不同成熟度和晾制方式對(duì)雪茄煙葉品質(zhì)的影響

葉科媛，劉路路，盧瑞琳，向歡，劉仡，胡希，曾祥華，王俊*

(1.四川中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，四川 成都 610000；2.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)，河南 鄭州 450002；3.四川省煙草公司 德陽市公司，四川 德陽 618000)

雪茄煙葉是晾制而成的，根據(jù)產(chǎn)品特性和用途的不同，一般采用簡(jiǎn)易晾棚或封閉式晾房進(jìn)行晾制[1]。由于當(dāng)前國(guó)內(nèi)主要的雪茄煙葉產(chǎn)地過去多為曬煙種植區(qū)，加之封閉式晾房造價(jià)較高，因此，普遍存在采用簡(jiǎn)易曬煙架改建晾棚的情況。近年，隨著國(guó)產(chǎn)雪茄煙葉開發(fā)與應(yīng)用研究增多[2]，有關(guān)雪茄煙葉田間成熟度[3-6]、晾制方式[7-9]方面的文獻(xiàn)報(bào)道較多，但相關(guān)文獻(xiàn)更多關(guān)注成熟度和晾制方式對(duì)煙葉晾制過程物質(zhì)代謝、轉(zhuǎn)化的影響，而對(duì)煙葉本身品質(zhì)分析，尤其是定量分析不多。因此，本研究對(duì)不同成熟度雪茄煙葉在不同設(shè)施內(nèi)晾制后煙葉的質(zhì)量特點(diǎn)進(jìn)行分析，為進(jìn)一步明確適宜的雪茄煙葉晾制技術(shù)及配套設(shè)施提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

本試驗(yàn)于2019年在四川省什邡市師古鎮(zhèn)雪茄煙葉生產(chǎn)基地進(jìn)行，供試品種為德雪3號(hào)，試驗(yàn)田土壤pH 5.8～7.0，有機(jī)質(zhì)含量3.01 g·kg-1，速效鉀含量89 mg·kg-1，速效磷含量38.1 mg·kg-1，速效氮含量120 mg·kg-1，按照當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)優(yōu)質(zhì)雪茄煙葉生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行統(tǒng)一種植管理。

1.2 處理設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置兩種不同晾制設(shè)施和3種不同田間成熟度，一共6個(gè)處理的綜合試驗(yàn)。傳統(tǒng)晾房(T)：傳統(tǒng)曬煙架覆蓋黑色薄膜或遮陽網(wǎng)改造，煙葉晾制期間，溫濕度隨當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境溫濕度變化；新式晾房(E)：泡沫夾芯板搭建的密閉式晾房，煙葉晾制期間，溫濕度參照鄒宇航等[10]的方法人為控制。選取3種不同成熟度的上部葉(從下往上第15～20葉位)進(jìn)行采收，采收標(biāo)準(zhǔn):欠熟(M1),葉面深綠色，支脈、主脈仍為綠色,茸毛未脫落;尚熟(M2),葉面淺綠色，支脈、主脈開始變白，茸毛未脫落;成熟(M3),葉面淡綠色，支脈變白、主脈1/2變白，茸毛脫落。晾制后的煙葉在溫度40 ℃、相對(duì)濕度80%的恒溫恒濕箱內(nèi)進(jìn)行為期21 d的人工發(fā)酵。對(duì)發(fā)酵后的煙葉進(jìn)行隨機(jī)取樣，每個(gè)處理3次重復(fù)。取樣后的煙葉105 ℃殺青20 min，再于60 ℃烘干，研磨成粉干燥保存，用于常規(guī)化學(xué)成分和香氣物質(zhì)的檢測(cè)。

1.3 測(cè)定指標(biāo)

1.3.1 物理特性

葉質(zhì)重：隨機(jī)抽取10片煙葉，取半葉，沿著半葉的葉尖、葉中及葉基部等距離取5個(gè)點(diǎn)，用直徑15 mm圓形打孔器打圓形小片，將50片圓形小片在100 ℃下烘12 h，冷卻后稱重(電子天平精度0.001 g)并計(jì)算單位面積質(zhì)量。含梗率：使用稱重法測(cè)定[11]。厚度：隨機(jī)抽取10片煙葉，平衡葉片水分至(16.5±0.5)%，用BHZ-1型薄片厚度計(jì)分別測(cè)量每片煙葉葉尖、葉中及葉基的厚度并計(jì)算平均值，葉尖、葉中及葉基的橫向位置均選取半葉的中線位置。拉力：隨機(jī)抽取10片完整煙葉，沿主脈裁10條1.5 cm×15 cm的小長(zhǎng)條，將小長(zhǎng)條放在溫度為(22±1)℃、相對(duì)濕度為(65±3)%的環(huán)境條件下平衡2～3 d，用ZKW-3型薄片抗張強(qiáng)度試驗(yàn)機(jī)測(cè)定抗張拉力并計(jì)算平均值。平衡含水率：使用稱重法測(cè)定[12]。

1.3.2 化學(xué)成分

用流動(dòng)分析法[13]測(cè)定煙葉常規(guī)化學(xué)成分的含量，包括總糖、還原糖、淀粉、總氮、煙堿、鉀、氯。

1.3.3 中性致香成分

采用水蒸氣蒸餾-二氯甲烷溶劑萃取法[14]提取煙葉中的中性致香成分，采用HP5890-5972氣質(zhì)聯(lián)用儀定性和內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定性定量分析。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010、DPS 7.05統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同成熟度和晾制方式對(duì)雪茄煙葉物理特性的影響

由表1可以看出，無論在傳統(tǒng)晾房(T)，還是新式晾房(E)中，隨著田間成熟度的增加，雪茄煙葉葉質(zhì)重、厚度和平衡含水率均逐漸顯著降低；含梗率呈現(xiàn)先升后降的趨勢(shì)；拉力在尚熟(M2)和成熟(M3)之間無顯著差別，但均高于欠熟(M1)。在相同田間成熟度條件下，即無論欠熟(M1)、尚熟(M2)和成熟(M3)的煙葉，不同晾制方式之間含梗率均沒有顯著差異；而葉質(zhì)重、厚度均表現(xiàn)為新式晾房(E)顯著低于傳統(tǒng)晾房(T)。欠熟(M1)采摘煙葉，不同晾制方式之間拉力差異不顯著，而平衡含水量差異顯著；隨著成熟度繼續(xù)增加，新式晾房(E)煙葉拉力顯著高于傳統(tǒng)晾房(T)，而平衡含水量未表現(xiàn)出顯著差異。綜合來看，成熟采摘優(yōu)于尚熟和欠熟，新式晾房?jī)?yōu)于傳統(tǒng)晾房，處理EM3(成熟、新式晾房)煙葉物理特性最佳。

表1 不同成熟度和晾制方式雪茄煙葉物理特性

2.2 不同成熟度和晾制方式對(duì)雪茄煙葉化學(xué)成分的影響

由表2可以看出，無論在傳統(tǒng)晾房(T)，還是新式晾房(E)中，隨著田間成熟度的增加，雪茄煙葉總糖、還原糖、總氮、煙堿、鉀和氯含量均顯著降低，淀粉含量顯著增加，糖堿比、氮堿比和鉀氯比均表現(xiàn)先降低再升高的趨勢(shì)。在相同田間成熟度條件下，新式晾房(E)的煙葉總糖、淀粉和煙堿含量均顯著低于傳統(tǒng)晾房(T)，而鉀含量、氯含量、糖堿比、氮堿比和鉀氯比均顯著高于傳統(tǒng)晾房(T)。綜合來看，成熟采摘優(yōu)于尚熟和欠熟，新式晾房?jī)?yōu)于傳統(tǒng)晾房，處理EM3(成熟、新式晾房)煙葉化學(xué)成分最協(xié)調(diào)。

表2 不同成熟度和晾制方式雪茄煙葉化學(xué)成分

2.3 不同成熟度和晾制方式對(duì)雪茄煙葉中性致香成分的影響

對(duì)發(fā)酵后的煙葉進(jìn)行定性定量分析[15]，共得到27種致香成分，其含量從高到低依次為葉綠素降解產(chǎn)物新植二烯、類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物、西柏烷類降解產(chǎn)物、苯丙氨酸類降解產(chǎn)物、美拉德反應(yīng)產(chǎn)物和其他致香成分。

由表3可以看出，無論在傳統(tǒng)晾房(T)，還是新式晾房(E)中，隨著田間成熟度的增加，發(fā)酵后雪茄煙葉中除了新植二烯含量逐漸降低以外，類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物、西柏烷類降解產(chǎn)物、苯丙氨酸類降解產(chǎn)物、美拉德反應(yīng)產(chǎn)物等中性致香成分的含量均逐漸增加。不同晾制方式下，成熟(M3)比欠熟(M1)煙葉的類胡蘿卜素降解產(chǎn)物含量最多增長(zhǎng)31.09 μg·g-1，西柏烷類降解產(chǎn)物含量最多增長(zhǎng)32.72 μg·g-1，苯丙氨酸轉(zhuǎn)化產(chǎn)物含量最多增長(zhǎng)19.09 μg·g-1，美拉德反應(yīng)產(chǎn)物含量最多增長(zhǎng)13.41 μg·g-1。

表3 不同成熟度和晾制方式雪茄煙葉中性致香成分

在相同田間成熟度條件下，新式晾房(E)晾制煙葉的新植二烯含量比傳統(tǒng)晾房(T)低29.00～52.36 μg·g-1，而其他中性致香成分含量均高于傳統(tǒng)晾房(T)。其中，新式晾房(E)晾制煙葉較傳統(tǒng)晾房(T)晾制煙葉的類胡蘿卜素降解產(chǎn)物含量提高6.61～12.57 μg·g-1，西柏烷類降解產(chǎn)物含量提高0.52～27.77 μg·g-1，苯丙氨酸轉(zhuǎn)化產(chǎn)物含量提高11.44～13.72 μg·g-1，美拉德反應(yīng)產(chǎn)物含量提高1.96～7.87 μg·g-1。

綜合來看，成熟采摘優(yōu)于尚熟和欠熟，新式晾房?jī)?yōu)于傳統(tǒng)晾房，處理EM3(成熟、新式晾房)煙葉重要的中性致香成分最豐富。

3 討論

成熟度是影響煙葉質(zhì)量的核心因素[6,16]，本研究中，雪茄煙上部煙葉隨著田間成熟度提高，表征煙葉組織結(jié)構(gòu)、內(nèi)含物質(zhì)的充實(shí)程度[16]的葉片厚度和葉質(zhì)重兩項(xiàng)指標(biāo)顯著降低，而拉力、淀粉和重要的中性致香成分增加，與前人[17-20]研究結(jié)果一致。表明本研究確定的雪茄煙葉“成熟”是接近生理成熟，并未達(dá)到烤煙的“工藝成熟”程度[20]。雪茄煙葉田間成熟標(biāo)準(zhǔn)與分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)均不同于烤煙，因此，明確適宜的田間成熟度有助于生產(chǎn)出符合工業(yè)需求的雪茄煙葉產(chǎn)品。

雪茄煙葉在密閉式晾房中進(jìn)行晾制，受外界天氣變化的影響較小，晾制過程中溫濕度波動(dòng)相對(duì)穩(wěn)定，在田間成熟度的基礎(chǔ)上，調(diào)制后熟也更充分。在密閉式晾房中，晾制過程生理生化反應(yīng)相對(duì)更加溫和，晾制周期相對(duì)更長(zhǎng)，煙葉內(nèi)含物降解、轉(zhuǎn)化更加充分，有利于有益成分的增加[20]。本研究中，新式晾房相較于傳統(tǒng)晾房，煙葉葉質(zhì)重、厚度降低，拉力的增加，反映出煙葉成熟度、身份、葉片結(jié)構(gòu)等得到改善，甚至燃燒性也可能間接得到改善[19]；淀粉、煙堿和新植二烯等物質(zhì)的減少，以及鉀、氯、類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物、西柏烷類降解產(chǎn)物、苯丙氨酸類降解產(chǎn)物、美拉德反應(yīng)產(chǎn)物等中性致香成分的增加，尤其是鉀氯比大幅提高，則反映出煙葉內(nèi)含物降解、轉(zhuǎn)化更充分，化學(xué)成分更協(xié)調(diào)，香氣質(zhì)量得到提升。對(duì)于雪茄煙葉中“茄衣”類型產(chǎn)品，煙葉厚度(身份)、抗張強(qiáng)度(拉力)是最重要的質(zhì)量指標(biāo)[21]，可以看出通過配套適當(dāng)?shù)牧乐圃O(shè)施和控制適合的溫濕度條件[20,22]，能顯著改善雪茄煙葉身份和拉力。

本研究處理EM3條件下，煙葉鉀氯比得到大幅提高，符合優(yōu)質(zhì)雪茄煙葉含量要求[23-24]，但氮堿比與國(guó)內(nèi)其他產(chǎn)區(qū)雪茄煙葉情況類似，較國(guó)外優(yōu)質(zhì)雪茄煙葉還有一定差距[23-24]。因此，在優(yōu)化田間成熟標(biāo)準(zhǔn)、改進(jìn)晾房設(shè)施設(shè)備、配套晾制技術(shù)和發(fā)酵工藝方面，還需要進(jìn)一步細(xì)化研究。