凋溫度與萎凋時間影響較大。

4 結(jié) 論

在仿紅茶調(diào)制工藝萎凋階段，煙葉質(zhì)量與萎凋條件密切相關(guān)，本研究得出在萎凋溫度41 ℃，萎凋時間36 h時煙葉內(nèi)在化學(xué)成分更協(xié)調(diào)，煙絲外觀質(zhì)量較好，評吸得分最高。通過試驗(yàn)得出在一定范圍內(nèi)萎凋條件與煙葉主要化學(xué)成分的相關(guān)關(guān)系，可通過調(diào)整工藝參數(shù)進(jìn)而影響煙葉品質(zhì)，對煙葉仿紅茶調(diào)制工藝的探索與應(yīng)用提供重要參考。