彌勒不同品種烤煙陳化化學(xué)成分分析研究

單妍，魏云林

（1.昆明醫(yī)科大學(xué)海源學(xué)院，云南昆明，650106；2.昆明理工大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，云南昆明，650500）

0 引言

當(dāng)季收獲的原煙，其內(nèi)在品質(zhì)存在不同程度的缺陷，如青雜氣重、刺激性大、煙氣粗糙、煙香味被雜氣掩蓋，尤其是低等級(jí)的煙葉還有苦、辣、澀等不良感受，這樣的煙葉是不能直接用于制造卷煙的，必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)年惢幚?。煙葉陳化是改善煙葉品質(zhì)的重要方法［1］。煙葉陳化是指煙葉收割烘烤后，放在特定的地點(diǎn)，在一定的溫、濕度條件下，使煙葉品質(zhì)得到提升的過程。將煙葉放置于自然環(huán)境中，借助環(huán)境的變化，煙葉緩慢發(fā)酵，使得煙葉的化學(xué)成分發(fā)生變化，刺激性大大降低，香味物質(zhì)增加，吸味醇和，進(jìn)而達(dá)到改善煙葉質(zhì)量品質(zhì)的目的。研究表明，煙葉陳化的結(jié)果不僅與產(chǎn)地、環(huán)境因素有關(guān)，更與其品種有著密不可分的關(guān)系［2］，不同的品種具有不同的基因型和遺傳物質(zhì)，煙葉里面所含的化學(xué)成分的量也會(huì)有所差異［3］。

云南省紅河哈尼族彝族自治州彌勒市位于云南省東南部，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，適宜栽種和儲(chǔ)存各品種烤煙，應(yīng)發(fā)揮此優(yōu)勢，使煙葉的香味和風(fēng)格更加多樣化。煙葉中的化學(xué)成分比較復(fù)雜，其中多酚化合物及有機(jī)酸對(duì)煙葉產(chǎn)量的提高及品質(zhì)的保持起著重要的作用。對(duì)以上兩種化學(xué)成分進(jìn)行分析，可為在彌勒倉儲(chǔ)地篩選出更適合于此地進(jìn)行陳化的烤煙品種提供依據(jù)，有利于發(fā)揮其獨(dú)特的地理位置優(yōu)勢，生產(chǎn)品質(zhì)上乘的烤煙。

1 材料與方法

1.1 材料

本實(shí)驗(yàn)以K326和紅花大金元（HD）兩種煙葉作為實(shí)驗(yàn)材料，均放置在彌勒倉儲(chǔ)地進(jìn)行陳化，同時(shí)檢測其多酚化合物、揮發(fā)性有機(jī)酸，進(jìn)而分析陳化時(shí)間對(duì)不同品種不同等級(jí)烤煙的影響。

1.2 方法

1.2.1 數(shù)據(jù)調(diào)查與樣品采集

1.2.1.1 倉儲(chǔ)環(huán)境溫濕度調(diào)查

倉庫管理員于每日上午10時(shí)和下午2時(shí)記錄倉庫中的溫度和濕度。

1.2.1.2 煙樣采集

采用云煙品種紅大和K326煙葉作為實(shí)驗(yàn)材料，于烤季開始前下達(dá)生產(chǎn)留樣和試驗(yàn)原料調(diào)運(yùn)通知，煙葉品種有紅大、K326；煙葉等級(jí)有WDC3F、WBB1F、WDC3F 、WBBSF，即對(duì)每個(gè)品種兩個(gè)等級(jí)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，共計(jì)采樣三次，每次采樣間隔為半年以上。

1.2.2 測定方法

采用高效液相色譜儀，通過YC/T202—2006的方法檢測煙葉中的多酚類化合物，采用氣相色譜-質(zhì)譜儀及蒸餾萃取-氣質(zhì)聯(lián)用法檢測煙葉中的揮發(fā)性有機(jī)酸。

2 結(jié)果與分析

2.1 紅河彌勒倉儲(chǔ)地溫濕度分析

彌勒倉儲(chǔ)年平均溫度為19.82℃，年均濕度73.3%，最高溫度25.55℃，最低溫度10.07℃，最大溫度差15.48℃，最高濕度78.45%，最低濕度66.73%，最大濕度差11.72%，全年平均濕度均大于65%。彌勒倉庫全年濕度變化幅度較小，夏、秋兩季溫度較高，冬、春兩季溫度較低，大部分時(shí)間處于中溫高濕環(huán)境。這種環(huán)境有利于多酚類物質(zhì)氧化，繼而形成香氣物質(zhì)的前體物，同時(shí)可提高煙葉陳化速率。

2.2 煙葉化學(xué)成分分析

2.2.1 多酚化合物分析

多酚類物質(zhì)是煙葉生長發(fā)育過程中的一類重要的次生代謝產(chǎn)物，多酚類物質(zhì)主要由糖類、蛋白質(zhì)和脂類三大物質(zhì)代謝形成［4］。煙葉中含量最高的多酚類物質(zhì)分別是綠原酸、莨菪亭和蕓香苷，它們占總酚量的75%～95%［5，6］，它們可賦予煙氣清甜香和烤香。多酚化合物的轉(zhuǎn)化與積累直接影響烤煙外在質(zhì)量與內(nèi)在品質(zhì)［7］，所以煙葉中多酚化合物的含量、合成和積累對(duì)煙草鑒定、煙草制品質(zhì)量控制及中式卷煙的開發(fā)具有重要意義。但是煙葉在陳化過程中，由于多酚氧化酶催化，多酚類物質(zhì)會(huì)發(fā)生棕色化反應(yīng)降解。研究表明，不同品種不同等級(jí)的烤煙多酚化合物的含量存在一定的差異，同一品種等級(jí)越高，多酚化合物含量越高［8］。

K326和HD煙葉在彌勒倉儲(chǔ)地陳化不同時(shí)間后的多酚化合物檢測結(jié)果見表1，多酚化合物總量見圖1。從表1可以看出：在陳化過程中多酚類物質(zhì)呈現(xiàn)下降趨勢，且均呈現(xiàn)前期下降緩慢，后期下降加快的趨勢，其中以K32651下降幅度最為明顯，為17.14%，而HD51下降幅度最小，為11.49%，說明多酚化合物的降解與煙葉的品種有關(guān)，而不同等級(jí)間差別不大。主要多酚化合物例如綠原酸，蕓香苷均呈減少趨勢，而莨菪亭則為逐漸增加的趨勢。申培林［9］在研究烤煙陳化過程中多酚化合物含量變化時(shí)指出，粵煙97的B2F總酚含量在前9個(gè)月下降，后9個(gè)月先升后降的趨勢，H8967的B2F總酚含量在前12個(gè)月下降緩慢，之后下降迅速，893的B2F總酚含量在前9個(gè)月先上升再下降，后9個(gè)月呈現(xiàn)相同的趨勢，與本文研究的多酚化合物總量一直下降的趨勢存在差異。陳化期間總酚的變化各異反映了不同品種、不同等級(jí)的烤煙在陳化期間酶促反應(yīng)的差異性、復(fù)雜性和多樣性。

圖1 多酚化合物總量

表1 多酚化合物檢測結(jié)果

2.2.2 揮發(fā)性有機(jī)酸分析

煙草中有機(jī)酸種類很多，有機(jī)酸可以增強(qiáng)煙氣酸性，使煙氣變得甜潤舒適。有機(jī)酸分為揮發(fā)性、半揮發(fā)性和非揮發(fā)性有機(jī)酸3類，其中揮發(fā)性有機(jī)酸的含量是香料煙的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)［10］。揮發(fā)性有機(jī)酸中的異丁酸、異戊酸和β-甲基戊酸對(duì)煙氣的吃味和香氣影響較大［11］。

在陳化過程中，煙葉的有機(jī)酸處于不斷的變化中［12］。由表2、圖2可知，送檢的三批樣品煙葉揮發(fā)性有機(jī)酸含量不一致。同一品種，等級(jí)越高，揮發(fā)性有機(jī)酸含量越多，卷煙的吃香味越好。在陳化過程中，煙葉中的揮發(fā)性有機(jī)酸呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢；但不同煙葉品種下降的幅度不一致，K326品種均呈現(xiàn)緩慢下降的趨勢，而HD品種陳化初期下降迅速，到中期又呈現(xiàn)緩慢上升的趨勢。陳化一年以后，K32651揮發(fā)性有機(jī)酸減量最少為7.49%，而同一品種的K32641下降最多為22.52%。由此可見，陳化期間，揮發(fā)性有機(jī)酸含量的減少不僅與品種有關(guān)，而且與等級(jí)息息相關(guān)。

圖2 揮發(fā)性有機(jī)酸降解百分比

表2 揮發(fā)性有機(jī)酸檢測結(jié)果

由表2、圖2可知，K32651和HD51相比于K32641和HD41揮發(fā)性有機(jī)酸減少量更低。K326品種的異戊酸、2-甲基丁酸、3-甲基戊酸、己酸和苯乙酸均呈現(xiàn)逐漸下降趨勢，戊酸、苯甲酸為先升后降趨勢，而辛酸則與戊酸、苯甲酸相反，HD品種的異戊酸、己酸、苯甲酸、辛酸為先降后升，而苯乙酸呈上升趨勢，其余變化無規(guī)律可循，由此可見，辛酸在不同品種不同等級(jí)的煙葉陳化中，含量趨勢變化均為先降后升。趙銘欽［13］在研究煙葉陳化過程中有機(jī)酸的變化時(shí)指出，云南、湖北和新疆同等級(jí)香料煙在陳化過程中，有機(jī)酸總量均呈現(xiàn)持續(xù)下降趨勢，但陳化前期云南香煙的下降幅度要快于湖北和新疆，陳化后期新疆的下降幅度要快于云南和湖北，而本實(shí)驗(yàn)的研究結(jié)果雖然總體是下降趨勢，但HD品種并非一直呈減少趨勢，出現(xiàn)這種結(jié)果的原因是酶促反應(yīng)對(duì)有機(jī)物的消耗不一致，造成不同品種煙葉揮發(fā)性有機(jī)酸的變化各異。

3 結(jié)論

不同品種和等級(jí)的烤煙，其基因型存在著一定的差異，而基因型是烤煙品質(zhì)遺傳的基礎(chǔ)［14］，因此不同烤煙品質(zhì)的高低，可根據(jù)烤煙的化學(xué)成分進(jìn)行客觀的評(píng)價(jià)。多酚類化合物是煙草的重要潛香物質(zhì)，不僅對(duì)煙葉顏色有直接作用，而且對(duì)煙氣質(zhì)量和香氣有間接作用，多酚化合物主要賦予了煙氣清甜香和烤香［15］。在陳化過程中，多酚類物質(zhì)呈現(xiàn)下降趨勢，主要多酚化合物例如綠原酸、蕓香苷均呈減少趨勢，且均呈現(xiàn)前期下降緩慢，后期下降加快的趨勢，而莨菪亭則為逐漸增加的趨勢，這說明多酚化合物的降解與煙葉的品種有關(guān)，但不同等級(jí)間差別不大?？偡拥淖兓療o一定的規(guī)律性，原因?yàn)殛惢^程中不同品種、不同等級(jí)的烤煙在陳化期間酶促反應(yīng)存在差異性、復(fù)雜性和多樣性。有機(jī)酸廣泛存在于煙草中，對(duì)煙葉品質(zhì)有著重要的影響，尤其是揮發(fā)性有機(jī)酸，盡管其含量很少，但對(duì)煙氣的影響卻相當(dāng)明顯，揮發(fā)性有機(jī)酸的含量會(huì)影響卷煙的吃香味和卷煙煙氣的燃燒性。本研究結(jié)果表明，在云南紅河彌勒倉儲(chǔ)條件下進(jìn)行陳化的K32641、K32651、HD41和HD51兩個(gè)品種兩個(gè)等級(jí)的烤煙，對(duì)于K326，HD烤煙，從整體來看，K32651和HD51的多酚化合物、揮發(fā)性有機(jī)酸的變化趨勢比同品種的K32641和HD41要更利于烤煙的品質(zhì)的提高，陳化結(jié)果更好，而相比于HD51，K32651，多酚化合物含量更多，放在彌勒倉庫陳化會(huì)更有利。