張曉莉，元 野，位輝琴，楊新宇，劉玉峰，劉 鑫，關(guān)熙寧，申洪濤，段衛(wèi)東，王艷芳，劉 領(lǐng)

（1.河南科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院，河南 洛陽 471023；2.黑龍江省煙草公司牡丹江煙草科學(xué)研究所，黑龍江 牡丹江150076；3.天昌國際煙草有限公司，河南 許昌 461000；4.黑龍江省煙草公司牡丹江市公司，黑龍江 牡丹江157011；5.黑龍江省煙草公司哈爾濱市公司，黑龍江 哈爾濱 155900；6.河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，河南 鄭州 450000）

煙葉經(jīng)過采收、初烤以及復(fù)烤之后，往往還存在青雜氣較重、刺激性大、吃味不夠醇和等缺陷，尚達(dá)不到卷煙工業(yè)生產(chǎn)對優(yōu)質(zhì)片煙原料的要求。因此，為了提高片煙品質(zhì)，常通過醇化的方式減少片煙的缺陷，改善片煙的香氣、吸味品質(zhì)及外觀質(zhì)量，滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求[1?3]。在醇化過程中，煙葉化學(xué)成分變化是影響煙葉品質(zhì)的主要因素。浦紹占[4]研究發(fā)現(xiàn)，隨著醇化的進(jìn)行，片煙內(nèi)的煙堿含量增加，總糖、還原糖含量呈降低趨勢，有機(jī)酸總量和多酚化合物總量逐漸下降；尹樂[5]研究表明，片煙的多酚類物質(zhì)含量隨醇化進(jìn)行整體呈下降趨勢；司輝等[6]分別對云南曲靖、福建三明、四川會理、貴州畢節(jié)、湖北鄂西和東北產(chǎn)區(qū)上、中、下3個部位片煙進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)隨著醇化時間的延長，總糖、還原糖、pH 值及揮發(fā)堿含量逐漸降低，碘值逐漸升高，總氯、煙堿則沒有明顯的變化。

牡丹江位于黑龍江省東南部，具有緯度高、光照時間長、晝夜溫差大等氣候特點，有利于煙葉中糖類化合物的積累，烤后煙葉具有高糖低堿的特點，能夠很好地彌補(bǔ)河南烤煙含氮化合物含量高、糖類含量較少而導(dǎo)致的吸食品質(zhì)較低的缺陷，因此，牡丹江煙葉是河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司的重要卷煙原料之一。龍江911是河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司調(diào)撥量較大的牡丹江煙區(qū)的主栽品種之一，然而，該品種的片煙原料在河南倉儲自然醇化過程中，化學(xué)成分的變化特征和最佳醇化周期仍不十分清楚。為此，探究龍江911 片煙原料在河南新鄭醇化庫中的自然醇化規(guī)律、最佳醇化周期，以及各化學(xué)指標(biāo)與感官質(zhì)量的相關(guān)性，旨在為河南煙草工業(yè)公司合理使用牡丹江片煙原料提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 供試材料

供試材料為牡丹江煙區(qū)龍江911 片煙，C2L 等級，采用紙箱包裝，200 kg/箱，密度為268.8 kg/m3，煙箱擺放距地面200 mm，距倉庫墻面500 mm，堆碼高度4層。

1.2 取樣方法

于2018 年9 月開始將供試片煙貯存于河南新鄭片煙醇化庫（34.43°N，113.80°E）進(jìn)行自然醇化，醇化庫月平均溫度8.0～32.0 ℃，月平均濕度35.1%～65.5%。以入庫時間為醇化開始時間，在2019 年6月進(jìn)行第1 次取樣（此時已醇化9 個月），此后每3個月取樣1 次，直至2021 年3 月，共取樣8 次。每次從煙箱中選取15 cm長、15 cm 寬、10 cm厚的塊狀煙葉，待混合均勻后取樣3 kg，每次取樣后用無色無味塑料自封袋密封，存于-15 ℃的冰柜中。待取樣結(jié)束之后統(tǒng)一進(jìn)行化學(xué)成分測定及外觀、感官質(zhì)量評價。

1.3 樣品檢測

1.3.1 外觀質(zhì)量評價 由河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心專業(yè)人員從片煙顏色、油分、光澤、飽和度、均勻度和綜合外觀質(zhì)量6個指標(biāo)進(jìn)行評價[7]。

1.3.2 感官質(zhì)量評價 由河南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心專業(yè)人員參照YC/T 415—2011《煙草在制品感官評價方法》[8]，對片煙的感官質(zhì)量進(jìn)行評價，評價指標(biāo)包括香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、刺激性和余味，每個指標(biāo)按9分制進(jìn)行評定，以（香氣質(zhì)分值×0.3+香氣量分值×0.3+雜氣分值×0.08+刺激性分值×0.15+余味分值×0.17）×11.1 作為感官評吸綜合質(zhì)量總分。賦分標(biāo)準(zhǔn)詳見表1。

表1 片煙感官評價指標(biāo)賦分標(biāo)準(zhǔn)Tab.1 Scoring criteria for sensory evaluation indexes of tobacco strips

1.3.3 化學(xué)成分測定 按照中華人民共和國煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，采用YC/T 159—2002 中的方法測定總糖和還原糖含量[9]，采用YC/T 160—2002 中的方法測定總植物堿含量[10]，采用YC/T 161—2002 中的方法測定總氮含量[11]，采用YC/T 217—2007 中的方法測定鉀含量[12]，采用YC/T 162—2002 中的方法測定氯含量[13]，采用YC/T 216—2013 中的方法測定淀粉含量[14]，采用pH 計測定pH 值[15]，采用YC/T 202—2006中的方法測定綠原酸、蕓香苷、莨菪亭等多酚類物質(zhì)含量[16]，采用YC/T 282—2009 中的方法測定游離氨基酸類物質(zhì)含量[17]，采用氣相色譜法對非揮發(fā)性有機(jī)酸及高級脂肪酸含量進(jìn)行測定[18]。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2016 和SPSS 22.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析；采用Pearson相關(guān)分析對常規(guī)化學(xué)成分、多酚類物質(zhì)、有機(jī)酸類物質(zhì)、游離氨基酸類物質(zhì)與香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、刺激性、余味、感官質(zhì)量總得分之間相關(guān)性進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 牡丹江片煙自然醇化過程中外觀質(zhì)量變化

由圖1可知，醇化過程中，片煙外觀質(zhì)量表現(xiàn)為顏色逐漸加深、油分略有增加、光澤逐漸變暗、飽和度和均勻度略有增加?？傮w來說，煙葉在醇化24個月時外觀質(zhì)量最好，在醇化9～21個月期間顏色變化不明顯，醇化24個月之后逐漸加深。

圖1 牡丹江片煙自然醇化過程中外觀質(zhì)量變化Fig.1 Changes of appearance quality of Mudanjiang tobacco strips during natural aging

2.2 牡丹江片煙自然醇化過程中感官質(zhì)量變化

由表2可知，隨著醇化的進(jìn)行，香氣質(zhì)得分表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢，在醇化24、27 個月時達(dá)到最大分值；香氣量得分表現(xiàn)為逐漸上升的趨勢，在醇化18、21 個月以及27、30 個月時達(dá)到最大分值；雜氣得分表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢，在醇化21、24、27 個月時達(dá)到最大分值；刺激性得分表現(xiàn)為先上升后趨于穩(wěn)定的趨勢，在醇化15個月時達(dá)到最大分值，之后維持不變；余味得分表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢，在醇化15、18 個月以及24、27 個月時達(dá)到最大分值；感官質(zhì)量總分在醇化9～18個月時逐漸上升，在醇化18～27個月出現(xiàn)先下降后上升的趨勢，并在醇化27個月時達(dá)到最大分值，此時為最佳醇化時間。

表2 牡丹江片煙自然醇化過程中感官評吸指標(biāo)變化分Tab.2 Changes of sensory evaluation index of Mudanjiang tobacco strips during natural agingScore

2.3 牡丹江片煙自然醇化過程中常規(guī)化學(xué)成分變化

由表3 可知，隨著醇化的進(jìn)行，片煙的總氮、總植物堿、總糖、還原糖、鉀、氯、淀粉含量和pH 值大體均呈下降趨勢，而碘值吸光度呈整體上升趨勢。與醇化9 個月時相比，醇化30 個月時，總氮和總植物堿含量分別降低15.23%和1.49%，總糖和還原糖含量分別降低3.48%和7.02%，鉀和氯含量分別降低64.29%和15.47%，淀粉含量降低13.19%，pH 值降低6.26%，而碘值吸光度增加16.67%。

表3 牡丹江片煙自然醇化過程中常規(guī)化學(xué)成分變化Tab.3 Changes of conventional chemical component of Mudanjiang tobacco strips during natural aging

2.4 牡丹江片煙自然醇化過程中多酚類物質(zhì)含量變化

由表4可知，隨著醇化的進(jìn)行，片煙的新綠原酸和隱綠原酸含量呈先上升后下降再上升的趨勢，莨菪亭含量呈波動上升趨勢，綠原酸含量呈持續(xù)下降趨勢，蕓香苷含量和多酚類總含量呈先上升后下降的趨勢。新綠原酸和隱綠原酸含量在醇化9～21 個月時均呈上升趨勢，21～24 個月時呈下降趨勢，24～30個月時呈上升趨勢；蕓香苷含量和多酚類總含量在醇化9～12 個月時呈上升趨勢，12～30 個月時呈下降趨勢。與醇化9 個月時相比，醇化30 個月時，新綠原酸、隱綠原酸和莨菪亭含量分別增加89.29%、31.91%和218.75%，綠原酸和蕓香苷含量分別降低35.19%和1.56%，多酚類總含量降低9.41%。

表4 牡丹江片煙自然醇化過程中多酚類物質(zhì)含量變化Tab.4 Changes of polyphenol content of Mudanjiang tobacco strips during natural agingmg/g

2.5 牡丹江片煙自然醇化過程中有機(jī)酸類物質(zhì)含量變化

由表5 可知，隨著醇化的進(jìn)行，片煙的乳酸、檸檬酸、丁二酸、十六酸含量和高級脂肪酸總量均呈持續(xù)下降趨勢，丙二酸和油酸+亞麻酸含量均呈先上升后下降的趨勢，亞油酸含量呈先下降后上升再下降的趨勢；草酸、乙酰丙酸、十四酸、十八酸含量均呈波動上升趨勢，蘋果酸、非揮發(fā)性有機(jī)酸含量和有機(jī)酸類總含量均呈先下降后上升的趨勢。丙二酸和油酸+亞麻酸含量均在醇化9～12個月時呈上升趨勢，12～30個月時呈下降趨勢；亞油酸含量在醇化9～21 個月時呈下降趨勢，21～24 個月時呈上升趨勢，24～30 個月時呈下降趨勢；蘋果酸、非揮發(fā)性有機(jī)酸含量和有機(jī)酸類總含量均在醇化9～12 個月時呈下降趨勢，12～30個月時呈上升趨勢。與醇化9個月時相比，醇化30個月時，乳酸、檸檬酸、丁二酸、十六酸含量和高級脂肪酸總量分別降低77.78%、62.00%、65.22%、10.29%和7.06%，丙二酸和油酸+亞麻酸含量分別降低13.84%和7.81%，亞油酸含量降低5.75%，草酸、乙酰丙酸、十四酸和十八酸含量分別增加53.69%、7.31%、33.33%和3.33%，蘋果酸、非揮發(fā)性有機(jī)酸含量和有機(jī)酸總量分別增加38.95%、17.76%和15.70%。

表5 牡丹江片煙自然醇化過程中有機(jī)酸物質(zhì)含量變化Tab.5 Changes of organic acid content of Mudanjiang tobacco strips during natural agingmg/g

2.6 牡丹江片煙自然醇化過程中游離氨基酸類物質(zhì)含量變化

由表6可知，隨著醇化的進(jìn)行，片煙的酸性氨基酸、脂肪族氨基酸、含羥基類氨基酸、含硫類氨基酸、環(huán)狀亞氨基酸含量和游離氨基酸類總含量均大體呈下降趨勢，而堿性氨基酸、芳香族氨基酸、酰胺類氨基酸含量均大體呈上升趨勢。與醇化9個月時相比，醇化30個月時，酸性氨基酸、脂肪族氨基酸含量分別降低了28.54%、51.61%，含羥基類氨基酸、含硫類氨基酸含量分別降低20.37%、55.69%，環(huán)狀亞氨基酸含量、游離氨基酸總量分別降低23.91%、10.30%，堿性氨基酸、芳香族氨基酸和酰胺類氨基酸含量分別增加86.15%、63.86%和58.07%。

表6 牡丹江片煙自然醇化過程中游離氨基酸類物質(zhì)含量變化Tab.6 Changes of free amino acid content of Mudanjiang tobacco strips during natural agingμg/g

2.7 牡丹江片煙自然醇化過程中感官質(zhì)量與化學(xué)成分的簡單相關(guān)分析

由表7 可知，總氮含量與香氣質(zhì)、雜氣、刺激性呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05），與香氣量和總得分呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01）；總糖含量與雜氣呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05），與香氣質(zhì)和總得分呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01）；還原糖含量與刺激性呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05），與香氣量、雜氣、總得分呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01）；鉀含量與香氣質(zhì)呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05），與香氣量、雜氣、刺激性、總得分均呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01）；pH值與香氣量、雜氣、刺激性呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05），與香氣質(zhì)和總得分均呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01）；淀粉含量與香氣量呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05）。

表7 牡丹江片煙自然醇化過程中化學(xué)成分與感官指標(biāo)的簡單相關(guān)分析Tab.7 Simple correlation analysis of chemical composition and sensory index for Mudanjiang tobacco strips during natural aging

續(xù)表7 牡丹江片煙自然醇化過程中化學(xué)成分與感官指標(biāo)的簡單相關(guān)分析Tab.7（Continued）Simple correlation analysis of chemical composition and sensory index for Mudanjiang tobacco strips during natural aging

新綠原酸、隱綠原酸含量與香氣量均呈顯著正相關(guān)（P<0.05）；綠原酸含量與香氣質(zhì)、余味呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05），與香氣量、雜氣、刺激性、總得分呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01）；莨菪亭含量與香氣質(zhì)呈極顯著正相關(guān)（P<0.01），與總得分呈顯著正相關(guān)（P<0.05）；多酚類總含量與香氣量、雜氣、余味呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05），與刺激性、總得分呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01）。

乳酸含量與雜氣呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05），與香氣量、刺激性、總得分呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01）；丙二酸含量與香氣量、刺激性呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05）；檸檬酸含量與香氣質(zhì)呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05），與香氣量、雜氣、刺激性、總得分呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01）；丁二酸含量與香氣質(zhì)、余味呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05），與香氣量、雜氣、刺激性、總得分呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01）；蘋果酸含量與香氣量、刺激性呈顯著正相關(guān)（P<0.05），與香氣質(zhì)、雜氣、總得分呈極顯著正相關(guān)（P<0.01）；非揮發(fā)性有機(jī)酸含量與香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、刺激性、總得分呈顯著正相關(guān)（P<0.05）；十四酸含量與香氣量、刺激性、總得分呈顯著正相關(guān)（P<0.05）；十六酸含量與余味呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05），與香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、刺激性、總得分呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01）；油酸+亞麻酸含量與香氣質(zhì)呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05）；高級脂肪酸含量與香氣量、雜氣、刺激性呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05），與香氣質(zhì)、總得分呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01）；有機(jī)酸總含量與香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、刺激性、總得分均呈顯著正相關(guān)（P<0.05）。

脂肪族氨基酸含量與香氣質(zhì)、雜氣、余味呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05），與香氣量、刺激性、總得分呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01）；含羥基類氨基酸含量與刺激性呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05）；酰胺類氨基酸含量與香氣量呈顯著正相關(guān)（P<0.05）；含硫類氨基酸含量與香氣質(zhì)、雜氣、余味呈顯著負(fù)相關(guān)（P<0.05），與香氣量、刺激性、總得分呈極顯著負(fù)相關(guān)（P<0.01）。

3 結(jié)論與討論

自然醇化作為提升片煙品質(zhì)的重要措施，對于復(fù)烤片煙外觀品質(zhì)的改善、青雜氣去除、香氣的產(chǎn)生、化學(xué)成分的變化有直接的影響[6]。煙葉的外觀品質(zhì)在一定程度上能夠直接衡量煙葉的質(zhì)量，煙葉的外觀特征主要包括顏色、油分、成熟度、光澤、飽和度和均勻度等。張坤蘭等[19]研究表明，外觀質(zhì)量好的煙葉，感官評吸總分也隨之提高。唐宇等[20]通過對云南宣威煙葉進(jìn)行外觀質(zhì)量和感官評吸相關(guān)性分析得出，煙葉的成熟度、顏色等與其感官評吸質(zhì)量相關(guān)性較弱，煙葉油分與其感官評吸質(zhì)量相關(guān)性較強(qiáng)。本研究中，隨著自然醇化的進(jìn)程，龍江911片煙在醇化21、24 個月時外觀質(zhì)量較好，并在醇化24 個月時達(dá)到最佳。感官質(zhì)量指標(biāo)是判斷煙葉醇化程度的重要依據(jù)和最直接體現(xiàn)。李炎強(qiáng)等[21]研究表明，云南烤煙復(fù)烤葉片醇化過程感官質(zhì)量有明顯提高，醇化初期感官質(zhì)量變化明顯，陳化至24～30個月階段感官質(zhì)量最好，之后緩慢下降。熊文等[22]研究表明，醇化過程中不同部位煙葉的香味物質(zhì)的變化情況差別明顯。從香味成分的變化情況看，各個部位適宜的醇化時間表現(xiàn)為上部煙葉2 a 以上，中部煙葉1.5～2.0 a，下部煙葉1 a 左右。齊凌峰等[23]研究表明，不同地區(qū)上部煙葉在廈門醇化庫中的最佳醇化期也不同。云南保山B2F 片煙的最佳醇化期為21 個月，貴州長順B2F 片煙的最佳醇化期為25個月，福建泰寧B2F 片煙的最佳醇化期為21～23 個月，遼寧北票B2F片煙的最佳醇化期為20個月。本研究結(jié)果表明，在醇化9～27 個月，牡丹江龍江911中部煙葉感官評吸總分緩慢增長，醇化27個月時達(dá)到最佳醇化時間，之后緩慢下降。

煙葉內(nèi)部的化學(xué)成分是煙葉質(zhì)量形成的基礎(chǔ)，同時也是感官質(zhì)量變化的主要影響因素。本研究結(jié)果表明，片煙的總氮、總植物堿、總糖、還原糖等常規(guī)化學(xué)成分含量在醇化過程中呈下降趨勢。總糖和還原糖含量降低的原因可能是由于一部分糖參與了棕色化反應(yīng)，導(dǎo)致水溶性總糖含量減少；還原糖與氨基化合物發(fā)生美拉德反應(yīng)或是被氧化成醛類、酮類等物質(zhì)，使還原糖含量呈下降趨勢[24]?？偟涂傊参飰A含量降低可能是由于一部分揮發(fā)性氮化合物的分解產(chǎn)物散失到了空氣中[25]。本研究中，多酚類物質(zhì)隨著醇化的進(jìn)行呈下降趨勢，這可能是由于多酚類物質(zhì)在多酚氧化酶的作用下發(fā)生酶促棕色化反應(yīng)[26]。醇化過程中，片煙游離氨基酸類總含量呈下降趨勢，這可能是由于部分氨基酸在醇化過程中參與非酶促棕色化反應(yīng)所導(dǎo)致的[27]。有機(jī)酸總量升高可能是由于醇化過程中，發(fā)生的復(fù)雜物理化學(xué)變化使大分子物質(zhì)降解，生成有機(jī)酸的速度大于降解速度[28]。非揮發(fā)性有機(jī)酸含量降低可能是受煙葉干物質(zhì)減少、微生物代謝消耗的影響[29]。

相關(guān)分析表明，常規(guī)化學(xué)成分中總氮、總糖、還原糖和鉀含量與感官質(zhì)量總分相關(guān)性顯著或極顯著。多酚類物質(zhì)的降解產(chǎn)物能增加煙草的香氣量，對提高煙葉品質(zhì)有重要意義[30?32]。本研究中，綠原酸、莨菪亭含量和多酚類物質(zhì)的總含量與感官質(zhì)量指標(biāo)相關(guān)性顯著或極顯著，其中綠原酸含量與感官質(zhì)量總分呈極顯著負(fù)相關(guān)，莨菪亭含量與感官質(zhì)量總分呈顯著正相關(guān)。有機(jī)酸類物質(zhì)可調(diào)節(jié)煙氣的酸堿度，提高吸味的醇和性[33]。胡建軍等[34]研究表明，烤煙揮發(fā)性有機(jī)酸含量與感官評吸指標(biāo)顯著相關(guān)，這與本研究結(jié)果一致。氨基酸與糖類物質(zhì)發(fā)生美拉德反應(yīng)形成的產(chǎn)物可賦予煙草特有的香氣[35]。鄧國賓等[36]和王樹聲等[37]研究認(rèn)為，游離氨基酸組分與感官評吸指標(biāo)之間存在顯著相關(guān)性。本研究發(fā)現(xiàn)，脂肪族氨基酸和含硫類氨基酸含量與感官質(zhì)量指標(biāo)相關(guān)性顯著，與感官質(zhì)量總分相關(guān)性極顯著。

總得來說，醇化過程中，龍江911片煙感官質(zhì)量與化學(xué)成分之間密切相關(guān)，在醇化27個月時感官質(zhì)量達(dá)到最佳，此時應(yīng)對醇化片煙進(jìn)行及時加工，既可以保證質(zhì)量又能降低人工維護(hù)的損耗。