装烟密度对密集烘烤中上部烟叶香气质量的影响

贺 帆，王 涛，樊军辉，杨彦明，刘晓迪，宫长荣*

(河南农业大学 烟草学院，河南 郑州 450002)

香气是评价烟叶质量的重要指标，优质烟叶要求在燃吸过程中产生的香气量大，香气质纯，香型突出，吃味醇和[1]。长期以来，香气是我国烟叶质量提高的制约因素之一，尤其是近几年我国大面积推广密集烘烤，烤后烟叶的外观和香气质量倍受质疑[2－3]。烟叶的香气物质主要是在调制过程中转化形成的，目前，关于密集烘烤温湿度等工艺条件对烤后烟叶香气质量的影响已有较多研究[4－7]，但是关于装烟密度对烤后烟叶香气质量影响的研究尚未见报道。笔者在大田密集烤房烟竿装烟烘烤条件下，探讨了装烟密度对烤后烟叶香气质量的影响，旨在为规范密集烤房装烟密度，改善烤后烟叶香气质量提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2011年在云南省楚雄市子午镇打苴村进行。供试烤烟品种云烟87。土壤为水稻土，肥力中等，烟田管理按“楚雄州烤烟规范化栽培技术”进行，打顶留叶数20片，取中部烟叶(第10至11位叶)和上部烟叶(第15至16位叶)作为烘烤试验材料，成熟采收，采用卧式密集烤房进行烘烤，装烟室规格均为8 m×2.7 m× 3.3 m，装烟3层2路。

1.2 试验设计

生产中，标准密集烤房的平均装烟量在3 000 kg左右，根据相关试验结果[8－10]，2个部位的试验采用烟竿装烟，设3种装烟密度，中部烟叶分别为C1:3 000 kg，42.09 kg/m3;C2:4 000 kg，56.12 kg/m3;C3:5 000 kg，70.15 kg/m3。上部烟叶分别为 B1:3 000 kg，42.09 kg/m3;B2:4 000 kg，56.12 kg/m3;B3:5 000 kg，70.15 kg/m3。同部位不同处理烟叶均在同一天内采收、装炕并同时开烤，参照三段式烘烤工艺烘烤。

1.3 测定方法

烤后分别取C3F和B2F烟叶除去主叶脉后，在50℃烘干，粉碎后过过60目筛，分别密封保存用于香气物质含量的测定。

采用同时蒸馏方法萃取致香成份，致香成份提取物添加内标后，采用气/质联用仪 Agilent GC6890N/MS5975进行分析，结果采用内标法计算。GC/MS分析条件如下:毛细管柱Hp－5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm);载气及流速He 1 mL/min;进样口温度260℃;升温程序50℃保持1 min后以8℃/min的升温速度升温至160℃，保持2 min，之后再以每分钟8℃的升温速度升温至280℃，保持15 min。GC/MS接口温度280℃;离子源EI源;电子能量70 eV;扫描范围35～455 amu。

2 结果与分析

2.1 装烟密度对烤后烟叶香气物质总量的影响

根据香气物质前提物的不同将其分为类胡萝卜素降解产物、苯丙氨酸类、类西柏烷类、美拉德反应产物、新植二烯以及其他类，共6大类，在本试验检测所得的香气物质中分别有14种、4种、2种、9种、1种和12种。由表1可以看出，中部烟叶C2香气物质总量最高，C3次之，C1最低，但除新植二烯总量C3最高，C2和C3差别不大。上部烟叶B3香气物质总量和除新植二烯总量最高，其次分别是B2和B3。

表1 对烤后烟叶香气物质总量的影响Tab.1 Effects on total aroma components in flue－cured tobacco leaves μg/g

2.2 装烟密度对烤后烟叶类胡萝卜素降解产物含量的影响

由表2可以看出，在类胡萝卜素降解产物中，除蔵花醛和3－氧代－α－紫罗兰醇外，其他几种香气物质含量均较高，尤其是β－大马酮、β－紫罗兰酮、巨豆三烯酮和金合欢基丙酮4种香气物质。随着装烟密度的增大，中上部烟叶类胡萝卜素降解产物总量均有升高的趋势。C3分别比C1和C2高7.53%和14.18%，B3分别比B1和B2高11.23%和34.41%。可见，增加上部烟叶装烟密度对烤后烟叶类胡萝卜素降解产物含量的提高更明显。

表2 对烤后烟叶类胡萝卜素降解产物含量的影响Tab.2 Effects on products of carotenoid in flue－cured tobacco leaves μg/g

2.3 装烟密度对烤后烟叶苯丙氨酸类香气物质含量的影响

由表3可以看出，在苯丙氨酸类香气物质中，苯甲醇和苯乙醇含量较高，苯甲醛含量最低。4种香气物质含量随着装烟密度的变化规律分别不一致，中上部烟叶苯丙氨酸类香气物质总量均以装烟42.09 kg/m3最高，装烟70.15 kg/m3次之，装烟56.12 kg/m3最低，装烟 56.12 kg/m3和70.15 kg/m3差别不大。

表3 对烤后烟叶苯丙氨酸类香气物质含量的影响Tab.3 Effects on products of phenylalanine in flue－cured tobacco leaves μg/g

2.4 装烟密度对烤后烟叶类西柏烷类香气物质含量的影响

从表4可以看出，类西柏烷类香气物质有茄酮和西柏三烯二醇2种，其中西柏三烯二醇含量较高。随着装烟密度的增大，烤烟中上部烟叶茄酮含量均有升高的趋势，西柏三烯二醇含量呈现出下降的趋势。总的来说，中部烟叶类西柏烷类香气物质含量以处理C2最高，处理C3次之，处理C1最低。上部烟叶则随着装烟密度的增加呈升高的趋势。中上部烟叶装烟56.12 kg/m3和70.15 kg/m3差别不大。

表4 对烤后烟叶类西柏烷类香气物质含量的影响Tab.4 Effects on products of cemdrenoid in flue－cured tobacco leaves μg/g

2.5 装烟密度对烤后烟叶美拉德反应产物含量的影响

从表5可以看出，在美拉德反应产物中，糠醛和糠醇2种香气物质的含量相对较高。随着装烟密度的增加中上部烟叶美拉德反应产物呈现出升高的趋势，中部烟叶处理C2和处理C3差别不大。中部烟叶处理C2对吡啶、己醛、2－环戊烯－1，4－二酮和2－戊基呋喃4种香气物质的提升效果明显，上部烟叶处理B3对吡啶、吡咯、己醛、糠醛和2－戊基呋喃5种香气物质的提升效果明显。处理C2和处理C3分别比处理C1高19.26%和25.43%，处理B2和处理B3分别比B1高7.71%和22.26%。

表5 对烤后烟叶美拉德反应产物含量的影响Tab.5 Effects on products of Maillard reaction in flue－cured tobacco leaves μg/g

2.6 装烟密度对烤后烟叶新植二烯和其他香气物质含量的影响

表6 对烤后烟叶新植二烯和其他香气物质含量的影响Tab.6 Effects on neopytadiene and other types of aroma components in flue-cured tobacco leaves μg/g

由表6可以看出，烟叶中新植二烯含量特别高，中部烟叶处理C2新植二烯含量最高，处理C1次之，处理C3最低，处理C2分别比处理C1和处理C3高17.45%和15.41%。上部烟叶新植二烯含量随着装烟密度的增大有升高的趋势，处理B3分别比处理B1处理和B2高15.18%和9.06%。其他类12种香气物质含量均相对较低，中部烟叶处理C2含量最高，上部烟叶处理B3含量最高。

3 结论与讨论

密集烤房装烟密度和风速对烘烤过程中烟叶水分的散失速率具有重要影响，而烟叶水分则与其内部酶活性及大分子物质的分解转化直接相关[11];装烟密度大，叶间隙风速小[12]，烟叶水分散失减慢，烟叶变黄和定色时间延长;从而使烟叶有足够时间使内含物质最大限度地分解、转化和积累，烤后烟叶香味物质含量增多[13－14]。且装烟密度的增加，烟叶间空气流速减慢，减少了烘烤前期烟叶腺毛分泌物的损失，能够改善烟叶香气量不足的问题[15]。试验结果表明，密集烤房适当增加装烟密度能在一定程度上增加烤后烟叶各类香气物质含量及其香气物质总量，但苯丙氨酸类香气物质有所减少;这与李伟等[16]在烟夹装烟密度试验中的研究结果基本一致。

中部叶:试验结果表明，密集烤房烟竿装烟下以装烟密度56.12 kg/m3香气物质总量提升效果最好;且新植二烯含量明显高于其余2个处理。相关研究[10，17]表明，装烟密度为55～65 kg/m3时，烘烤过程中烟叶的淀粉酶、过氧化物酶、抗坏血酸过氧化物酶、过氧化物酶、谷胱甘肽还原酶等活性较高，MDA含量较低，淀粉、叶绿素等大分子物质降解转化充分，化学成分趋于协调，外观质量较好。新植二烯是叶绿素的主要降解产物，可促使其他香气成分进入烟气、本身也能直接大量转移到烟气中，具有减轻刺激和柔和烟气的作用;新植二烯进一步分解转化位的植物呋喃具有清香气味[18];中部叶装烟密度55～65 kg/m3时，叶绿素降解较低密度和高密度装烟更为充分[17]，因此新植二烯含量明显增加。

上部叶:试验结果表明，随着装烟密度的增加，各类香气物质及其香气物质总量有一定提升效果，以装烟密度70.15 kg/m3增加明显;与中部叶结果存在一定差异。这可能主要是由于上部烟叶含水量较中部叶少，烟叶内含物质积累充分，烘烤关键温度点明显较中部叶延长;而装烟密度的增加，进一步延长了变黄和定色期的时间，促进了大分子物质充分降解，从而促使形成更多的香气物质。本试验研究结果与詹军等的研究结果存在一定差异;这可能是由于试验年份不同，烟叶素质存在一定差异;且分析的烟叶的香气物质类型不同。

从试验结果来看，装烟密度的增加能够在一定程度上提高烤后烟叶的香气质量;但本试验只是对烤后烟叶香气质量进行了分析，今后应从装烟密度对烤房内湿度、叶间隙风速、气体成分等环境条件的影响差异入手，结合装烟方式、装烟密度、烤房配套和烘烤工艺，在增大装烟密度的基础上，提出更完善的烘烤工艺，进一步提高密集烤房的烘烤效率，改善烤后烟叶质量。

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