密集烘烤38 ℃和46 ℃不同穩(wěn)溫時間對豫中上六片煙葉品質(zhì)的影響

孟智勇，孫曉偉，劉 芳，張東峰，馬浩波，宋笑龍，宗勝杰，朱景偉，冀德紅，薛松格，李建華

（1.河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 煙草研究所/河南省煙葉色素調(diào)控及智能化烘烤創(chuàng)新型科技團(tuán)隊(duì)，河南許昌 461000；2.河南省煙草公司 許昌市公司，河南 許昌 461000；3.許昌市煙草公司 建安分公司，河南 許昌 461000；4.三門峽市煙草公司 陜州區(qū)分公司，河南 三門峽 472100）

豫中上六片煙葉是在典型濃香型產(chǎn)區(qū)特定的生態(tài)條件下發(fā)育而成的煙株上部的高成熟度煙葉，具有香氣濃郁芬芳、吃味醇厚豐富、焦油量/煙堿較低、安全性高的特點(diǎn)，近年來受到河南中煙等工業(yè)企業(yè)的青睞，在高端卷煙品牌建設(shè)中發(fā)揮了重要作用［1-2］，具有較大的市場需求空間。目前，造成上部煙葉可用性差的根本原因主要是成熟不夠、烘烤不當(dāng)［3］。有關(guān)上六片葉的成熟采收方面取得一定研究進(jìn)展［1，4-6］，但有關(guān)烘烤工藝對豫中烤煙上六片葉烤后品質(zhì)影響的研究相對較少。孟智勇等［7］研究認(rèn)為，變黃階段38 ℃穩(wěn)溫時間延長12 h，可改善豫中上六片葉烤后外觀質(zhì)量和化學(xué)成分協(xié)調(diào)性，提高感官質(zhì)量。同時相關(guān)研究表明，定色階段前期延長烘烤時間可有效提高上部煙葉外觀質(zhì)量、提升化學(xué)成分協(xié)調(diào)性、改善感官評吸質(zhì)量［8-10］?；诖?，在烘烤的變黃階段38 ℃延長烘烤時間的基礎(chǔ)上增設(shè)定色階段46 ℃延長時間處理，研究不同烘烤工藝處理對豫中上六片葉外觀質(zhì)量、主要化學(xué)成分、感官質(zhì)量及中性致香物質(zhì)含量的影響，進(jìn)一步優(yōu)化上六片葉烘烤工藝，為提高豫中上六片煙葉質(zhì)量及工業(yè)可用性提供技術(shù)支撐。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)基本情況

烘烤試驗(yàn)于2020 年9—10 月在河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所烘烤基地開展。供試材料為中煙100標(biāo)準(zhǔn)成熟的上六片煙葉。試驗(yàn)烘烤設(shè)備為國標(biāo)密集烤房，裝煙容量為360 竿，每竿10 kg。上六片煙葉成熟采收標(biāo)準(zhǔn)：葉片呈黃白色，主脈全白發(fā)亮和側(cè)脈大部分（2/3 以上）發(fā)白，成熟斑明顯，絨毛脫落。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計

根據(jù)研究目的，在三段式烘烤工藝變黃和定色階段設(shè)計4 個工藝處理，進(jìn)行密集烘烤試驗(yàn)：T1，常規(guī)烘烤工藝，變黃階段38 ℃穩(wěn)溫30 h，定色階段46 ℃穩(wěn)溫10 h；T2，常規(guī)烘烤基礎(chǔ)上，定色階段46 ℃延長12 h；T3，常規(guī)烘烤基礎(chǔ)上，變黃階段38 ℃延長12 h；T4，常規(guī)烘烤基礎(chǔ)上，變黃階段38 ℃、定色階段46 ℃均延長12 h。各處理中除試驗(yàn)設(shè)計的穩(wěn)溫時間不同外，其他工藝參數(shù)均相同，且嚴(yán)格按三段式烘烤工藝進(jìn)行。

1.3 測定項(xiàng)目及方法

1.3.1 煙葉外觀質(zhì)量評價 各初烤煙葉樣品出炕后進(jìn)行回潮、平衡水分，由分級技師組成外觀質(zhì)量評價小組依據(jù)《烤煙分級標(biāo)準(zhǔn)》（GB2635—1992）中的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價，評價指標(biāo)包括成熟度、顏色、身份、結(jié)構(gòu)、色度、油分、含青、掛灰雜色等外觀質(zhì)量，并分別聞其嗅香。對9 個指標(biāo)分別賦以30%、20%、10%、10%、10%、10%、5%、2.5%、2.5%的權(quán)重，計算各處理的分值。外觀質(zhì)量得分標(biāo)準(zhǔn)具體見表1。

表1 煙葉外觀質(zhì)量評價得分標(biāo)準(zhǔn)

1.3.2 主要化學(xué)成分分析 選取烤后上六片煙葉樣品2 kg，送河南農(nóng)業(yè)大學(xué)進(jìn)行煙葉主要化學(xué)成分化驗(yàn)分析。

1.3.3 烤后煙葉感官質(zhì)量評價 把各處理烘烤后的煙葉經(jīng)過恒溫恒濕回潮、切絲、卷制，制成（900±15）mg/支、長度為85 mm/支的單料煙支。由河南中煙和煙草研究所評吸專家參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《煙草及煙草制品 感官評價方法》（YC/T 138—1998），對香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、濃度、勁頭、刺激性、余味、燃燒性和灰色9 個單項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行打分，然后取其平均值，采用專家咨詢法并借鑒相關(guān)研究方法，對9 個指標(biāo)分別賦以25%、15%、12%、10%、10%、13%、10%、2.5%、2.5%的權(quán)重，計算各處理的評吸分值。

1.3.4 中性致香物質(zhì)測定 采用同時蒸餾萃取裝置，以二氯甲烷為萃取溶劑，稱取煙樣2 g 于1 000 mL 圓底燒瓶中，加入9 g 氯化鈉，用電熱套加熱，在另一100 mL 燒瓶中加入45 mL 二氯甲烷，60 ℃水浴加熱，同時蒸餾萃取2 h。在二氯甲烷萃取物中加入10 g 無水硫酸鈉干燥，然后在50 ℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮至1 mL。將萃取液濃縮加入內(nèi)標(biāo)乙酸苯乙酯，進(jìn)行氣相色譜/質(zhì)譜（GC/MS）分析。

GC 條 件：DB-5 彈 性 石 英 毛細(xì) 管柱，60 m×0.25 mm×0.25 μm；進(jìn)樣口溫度為280 ℃；分流比為20∶1，進(jìn)樣量為1 μL；載氣為氦氣，恒流1 mL/min。程序升溫：初始溫度60 ℃（保留0.5 min），以5 ℃/min升溫至300 ℃（保留15 min）。MS 條件：傳輸線溫度為280 ℃；離子源溫度為230 ℃；電離方式為EI；電離電壓為70 eV；質(zhì)量數(shù)為30～350 aum；溶劑延遲6 min。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對煙葉經(jīng)濟(jì)性狀的影響

由圖1、2 可知，與T1（常規(guī)烘烤）處理相比，其他3 個處理上等煙占比和均價呈不同程度提高，以T4 處理表現(xiàn)最好。上等煙占比T4、T3、T2 處理分別較T1處理提高12.4、6.3、1.61 百分點(diǎn)，均價T4、T3、T2 處理分別較T1 處理提高1.92、0.38、0.15 元/kg。說明變黃階段和定色階段延長烘烤時間可有效提高煙葉經(jīng)濟(jì)效益，以38 ℃和46 ℃均延長12 h 效果最為明顯。

圖1 不同處理對上等煙占比的影響

圖2 不同處理煙葉均價

2.2 不同處理對煙葉外觀質(zhì)量的影響

由表2 可知，不同處理上部煙葉成熟度均為成熟，4 個處理外觀質(zhì)量指標(biāo)相比，T1 處理外觀顏色為橘黃、其他處理為深橘黃，T2 處理在結(jié)構(gòu)、色度、嗅香3 個指標(biāo)上表現(xiàn)優(yōu)于對照（T1），T3、T4 處理在油分、結(jié)構(gòu)、色度、嗅香4 個指標(biāo)上表現(xiàn)優(yōu)于對照（T1），T3、T4 處理在油分、結(jié)構(gòu)、嗅香3 個指標(biāo)上表現(xiàn)優(yōu)于T2，綜合得分為T3=T4＞T2＞T1。說明變黃階段和定色階段延長烘烤時間可有效改善煙葉外觀油分、結(jié)構(gòu)、色度、嗅香等質(zhì)量指標(biāo)，以38 ℃延長12 h 及38 ℃、46 ℃均延長12 h 效果較好。

表2 不同處理煙葉外觀質(zhì)量

2.3 不同處理對煙葉主要化學(xué)成分的影響

由表3 可知，不同處理主要化學(xué)成分含量存在差異，無明顯變化規(guī)律，整體化學(xué)成分含量均較為適宜?？偺恰⑦€原糖、總氮及煙堿含量均以T4 處理最高，總糖含量以T3 處理最低，還原糖含量以T1 處理最低，總氮和煙堿含量均以T2 處理最低。從化學(xué)成分協(xié)調(diào)性來看，4個處理兩糖比相對較低，糖堿比、氮堿比均較適宜，與T1 相比，其他3 個處理兩糖比、糖堿比及氮堿比均有不同程度的提高。以上表明，變黃階段和定色階段延長烘烤時間可有效提高還原糖含量，改善煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性。

表3 不同處理對煙葉主要化學(xué)成分的影響

2.4 不同處理對煙葉感官評吸質(zhì)量的影響

由表4 可看出，不同處理相比，均以T4 處理整體表現(xiàn)最好、總體評分最高，綜合得分排名為：T4＞T3＞T1＞T2。其中，T4 處理香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、刺激性、余味、燃燒性、灰色等指標(biāo)表現(xiàn)好，綜合得分最高，為5.99 分；T3 處理香氣量、濃度、勁頭、余味等指標(biāo)表現(xiàn)最好或較好，綜合得分較高，為5.96 分，略優(yōu)于T1。說明變黃階段38 ℃延長時間可改善上部煙葉香氣量、濃度、勁頭、余味等指標(biāo)，變黃階段38 ℃和定色階段46 ℃均延長時間可改善上部煙葉香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、刺激性、余味、燃燒性、灰色等指標(biāo)，而定色階段46 ℃單獨(dú)延長時間使香氣質(zhì)、香氣量等指標(biāo)得分略有下降。

表4 不同處理煙葉感官評吸質(zhì)量

2.5 不同處理對煙葉中性致香物質(zhì)含量的影響

由表5 可知，烤后上部葉共計檢測出61 種中性致香物質(zhì)。4 個處理中性致香物質(zhì)總量表現(xiàn)為T4＞T3＞T2＞T1，其中中性致香物質(zhì)總量T4、T3、T2 處理分別較T1 處理提高170.60%、154.78%、25.62%。質(zhì)體色素類降解產(chǎn)物共計檢測出28 種成分，其中以大馬酮、異佛爾酮、香葉基丙酮、二氫獼猴桃內(nèi)酯、3-羥基-β-大馬酮、芳樟醇、紫羅蘭酮、金合歡基丙酮、2-己烯醛、2-環(huán)己烯-1-醇、6-甲基-2-庚酮、（E，E）-2，4-庚二烯醛等12 種成分含量較高。4 個處理質(zhì)體色素類降解產(chǎn)物表現(xiàn)為T4＞T3＞T2＞T1，質(zhì)體色素類降解產(chǎn)物含量T4、T3、T2 處 理 分 別 較T1 處 理 提 高187.69%、161.34%、38.79%。棕色化反應(yīng)產(chǎn)物類致香物質(zhì)共計檢測出15 種成分，3 個延時處理均高于對照，以5-甲基-2（5H）-呋喃酮含量最高，2-乙酰呋喃、1H-吡咯-2-甲醛、3-甲基-2（5H）-呋喃酮、2-乙基-3-羥基-4H-吡南-4-酮、5-甲基-2-糠醇含量較高。4 個處理棕色化產(chǎn)物含量表現(xiàn)為T4＞T3＞T2＞T1，其中棕色化產(chǎn)物含量T4 處理較T1、T2、T3 處理分別提高165.17%、150.9%、5.75%。苯丙氨酸類降解產(chǎn)物包括苯甲醛、苯甲醇、苯乙醛、苯乙醇、3，4-二甲基苯甲醛、苯甲酸苯甲酯、苯乙酮等，對烤煙的香氣具有較大影響，尤其對果香、清香貢獻(xiàn)較大。4 個處理苯丙氨酸類降解產(chǎn)物含量表 現(xiàn)為T3＞T4＞T2＞T1，其中T3 處理較T4、T2、T1 處理分別提高16.95%、33.62%、96.04%。類西柏烷類致香物質(zhì)是煙葉中重要的致香前體物，通過一定的降解途徑可形成多種醛、酮等致香物質(zhì)。4 個處理類西柏烷產(chǎn)物含量差異較大，具體表現(xiàn)為T4＞T3＞T2＞T1，其 中T4、T3、T2 處 理 分 別 較T1 處 理 提 高329.82%、287.13%、89.77%。4 個處理其他中性致香物質(zhì)含量表現(xiàn)為T3＞T4＞T2＞T1，其中T3、T4、T2 處理分別較T1 處理提高148.36%、132.14%、51.45%。以上說明，上部煙葉烘烤過程中變黃階段38 ℃及定色階段46 ℃單獨(dú)或均延長12 h，明顯增加了中性致香物質(zhì)含量。

表5 不同處理煙葉中性致香物質(zhì)含量 μg/g

3 結(jié)論與討論

相關(guān)研究表明，烘烤過程中變黃期時間延長能大幅降低葉綠素含量，提高變黃程度，煙葉內(nèi)淀粉、色素以及蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)降解更加充分［11］，同時變黃時間較長，煙葉的失水速率較慢，煙葉內(nèi)具有適宜水分可促進(jìn)煙葉前體物質(zhì)的轉(zhuǎn)化分解和煙葉致香成分的形成，有利于提高煙葉的香氣品質(zhì)［12］。本研究結(jié)果表明，與常規(guī)烘烤工藝（T1）相比，變黃階段38 ℃延長12 h（T3），可提高烤后上部煙葉上等煙占比和均價，改善外觀油分、結(jié)構(gòu)、色度、嗅香等質(zhì)量指標(biāo)，提高糖堿比、氮堿比，改善感官香氣量、雜氣、余味、燃燒性等質(zhì)量指標(biāo)，烤煙煙葉中性致香物質(zhì)含量大幅增加154.78%，這與孟智勇等［7］的研究結(jié)果較為一致。

與常規(guī)烘烤工藝（T1）相比，定色階段46 ℃延長12 h（T2），在提高上部煙葉上等煙占比和均價、改善外觀質(zhì)量、改善化學(xué)成分協(xié)調(diào)性等方面與許威等［13］的研究結(jié)果較為一致。定色階段46 ℃延長12 h（T2），烤后煙葉中性致香物質(zhì)總量增加25.62%，但不利于感官質(zhì)量改善，香氣質(zhì)、香氣量指標(biāo)略有下降。

段史江等［14］研究認(rèn)為，干球溫度38 ℃、42 ℃、47 ℃時分別穩(wěn)溫32、10、20 h，烤后煙葉色度更好，烤后煙葉香味風(fēng)格有所提升、香氣質(zhì)較好，這與本研究結(jié)果有相似之處。本研究結(jié)果表明，與常規(guī)烘烤工藝（T1）相比，變黃階段38 ℃和定色階段46 ℃均延長12 h（T4），可明顯提高上部煙葉上等煙占比和均價，改善外觀油分、結(jié)構(gòu)、色度、嗅香等外觀質(zhì)量指標(biāo)，改善感官香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、刺激性、余味、燃燒性、灰色等感官評吸質(zhì)量指標(biāo)，烤后煙葉中性致香物質(zhì)總量大幅增加170.60%。

綜上所述，豫中上六片煙葉在密集烘烤中應(yīng)用T3 處理（38 ℃延長12 h）和T4 處理（38 ℃、46 ℃均延長12 h），烤后煙葉整體表現(xiàn)均較好，其中又以T4 處理（38 ℃、46 ℃均延長12 h）表現(xiàn)最好，烤后煙葉經(jīng)濟(jì)效益增加、外觀質(zhì)量提高、化學(xué)成分協(xié)調(diào)、中性致香物質(zhì)總量大幅增加、感官評吸質(zhì)量改善、典型濃香型風(fēng)格彰顯。