石盼盼 ，宋朝鵬 ，趙華武 ，劉曉迪 ，史龍飛 ，李俊麗，彭再欣，宮長(zhǎng)榮

(1 河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 煙草學(xué)院，河南 鄭州 450002;2 曲靖市煙草公司羅平分公司，云南 曲靖 655800)

煙葉品質(zhì)受諸多因素影響，除田間生長(zhǎng)過(guò)程中受生態(tài)因素影響外，另一個(gè)重要影響因素是調(diào)制.相關(guān)研究表明，煙葉致香成分組分和含量變化隨調(diào)制方式的不同而發(fā)生變化［1-3］.香氣物質(zhì)是衡量煙葉質(zhì)量和可用性的重要因素，煙草品質(zhì)優(yōu)劣主要取決于煙葉中的香味［4］.近年來(lái)，烤煙烘烤工藝［5］已經(jīng)成熟，并在生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用，有關(guān)烤煙烘烤過(guò)程中的生理生化變化及烤后煙葉品質(zhì)影響因素研究很多［6-9］，但對(duì)于烤煙先晾制再烘烤煙葉品質(zhì)的研究鮮有報(bào)道，尤其是對(duì)中部葉的研究.本試驗(yàn)以K326 中部葉為試驗(yàn)材料，通過(guò)不同晾制處理，研究與烤煙品質(zhì)直接相關(guān)的致香物含量變化，在節(jié)能烘烤基礎(chǔ)上探索對(duì)煙葉品質(zhì)最有利的晾制烘烤方法.

1 材料與方法

1.1 材料

烤煙品種為K326，由河南農(nóng)業(yè)大學(xué)育種實(shí)驗(yàn)室提供.試驗(yàn)田土地為黃壤土，土壤肥力中等.土壤堿解氮為53.6 mg·kg-1，速效磷為11.2 mg·kg-1，速效鉀為108.3 mg·kg-1.烘烤設(shè)備采用河南農(nóng)業(yè)大學(xué)設(shè)計(jì)的電熱式溫濕度自控烤煙箱.

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)科教示范園進(jìn)行，于5月3日移栽，種植行距為120 cm、株距為50 cm.煙葉田間管理均按優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行，以中部葉第2烤(9～11 葉位)為試驗(yàn)材料，煙葉成熟均勻一致時(shí)進(jìn)行采烤.

按晾制時(shí)間不同設(shè)4 個(gè)處理，即煙葉成熟采摘編桿后分別晾制0、18、36、48 h 進(jìn)行烘烤并分別記為CK、T1、T2 和T3，每個(gè)處理重復(fù)3 次.為避免各個(gè)處理間相互影響，每個(gè)處理單獨(dú)放1 個(gè)烤箱.根據(jù)煙葉變黃情況，適當(dāng)縮短煙葉在變黃期烘烤時(shí)間(晾制0、18、36 h 的處理分別縮短6、12、16 h)，各處理在定色前期干球溫度為45～48℃，濕球溫度控制在(38±0.5)℃，穩(wěn)溫24 h;定色后期干球溫度為54～55℃，濕球溫度控制在(39±0.5)℃，穩(wěn)溫18 h.干筋前期干球溫度為55～60℃，濕球溫度為(40±0.5)℃，穩(wěn)溫12 h;干筋后期為60℃開始至烘烤結(jié)束，干球溫度自60℃開始以1℃/h 逐漸升到68℃，干球溫度每升高3℃穩(wěn)溫2 h 左右，濕球溫度控制在(40±0.5)℃，不超過(guò)41℃.各處理均置于自然通風(fēng)環(huán)境中，避免日光照射，保持相對(duì)濕度90%左右.

烘烤結(jié)束后，取各個(gè)處理中橘三(C3F)2 kg，烘干后粉碎過(guò)60 mm 篩，用于致香物成分測(cè)定分析.

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1 中性致香物測(cè)定 物質(zhì)的提取及定性定量分析采用HPl5890-5972 氣質(zhì)聯(lián)用儀.樣品前處理方法:烤后煙葉粉末狀樣品→水蒸氣蒸餾→二氯甲烷萃取(10 g 煙葉+1 g 檸檬酸+350 mL 蒸餾水+0.5 mL 內(nèi)標(biāo)于500 mL 圓底燒瓶中，再加60 mL 二氯甲烷于另一250 mL 圓底燒瓶中，60℃水浴加熱250 mL 圓底燒瓶，用同時(shí)蒸餾萃取儀蒸餾萃取.)→無(wú)水硫酸鈉干燥有機(jī)相→60℃水浴濃縮至1 mL 左右即得煙葉的精油.經(jīng)前處理制備得到的分析樣品由GC/MS 鑒定結(jié)果和NIsT 庫(kù)檢索定性.

GC/MS 分析條件如下:色譜柱HP-5(60 m×0.25 mm×0.25 μm);載氣He，流速0.8 mL/min;進(jìn)樣口溫度250℃;傳輸線溫度280℃;離子源溫度177℃.升溫程序:50℃，2 min 后，以每分鐘上升2℃的速度升至120℃，5 min 后再以每分鐘上升2℃的速度升至240℃，30 min.分流比為1∶15，進(jìn)樣量為2 μL;電離能70 eV;質(zhì)量數(shù)范圍50～500 amu;MS 譜庫(kù)NIST02;采用內(nèi)標(biāo)法定量.

1.3.2 酸性致香物的測(cè)定 參照趙銘欽等［10］的方法進(jìn)行測(cè)定.

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)煙葉中性致香物含量的影響

經(jīng)GC/MS 定性分析，共檢測(cè)出中性致香物28種，其中類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物16 種、苯丙氨酸類降解產(chǎn)物4 種、棕色化反應(yīng)類降解產(chǎn)物6 種、類西柏烷類降解產(chǎn)物1 種及新植二烯.

2.1.1 煙葉類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物 類胡蘿卜素是煙葉中重要的香氣前體物，其降解物是烤煙的重要致香物，對(duì)烤煙的香氣貢獻(xiàn)最大，是形成烤煙高雅、清新、細(xì)膩的主要成分.由表1 可知，類胡蘿卜素降解物總質(zhì)量分?jǐn)?shù)表現(xiàn)為晾制48 h 處理(T3)＞晾制36 h 處理(T2)＞晾制18 h 處理(T1)＞直接烘烤處理(CK)，其中T3 處理較T1 和CK 分別增加了34.18%和36.45%;β-大馬酮和法尼基丙酮的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，β-大馬酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)以T3 處理最高，T1處理最低，法尼基丙酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)以T3 處理最高，CK最低.

表1 不同處理對(duì)煙葉類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響1)Tab.1 Effects of different treatments on products of cured tobacco μg/g

2.1.2 煙葉苯丙氨酸類降解產(chǎn)物 從表2 看出，不同處理中所測(cè)苯丙氨酸類降解物總質(zhì)量分?jǐn)?shù)以T3處理最高，其他依次為T2、T1 和CK，其中T3 處理較CK 增幅達(dá)53.51%，這表明晾制烘烤在一定程度上能提高煙葉苯丙氨酸類降解產(chǎn)物的含量.

2.1.3 煙葉棕色化反應(yīng)類降解產(chǎn)物 由表3 知，糠醛、5-甲基糠醛質(zhì)量分?jǐn)?shù)以T3 處理最高，康醇、2-乙酰呋喃質(zhì)量分?jǐn)?shù)以T1 處理最高，2-乙酰基吡咯質(zhì)量分?jǐn)?shù)以T2 處理最高;棕色化反應(yīng)類降解產(chǎn)物總質(zhì)量分?jǐn)?shù)表現(xiàn)為T3 處理(41.62 μg/g)＞T2 處理(35.85 μg/g)＞T1 處理(33.12 μg/g)＞CK(22.52 μg/g).說(shuō)明T3 處理煙葉內(nèi)含物降解充分，適合進(jìn)行棕色化反應(yīng).

表2 不同處理對(duì)煙葉苯丙氨酸類降解產(chǎn)物質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響Tab.2 Effects of different treatments on products of phenylalanine of cured tobacco μg/g

表3 不同處理對(duì)煙葉棕色化反應(yīng)類降解產(chǎn)物質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響Tab.3 Effects of different treatments on products of browing recration of cured tobacco μg/g

2.1.4 煙葉類西柏烷類降解產(chǎn)物 不同處理所測(cè)煙葉類西柏烷類降解物只有茄酮，茄酮質(zhì)量分?jǐn)?shù)以T3處理(48.08 μg/g)最高，其他依次是CK(42.81 μg/g)、T2 處理(42.28 μg/g)、T1 處理(35.29 μg/g).

2.1.5 煙葉新植二烯 由表4 可知，各處理煙葉中新植二烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)表現(xiàn)為T3 處理(842.55 μg/g)＞T2 處理(727.11 μg/g)＞CK(639.25 μg/g)＞T1 處理(569.68 μg/g)，各處理新植二烯在致香物總量占比表現(xiàn)為T1 處理(24.20%)＞T3 處理(21.66%)＞T2處理(21.58%)＞CK(20.57%).新植二烯質(zhì)量分?jǐn)?shù)以T3 處理最高，T1 處理含量最低，但是新植二烯在致香物總量占比以T1 處理最大，說(shuō)明T3 處理增加了其他致香物的絕對(duì)含量.

表4 不同處理對(duì)煙葉葉綠素降解產(chǎn)物質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響Tab.4 Effects of different treatments on products of chlorophyll degradation of cured tobacco μg/g

2.2 不同處理對(duì)煙葉酸性致香成分含量的影響

由表5 可知，非揮發(fā)有機(jī)酸占酸性致香成分比例最大，其中，蘋果酸和檸檬酸含量最高，這2 種成分以T3 處理含量最多，高級(jí)飽和脂肪酸中軟脂酸含量以CK 和T3 處理含量較多，而高級(jí)不飽和脂肪酸中亞油酸、油酸和亞麻酸含量均以T3 處理含量最低，CK 含量最高.有機(jī)酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)總量表現(xiàn)為T3 處理(73.14 mg/g)＞CK(68.35 mg/g)＞T1 處理(63.20 mg/g)＞T2 處理(62.33 mg/g).這說(shuō)明T3 處理在一定程度上能提高煙葉酸性香氣成分含量.

表5 不同處理對(duì)煙葉酸性香氣成分物質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響1)Tab.5 Effects of different treatments on the content of acid aroma constituents of cured tobacco mg/g

3 討論與結(jié)論

香氣是評(píng)價(jià)煙葉品質(zhì)的主要指標(biāo)，煙葉的各種致香物質(zhì)組分含量、比例及相互作用決定煙葉的香氣品質(zhì)和香氣量.相關(guān)研究表明，烤煙致香物形成主要在烘烤的變黃期和定色期，到干筋后期煙葉的香氣物質(zhì)可能分解，因此變黃期、定色期的烘烤環(huán)境對(duì)煙葉香吃味的形成具有主導(dǎo)作用［11］.烘烤過(guò)程中，煙葉變黃期和定色期在水和酶的作用下煙葉內(nèi)部發(fā)生一系列生理生化變化，此時(shí)，烘烤溫濕度決定著煙葉內(nèi)部生理生化變化進(jìn)程、各種大分子生物轉(zhuǎn)化程度和煙葉香氣質(zhì)量的形成，因此這2 個(gè)時(shí)期煙葉內(nèi)部代謝是否順利進(jìn)行，直接影響煙葉品質(zhì)［12-15］，煙葉在變黃期和定色期失水速度過(guò)快或過(guò)慢均會(huì)導(dǎo)致煙葉香吃味嚴(yán)重降低［3］.本研究結(jié)果表明，不同晾制處理對(duì)煙葉中香氣物質(zhì)含量影響很大，T3 處理(晾制48 h 進(jìn)行烘烤)煙葉中中性香氣成分總量和新植二烯含量最高，其中對(duì)煙葉香氣有重要影響的β-大馬酮、香葉基丙酮、苯甲醇、糠醛等含量較高.

本研究所測(cè)酸性致香成分包括非揮發(fā)有機(jī)酸、高級(jí)飽和脂肪酸、高級(jí)不飽和脂肪酸和其他酸類.非揮發(fā)有機(jī)酸可改變煙草pH，平衡煙氣，使煙葉吸味醇和，減少刺激性，增加煙氣濃度，間接改善煙氣香吃味，提高煙葉品質(zhì)［16］.高級(jí)飽和脂肪酸可賦予煙氣臘味、脂味及柔和氣味，高級(jí)不飽和脂肪酸可增加煙氣刺激性和粗糙感，所以在一定范圍內(nèi)高級(jí)飽和脂肪酸的含量稍高和高級(jí)不飽和脂肪酸的含量稍低有利于優(yōu)質(zhì)煙葉的形成［17］.本研究結(jié)果表明，酸性致香物中對(duì)煙葉香氣起重要作用的蘋果酸和檸檬酸含量均以T3 處理最高，而亞油酸、油酸和亞麻酸含量均以T3 處理最低.同時(shí)，煙葉在晾制過(guò)程中處于低溫慢速變黃過(guò)程，煙葉失水適宜，可促進(jìn)煙葉內(nèi)致香前體物質(zhì)的分解轉(zhuǎn)化和各種致香物的形成，這與劉碧榮等［18］的研究結(jié)果一致.另外，T3 處理的煙葉進(jìn)入烤箱烘烤的時(shí)間最短，煙葉高溫變黃用時(shí)的縮短起到節(jié)能作用.

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