调制过程中不同温湿度条件对海南雪茄茄衣烟叶质量的影响

徐世杰 王洁 王慧方 杜佳 李珍 徐丽芬 李爱军 时向东

摘要：雪茄茄衣烟叶采摘之后需进行调制处理，通过对其不同调制阶段温湿度的控制，使得烟叶大分子物质得到初步降解，叶片颜色均匀，油分和弹性增强，同时也使烟叶达到适合进行发酵状态。本研究通过控制雪茄茄衣烟叶调制过程中的温湿度，探究其调制过程中各成分的动态变化，以确定各阶段的最适宜温湿度，提高雪茄茄衣品质。结果表明：调制过程中，烟叶总糖呈下降趋势，Tl和T2处理下降速度高于T3，但调制结束后总糖含量差异不明显；总氮调制后期下降速度高于调制前期，调制结束后总氮含量T3>T2>Tl；烟碱含量变化呈单峰变化趋势，6d时达到峰值，3个处理对烟叶烟碱含量影响差别不大；烟叶钾氯比呈下降趋势，结束时T3>T2>Tl，T3、T2接近，与Tl差距较大；烟叶质体色素含量的下降速度为Tl>T2> T3，高温能够加快色素的降解；不同处理间叶质重、厚度和拉力比较表现为T2>T3>Tl；而含梗率Tl最大，T3次之，T2最小。综合看，T2处理的烟叶工业可用性最好，Tl最差；T2处理下烟叶较好。

关键词：雪茄茄衣；烟叶质量；温湿度；调制

中图分类号：S572.09

文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2016）01-0029-06

调制就是将田间生长达到一定程度的鲜烟叶收获放置在特定的设备内，施以必要的温湿度条件，保持一定时间，使烟叶的变化达到人们所要求的程度，包括最直观的颜色等质量指标和内在的吸味特征。雪茄烟属于晾烟，调制是在特定晾棚内进行。通过人工干预晾棚温湿度，控制烟叶变化，使调制后的烟叶颜色均匀，各成分比例协调，增强工业可用性。目前关于雪茄茄衣烟叶调制研究较少。本试验通过研究调制过程中不同温湿度对雪茄茄衣烟叶内在化学成分和物理特性的影响，以找出最适宜的调制温湿度。

1 材料与方法

1.1 试验材料与设计

试验于2013～2014年在海南省儋州市光村镇进行，供试烤烟品种为建恒1号。土壤质地为砂壤土，0～20cm耕层pH值5.54，有机质含量18.4g/kg，全氮1.7g/kg，碱解氮59.5mg/kg，速效磷30.0mg/kg，速效钾86.0mg/kg。所用肥料为芝麻饼肥、烟草专用肥、硝酸钾、硫酸钾。用遮阳网遮阴栽培，遮阴率为70.0%，种植行株距120.0cm×40.0cm。

采收后选取成熟度较好、质量均匀一致的中部叶茄衣，按不同的温湿度组合设置3个烟叶调制条件处理（表1），并在调制过程中每隔6d取样1次。

1.2 测定项目和方法

1.2.1 水分测定烘箱法测定烟叶含水率。

1.2.2 常规化学成分测定 按照YC/T 159 -2002《烟草及烟草制品 水溶性糖的测定 连续流动法》中规定的方法测定总糖；按照YC/T 160-2002《烟草及烟草制品 总植物碱的测定 连续流动法》中规定的方法测定烟碱；按照YC/T161-2002《烟草及烟草制品 总氮的测定连续流动法》中规定的方法测定总氮。

1.2.3 质体色素测定采用丙酮提取法测定叶绿素和类胡萝卜素含量。

1.2.4 多酚类物质测定称100mg左右样品，准确至0.1mg，置于50mL锥形瓶内，再准确加入50%甲醇+水溶液20.0mL，置于超声波振荡器超声提取20min。取约2mL萃取液经0.45μm的水相滤膜过滤，上机测定。

1.2.5 生物碱测定应用气相色谱（GC）技术检测4种生物碱成分：即烟样在强碱性条件下溶解于含有内标物的萃取剂中，用气相色谱法测定萃取液生物碱含量，计算出烟叶中的生物碱含量。在10mL具塞玻璃瓶中加入0.100g烟样，然后加8%氢氧化钠溶液0.5mL将烟末润湿，再加萃取液（含有奎啉的乙醚溶液）5mL，摇匀，超声波萃取30min，静置lh。取萃取液上清约1mL于色谱瓶中，采用Agilent-7890气相色谱仪进行生物碱的定量分析。

1.2.6 有机酸类成分测定样品前处理：准确称取1.000g烟样于100mL具塞锥形瓶中，准确加入10%（体积比）H₂SO₄-CH₃OH溶液40mL，加入己二酸内标溶液1mL，80℃水浴回流2h进行酯化，待凉至室温。取10mL反应液于100mL分液漏斗中，加入20mL蒸馏水，混匀，用二氯甲烷萃取（10mLx3），有机相中加入适量无水硫酸钠干燥过夜。过滤除去硫酸钠，取1μL二氯甲烷液注入色谱瓶，置于气相色谱仪的自动进样器中分析，采用内标法进行定量。

1.3 数据处理与统计分析

采用Microsoft Excel和SPSS 17.0统计软件。

2 结果与分析

2.1 调制过程中不同处理对烟叶含水率的影响

由图1可知，T1处理，烟叶水分含量在调制后0～6d下降较慢，之后迅速下降，几乎呈直线，18d后水分基本稳定在20.0%左右。T2处理，烟叶在调制的前6d，逐渐萎蔫，水分缓慢散失，之后失水速度加快。T3处理，烟叶在调制的前12d失水速度较慢，之后含水率从78.0%迅速降到22.0%。烟叶失水速度较快阶段正好是其变黄变褐的时候，是决定烟叶调制后质量最关键的阶段。调制过程中烟叶失水和变色同时进行，共同反映烟叶质量的变化。因此，通过调控变色和干燥的速度，对提高烟叶调制后的质量至关重要。

2.2 调制过程中不同处理对烟叶常规化学成分的影响

2.2.1 对烟叶总糖含量的影响 由图2可以看出，整个调制过程中总糖含量呈下降趋势。调制结束时，各个处理烟叶的总糖含量相差不大，都在0.52%左右。T1和T2处理，烟叶总糖的变化规律几乎相同，T3处理下降较为缓慢，但在18d以后，3个处理的总糖含量较为接近，说明调制过程中不同温湿度对总糖的降解速度有一定影响，但对调制后茄衣烟叶总糖含量的影响不大。雪茄茄衣烟叶调制方式为晾棚中晾制，时间长，结束时总糖含量较低。

2.2.2 对烟叶总氮含量的影响 由图3可以看出，茄衣烟叶中总氮含量随调制的进行逐渐减少，且后期降幅大于前期。T1处理烟叶总氮含量下降最快，调制结束时含量最低，T2次之，T3处理下降最慢，结束时含量最高。

图4显示调制过程中烟叶烟碱含量的动态变化。整个调制过程烟叶烟碱含量呈单峰变化趋势，6d时达到峰值，随后随调制时间推延又逐渐下降。调制结束时，3个处理的烟叶烟碱含量差别不大，说明不同调制温湿度对烟碱含量的变化影响较小。

2.2.3对烟叶品质指数的影响通常认为，糖氮比、糖碱比和氮碱比能反映烟气中酸性、碱性物质之间的平衡状态，也以此为衡量烟叶内在品质的指标。由表2可知，糖碱比和糖氮比较之烤烟而言都很低，随茄衣调制进程有降低趋势；但茄衣烟叶的氮碱比较高，且随调制进程呈先降后升的趋势；烟叶pH值也随调制进行有增高趋势，这与雪茄烟叶自身的特性有关。雪茄烟叶化学组分的特点是糖分低，氮化物和烟碱含量高，烟叶和烟气的pH值偏高。因此，雪茄吃味微苦，回甜生津，香气较浓郁，劲头偏大。晾烟的钾氯比对其燃烧性影响较大，且能简单可靠地反映烟叶燃烧性。随着调制的进行，烟叶钾氯比呈下降趋势，调制结束时T3>T2>T1，T3、T2接近，与T1差距较大，说明调制过程中不同温湿度对烟叶的燃烧性有较大影响。

2.3 调制过程中不同处理对烟叶质体色素的影响

各种烟草色素的含量和性质不仅直接影响烟叶的外观质量，而且直接和间接地影响烟叶的内在品质。叶绿素和类胡萝卜素在烤烟生育期内的含量高低对叶片生理功能的强弱及成熟落黄有直接关系，并且降解产物的含量与调制后烟叶的香气质量关系密切。图5、图6显示了烟叶调制过程中叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素的变化规律。在整个调制过程中质体色素的变化趋势是一致的，随着调制过程的推进，质体色素的含量持续下降。叶绿素a和总叶绿素含量在调制的前6d降速较快，18 d后基本稳定，这可能与烟叶含水率大幅降低有关。随着调制过程的推进，烟叶中质体色素含量的下降速度表现为：T1>T2>T3，表明高温可以加快叶绿素降解；但各处理间类胡萝卜素含量变化差异不大，整个调制过程缓慢降低。

2.4 调制过程中不同处理对烟叶多酚类物质含量的影响

由表3可知，在调制过程中烟叶绿原酸含量呈先升高后下降趋势，6d时即变黄初期烟叶中绿原酸含量最高，且T1>T2>T3；调制结束时，绿原酸含量T3处理最高，T1次之，T2最低，说明高温提高了绿原酸的转化速率，而中温更有利于绿原酸的彻底转化。烟叶中芸香苷含量随着调制过程的推进逐渐下降，烟叶萎蔫期T1处理芸香苷的降解幅度最大，变色期和定色期均是T2处理的降解幅度最大；调制结束时，T3处理烟叶中芸香苷的含量最高，T2最低。烟叶中莨菪亭含量不高，在调制过程中逐渐下降，不同处理间差别不大，调制结束时T2处理的含量最低。烟叶中总酚含量最大值出现在调制第6d，之后迅速降解，因为失水导致烟叶细胞结构被破坏，胞内多酚氧化酶得以与多酚类物质相接触，加上氧气大量进入，多酚类物质被氧化，含量迅速降低。而不同处理间降解幅度不同，可能是因为含水率的降低限制了烟叶中多酚氧化酶的活性。

2.5 调制过程中不同处理对烟叶生物碱的影响

烟草生物碱主要有烟碱、降烟碱、假木贼碱和新烟草碱4种。烟碱含量过低，吃味平淡，不能满足抽吸要求，但过高刺激性过大，吃味变劣，因此适宜的烟碱含量是满足烟叶质量的基本要求。由表4可知，生物碱类物质中烟碱含量最高，占总生物碱的80%左右；总生物碱含量表现为：T2>T1>T3，而烟碱含量T1处理最高，T3处理最低；T2处理烟叶中烟碱占总生物碱的比例最低，降烟碱、假木贼碱和新烟草碱占总生物碱的比例均最高。

2.6 调制过程中不同处理对调制后烟叶有机酸的影响

由表5看出，有机酸总量T2处理最大，为104.1mg/g，但与T3处理差异不显著，T1处理最低，为89.4mg/g。有机酸类物质中，柠檬酸含量最高，其次为草酸和苹果酸，三者之和占有机酸总量的比例都在70%以上，其中T2处理最高，为83.68%。

2.7 调制过程中不同处理对调制后烟叶物理特性的影响

雪茄茄衣烟叶的使用特点决定了其物理特性的重要性。优质茄衣烟叶其厚度一般应在0.1mm以内，且弹性好，耐扯拉力强。由表5可知，不同处理间叶质重、厚度和拉力表现为：T2>T3>T1；而含梗率T1最大，T3次之，T2最小。由此可见，3个处理中，T2处理的烟叶工业可用性最好，T1最差。原因可能是调制过程中，高温环境加快了烟叶中物质的转化和过度分解，因而叶质重和厚度会降低，含梗率提高；再者物质的过度分解造成烟叶化学成分不协调，使烟叶的弹性和耐扯拉能力下降，工业可用性降低。

3 结论与讨论

在整个调制过程中，烟叶总糖含量呈下降趋势，T1和T2处理下降速度相差不大，但都明显高于T3。调制结束时，各个处理间总糖含量差距不明显，均在0.52%左右。由于雪茄烟叶调制环境温和、时间长，这一特点决定了调制结束时，总糖含量较低。总糖还会在发酵过程中通过酶和微生物作用进一步发生氧化降解，并与氨基化合物产生非酶棕化反应，形成众多小分子香气成分。

烟叶中总氮含量随调制的进行逐渐减少，而且调制后期下降幅度大于调制前期。T1处理烟叶内总氮含量下降最快，调制结束时含量最低，T2次之，T3下降最慢，调制结束时含量最高。烟碱含量呈单峰变化趋势，在6d时达到峰值，之后随调制时间推移又逐渐下降；调制结束时，3个处理烟叶烟碱含量差别不大，说明在调制过程中不同温度对烟碱含量的变化影响不大。总氮和烟碱含量的变化，多数认为它们在调制过程中是减少的，且随时间的延长呈递减趋势，其原因可能是在氧的作用下，经氧化分解消失（包括蛋白质的彻底氧化）。本试验所得结论与之有所不同，这可能与雪茄外包烟调制时间长、干物质损失量大于烟碱分解量和以干重为基数的烟碱含量在量比上相对增加有关。

糖碱比和糖氮比较之烤烟而言都很低，且随茄衣调制进程推移有降低趋势；但同时烟叶的氮碱比较高，且随调制进程呈先降后升趋势；烟叶水溶液pH值也随调制的进行有增高趋势；烟叶钾氯比呈下降趋势，调制结束时T3>T2>T1，T3、T2接近，与T1差距较大，说明调制过程中不同温度对烟叶的燃烧性有较大影响。

烟叶的调制过程时刻伴随着烟叶颜色的改变，而影响烟叶颜色变化的主要生理过程就是叶绿素的降解。色素的降解不仅是烟叶变色所必需，同时色素降解产物对烟叶的香吃味起积极作用，因此烟叶调制过程中的色素降解状况直接关系到烟叶的质量。在整个调制过程中质体色素的变化趋势是一致的，随着调制过程的推进质体色素的含量持续下降。叶绿素a和总叶绿素含量在调制的前6d下降速度较快，18d后基本稳定。但各处理间类胡萝卜素含量变化差异不大，整个调制过程缓慢降低。类胡萝卜素在降解特性上和叶绿素有所不同，其降解幅度小于叶绿素，由此引起叶组织内色素比例的变化，这也揭示了调制过程中叶片变色的内在机制。烟叶中质体色素含量的下降速度表现为：T1>T2>T3，表明高温可以加快色素降解，最终烟叶的质体色素含量则表现出与之相反的规律。

调制后烟叶中多酚各成分含量：绿原酸>芸香苷>莨菪亭。在调制过程中绿原酸含量呈先升高后下降趋势，6d时即变黄初期含量最高，且T1>T2>T3；调制结束时，烟叶中绿原酸含量T3处理最高，T1处理次之，T2处理最低，说明高温前期提高了绿原酸的转化速率，而中温更有利于绿原酸的彻底转化。烟叶中芸香苷含量随着调制过程的推进逐渐下降，调制结束时，T3处理含量最高，T2最低。烟叶中莨菪亭的含量不高，在调制过程中逐渐下降，不同处理间差别不大，调制结束时，T2处理的含量最低。烟叶多酚物质降解比例T2>T1>T3。

生物碱类物质中烟碱含量最高，占总生物碱的80%左右。总生物碱含量规律表现为：T2>T1>T3，而烟碱含量T1处理最高，T3处理最低；T2处理烟叶中烟碱占总生物碱的比例最低，降烟碱、假木贼碱和新烟草碱占比均最高。

非挥发性有机酸总量T2处理最大，但与T3处理差异不显著，T1处理最低。有机酸类物质中，柠檬酸的含量最大，草酸和苹果酸的含量次之，三者之和占有机酸总量的比例都在70%以上，其中T2处理最高，为83.68%。

不同处理间叶质重、厚度和拉力的表现为：T2>T3>T1；而含梗率T1最大，T3次之，T2最小。由此可见，3个处理中，T2处理的烟叶工业可用性最好，T1的最差。

综合分析，本试验认为以T2处理的烟叶较好。

目前对于雪茄烟研究仍然处于初步阶段，本试验重点研究其调制过程中常规化学成分的变化，接下来的研究重点应深入下去，探索调制过程中酶活性变化与雪茄烟化学成分以及内在质量的关系。