黃 磊，戰(zhàn) 磊，李 賽，?；蹅?，盧薈霖，關(guān)羅浩，王初亮，潘雯麗，王建和，李 敏*

1. 廣東中煙工業(yè)有限責任公司，廣州市海珠區(qū)赤崗路62 號 510145

2. 華南理工大學食品科學與工程學院，廣州市天河區(qū)五山路381 號 510640

3. 中國煙草總公司職工進修學院，鄭州市金水區(qū)鑫苑路7 號 450008

片煙原料貯存醇化是煙葉原料提質(zhì)增效的重要環(huán)節(jié)。已有相關(guān)的研究表明，調(diào)控倉儲條件能有效控制片煙的醇化進度，進而影響片煙的品質(zhì)。浦紹占［1］研究了不同倉儲條件下，受溫濕度條件的影響，煙葉上細菌種群結(jié)構(gòu)、酶活性和化學成分質(zhì)量分數(shù)的變化。閆鐵軍［2］通過研究不同產(chǎn)區(qū)煙葉配方模塊外觀質(zhì)量、感官質(zhì)量、化學成分、香氣物質(zhì)和酶活性等指標的變化情況，發(fā)現(xiàn)煙葉的不同產(chǎn)地會使其具有不同的理化性質(zhì)，并且在醇化過程中煙葉的香氣成分和內(nèi)在化學成分變化的程度也有明顯差異。管恩森等［3］研究了自然醇化和人工醇化對烤煙感官質(zhì)量的影響，與自然醇化相比，人工醇化方式對煙葉品質(zhì)提升效果更好。煙葉經(jīng)過合理的醇化期，能減少新鮮煙葉本身存在的缺陷，提升煙葉品質(zhì)。但煙葉在達到最佳醇化品質(zhì)后，若不采取措施，隨著醇化的繼續(xù)，煙葉品質(zhì)將逐步下降［4-6］。其中，人工氣調(diào)醇化通過富氮降氧改變倉儲環(huán)境，從而抑制煙葉因氧化引起品質(zhì)下降的方法逐漸受到青睞。范堅強等［6］研究表明，密封降氧能減少煙草醇化過程中的多酚下降幅度和轉(zhuǎn)深程度，并提高煙葉外觀質(zhì)量。目前，大多研究僅聚焦于貯存環(huán)境或人工氣調(diào)醇化對片煙的影響，但針對片煙在不同地域環(huán)境結(jié)合人工氣調(diào)醇化處理下化學成分變化的研究較少。因此，選擇云南普洱產(chǎn)的2 個等級片煙，分別在廣州、昆明兩地同步醇化，并結(jié)合兩地養(yǎng)護實際情況，從外觀質(zhì)量、感官質(zhì)量和化學成分等方面分析廣州和昆明兩地采用不同醇化方式時普洱片煙品質(zhì)的變化，旨在為根據(jù)片煙庫存周期而選擇醇化地點，實施個性化醇化養(yǎng)護提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

選取2018 年云南普洱產(chǎn)的中部桔色二級的混打片煙和上部桔色一級的單打片煙為材料，并分別記為中桔二片煙和上桔一片煙。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理

3 箱中桔二片煙原料含水率基本一致，分別為11.81%、11.78%、11.89%；3 箱上桔一片煙原料的含水率也基本一致，分別為11.77%、11.65%、11.72%。醇化處理：1 箱放置在昆明倉庫采用自然醇化方式處理，樣品記為KZ；1 箱放置在廣州倉庫采用自然醇化處理，樣品記為GZ；1 箱放置在廣州倉庫采用覆膜密封降氧醇化處理，即片煙箱覆膜密封后，在密封垛內(nèi)充入氮氣以置換出空氣，將垛內(nèi)氣體的氧體積分數(shù)維持在2%以下，樣品記為GJ。考慮到只有華南高溫地區(qū)氣候條件才需要采用密封降氧方式延緩片煙醇化，因此，昆明醇化倉庫不設置密封降氧處理。

實驗原料在云南師宗經(jīng)2018 年9 月初烤、2019年初復烤加工后，于2019 年5 月分別放置在廣州、昆明兩地倉庫。分別在2019 年8 月、2019 年11 月、2020 年3 月、2020 年6 月、2020 年9 月、2021 年1 月和2021 年4 月共進行7 次取樣。以片煙放置時的2019年5 月為起始處理時間，7 次處理時間分別記為3、6、10、13、16、20 和23 月，并對7 次取樣的樣品進行化學成分分析及外觀和感官評價。將取樣樣品先統(tǒng)一放置在-18 ℃的冰箱冷凍保存，全部取樣完成后集中開展檢測。將用于化學成分分析的煙葉打磨成粉，過孔徑0.25 mm（60 目）篩，混合均勻，每份樣品平行測試兩次，取平均值。

1.2.2 外觀質(zhì)量評價

采用文獻［7］中的方法并進行部分修改。每個評價指標分值為0～100 分，分數(shù)越高表示對應質(zhì)量越好，判定檔次及分值如表1所示。

表1 片煙外觀質(zhì)量評價方法Tab.1 Evaluation criteria for appearance quality of tobacco strips

1.2.3 感官質(zhì)量評價

參照GB 5606.4—2005［8］和YC/T 138—1998［9］中的方法進行片煙感官質(zhì)量評價，判定檔次如表2所示。

表2 片煙感官質(zhì)量評價Tab.2 Evaluation criteria for sensory quality of tobacco strips

1.2.4 化學成分分析

按照煙草行業(yè)標準方法分別測定醇化煙葉樣品的總植物堿［10］、總糖［11］、還原糖［12］、pH 值［13］、多酚［14］和氨基酸［15］的質(zhì)量分數(shù)。

1.2.5 數(shù)據(jù)處理

運用Microsoft Excel 2007 軟件進行數(shù)據(jù)處理，使用Origin 8.5軟件進行繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 兩地貯存溫度差異分析

由圖1 可知，廣州倉庫的月平均溫度明顯高于昆明倉庫，實驗期間廣州倉庫年平均溫度為25.34 ℃，3～11 月的月均溫度在20.94～31.33 ℃之間。昆明倉庫年平均溫度為18.57 ℃，最高月均溫度為7月的23.04 ℃，最低月均溫度為1 月的13.48 ℃。廣州倉庫與昆明倉庫月平均溫差范圍為2.75～9.01 ℃，兩地的月均最大溫差出現(xiàn)在5 月，月均最小溫差在12月。

2.2 兩地貯存普洱片煙化學成分的差異

2.2.1 總植物堿的質(zhì)量分數(shù)

總植物堿的質(zhì)量分數(shù)是衡量片煙品質(zhì)優(yōu)劣的主要指標之一［16］，其中，煙堿是烤煙體內(nèi)合成的次生代謝產(chǎn)物，也是煙草感官特征的重要成分。由圖2可知，處理3 月時，經(jīng)廣州自然醇化、昆明自然醇化和廣州降氧醇化處理的上桔一片煙的總植物堿質(zhì)量分數(shù)接近，中桔二片煙的總植物堿質(zhì)量分數(shù)略有差異，但在0.15%以內(nèi)；且中桔二片煙的總植物堿質(zhì)量分數(shù)小于上桔一片煙。這可能和不同部位片煙特性有關(guān)。張志靈等［16］發(fā)現(xiàn)不同部位片煙的總植物堿差異較大，司輝等［17］也表明云南中部煙的煙堿質(zhì)量分數(shù)低于上部煙，且在醇化過程中沒有明顯規(guī)律。在本研究中的醇化過程中，上桔一片煙的總植物堿質(zhì)量分數(shù)波動下降，廣州降氧醇化和昆明自然醇化煙葉的總植物堿質(zhì)量分數(shù)在醇化過程中接近，廣州自然醇化煙葉的總植物堿質(zhì)量分數(shù)最低；對于中桔二片煙，昆明自然醇化的總植物堿質(zhì)量分數(shù)先增大后下降，廣州降氧醇化的總植物堿質(zhì)量分數(shù)持續(xù)下降，廣州自然醇化的總植物堿質(zhì)量分數(shù)則先增大再下降后再增大，但整體保持較低水平。一方面可能是由于廣州整體溫度較高，加速了含氮化合物的降解［18］；另一方面可能是因為自然醇化時氧氣更充足，使某些好氧微生物在此條件下降解物質(zhì)的能力更強。

圖2 廣州、昆明兩地醇化普洱片煙總植物堿質(zhì)量分數(shù)的變化Fig.2 Mass fraction variations of total alkaloids in Pu’er tobacco strips aged in Guangzhou and Kunming

2.2.2 總糖和兩糖比的變化

醇化煙葉中水溶性總糖在一定范圍內(nèi)可以調(diào)節(jié)煙氣酸堿平衡和煙葉吸味，是決定煙氣醇和度和甜度的主要因素［18］。煙葉中還原糖與總糖質(zhì)量分數(shù)的比值，即兩糖比，常作為重要指標用于評價片煙的香味和內(nèi)在品質(zhì)［19］。醇化煙葉的總糖和還原糖的質(zhì)量分數(shù)以及兩糖比的變化如圖3 所示，隨著醇化的進行，兩種煙葉的總糖質(zhì)量分數(shù)在廣州地區(qū)醇化時總體上均呈下降趨勢，在昆明自然醇化時變化相對較小。中桔二片煙的還原糖質(zhì)量分數(shù)在醇化過程中波動變化，而上桔一片煙的還原糖質(zhì)量分數(shù)在廣州醇化過程中下降明顯，在昆明自然醇化過程中變化不大。此外，兩種片煙在3 種處理條件下兩糖比總體上均呈上升趨勢。這說明整體而言，還原糖質(zhì)量分數(shù)的下降速率比總糖慢，這可能是因為一部分還原糖直接被微生物利用導致總糖質(zhì)量分數(shù)下降；同時，片煙中淀粉和木聚糖等大分子碳水化合物分解產(chǎn)生了新的還原糖，對還原糖進行了“補充”，使表觀上還原糖的下降速率低于總糖。處理時間為23月時，廣州自然醇化的中桔二片煙的兩糖比升幅最大，為12.28%；昆明自然醇化上桔一片煙的兩糖比升幅最小，僅為2.54%。廣州兩種醇化處理方式在10～16 月期間（2020 年3—9 月份）的總糖質(zhì)量分數(shù)總體上下降均較快，主要原因可能是此期間廣州月平均氣溫較高，化學反應和微生物作用加劇，總糖的消耗加快；而昆明氣溫較低，自然醇化處理的總糖質(zhì)量分數(shù)下降較慢。

圖3 廣州、昆明兩地醇化普洱片煙總糖和還原糖的質(zhì)量分數(shù)以及兩糖比的變化Fig.3 Variations in mass fractions of total sugars and reducing sugars and reducing sugar/total sugar ratio in Pu’er tobacco strips aged in Guangzhou and Kunming

2.2.3 片煙pH值

pH 值反映煙葉醇化過程中的酸堿平衡狀態(tài)，是評估煙葉醇化質(zhì)量的重要指標之一［20］。由圖4 可知，隨著醇化的進行，兩種片煙的pH 值均持續(xù)下降。這可能是因為在醇化過程中，大分子物質(zhì)因發(fā)生復雜的化學反應而分解，生成了更多的有機酸。此外，微生物的脫氨效應也是降低pH 值的一個原因。兩種煙葉pH 值下降幅度由大到小依次為廣州自然醇化、廣州降氧醇化、昆明自然醇化。從兩地3 種醇化處理至23 月時（第7 次取樣）pH 值的總變化看，中桔二片煙在廣州自然醇化、密封降氧處理的總降幅分別是昆明自然醇化總降幅的357.7%、272.2%；上桔一片煙在廣州自然醇化、密封降氧處理的總降幅分別是昆明自然醇化總降幅的409.3%、364.6%。這是因為pH 值的變化主要受溫度的影響，而密封降氧后氧體積分數(shù)的影響相對較小。需要說明的是，在廣州的夏季高溫階段，自然醇化和密封降氧處理普洱片煙的pH 值均有一個加速下降的過程（第2 和第5 次取樣時），但密封降氧醇化處理的降幅相對平緩。

圖4 廣州、昆明兩地醇化普洱片煙pH值的變化Fig.4 Variations in pH value of Pu’er tobacco strips aged in Guangzhou and Kunming

2.2.4 多酚的質(zhì)量分數(shù)

多酚類化合物是片煙中一類重要的香氣前體物質(zhì)［21］。兩地貯存普洱片煙的多酚質(zhì)量分數(shù)的變化規(guī)律見圖5。兩地貯存醇化過程中，兩種片煙的多酚總質(zhì)量分數(shù)均持續(xù)下降。其中，廣州密封降氧醇化和自然醇化片煙的多酚質(zhì)量分數(shù)降幅差距不大，且均明顯大于昆明自然醇化片煙。從兩地3 種醇化處理至23 月時（第7 次取樣）多酚質(zhì)量分數(shù)的變化比較看，中桔二片煙在廣州自然醇化、密封降氧處理的總降幅分別是昆明自然醇化總降幅的514.9%、491.0%；上桔一片煙在廣州自然醇化、密封降氧處理的總降幅分別是昆明自然醇化總降幅的461.7%、515.4%。在廣州倉庫實驗處理的3～6 月（2019 年8—11 月份）和13～16 月（2020 年6—9 月份），多酚質(zhì)量分數(shù)下降速率明顯加快。這是因為溫度是醇化的主要影響因素，廣州夏季高溫期生化反應速度加快，多酚氧化酶活性提高，多酚消耗速度加快。

圖5 廣州、昆明兩地醇化普洱片煙多酚質(zhì)量分數(shù)的變化Fig.5 Variations in polyphenol mass fraction of Pu’er tobacco strips aged in Guangzhou and Kunming

2.2.5 氨基酸的質(zhì)量分數(shù)

片煙醇化時，蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化成氨基酸，同時氨基酸參與美拉德反應，產(chǎn)生致香成分，因此，氨基酸質(zhì)量分數(shù)的降低幅度能夠很好地體現(xiàn)片煙醇化的程度［22］。兩地貯存普洱片煙氨基酸的變化規(guī)律見圖6。兩種片煙氨基酸的質(zhì)量分數(shù)均隨醇化時間延長逐步下降，其中，廣州地區(qū)片煙中氨基酸的降幅明顯高于昆明地區(qū)，而廣州自然和降氧醇化下煙葉氨基酸質(zhì)量分數(shù)降幅相近。這可能是因為氨基酸的消耗主要受溫度影響［23］。此外，美拉德反應也會影響醇化過程中氨基酸的質(zhì)量分數(shù)。從3 種醇化處理至23 月時（第7 次取樣）片煙的氨基酸質(zhì)量分數(shù)變化看，中桔二片煙在廣州自然醇化、密封降氧處理的總降幅分別是昆明自然醇化總降幅的322.2%、300.1%；上桔一片煙在廣州自然醇化、密封降氧處理的總降幅分別是昆明自然醇化總降幅的283.0%、327.8%；且在第2 次和第5 次取樣時，氨基酸的消耗受高溫季節(jié)影響而有所加快［24］。

圖6 廣州、昆明兩地醇化普洱片煙氨基酸質(zhì)量分數(shù)的變化Fig.6 Variations in amino acid mass fraction of Pu’er tobacco strips aged in Guangzhou and Kunming

2.3 兩地貯存普洱片煙外觀質(zhì)量的差異分析

兩種片煙的總體外觀評價評分如圖7 所示?？芍?，在處理的23 月內(nèi)，廣州密封降氧醇化和自然醇化普洱片煙的外觀質(zhì)量總評分均先上升后下降，中桔二片煙在第13 月（2020 年6 月份）出現(xiàn)質(zhì)量拐點，上桔一片煙在第10 或13 月（2020 年3 或6 月份）出現(xiàn)質(zhì)量拐點；而昆明自然醇化處理的兩種普洱片煙外觀質(zhì)量總評分均持續(xù)上升，未出現(xiàn)質(zhì)量拐點，且在處理16 月（2020 年9 月份）后，優(yōu)于廣州兩種醇化處理片煙。這可能是因為廣州環(huán)境溫度整體偏高，多酚和氨基酸的消耗速度較快，生成的香味物質(zhì)有利于提升感觀分值，使片煙能更快達到最佳品質(zhì)醇化期；隨著醇化的繼續(xù)進行，多酚和氨基酸等化學成分過度消耗，雜氣增多，表觀顏色繼續(xù)加深，導致質(zhì)量總評分下降［22］。相比之下，昆明環(huán)境溫度整體較低，多酚和氨基酸等化學成分消耗速率較緩慢，使片煙的顏色等指標能持續(xù)保持穩(wěn)定，因此，質(zhì)量總評分未出現(xiàn)下降趨勢。此外，中桔二片煙在廣州降氧醇化后的外觀質(zhì)量評價總分優(yōu)于自然醇化。上桔一片煙雖然在廣州降氧處理時外觀質(zhì)量評價總分先出現(xiàn)拐點，但在16 月（2020 年9 月份）后評價總分仍高于廣州自然醇化處理。說明降氧處理有利于提高廣州地區(qū)煙葉醇化后的外觀質(zhì)量。

圖7 廣州、昆明兩地醇化普洱片煙的外觀質(zhì)量評價結(jié)果Fig.7 Evaluation results of appearance quality of Pu’er tobacco strips aged in Guangzhou and Kunming

2.4 感官質(zhì)量評價結(jié)果

兩種片煙的感官質(zhì)量評分如圖8 所示。廣州地區(qū)采用兩種醇化方式的中桔二片煙均在處理13 月（2020 年6 月份）后，片煙的細膩程度、香氣質(zhì)、刺激性、甜度和余味指標分值最佳，感官質(zhì)量評分達到最高（圖8a）。廣州采用自然和降氧醇化處理的上桔一片煙分別在第10 和第13 月（2020 年3 月份和2020年6 月份）處理后，片煙細膩程度、刺激性和余味指標有所改善，感官質(zhì)量評分最高（圖8b）。在感官質(zhì)量評分曲線的下降階段，兩種片煙經(jīng)廣州自然醇化處理后的評分下降幅度比廣州密封降氧醇化處理下降幅度更大，說明密封降氧處理在一定程度上延緩了最佳醇化期的到來，抑制了片煙感官質(zhì)量的下降。另外，兩種片煙的最佳感官質(zhì)量評分與最佳外觀評分的變化趨勢（圖7）基本一致。與廣州醇化處理感官質(zhì)量評分的顯著下降不同的是，昆明自然醇化處理的普洱煙葉感官質(zhì)量評分維持在較高的分值區(qū)間呈較小波動的態(tài)勢。結(jié)合化學成分分析而言，在醇化前期廣州地區(qū)溫度較高，總糖消化速率較快，pH降幅在5%左右，多酚降幅為15%左右，氨基酸降幅在30%左右，對應的感官質(zhì)量評分最高。而昆明自然醇化處理片煙在整個醇化期間，總糖質(zhì)量分數(shù)下降較慢，pH 總降幅在2.5%左右；多酚總降幅低于10%，未進入15%左右區(qū)間；氨基酸的消耗小于25%，未進入30%左右最佳區(qū)間。較好地解釋了昆明自然醇化期間煙葉整體質(zhì)量評價分值較高的原因。昆明貯存環(huán)境溫度較低，片煙醇化速度較慢，感官質(zhì)量變化較小，對細微的質(zhì)量差異感官難以精準區(qū)分；在第3 次和第6 次取樣時，昆明儲存點的環(huán)境溫度在15 ℃以下，煙葉的感官質(zhì)量評分較低，隨著溫度的升高逐漸趨于穩(wěn)定，煙葉感官質(zhì)量評分呈現(xiàn)上升趨勢，說明過低的溫度也不利于片煙醇化。

圖8 廣州、昆明兩地醇化普洱片煙的感官質(zhì)量評價結(jié)果Fig.8 Evaluation results of sensory quality of Pu’er tobacco strips aged in Guangzhou and Kunming

3 討論

廣州、昆明地區(qū)及不同氧體積分數(shù)條件下醇化后片煙的外觀質(zhì)量、感官質(zhì)量和化學成分均有一些變化差異。廣州兩種醇化處理方式片煙的外觀和感官質(zhì)量在處理前期隨時間的延長逐漸變優(yōu)，最佳醇化期為處理的10～13 月；隨后隨著處理時間的延長逐漸下降，高溫期間質(zhì)量呈現(xiàn)加速變化的趨勢。而昆明自然醇化外觀和感官質(zhì)量相對穩(wěn)定。此外，廣州密封降氧醇化的片煙質(zhì)量優(yōu)于自然醇化，但效果有限；而昆明自然醇化片煙在醇化處理23 月內(nèi)，外觀和感官質(zhì)量評分逐漸增加，未出現(xiàn)質(zhì)量拐點，且處理13月后質(zhì)量優(yōu)于廣州地區(qū)兩種處理的質(zhì)量。

煙葉外觀和感官質(zhì)量受多種化學成分的綜合影響。在廣州夏季高溫季節(jié)，多酚和氨基酸的質(zhì)量分數(shù)及pH 值加速下降。在處理的前13 月內(nèi)，總植物堿、多酚和氨基酸的質(zhì)量分數(shù)逐漸降低，片煙的外觀和感官質(zhì)量評分逐漸增加，可能是醇化過程中煙葉通過美拉德反應等產(chǎn)生更多香氣物質(zhì)，增加了煙氣香味和吃味［25］。研究發(fā)現(xiàn)，隨著醇化的繼續(xù)進行，pH 值的降幅超過5%，多酚和氨基酸的消耗分別超過15%和30%后，其降解產(chǎn)物造成煙葉化學成分協(xié)調(diào)性下降，導致片煙處于過度醇化階段，外觀和感官質(zhì)量的評分整體下降。因此，有必要對上述化學指標變化的幅度和醇化品質(zhì)的關(guān)聯(lián)性開展更深入的研究。而對于昆明自然醇化的片煙，醇化過程緩慢進行，片煙達到最佳醇化質(zhì)量所需的時間較長，醇化處理期多酚和氨基酸等的消耗仍在合理區(qū)間，所以外觀和感官質(zhì)量評分持續(xù)增加，未出現(xiàn)拐點。

4 結(jié)論

（1）不同煙葉在醇化過程中的化學成分變化均受地域溫度和氧體積分數(shù)條件的影響。

（2）廣州自然醇化和密封降氧處理的普洱煙葉總植物堿、總糖、多酚和氨基酸的質(zhì)量分數(shù)均隨醇化的進行而下降，兩糖比升高，兩種片煙品質(zhì)在處理的第10～13月達到最佳。

（3）昆明自然醇化的片煙化學成分的變化幅度較為平緩，片煙品質(zhì)隨醇化時間的延長逐步上升。

（4）廣州的高溫環(huán)境有利于片煙快速醇化，密封降氧處理能在一定程度上提高片煙的品質(zhì)；而昆明更適合片煙緩慢醇化，片煙在醇化過程中的化學成分變化明顯慢于廣州。因此，實際倉儲醇化中可利用這種醇化差異，基于地域和庫存周期來實施差異性醇化養(yǎng)護策略。