薰衣草油不同添加时期对烤烟致香成分和感官质量的影响

朱海滨，王柱石，李 觅*，杨 义，马彦清，胡战军，董石飞，林 昆，刘正坤，潘 凯

(1.红云红河烟草(集团)有限责任公司, 云南 昆明 650202; 2.云南瑞升烟草技术(集团)有限公司, 云南 昆明 650106; 3.云南省烟草公司曲靖市公司会泽分公司, 云南 会泽 654200)

【研究意义】中国是烟草大国，但与其他先进产烟国相比，烟叶质量整体较差，香吃味不佳，难以满足工业企业高档卷烟的生产需求。且随着降焦减害的不断深入，焦油量的降低使烟味变淡、香气减弱已制约着烟叶品质和商品价值的提高。虽然在卷烟生产过程中添加天然或合成的香精香料能够修饰和突出烟叶本身的烟香风味，有助于提高卷烟的香气及其特有的风格特征，但从现有的卷烟加香技术来看，还不能完全满足中式卷烟发展的需要。如何提高烤后烟叶本身的香气质和香气量、改善吃味是科学工作者研究的热点。【前人研究进展】相关研究表明[1-5]，在烟叶生产中配施有机营养肥，合理延迟烟叶采收时间以提高成熟度，在烘烤过程中改善烤房内部的环境状况(温度、湿度及风速)等，均能一定程度的提高烤后烟叶致香物质含量、改善烟叶品质。密集烘烤过程中添加外源香料植物能改善中上部烟叶香气质量[6-7]，但未见有就香料植物添加时间对烤后烟叶质量的影响作进一步的研究。鉴于薰衣草油为常用的烟用精油，具有清香带甜的花香，略带凉香，香气透发、持久，其主要成分有按树脑、柠檬烯、芳樟醇等，可增加卷烟清新气息及烟气细腻度，柔和烟香，具有定香作用，使卷烟香气更丰富[8-9]。李永福等[10]研究表明，在再造烟叶梗组配方中添加1.0 %薰衣草时可修饰卷烟香气，提高烟气甜润、细腻程度，降低刺激性和协调烟香。【本研究切入点】笔者研究了烘烤过程不同阶段加入薰衣草油，外源香料不同添加阶段对烤后烟叶致香物质和感官质量的影响。【拟解决的关键问题】旨在为生产高香气优质烟叶提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试香料植物为采自昆明市石林印象烟庄当季生长正常的薰衣草，香料植物的调香部分(花序)均于晴朗天气早晨带露水采摘，采用水蒸气蒸馏法提取薰衣草油。供试烟叶为烤烟K326中部叶(第11～12叶位)，田间管理依昆明市优质烤烟栽培生产技术规范进行，烟叶成熟采收。供试烤房为2路5棚的气流自然上升式普通烤房，装烟室规格5 m×2.7 m×2.7 m。气质联用分析仪为Agilent GC6890N/MS5975I(美国安捷伦公司)。

1.2 试验设计

试验于2016年在昆明市安宁市八街镇摩所营村进行，烟叶按成熟标准依叶位采收后，挑选成熟度、大小基本一致的叶片，按每竿120～130片绑竿。各处理烟叶采自同一连片地块，并在同一天内完成采收、编烟、装炕与开烤。选取薰衣草油进行试验，各处理薰衣草油添加量为0.06 mL/kg鲜烟叶，添加时间详见表1。

将各处理所需的薰衣草油稀释5倍后平分装入4个开口玻璃瓶，按试验设计所要求的烘烤阶段将玻璃瓶悬挂于烤房底棚四周，悬挂高度距烤房地面0.6 m。各处理烘烤工艺按三段式烘烤工艺进行。烘烤结束、回潮后，每个烤房下、中、上位置的烟竿单独标记、分级，各取C3F烟叶样品1.0 kg，制成混合样，各处理3次重复。样品混匀后，将每片烟叶去除叶尖和叶基部各1/3部分后沿主脉一分为二，一半烟叶除去主叶脉后测其化学物质；另一半烟叶切丝混匀卷烟作为评吸样品[11]。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 致香成分的提取及分析 样品处理及致香成分提取与GC/MS分析条件参考文献[12]中的方法进行。

1.3.2 烟叶评吸鉴定 将各处理烟叶切丝后卷制成标准烟支，经过平衡水分后，由红云红河烟草(集团)有限责任公司9位评吸专家按GB/T 5606.4-2005《卷烟感官技术要求》进行感官质量评吸，并依云南中烟工业有限责任公司技术中心单体烟叶感官质量评吸表对香韵(满分35分，即清香5分、焦香5分、甜香5分、干草香5分、烘烤香5分、果香5分、其它5分)、香气特征(满分55分，即愉悦性10分、香气量10分、透发性5分、细腻5分、绵延5分、甜度10分、杂气10分)、烟气特征(满分35分，即浓度10分、劲头5分、柔润5分、成团5分、刺激性10分)、口感特征(满分20分，即干净度10分、津润感5分、回味5分)进行评分。

表1 薰衣草油不同添加时间

表2 不同处理烤后烟叶苯丙氨酸类致香物质的含量

注:同行不同小写字母表示差异达0.05显著水平；下同。

Notes:Different lowercase in the same line meant significant difference(P<0.05); The same was below.

1.4 数据处理

采用Microsoft Excel 2010、SPSS 17.0进行数据整理和分析；选用Duncan，s法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 薰衣草油不同时间添加对烤烟苯丙氨酸类致香成分含量的影响

由表2可知，T1、T2和T6处理苯丙氨酸类致香物质总含量均高于对照，其中T6处理显著高于对照。对各物质含量进行分析可知，苯甲醛含量7个处理间无明显差异；吲哚和邻苯二甲酸二丁酯含量各处理与对照相比无明显差异；苯甲醇和苯乙醇含量T6处理最高且显著高于对照，苯乙醛含量T5处理最高。综合来看，在烘烤的干筋初期(T6)添加薰衣草(精油)有利于苯丙氨酸类致香物质的形成和积累；在点火时(T1)、变黄初期(T2)添加薰衣草(精油)烤后烟叶苯丙氨酸类致香物质略高于对照，但差异不显著；在变黄中期(T3)、定色初期(T4)及定色中期(T5)添加薰衣草(精油)对苯丙氨酸类致香物质的形成和积累影响不大。

2.2 薰衣草油不同时间添加对烤烟美拉德反应产物含量的影响

由表3可知，美拉德反应产物总含量7个处理间无明显差异，其中T4处理最高，T6处理最低。1-戊烯-3-酮、吡啶、糠醛、1-(2-呋喃基)-乙酮、5-甲基糠醛含量各处理间无明显差异；3-甲基-1-丁醇、面包酮、2-吡啶甲醛、1H-吡咯-2-甲醛、1-(1H-吡咯-2-基)-乙酮、2,3-二氢苯并呋喃含量T4处理最高。综合来看，在烘烤不同阶段添加薰衣草(精油)对烤烟美拉德反应产物的积累和形成无明显影响。

2.3 薰衣草油不同时间添加对烤烟类胡萝卜素类降解产物含量的影响

由表4可知，试验各处理类胡萝卜素类降解产物总含量均高于对照，其中T2、T4、T5、T6处理显著高于对照。从各物质含量看，2-环戊烯-1,4-二酮和二氢猕猴桃内酯含量各处理间无明显差异；2,4-庚二烯醛A和2,4-庚二烯醛B含量T3处理最高，氧化异佛尔酮+未知物、金合欢基丙酮B含量T4含量最高，藏花醛、3-氧代-α-紫罗兰醇含量T2处理最高，β-大马酮含量T1处理最高，其它类胡萝卜素类降解产物均是T6处理最高。综合来看，在烘烤不同阶段添加薰衣草(精油)对烤烟类胡萝卜素类降解产物的积累和形成均有利，其中在变黄初期(T2)、定色初期(T4)、定色中期(T5)和干筋初期(T6)添加效果较显著。

表3 不同处理烤后烟叶美拉德反应产物的含量

表4 不同处理烤后烟叶类胡萝卜素类降解产物的含量

2.4 薰衣草油不同时间添加对烤烟西柏烷类降解产物含量的影响

由表5可知，西柏烷类降解产物总含量对照最高，T1处理最低，其中T1、T2处理含量显著低于对照，其它处理与对照相比无显著性差异。丁内酯含量7个处理间无明显差异；芳樟醇含量T6处理最高且T3、T4、T5、T6处理显著高于对照；茄酮含量T1和T2处理显著低于对照，其它处理与对照无明显差异；茄那士酮含量T5处理最高且T5、T6处理显著高于对照；植醇含量各处理与对照相比无明显差异；西柏三烯二醇含量对照最高，T1处理最低，其中T1、T2、T5处理含量显著低于对照，其它处理与对照无明显差异。综合来看，在烘烤点火时、变黄初期添加薰衣草(精油)不利于西柏烷类降解产物的形成和积累，而在烘烤其它阶段添加薰衣草(精油)对西柏烷类降解产物的形成和积累无明显影响。

2.5 薰衣草油不同时间添加对烤烟类酯类降解产物含量的影响

由表6可知，类酯类降解产物总含量除T6处理显著低于对照外，其它处理与对照相比无明显差异，其中T4处理总含量略高于对照。棕榈酸含量7个处理间无显著性差异；壬醛含量T3处理最高，T6处理最低；2,6-壬二烯醛、十四醛、棕榈酸乙酯含量T2处理最高；寸拜醇、亚麻酸甲酯含量T4处理最高。综合来看，在烘烤的干筋初期添加薰衣草(精油)不利于类酯类降解产物的形成和积累，而在烘烤其它阶段添加薰衣草(精油)对类酯类降解产物的形成和积累无明显影响。

表5 不同处理烤后烟叶西柏烷类降解产物的含量

表6 不同处理烤后烟叶类酯类降解产物的含量

2.6 薰衣草油不同时间添加对烤烟其他致香成分含量和致香成分总量的影响

由表7可知，各处理烤后烟叶新植二烯和致香物质总含量与对照相比无显著性差异，其中T3处理新植二烯和致香物质总含量高于其他处理，其次为T2处理。其他致香物质中2-戊基呋喃、2-甲氧基-苯酚含量T2处理显著高于其他处理，肉豆蔻酸甲酯、肉豆蔻酸T3处理显著性高于对照。综合来看，在干筋期之前添加薰衣草油有利于新植二烯的形成与积累，烤后烟叶致香物质总含量高于对照。

2.7 薰衣草油不同时间添加对烤烟感官评吸质量的影响

从感官评吸结果看，烘烤过程中不同时期添加薰衣草(精油)有利于提升烤后烟叶感官质量。在变黄中期(T3)添加薰衣草(精油)烤后烟叶清香较好、香气细腻、杂气少、刺激性低、口腔残留较少、津润感和余味较好，感官评吸质量得分最高；在变黄初期(T2)添加薰衣草(精油)烤后烟叶感官评吸质量得分低于T3处理；在定色初期(T4)和定色中期(T5)添加薰衣草(精油)烤后烟叶感官评吸质量得分一样，均低于T2和T3处理。综合来看，在变黄中期添加薰衣草(精油)效果最好，其次为变黄初期，而在变黄期过后添加薰衣草(精油)其作用效果越来越差(表8)。

3 讨 论

烟草香味是评价和衡量烟草质量的重要指标，烟草致香物质的含量与种类直接决定着烟草的香气与吃味。新植二烯是叶绿素降解产物，是烤烟致香物质中含量最高、最重要的香气成分[13]，其本身具有清香或青果香，微有凉香[14]，能进一步分解转化为具有清香气息的植物呋喃，增进烤烟的香吃味[15]。

表7 不同处理烤后烟叶其他致香成分含量和致香物质总量

表8 不同处理烤后烟叶感官评吸质量得分

类胡萝卜素的降解产物是形成烤烟高雅、细腻、清新香气的主要成分[13]，对烤烟的香气有较大贡献。从试验结果看，在烟叶烘烤干筋期之前添加薰衣草油有利于新植二烯的形成与积累，烤后烟叶致香物质总量稍高于对照，但无显著性差异；其中在变黄中期添加薰衣草油烤后烟叶新植二烯含量和致香物质总量相对最高，其次为变黄初期。另外，在烘烤不同时期添加薰衣草油有利于类胡萝卡素降解产物的形成与积累，但对苯丙氨酸类致香物质、美拉德反应产物、西柏烷类降解产物和类酯类降解产物的形成与积累无明显促进作用。感官质量方面，烘烤中添加薰衣草油的各处理烤后烟叶感官评吸质量得分均有不同程度的提升，在变黄中期添加薰衣草油烤后烟叶感官评吸质量最好，其次为变黄初期，而在变黄期过后添加薰衣草油对烤后烟叶感官质量的影响越来越弱。

烟叶和烟气的香味是多种具有特色香味特征的香气成分共同作用的结果，烟叶烘烤是促使烟叶内香气前体物分解转化，形成更多香气物质的烤香过程[16]。烟叶许多化学成分与香气的形成有关，有些成分虽然含量较低，但对烟叶香气的形成有着重要影响，同时烘烤进程的推移和烘烤条件的不同，直接影响着烟叶香气成分的消长变化。一般认为，烟叶在烘烤中香气成分变化的基本规律表现为在变黄阶段通过生理生化变化，使烟叶中的大分子物质如淀粉、蛋白质、叶绿素等分解转化，形成香气原始物质；在定色阶段香气原始物质发生缩合形成香气物质；在干筋阶段的高温条件下部分香气成分则发生分解[17]。笔者推测，烘烤过程中添加薰衣草油改变了烤房内部气体环境，在烟叶进行生理生化反应时，薰衣草油的挥发性成分改变了烟叶内部化学成分的平衡，促进或抑制了某些化学物质的降解与转化，而这种影响在变黄期和定色前期由于烟叶内部生化反应强烈而相对较明显；同时薰衣草油本身的致香成分或进入烟叶内部或吸附于表面，对烟叶起到一定的调香作用，致使烤后烟叶致香成分发生变化，感官评吸质量提高。

4 结 论

烟叶烘烤添加薰衣草油对烤后烟叶致香成分和感官质量均有一定的影响，但不同时期添加对烤后烟叶致香成分和感官质量的影响不同；在烟叶烘烤的变黄期和定色期添加薰衣草油有利于新植二烯的形成与积累，烤后烟叶致香物质总含量增加。在烟叶烘烤的变黄中期添加薰衣草油烤后烟叶感官评吸质量最好，其次为变黄初期，而在变黄期过后添加薰衣草油对烤后烟叶感官质量的影响越来越弱。