姜慧娟,趙銘欽,劉鵬飛,翟 欣
(1.河南農業(yè)大學 煙草學院,河南 鄭州 450002;2.貴州省煙草公司 畢節(jié)地區(qū)公司,貴州 畢節(jié) 551700)
煙草是世界上種植最廣泛的商業(yè)性非食物作物,也是一種特殊的葉用經濟作物,在文明世界傳播已有500多年的歷史[1]。由于烤煙種植具有一定的區(qū)域性和生態(tài)適應性,使得其香型風格存在著不同程度的差異,香型作為烤煙品質區(qū)域劃分的重要依據[2],對提升煙葉整體質量水平和供應能力,滿足中式卷煙對優(yōu)質原料的需求和“大市場、大企業(yè)、大品牌”戰(zhàn)略的順利實施具有重要的意義。因此,烤煙香型問題已經成為特色煙葉研究開發(fā)的熱點[3-9]。作者對目前烤煙香型的研究概況進行了簡要綜述,并對其研究前景進行了展望,旨在進一步明確不同生態(tài)區(qū)域烤煙香型的風格特色,加快形成科學合理的煙葉生產布局,為培育特色煙葉品牌提供一定的理論依據和技術支撐。
所謂香型即煙葉燃吸時產生的香氣風格[3],是由香氣香韻組成的[10]。香韻是用來描述發(fā)香物質或加香制品所帶有的某種香氣的韻調[11-14]。目前關于香型劃分的研究較多,但是關于煙葉香型的定位和劃分依據存在著一定的差異性。
1958年,丁瑞康等[15]把烤煙香型劃分為清香型、中間型和濃香型3大類。我國清香型烤煙煙氣清雅飄逸,濃度較淡,具有一種突出的清香,吸味舒適,生理強度柔軟至適中,清香型烤煙以云南大理和福建三明地區(qū)為代表[15-16];中間型烤煙具有清香氣味,同時也有濃郁的香氣,我國山東青州、貴州貴定、黔南、黑龍江牡丹江、遼寧等地所產的烤煙,多屬于這一類型;濃香型煙葉具有濃郁的香氣,但不突出,普通而微弱,河南許昌和南陽、安徽鳳陽等地是典型的濃香型烤煙產區(qū)[3,15]。國外烤煙香型劃分結論差異較大,但是一致認為津巴布韋煙葉樣品均為偏濃香型風格[3]。李章海等[4]采用煙葉香型指數(shù)的方法,研究了不同生態(tài)尺度煙區(qū)烤煙的香型風格,進一步把我國烤煙香型細分為清香型、清偏中型、中偏清型、中間型、中偏濃型、濃偏中型和濃香型7個小類。李志剛[17]研究發(fā)現(xiàn)我國烤煙的香型分布表現(xiàn)出明顯的地域特點,南方主要表現(xiàn)出清香型及中間偏清風格,其中清香型主要分布在西南煙區(qū)和華南煙區(qū);北方則主要表現(xiàn)為濃香型及中間香型,其中黃淮煙區(qū)為典型濃香型風格。不同地區(qū)的烤煙,其煙葉的香型存在著顯著差異,一般認為國內的云南、福建煙葉代表清香型,東北、貴州煙葉代表了中間香型,河南煙葉代表濃香型烤煙風格特色[16,18]。
感官質量是卷煙產品質量的重要組成部分,是產品質量的基礎和核心。廣義的感官質量是指煙支在燃吸過程中產生的主流煙氣對人體感官產生的綜合感受[19],由香氣質、香氣量、雜氣、余味、刺激性、燃燒性、灰色、勁頭和濃度等構成[20]。許自成等[21]在云南曲靖土壤因素對烤煙風格和品質影響的研究中,指出烤煙的風格特征包括香型、濃度、勁頭,烤煙的煙氣特征包括成團性、干燥感、甜度、柔和性。張蕊[22]對煙葉感官質量評價采用“9分制”單料煙評吸打分標準,評吸打分標準見表1。根據此評吸打分標準得出:香氣質:清香型(6.02分) >濃香型 (5.74分) >中間香型(5.31分);香氣量:濃香型 (5.78分) >清香型(5.32分) >中間香型 (5.16分);余味和雜氣:清香型 (5.86和5.87分)>濃香型 (5.34和5.36分) >中間香型 (5.28和 5.14分);刺激性:清香型、濃香型 (5.74分) >中間香型(5.47分);灰色和燃燒性:清香型 (6.72和6.39分)>中間香型 (5.43和5.63分)>濃香型(4.89和5.26分);勁頭:清香型 (5.35分) >濃香型 (5.16分) >中間香型 (5.10分);濃度:濃香型 (5.91分) >清香型 (5.63分)中間香濃度 (5.37分);評吸總分:清香型 (53.17分) >濃香型 (49.37分) >中間香型 (48.24分)。
表1 “9分制”單料煙評吸的打分標準
張駿等[23]對四川會東不同香型樣品經行感官質量指標差異分析表明,會東清香型烤煙煙葉香氣質含量極顯著高于中間香型和中間偏濃香型,清透濃和中偏濃烤煙香氣量顯著高于中間型和中偏清型,中偏濃烤煙雜氣極顯著低于清香型、清偏中、清透濃型烤煙;清香型烤煙感官質量總分顯著高于中偏濃、中偏清及中間香型。羅戰(zhàn)勇等[24]按照YC/T 138—1998的行業(yè)標準,采用9標度評吸法對1998-2000年不同香型煙葉樣品進行評吸,結果表明,濃香型到濃偏中香型評吸總分>中偏濃到濃偏中香型>中間香到中偏清香型。
煙草中主要的化學成分含量,在很大程度上決定了煙葉及其制品的煙氣特性,因而直接影響著煙葉香型的劃分和品質的優(yōu)劣。
2.2.1 常規(guī)化學成分
煙葉常規(guī)化學成分主要有總糖、還原糖、煙堿、總氮、鉀、氯、淀粉、石油醚提取物等,是影響煙葉香型劃分的重要指標。常愛霞等[3]對烤煙香型相關化學成分主導的不同產區(qū)煙葉聚類分析,指出總植物堿、煙堿和總氯等指標與香型呈極顯著或顯著正相關,總糖、還原糖、糖堿比、氮堿比、鉀氯比、有機鉀 (指扣除 Cl-和的影響,與有機酸結合的鉀)等指標與香型呈顯著或極顯著負相關。席元肖等[5]對不同香型烤煙化學成分含量的差異進行分析,指出3種香型烤煙的總植物堿、碳水化合物 (還原糖、總糖、淀粉)、氯和石油醚提取物含量差異顯著,總氮、鉀含量和pH值差異不顯著。羅戰(zhàn)勇等[24]通過對不同香氣風格烤煙常規(guī)化學成分的差異性研究發(fā)現(xiàn),濃透清和清香型煙葉在總糖、微量生物堿和總植物堿等指標顯著或極顯著高于濃香型煙葉;濃透清煙葉糖堿比值(還原糖/總植物堿)顯著低于濃香型煙葉,氮堿比顯著低于濃香型煙葉而與清香型煙葉差異不顯著,微量生物堿/總堿顯著低于清香型煙葉,其他指標差異不顯著;清香型煙葉微量生物堿/總堿極著高于濃香型煙葉而與濃透清煙葉差異不顯著;還原糖和總氮含量三者沒有顯著差異。
2.2.2 有機酸
依據烤煙中的有機酸對吸食品質的影響,研究工作中通常把有機酸分為非揮發(fā)性有機酸和半揮發(fā)性有機酸 (高級脂肪酸)2類,其中非揮發(fā)性有機酸可以調節(jié)pH值,改善抽吸質量,使吃味醇和,還能增強煙氣濃度,并在煙氣中起酸堿平衡作用,間接影響烤煙香氣,主要由檸檬酸、蘋果酸、草酸和琥珀酸組成[25]。我國烤煙非揮發(fā)性有機酸含量在不同香型風格間有差異,中間香型除琥珀酸變異系數(shù)略大于濃香型外,其余均以濃香型的變異系數(shù)最大,從各指標含量間的差異來看,丙二酸、琥珀酸和蘋果酸在清香型和濃香型烤煙間差異均達到了顯著水平,以濃香型烤煙為最高,草酸含量以中間香型含量最高,檸檬酸含量在3種香型間的差異不顯著,但仍表現(xiàn)為清香型 <中間型 <濃香型[17]。楊虹琦等[26]研究表明非揮發(fā)性有機酸 (檸檬酸、蘋果酸)的部分成分表現(xiàn)出濃香型烤煙明顯高于其他兩類香型的規(guī)律。另有研究表明清香型煙葉總脂肪酸極顯著高于濃香型煙葉,其中棕櫚酸、油酸、總飽和脂肪酸、總不飽和脂肪酸達到顯著水平,硬脂酸達到極顯著水平,清香型煙葉亞油酸+亞麻酸極顯著低于濃香型煙葉,且清香型的總飽和脂肪酸/總不飽和脂肪與濃香型煙葉差異不顯著[27]。
2.2.3 質體色素
質體色素及降解產物是煙葉香型劃分的重要指標。質體色素是影響煙葉外觀質量和內在品質的一類重要香氣前體物,在煙葉成熟、調制、醇化和燃燒過程中通過轉化降解可形成眾多體現(xiàn)煙葉特征香味的物質[28-29],其降解產物中的新植二烯具有減輕刺激、柔和煙氣的作用[30]。清香型烤煙葉黃素、β-胡蘿卜素、類胡蘿卜素含量顯著高于中間型烤煙,極顯著高于濃香型烤煙,但葉黃素與類胡蘿卜素的比值在3類香型烤煙間差異不顯著[5,17]。云南地區(qū)烤煙表現(xiàn)出清香型,烤煙中含有較高的類胡蘿卜素;河南地區(qū)烤煙表現(xiàn)為濃香型,可能與類胡蘿卜素或其降解物的總量較低有關[31]。
2.2.4 多酚類化合物
酚類化合物能在煙草燃吸過程中產生酸性反應來中和部分堿性,使吃味醇和。即對煙草香氣和吃味有好的影響,其中多酚類化合物對香型具有重要影響作用。
烤煙中綠原酸和蕓香苷通過燃燒會發(fā)生熱裂解和重排反應,可產生二元酚類和糠醛類衍生物等可賦予煙氣清甜香和烤香的揮發(fā)性化合物[32]。席元肖等[5,7]研究表明,清香型烤煙的新綠原酸和蕓香苷含量極顯著高于中間香型和濃香型,多酚總量極顯著高于中間香型烤煙;4-O-咖啡奎尼酸的含量清香型最高,中間香型最低;莨菪亭清香型居兩者之間,中間香型最低,濃香型最高;清香型和中間香型烤煙的綠原酸含量顯著低于濃香型烤煙;清香型和中間香型烤煙蕓香苷含量顯著高于濃香型烤煙;中間香型烤煙的新綠原酸含量顯著低于濃香型和清香型烤煙;其余差異均不顯著。
2.2.5 中性致香物質
煙草中香味成分種類繁多,目前研究多集中于中性致香物質。席元肖等[7]研究表明,清香型烤煙中二氫獼猴桃內酯、糠醇、糠醛及5-甲基糠醛的含量顯著高于中間香型,濃香型烤煙介于兩者之間;濃香型烤煙中香葉基丙酮、芳樟醇和苯乙醛的含量顯著高于中間香型,清香型烤煙介于兩者之間;清香型和中間香型烤煙苯甲醛的含量顯著低于濃香型烤煙;巨豆三烯酮4種同分異構體的含量均是濃香型烤煙最高,并且極顯著高于中間香型;濃清香型烤煙β-紫羅蘭酮和芳樟醇含量最高,與中間香型差異極顯著。
在20世紀中期,國外研究發(fā)現(xiàn)了烤煙中茄尼醇、β-甲基戊酸和異戊酸等香氣成分[33-34]。煙草的香氣類型與煙葉中主要香氣物質的相對分子量大小有一定的關系,清香型煙葉中含有較多相對分子質量較小的香氣成分,而濃香型煙葉中含有較多相對分子質量較大的香氣成分;且煙草的香型與氮雜環(huán)類香氣含量有關,清香型煙葉氮雜環(huán)類香氣成分含量較低,而濃香型含量相對較高[35-36]。
周冀衡等[37]發(fā)現(xiàn)南方清香型煙葉中,主要揮發(fā)性香氣物質如西柏三烯類降解產物和糠醛類化合物含量較高;北方濃香型煙葉中,芳香族氨基酸代謝產物和乙酰吡咯含量較高。并指出濃香型煙葉中的茄酮、氧化茄酮、糠醛等西柏烷類降解產物和美拉德反應產物含量也比其他香型煙葉含量低,而其乙?;量┖捅郊兹⒈揭胰?、苯甲醇、苯乙醇、鄰苯二甲酸二酯、吲哚等芳香族氨基酸代謝產物含量則比其他香型煙葉含量高。羅戰(zhàn)勇等[24]在不同香氣風格烤煙常規(guī)化學成分和香氣物質的差異研究中,指出清香型煙葉揮發(fā)性香氣物質總量顯著高于濃香型煙葉;清香型煙葉美拉德反應產物顯著低于濃香型煙葉;清香型煙葉的酚類主要降解產物顯著或極顯著高于濃香型煙葉,芳香族氨基酸類降解產物差異不明顯。
我國煙草種質資源相當豐富,收集、整理、評價并系統(tǒng)分析和鑒定烤煙的香型是未來特色煙的研究熱點,同樣是煙葉風格定位的關鍵。
近年來由于國內外市場的競爭壓力和葉組配方精細化的進一步深入,把煙葉香型劃分為清香型、中間香型和濃香型3大基本類型已經遠不能滿足煙草行業(yè)發(fā)展的需要,為此迫切需要建立煙葉香型劃分的新標準。
長期以來,我國有關煙葉香型劃分的研究,主要依靠專業(yè)人員通過感官評吸來確立煙葉香型風格,研究[3-6]表明煙葉香型劃分的指標中化學成分的分析也占重要部分。目前關于煙葉香型的劃分依據是建立在各種香型綜合質量特征的研究基礎之上,即不同香型在感官質量 (香氣質、香氣量、勁頭、濃度、刺激性、灰色)等評價指標的含量間存在差異。如清香型煙葉香氣質得分最高(6.02),中間香型煙葉得分最低 (5.31),濃香型煙葉的得分居兩者之間 (5.74)[21]。同時對不同香型影響甚大的主要化學成分 (常規(guī)化學成分、有機酸、多酚、質體色素及降解產物、香味物質及香氣物質)進行剖析,得知不同香型的化學成分含量具有一定差異性。如隨著煙葉香型有偏清至偏濃,煙葉煙堿含量有增加的趨勢[36];濃香型烤煙香葉基丙酮含量顯著高于中間香型,清香型烤煙介于兩者之間[7]。
回顧對3大類型香型的解釋,最早見于1958年丁瑞康等[38]的 《卷煙工藝學》和黃振勛等[39]《科學技術名詞解釋—糖煙酒部分》,2009年朱尊權[40]對3大香型的劃分也做出了解釋,但他們多是對香韻進行簡單抽象的描述,都存在一定的模糊性。在20世紀60和90年代,雖說有人又對3大香型做了進一步細分,但是沒有明確指出香型劃分的標準。為此,作者認為,根據3大類香型中不同的質量指標對香型貢獻和影響度,確定各質量指標適宜的權重,以作為煙葉香型劃分的標準,這樣可使煙葉香型劃分具備一定的科學性和可靠性。
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