鲜烟叶与烟花同烤对烤后烟叶质量的影响

2018-11-10孙福山周平王松峰郑福瑞杨建春高宪辉张烨刘亚军

中国烟草学报 2018年5期

关键词：烟花烟叶感官

孙福山，周平,2，王松峰，郑福瑞，杨建春，高宪辉，张烨,2，刘亚军

1 农业部烟草类作物质量控制重点开放实验室，中国农业科学院烟草研究所，青岛科苑经四路11号，266101；

2 中国农业科学院研究生院，100081；

3 四川省烟草公司凉山州公司，西昌 615000；

4 四川省烟草公司攀枝花市公司，攀枝花 610072；

5 云南省烟草烟叶公司，昆明 653100；

6 山东中烟工业有限公司青岛卷烟厂，青岛 266100

随着卷烟工业对烟叶原料质量要求的提高，在保持烟叶质量风格稳定的同时增加其致香物质的含量，是烟草行业发展的趋势，即增加烟叶本香是当前烟草行业研究的热点[1-2]。烟叶烘烤过程中是叶内致香前体物大量降解转化形成致香物质的过程，目前关于提高烟叶中致香物质的研究已有大量报道[3-6]，通过优化烘烤工艺和改善烘烤设备来提高烟叶中致香物质含量[7-8]，后续加工通过微生物发酵来诱香增质[9-10]，添加香精香料醇化增香[11]，也有通过添加外源香料植物或潜香植物器官来调香[12]，这些方面都取得了一定的研究进展和应用效果。通过利用香料植物增加烟叶本香物质的报道研究较少，许春平[13]等研究表明烟草的花蕾中含有大量与烟叶本香一致的致香物质，如糖类、氨基酸、酸类、醇类、醛类、酮类和萜烯类等，利用花蕾作原料通过美拉德反应，可制备出34种挥发性香气成分，而且始花期比盛花期的烟花致香物质挥发较少，含量最为丰富，同时孙福山[14]等初步研究表明烟叶在烘烤的过程中加入烟花同烤可改善提高烤后烟的感官质量。

前人只是在烘烤过程中加入香料植物同烤，发现评吸结果有差异，但缺乏系统的质量评价研究。鉴于此，本文通过研究叶花同烤与常规烤后烟叶经济性状、外观质量、感官质量、常规化学成分含量、致香物质含量的差异，研究加入烟花同烤对烟叶质量的影响。为烟叶烘烤调香开辟新途径提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2016年在四川省凉山州西昌市中国农业科学院西南实验基地进行，选取肥力中等的试验田，供试烤烟品种为当地主栽品种云烟85，行距1.2 m，株距0.5 m，按照优质烟生产技术规范进行栽培管理，选取烟株长势均匀、成熟度一致的中部烟叶（9-11叶位）。烟花采用同一田块移栽期推迟2周的烟株，且不打顶抹杈，留始花期的烟花采摘备用，试验烤房为气流上升式试验电热温湿度自控密集烤房（1.9m×1.35m×1.4m），每烤房装10夹烟，每夹鲜烟重12 kg，每烤房120 kg。

1.2 试验设计

试验处理。A：烟花与烟叶同烤，即按常规装烟时且在叶尖下方挂装烟花同烤，选取始花期鲜烟花12 kg，即鲜烟叶与烟花重量比例10/1（同专利CN105077549A）；B：烟叶常规烘烤，即烟叶按常规烘烤不加烟花作为对照。每个处理1个试验烤房，重复3次。烘烤工艺均采用五段五对应模式[15]，即变片、凋萎、变筋、干片和干筋5个时期。

每处理烤前取鲜烟叶30片和鲜烟花1.0 kg，分别立即放于105 ℃烘箱中杀青20min后，60 ℃下烘至恒重，研磨过60目筛，留存用于常规化学成分和致香物质检测；取烤后烟花200 g样品，同样60 ℃下烘干、研磨、留存检测。烤后烟叶每个处理烤房选2夹有代表性的烟叶进行分级取样，选取C3F烟叶各1.0 kg，对整体进行外观鉴定后，剔除主脉切丝，取200 g直接放入60 ℃烘箱中烘至恒重，研磨成粉状过60目筛，用于检测常规化学成分和致香物质，其它的烟丝分别卷制，进行感官质量评价。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 分级和外观鉴定

按烤烟分级的国标（GB2635—92）分别进行分级，称重并计算各等级烟叶的比例及经济性状；选取烤后烟C3F按照颜色、成熟度、结构、身份、油分和色度，由中国农业科学院烟草研究所专家组按国标评鉴。

1.3.2 常规化学成分

总糖和还原糖的测定采用YC/T 159—2002方法，烟碱的测定采用YC/T 160—2002方法，总氮的测定采用YC/T 161—2002方法，淀粉的测定采用YC/T 216—2007方法。

1.3.3 致香物质

用气/质联用仪Agilent GC/MS，参考廖和明等[15]的方法进行致香物质含量的测定，按烟叶香气前体物分为类胡萝卜素降解产物、美拉德反应产物、苯丙氨酸降解物类、类西柏烷类、新植二烯和其他类中性致香物质。

1.3.4 感官质量

香型、劲头、浓度、香气量、香气质、杂气、余味、刺激性、燃烧性和灰色采用《烟草及其烟草制品感官评价方法》（YC/T 138—1998），由中国农业科学院烟草研究所评吸委员会组织7名具有资质的感官评吸专家鉴评；香韵风格特征采用《烟叶质量风格特色感官评价方法》，由上海烟草集团有限责任公司技术中心评吸专家鉴评。

1.4 统计分析

实验数据采用Excel2007和SAS9.2等软件进行分析，并用Duncan新复极差法进行多重比较。

2 结果分析

2.1 叶花同烤对烟叶经济性状的影响

表1 叶花同烤对烤后烟叶经济性状的影响Tab.1 Effects of tobacco leaves and flower buds during curing in the same bulk-barn on economical characters

由表1可知，与常规烘烤相比，叶花同烤对烟叶的经济性状有一定的影响。其中，上等烟比例两处理间差异达到显著水平，提高了3.26个百分点；而其他处理均无显著差异。

表2 叶花同烤对烤后烟叶外观质量的影响Tab.2 Effects of tobacco leaves and flower buds during curing in the same bulk-barn on appearance quality

2.2 叶花同烤对烟叶外观质量的影响

由表2可知，与常规烘烤相比，叶花同烤后对烟叶的整体外观质量影响不大，其中油分有所增加，而颜色、成熟度、身份、色度和结构无差异，说明叶花同烤对烟叶整体外观质量的影响不明显。

2.3 叶花同烤对烟叶感官质量的影响

由表3可知，烤烟叶花同烤对烤后烟叶感官质量有一定的影响，与常规烘烤烟叶相比，叶花同烤感官质量总得分达到极显著差异，得分提高了2.90分，整体质量提高了一个档次。其中烟叶香气质、余味和杂气达到极显著差异，分别提高了0.54分、 1.08分和0.75分；香气量表现出显著性差异，提高0.38分；浓度更趋于中等，而燃烧性、刺激性和灰色基本无差异。说明叶花同烤显著地提高了烤后烟叶的香气质和香气量，改善余味，减少杂气，从而提高感官质量水平。

2.4 叶花同烤对烟叶香韵风格特征的影响

表4 叶花同烤对烟叶香韵风格特征的影响Tab.4 Effect of tobacco leaves and flower buds during curing in the same bulk-barn on aroma style characteristics

由表4可知，烤烟叶花同烤对烤后烟叶香韵风格特征和强度都有一定的影响。与常规烘烤相比，叶花同烤后烟叶香韵中干草香、清甜香和辛香均有所增强，分别提高了0.25分、0.42分和0.17分，其中清甜香更加彰显；而正甜香、焦甜香、青香、木香和焦香均有所减弱，分别减少了0.04分、0.25分、0.33分、0.16分和0.75分，焦香更加减弱。说明烤烟叶花同烤有利于改善烤后烟叶香韵风格特征和彰显度。

2.5 烤烟叶花同烤对化学成分的影响

2.5.1 烤后烟叶常规化学成分含量差异

表5 叶花同烤对烤后烟叶常规化学成分的影响Tab.5 Effects of tobacco leaves and flower buds during curing in the same bulk-barn on conventional chemical

由表5可知，不同处理烤后烟叶常规化学成分含量和比值差异不显著。但与常规烘烤处理后的烟叶相比，叶花同烤后烟叶有提高还原糖含量和降低淀粉含量的趋势，糖碱比更趋适宜。表明叶花同烤对烤后烟叶化学成分含量和协调性有一定的影响。

2.5.2 烘烤对烟叶和烟花中致香物质含量的影响

对烘烤前后的烟花和烟叶分别取样检测其致香物质含量，得到五大类致香物质，对其采用Duncan多复极差进行方差分析。

表6 烘烤对烟叶和烟花中致香物质含量的影响Tab.6 The Effect of curing on the content of aroma substances in tobacco leaves and flower buds μg·g-1

续表6

由表6可知，与常规烘烤相比，除其他致香物质类，烟叶致香物质种类和含量均有到显著提高，其中类胡萝卜素类、美拉德反应产物类、新植二烯和致香物质的总量有极显著提高。叶花同烤烟叶致香物质总量提高了235.38 μg·g-1，其中新植二烯提高了196.12μg·g-1，不计新植二烯其总量提高了 39.26 μg·g-1，其次为类胡萝卜素和美拉德反应产物含量，分别提高了 15.8 μg·g-1和 11.3 μg·g-1。同时，在烘烤前后烟花类胡萝卜素类、西柏烷类、美拉德反应产物类、新植二新含量极显著减少。说明加入烟花同烤主要是烟叶类胡萝卜素类、西柏烷类、美拉德反应产物和新植二烯的含量降低而有利于提高了致香物质的总量。

由表6也可看出，各类致香物质成分含量也有一定差异。与常规烘烤相比，叶花同烤烟叶类胡萝卜素类中β-大马酮和二氢猕猴桃内酯的含量极显著提高，分别提高 4.3 μg·g-1和 1.0 μg·g-1；芳樟醇、香叶基丙酮、巨豆三烯酮类和3-羟基-β-二氢大马酮的含量显著提高，分别提高达到 0.20 μg·g-1、0.49 μg·g-1、3.4 μg·g-1和0.64 μg·g-1。而且这些致香物质在烟花中烘烤后的含量均极显著低于烘烤前的含量。其他致香物质的含量也略有提高，但差异不显著。苯丙氨酸类物质中只有苯甲醇含量显著提高，其他有所提高，但差异不显著。而烤后烟花中苯甲醇和苯乙醇含量均极显著提高，分别提高了 2.58 μg·g-1和 3.13 μg·g-1，其他无显著差异。西柏烷类物质中茄酮含量显著提高了8.42μg·g-1，而烤后烟花极显著降低了 32.34μg·g-1。美拉德反应产物中糠醛、2-乙酰呋喃、5-甲基糠醛、3,4-二甲基-2,5-呋喃二酮含量极显著提高，且烟花中这些致香物质含量在经烘烤后极显著降低。其他致香物质中仅β-环柠檬醛显著提高。新植二烯含量极显著提高了196.12μg·g-1，而烤后烟花中新植二烯的含量极显著降低了 43.17 μg·g-1。

总之，叶花同烤的烟叶中芳樟醇、β-大马酮、香叶基丙酮、二氢猕猴桃内酯、巨豆三烯酮类、3-羟基-β-二氢大马酮、苯甲醇、茄酮、糠醛、2-乙酰呋喃、5-甲基糠醛、3,4-二甲基-2,5-呋喃二酮、β-环柠檬醛和新植二烯14含量显著提高，其中β-环柠檬醛只有在加入烟花同烤后新生成的物质，同时，发现烤后烟花中这些致香物质除苯甲醇显著增加，其它显著减少。说明烟叶中这些致香物质含量增加主要与烟花中这些致香物质烟花经烘烤后减少有关。

3 讨论

叶花同烤可以有效提高烤后烟叶的感官质量和部分致香物质的含量，这与曹建敏等研究的烟叶感官质量与大部分致香物质间存在显著相关关系这一结论一致[17-18]。加入烟花同烤后烟叶中含量增加的物质有芳樟醇、β-大马酮、香叶基丙酮、二氢猕猴桃内酯、巨豆三烯酮类、3-羟基-β-二氢大马酮、茄酮、糠醛、5-甲基糠醛、β-环柠檬醛、3,4-二甲基-2,5-呋喃二酮和新植二烯，同时烟花中这些物质在烘烤后含量减少，两者存在对应关系。

可以发现其中大部分都是酮和醛类的物质，醛和酮属于羰基化合物，羰基化合物对烟草的质量和香味都有重要的影响，也是烟叶精油的主要成分之一[19]；少数醇、酯和烯类物质，都具有较强的挥发性的香味物质[20]。叶花同烤后烟叶中这些物质含量的增加对感官质量都起到一定的积极作用，进一步印证了本文试验的结果。烤后烟叶和烟花中苯丙氨酸类和其他类致香物质的含量均高于烘烤前。本文重点探讨了致香物质的变化对增香的影响机理，而对外观和主要化学成分影响不大，未进行深入讨论。在烘烤过程中烟叶和烟花中的其他类致香物质分解转化形成也需要进一步深入探究。因此，烟花调香、增香理论也是下一步深入研究的重点。

本研究表明烤烟叶花同烤烟花加入适宜时期和用量有待进一步研究，而烟花在烘烤中提高烤后烟叶致香物质的作用机理尚需进一步研究。另外，在烟叶烘烤实际中，一般在烘烤中部上部叶的时候，烟田已没有烟花，如直接用烟花烘烤调香，可配套生产专用烟花，如栽期调节；或在打顶时用去除烟花提取液，研究烟花提取液进行烘烤调香技术，等等。