不同含青度清甜香型烤煙致香物質(zhì)分析與感官質(zhì)量評價

劉 瓊，羅貞寶，黃 赟，彭華偉，吳學(xué)巧，鄧春燕，賀 帥，韋克蘇，王紅星，劉 濤，蔡 榮，武圣江*

（1.貴州省煙草公司 畢節(jié)市公司，貴州 畢節(jié) 551713；2.貴州省煙草科學(xué)研究院/煙草行業(yè)山地烤煙品質(zhì)與生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴州 貴陽 550081；3.貴州中煙工業(yè)有限責(zé)任公司 貴陽卷煙廠，貴州 貴陽 550009）

成熟度分為鮮煙葉成熟度和烤后煙葉成熟度，鮮煙葉成熟度會影響烤后煙葉的成熟度和外觀質(zhì)量，而烤后煙葉成熟度會影響卷煙的風(fēng)格特征和感官質(zhì)量［1-3］。近些年來，含青煙在收購方面一直被嚴(yán)格控制，為了防止烤青煙現(xiàn)象的發(fā)生，提高烤后煙葉的成熟度至關(guān)重要。然而，清甜香型產(chǎn)區(qū)高成熟度煙葉容易產(chǎn)生枯焦味，導(dǎo)致感官質(zhì)量下降，不利于彰顯清甜香型卷煙的風(fēng)格。因此，明確不同含青度烤后煙葉致香物質(zhì)的含量和感官質(zhì)量的差異，以及為卷煙工業(yè)的煙葉原料需求提供理論支持顯得尤為必要。李天鵬等［4］建議將微帶青煙葉的微帶青面積范圍進(jìn)一步縮小為5%~10%，并在微帶青組中定級，5%以下微帶青面積在主組中定級；楊尚明等［5］通過研究分析找出了微帶青煙葉產(chǎn)生的主要原因和防控途徑；張保全等［6］指出微帶青和青黃煙葉不套袋處理的陳化效果優(yōu)于套袋處理，而且微帶青煙葉在不套袋陳化條件下的評吸質(zhì)量較好，僅次于正常煙葉在不套袋陳化條件下的評吸質(zhì)量；李丹丹等［7-8］認(rèn)為微帶青煙葉在陳化前期的化學(xué)成分變化較劇烈，達(dá)到穩(wěn)定期的時間較不含青的煙葉推遲，青黃煙葉在陳化前期的化學(xué)成分變化劇烈，陳化期間化學(xué)成分的變化沒有明顯的穩(wěn)定期，中部橘黃和微帶青煙葉的類胡蘿卜素降解產(chǎn)物到達(dá)頂峰時的含量高于青黃煙葉，且到達(dá)頂峰的時間要早，陳化期間煙葉評吸總分與類胡蘿卜素降解產(chǎn)物含量的變化規(guī)律呈現(xiàn)正相關(guān)。上述研究表明，陳化有利于提高含青煙的工業(yè)可用性，但有關(guān)清甜香型產(chǎn)區(qū)不同含青度烤后煙葉的致香物質(zhì)和感官質(zhì)量差異及其對香型風(fēng)格影響的報道較少?；诖?，本研究以清甜香型不同含青度烤后云煙87中部煙葉為供試材料，研究不同含青度烤后致香物質(zhì)和感官質(zhì)量的差異及其對香型風(fēng)格的影響，以及烤后致香物質(zhì)含量與感官質(zhì)量之間的關(guān)系，以期為提高不同含青度烤后煙葉的工業(yè)可用性提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

本試驗(yàn)于2021—2022年在貴州省畢節(jié)市威寧縣黑石鎮(zhèn)科技園（清甜香型煙葉生態(tài)區(qū)）進(jìn)行，供試烤煙品種為云煙87。按照貴州優(yōu)質(zhì)烤煙進(jìn)行規(guī)范化栽培管理，以第10葉位（從下向上）煙葉為材料開展試驗(yàn)研究，掛牌標(biāo)記。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計

田間設(shè)置3個小區(qū)重復(fù)，每個重復(fù)1.20 hm2。煙株打頂前5~7 d，打掉下部不適用煙葉3~5片。在第二炕煙葉采烤后，每間隔3 d采烤1次，均包含第10葉位的試驗(yàn)材料，共采烤3次。鮮煙葉樣品分別綁竿后掛牌，按照貴州10個關(guān)鍵穩(wěn)溫點(diǎn)烘烤工藝進(jìn)行烘烤，取烤后具有代表性的煙葉樣品，3次重復(fù)。具體試驗(yàn)設(shè)計如下：

（1）對照(CK)：烤后CF3 煙葉樣品，成熟度為成熟；（2）T1處理：煙葉支脈微帶青、葉肉不含青或葉面微浮青面積在10%以內(nèi)，成熟度為尚熟+，其他指標(biāo)同CF3煙葉樣品，簡稱輕度含青；（3）T2處理：煙葉支脈及附近1 mm范圍內(nèi)葉肉略有含青或葉面微浮青面積在20%以內(nèi)，成熟度為尚熟，其他指標(biāo)同CF3煙葉樣品，簡稱中度含青。

1.3 測定項(xiàng)目及方法

1.3.1 致香物質(zhì)檢測 采用同時蒸餾萃取(SDE)結(jié)合氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS)方法利用7890B/5977B氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀（由Agilent Technologies制造）測定不同處理初烤煙葉致香物質(zhì)，所得圖譜經(jīng)計算機(jī)譜庫(NIST14)檢索定性，并用內(nèi)標(biāo)法計算煙葉致香物質(zhì)的相對含量。色譜條件：HP-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm）毛細(xì)管色譜柱；載氣為氦氣，流速1.0 mL/min；進(jìn)樣口溫度260 ℃；進(jìn)樣量1 μL，分流進(jìn)樣，分流比20∶1；程序升溫：初溫50 ℃保持1 min，以8 ℃/min速率由50 ℃升至160 ℃，保持2 min，再以8 ℃/min速率由160 ℃升至280 ℃，保持15 min，總運(yùn)行時間45 min。質(zhì)譜條件：溶劑延遲3 min；電離電壓70 eV；離子源溫度230 ℃；傳輸線溫度280 ℃；離子掃描范圍：35～450 amu；質(zhì)譜掃描方式：SCAN。

1.3.2 感官質(zhì)量評價 由貴州煙草科學(xué)研究院組織國內(nèi)7名評吸專家按煙葉感官評吸質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一評吸鑒定，取不同處理煙葉樣品30片，按單料煙評吸要求進(jìn)行評吸，得分越高，則煙葉質(zhì)量越好。具體評價標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 煙葉感官評吸質(zhì)量評價標(biāo)準(zhǔn)

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 18.0軟件的鄧肯多重檢驗(yàn)法對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

采用SDE-GC-MS分析方法共定量61種煙草致香物質(zhì)，根據(jù)煙草致香物質(zhì)官能團(tuán)的不同，將致香物質(zhì)分為醇類（9種）、醛類（11種）、酮類（19種）、酯類（6種）、雜環(huán)類（6種）及其他未分類（如酚類、生物堿類、烯烴類、脂肪酸類）致香物質(zhì)（10種），共6個類別。

2.1 不同含青度烤后煙葉醇類致香物質(zhì)含量差異分析

由表2可知，隨著化合物出峰時間的推遲，共有9種醇類致香物質(zhì)被檢測到；CK的(E)-3-己烯-1-醇含量較高；相比于CK，T2處理的2-甲基-2-丁烯-1-醇、苯甲醇、苯乙醇、3-氧-α-紫羅蘭醇、寸拜醇、西柏三烯二醇Ⅰ和西柏三烯二醇Ⅱ等7種醇類致香物質(zhì)含量較高，T1處理的3-氧-α-紫羅蘭醇、寸拜醇和西柏三烯二醇Ⅰ等3種醇類致香物質(zhì)含量較高；從醇類致香物質(zhì)總量來看，T2處理的含量最高，T1的居中，CK的最低，且三者的差異顯著。由此表明，含青度高、成熟度差的烤后煙葉利于提高醇類致香物質(zhì)含量。T1和T2處理的苯乙醇、3-氧-α-紫羅蘭醇、寸拜醇、西柏三烯二醇Ⅱ含量顯著高于CK，表明含青度和成熟度對這4類物質(zhì)的影響較為明顯。

表2 不同含青度對烤后煙葉醇類致香物質(zhì)含量的影響

2.2 不同含青度烤后煙葉醛類致香物質(zhì)含量差異分析

由表3可知，隨著化合物出峰時間的推遲，共有11種醛類致香物質(zhì)被檢測到；CK除了苯甲醛、苯乙醛外，其余9種醛類致香物質(zhì)含量均較高；T1處理的苯甲醛、苯乙醛含量較高；T2處理的己醛、癸醛含量較高。從醛類致香物質(zhì)總量來看，CK的含量最高，其次是T1處理，兩者顯著高于T2處理，但CK和T1處理間的差異不顯著。由此表明，含青度高、成熟度差的烤后煙葉不利于提高醛類致香物質(zhì)的含量。

表3 不同含青度對烤后煙葉醛類致香物質(zhì)含量的影響

2.3 不同含青度烤后煙葉酮類致香物質(zhì)含量差異分析

由表4可知，隨著化合物出峰時間的推遲，共有19種酮類致香物質(zhì)被檢測到；CK的面包酮、4-環(huán)戊烯-1,3-二酮、1-(1-甲基-2-環(huán)戊烯-1-基)乙酮、2-氨基-1,5-二氫-4H-咪唑-4-酮、(R,S)-5-乙基-6-甲基-3E-庚烯-2-酮、茄那士酮等6種酮類致香物質(zhì)含量較高；T1處理的6-甲基-2-庚酮、3-乙基-4-甲基-1H-吡咯-2,5-二酮、茄酮、β-大馬酮、香葉基丙酮、巨豆三烯酮Ⅰ、巨豆三烯酮Ⅱ和巨豆三烯酮Ⅲ等8種酮類致香物質(zhì)含量較高；T2處理的1-(1H-吡咯-2-基)-乙酮、異佛爾酮、1-(2,6,6-三甲基-1-環(huán)己烯-1-基)-2-丁烯-1-酮、β-紫羅蘭酮和巨豆三烯酮Ⅳ等5種酮類致香物質(zhì)含量較高；從酮類致香物質(zhì)總量來看，T1處理的含量最高，其次是T2處理，CK的最低，三者間的差異顯著。由此可見，含青度高、成熟度相對較差的烤后煙葉酮類致香物質(zhì)含量較高。此外，T1和T2處理的香葉基丙酮、β-紫羅蘭酮、巨豆三烯酮Ⅰ、巨豆三烯酮Ⅱ含量均顯著高于對照，這表明成熟度對香葉基丙酮、β-紫羅蘭酮、巨豆三烯酮Ⅰ、巨豆三烯酮Ⅱ含量的影響較為明顯。

表4 不同含青度對烤后煙葉酮類致香物質(zhì)含量的影響

2.4 不同含青度烤后煙葉酯類致香物質(zhì)含量差異分析

由表5可知，隨著化合物出峰時間的推遲，共有6種酯類致香物質(zhì)被檢測到；CK的二氫獼猴桃內(nèi)酯、棕櫚酸乙酯、亞麻酸乙酯等3種酯類致香物質(zhì)含量較高；T1處理的棕櫚酸甲酯、亞油酸甲酯、亞麻酸甲酯等3種酯類致香物質(zhì)含量較高；相比于CK，T2處理的棕櫚酸甲酯、亞油酸甲酯和亞麻酸甲酯等3種酯類致香物質(zhì)含量較高；從酯類致香物質(zhì)總量來看，CK的含量最高，其次是T1處理，T2處理的最低，且T2處理的問題顯著小于CK和T1處理。由此表明，含青度高、成熟度差的烤后煙葉不利于提高酯類致香物質(zhì)含量。但是，T1和T2處理的棕櫚酸甲酯含量較高，且顯著高于CK，這表明含青度高、成熟度差的烤后煙葉有利于提高棕櫚酸甲酯的含量。

表5 不同含青度對烤后煙葉酯類致香物質(zhì)含量的影響

2.5 不同含青度烤后煙葉雜環(huán)類致香物質(zhì)含量差異分析

由表6可知，隨著化合物出峰時間的推遲，共有6種雜環(huán)類致香物質(zhì)被檢測到；CK的吡咯、2-乙?；?1,4,5,6-四氫-吡啶、苯并［b］噻吩、2,3-二氫苯并呋喃等4種雜環(huán)類致香物質(zhì)含量較高；T1處理的2-戊基-呋喃和吲哚的含量較高；T2處理的雜環(huán)類致香物質(zhì)含量整體較低；從雜環(huán)致香物質(zhì)總量來看，CK的含量最高，其次是T1處理，T2處理的最低，且三者差異顯著。由此表明，含青度高、成熟度差的烤后煙葉不利于提高雜環(huán)類致香物質(zhì)含量。其中，2-乙酰基-1,4,5,6-四氫-吡啶的含量隨著含青度的提高而逐漸降低，與煙葉的成熟度呈正相關(guān)。

表6 不同含青度對烤后煙葉雜環(huán)類致香物質(zhì)含量的影響

2.6 不同含青度烤后煙葉其他未分類及總致香物質(zhì)含量差異分析

由表7可知，隨著化合物出峰時間的推遲，共有10種其他未分類的致香物質(zhì)被檢測到，包括酚類物質(zhì)2-甲氧基-4-乙烯基苯酚1種、生物堿類物質(zhì)煙堿和麥斯明2種、脂肪酸類物質(zhì)棕櫚酸1種、稠環(huán)芳烴類化合物蒽1種、其他烯烴類化合物5種；CK的新植二烯含量較高；T1處理的2-甲氧基-4-乙烯基苯酚、麥斯明、角鯊烯3種致香物質(zhì)含量較高；T2處理1,1,6-三甲基-3-亞甲基-2-(3,6,9,13-四甲基-6-乙烯基-10,14-二亞甲基-十五碳-4-烯基)環(huán)己烷的含量較高；T1和T2處理的煙堿、(E)-1-(2,3,6-三甲基苯基)丁-1,3-二烯Ⅰ、蒽、棕櫚酸4種致香物質(zhì)含量均較高；從其他未分類致香物質(zhì)和總類致香物質(zhì)總量來看，T1處理的含量最高，其次是CK，T2處理的最低。由此可知，含青度、成熟度差的烤后煙葉的煙堿、(E)-1-(2,3,6-三甲基苯基)丁-1,3-二烯Ⅰ、蒽、棕櫚酸等4種致香物質(zhì)含量較高，但新植二烯含量較低，在一定程度上利用上述指標(biāo)可反映煙葉的外觀質(zhì)量特征。其中新植二烯的含量隨著含青度的提高而逐漸降低，這表明葉綠素和植醇降解轉(zhuǎn)化為新植二烯并不充分。

表7 不同含青度對烤后煙葉其他未分類及總致香物質(zhì)含量的影響

2.7 不同含青度烤后煙葉感官質(zhì)量與工業(yè)可用性評價

由表8可知，不同含青度烤后煙葉均是清甜香型風(fēng)格，香型風(fēng)格程度以T1處理最佳，濃度以T2處理和CK較好，勁頭的差異不顯著；在感官質(zhì)量評價中，香氣質(zhì)以CK和T1處理較佳，香氣量和雜氣差異不顯著，刺激性以T1和T2處理較好，余味以T1處理較佳；工業(yè)可用性和配方適配性以CK和T1處理較好，感官評吸質(zhì)量總分以T1處理的最高，其次CK的，T2處理的最低。綜上，適當(dāng)?shù)暮喽扔欣谡蔑@煙葉清甜香型風(fēng)格，提高烤后煙葉感官質(zhì)量。

表8 不同含青度烤后煙葉感官質(zhì)量與工業(yè)可用性評價

3 結(jié)論與討論

成熟度是影響烤煙質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一，國內(nèi)外普遍將其作為衡量煙葉質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)和分級的首要品質(zhì)因素［1-2,9］。煙葉含青度不僅影響了烤后煙葉的成熟度和外觀質(zhì)量，而且還影響其內(nèi)在質(zhì)量［2-3］。其中，烤后煙葉致香物質(zhì)含量是評價煙葉內(nèi)在質(zhì)量的一個重要指標(biāo)［10-11］。本研究結(jié)果表明，T1和T2含青處理有利于提高醇類、酮類致香物質(zhì)含量，但不利于提高醛類、酯類和雜環(huán)致香物質(zhì)含量，其他未分類致香物質(zhì)總量的變化規(guī)律并不明顯。烤后含青煙葉的某些致香物質(zhì)含量顯著高于CK，可以用這些指標(biāo)反映煙葉的成熟度和含青度。例如，醇類致香物質(zhì)苯乙醇、3-氧-α-紫羅蘭醇、寸拜醇、西柏三烯二醇Ⅱ，酮類致香物質(zhì)香葉基丙酮、β-紫羅蘭酮、巨豆三烯酮Ⅰ、巨豆三烯酮Ⅱ，酯類致香物質(zhì)高棕櫚酸甲酯，雜環(huán)致香物質(zhì)2-乙?；?1,4,5,6-四氫-吡啶，其他未分類致香物質(zhì)煙堿、(E)-1-(2,3,6-三甲基苯基)丁-1,3-二烯Ⅰ、蒽、棕櫚酸等。雖然這些致香物質(zhì)能在一定程度上反映煙葉的成熟度和含青度，但煙葉致香物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程較為復(fù)雜，影響的因素也較多，具體影響的程度還有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

鮮煙葉質(zhì)體色素降解程度及比例與烤后煙葉顏色密切相關(guān)，即烤后煙葉含青度高主要是因?yàn)槿~綠素含量較高，降解轉(zhuǎn)化不充分所導(dǎo)致的［11］。在葉綠素的降解轉(zhuǎn)化過程中，葉綠素酶催化葉綠素a轉(zhuǎn)化為脫植基葉綠素和植醇，而植醇脫水生成新植二烯［12-14］。本研究結(jié)果表明，T1和T2處理的新植二烯含量較低，這可能與其葉綠素含量較高以及植醇降解轉(zhuǎn)化不充分有關(guān)。此外，變黃期是新植二烯積累的主要時期［15-16］。T1和T2處理的新植二烯含量較低，一方面，可能與其采收成熟度偏低有關(guān)，另一方面，可能與其變黃期升溫過快、穩(wěn)溫時間較短有關(guān)。

從烤后煙葉感官評吸質(zhì)量評價總分來看，以T1處理最高，其次是CK，T2處理最低，這與其他分類及總致香物質(zhì)含量的變化規(guī)律一致，與醇類、醛類、酮類、酯類、雜環(huán)類致香物質(zhì)含量的變化規(guī)律并不完全一致。由此可見，烤后煙葉感官評吸質(zhì)量評價是多種致香物質(zhì)共同作用的結(jié)果，而不是某一類致香物質(zhì)。從不同含青度烤后煙葉工業(yè)可用性和配方適配性方面來看，以T1處理和CK的較好，T2處理的較差。據(jù)卷煙工業(yè)反映，清甜香型煙葉成熟度過高，枯焦感較為嚴(yán)重，余味欠佳，不利于充分彰顯烤后煙葉的香型風(fēng)格，這與本研究結(jié)果基本一致。適當(dāng)?shù)暮喽扔欣谡蔑@煙葉的清甜香型風(fēng)格，提高烤后煙葉總類致香物質(zhì)總量、感官質(zhì)量和工業(yè)可用性。