摘 要：為探究雪茄煙葉化學(xué)成分及其對感官品質(zhì)影響，綜述了前人相關(guān)研究。相關(guān)研究主要集中在以下5個方面。第一，不同品種、產(chǎn)地雪茄煙葉的化學(xué)指標(biāo)與感官品質(zhì)的直接關(guān)聯(lián)，以及這些指標(biāo)在不同種植、加工條件下的變化。第二，在發(fā)酵過程中，微生物和酶的作用機(jī)制及其對煙葉品質(zhì)的改善效果。第三，香精香料配施對雪茄煙葉感官品質(zhì)提升的效應(yīng)評價。第四，煙葉醇化對煙葉內(nèi)在品質(zhì)的影響規(guī)律及醇化工藝標(biāo)準(zhǔn)。第五，雪茄燃燒過程中的化學(xué)反應(yīng)，以及甘油對煙葉熱穩(wěn)定性和煙氣成分釋放的影響。未來研究可深入系統(tǒng)地探討雪茄煙產(chǎn)地、品種與感官品質(zhì)的關(guān)系、煙葉發(fā)酵微生物組學(xué)、香精香料摻配技術(shù)，以及雪茄煙葉不同熱解階段的反應(yīng)機(jī)制，為雪茄煙葉的品質(zhì)控制和改良提供科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：雪茄；感官品質(zhì)；化學(xué)成分

中圖分類號：S572 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-7909（2024）7-143-6

DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.07.033

0 引言

雪茄獨有的化學(xué)成分和感官品質(zhì)受到煙葉種質(zhì)、產(chǎn)地、發(fā)酵過程、添加配料及燃燒特性等多種因素的共同影響。目前，對雪茄的研究主要集中在雪茄煙葉的種植［1-2］、采收［3］、晾制［4-6］、發(fā)酵［7-12］，以及不同產(chǎn)區(qū)煙葉化學(xué)成分的比較等方面。隨著消費者對雪茄品質(zhì)的要求日益提高，關(guān)于雪茄煙葉化學(xué)成分及其對感官品質(zhì)影響的研究逐漸成為學(xué)術(shù)界的關(guān)注焦點。此研究綜述了雪茄煙葉化學(xué)成分和感官品質(zhì)的研究進(jìn)展，并探討了不同研究領(lǐng)域的關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)和影響因素。

雪茄煙葉內(nèi)在的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物，包括不同品種和產(chǎn)地?zé)熑~的化學(xué)成分差異及其對感官品質(zhì)的影響。發(fā)酵是雪茄煙葉在田間栽培及調(diào)制等工序完成后的自然延續(xù)過程，對發(fā)酵過程中煙葉化學(xué)成分變化的研究至關(guān)重要，對改善煙葉品質(zhì)﹑提高工業(yè)可用性大有裨益。隨著16SrDNA高通量技術(shù)的普及，微生物組學(xué)研究也逐漸成為熱點。在雪茄煙葉發(fā)酵過程中，微生物群落對改善雪茄煙感官品質(zhì)具有重要作用。同時，外援添加配料（如香精、香料）也是提升雪茄煙葉感官品質(zhì)的一種重要方法。此外，雪茄煙葉醇化和燃燒過程中的物理化學(xué)反應(yīng)，也對雪茄煙感官品質(zhì)存在重要影響。目前，對煙草化學(xué)成分與感官品質(zhì)關(guān)系的研究較為深入，但針對雪茄的研究相對較少。鑒于此，此研究通過對這些研究領(lǐng)域的全面梳理和分析，系統(tǒng)闡述了國內(nèi)外雪茄煙化學(xué)成分和感官品質(zhì)的影響因素研究進(jìn)展，并對未來的發(fā)展方向展開討論，旨在為雪茄煙葉的品質(zhì)提升提供科學(xué)依據(jù)，并為煙草行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展提供參考。

1 不同分類下煙葉化學(xué)成分和感官品質(zhì)的研究

1.1 不同品種對雪茄煙葉化學(xué)成分和感官品質(zhì)的影響

研究指出，不同品種的雪茄煙葉在化學(xué)成分上存在顯著差異。例如，德雪3號煙葉在總糖和還原糖含量上最高，而多米尼加長芯品種則在煙堿和總氮含量上領(lǐng)先［13］。雪茄煙種質(zhì)資源的煙葉化學(xué)成分與感官品質(zhì)顯著相關(guān)。具體來說，還原糖、總氮、鉀、總植物堿等化學(xué)成分與多酚物質(zhì)密切相關(guān)；還原糖、總糖等化學(xué)成分與感官品質(zhì)密切相關(guān)，多酚與感官品質(zhì)相關(guān)性較密切［14］。這些差異說明雪茄煙葉的品種對其化學(xué)成分具有決定性影響，進(jìn)而影響其最終的感官品質(zhì)。

1.2 不同產(chǎn)地對雪茄煙葉化學(xué)成分和感官品質(zhì)的影響

研究顯示，雪茄煙葉的化學(xué)成分和感官品質(zhì)受產(chǎn)地影響顯著。國外產(chǎn)地雪茄煙葉中的β紫羅蘭酮、巨豆三烯酮等香氣成分含量較高，導(dǎo)致其煙氣濃度、豐滿度等感官特質(zhì)優(yōu)于國內(nèi)產(chǎn)區(qū)。而在國內(nèi)，各產(chǎn)區(qū)之間也存在明顯差異。例如，海南省產(chǎn)區(qū)的煙葉在總糖、還原糖、新煙草堿等成分含量上低于其他國內(nèi)產(chǎn)區(qū)，但在果膠含量上卻較高［15］。國內(nèi)不同產(chǎn)區(qū)的煙葉在香氣成分方面也有所不同。例如，湖北省、云南省和四川省產(chǎn)區(qū)的煙葉在吡嗪、糠醛等成分上含量較高。相比之下，海南省和國外產(chǎn)區(qū)的這些成分含量較低。在香氣品質(zhì)方面，國內(nèi)所有產(chǎn)區(qū)的煙葉均顯著高于國外產(chǎn)區(qū)［16］。此外，典型相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，煙葉中的感官品質(zhì)與礦質(zhì)元素具有顯著的相互作用關(guān)系。例如，臨滄市和普洱市的煙葉礦質(zhì)元素差異顯著，進(jìn)而導(dǎo)致香氣量、香氣質(zhì)、雜氣和燃燒性產(chǎn)生差異。香氣質(zhì)與B、Na和K呈正相關(guān)關(guān)系，而與Cl、Cu、Mn、Ca和Fe含量呈負(fù)相關(guān)關(guān)系［17］。

1.3 不同用途雪茄煙葉對雪茄煙葉化學(xué)成分和感官品質(zhì)的影響

雪茄煙作為一種獨特的煙草制品，由茄芯、茄衣和茄套構(gòu)成。茄芯的主要作用是賦予雪茄內(nèi)在品質(zhì)和風(fēng)格特征，而茄衣和茄套則對成型、燃燒均勻性及部分味道起著關(guān)鍵作用。在雪茄煙的制作過程中，煙葉原料的化學(xué)成分對最終的感官品質(zhì)具有顯著影響［18-20］。研究表明，Mg2+的含量與雪茄煙葉的燃燒性和灰色具有重要關(guān)系。在不同部分的雪茄煙葉中，Mg2+對茄芯的凝灰度，茄衣的流暢感、灰色和纏綿感，以及茄套的燃燒性和纏綿感均有顯著影響。硬脂酸和棕櫚酸作為高級脂肪酸，不僅賦予煙葉特殊的香氣，而且對煙葉的品質(zhì)和風(fēng)味產(chǎn)生重要影響。具體而言，這兩種脂肪酸對茄套煙葉的甜潤感和豐富感，以及茄芯煙葉的燃燒性和灰色都有顯著影響［21-22］。

在國內(nèi)茄芯中，天冬氨酸、4-甲基戊酸、Mg2+和硬脂酸主要影響其甜潤感、凝灰度和燃燒性。國內(nèi)茄衣的感官品質(zhì)，如干凈度和豐富度，受2，3-聯(lián)吡啶、Mg2+和4-甲基戊酸的顯著影響。在國外茄芯上，新煙草堿、棕櫚酸甲酯和硬脂酸等物質(zhì)影響其灰色、燃燒性等特性。對于國外茄衣，新煙草堿和4-甲基戊酸等化學(xué)物質(zhì)影響其甜潤度和飽滿度。同時，棕櫚酸、硬脂酸和Mg2+等物質(zhì)對國外茄套的感官品質(zhì)，特別是甜潤度、豐富感、燃燒性和纏綿感等，也具有顯著影響［23］。

2 雪茄發(fā)酵微環(huán)境相互作用對煙葉化學(xué)成分和感官品質(zhì)的影響

2.1 雪茄發(fā)酵對煙葉化學(xué)成分和感官品質(zhì)的影響

發(fā)酵是雪茄煙葉在田間栽培及調(diào)制等工序完成后的自然延續(xù)過程，對改進(jìn)煙葉感官品質(zhì)具有重要意義。發(fā)酵后，煙葉中的化學(xué)成分發(fā)生變化，從而有助于改善香氣、和緩吃味，并降低刺激性［24］。因此，深入研究發(fā)酵過程中煙葉化學(xué)成分的改變對于改善煙葉品質(zhì)﹑提高其在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用價值大有裨益［25-29］。

2.2 雪茄發(fā)酵對微生物群落結(jié)構(gòu)的影響

雪茄煙葉的微生物群落結(jié)構(gòu)因來源不同而有所差異［30］，其在發(fā)酵過程中受到水分和溫度控制的顯著影響。在發(fā)酵過程中，優(yōu)勢微生物種類及其變化具有顯著的地區(qū)性差異。這些優(yōu)勢微生物通過轉(zhuǎn)化香氣物質(zhì)或降解有害物質(zhì)，對煙葉的香氣和品質(zhì)產(chǎn)生影響［31］。此外，在發(fā)酵過程中，雪茄煙葉中細(xì)菌群落的豐富度降低，而多樣性增加。發(fā)酵期間，優(yōu)勢微生物群的組成發(fā)生變化，特別是在混配發(fā)酵完成后，某些微生物群的相對豐度顯著增加，這表明微生物在發(fā)酵過程中可能發(fā)揮著重要作用?？偟膩碚f，微生物群落的結(jié)構(gòu)和演替對雪茄煙葉品質(zhì)和香韻的形成有著重要影響，對雪茄煙葉發(fā)酵工藝的理解和改進(jìn)具有實際意義［32］。

2.3 微生物群落結(jié)構(gòu)對雪茄煙葉發(fā)酵的影響

在雪茄煙葉發(fā)酵的研究中，部分學(xué)者通過添加微生物和外源酶來改善煙葉的品質(zhì)和特性。Lan等［33］的研究顯示，添加酵母菌能使雪茄煙葉更徹底地發(fā)酵。李寧等［34］發(fā)現(xiàn)，加入蠟樣芽孢桿菌能夠有效促進(jìn)雪茄煙葉中蛋白質(zhì)的分解。張立昌［35］通過在煙葉中添加外源酶，有效降低了煙葉中的雜氣，同時提升了香氣，改善了吃味和余味。阮祥穩(wěn)等［36］通過在煙葉中添加復(fù)合酶，有效改善了煙葉的雜氣和刺激性。張耀廣等［37］利用枯草芽孢桿菌發(fā)酵煙葉，發(fā)現(xiàn)其果膠含量降低至7.45%，從而提升了煙葉品質(zhì)。龍章德等［38］在發(fā)酵過程中噴施煙草節(jié)桿菌的菌液，使得煙葉的淀粉降解率達(dá)到32.50%。李士林等［39］通過添加解淀粉芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌的復(fù)合菌種，實現(xiàn)了煙葉中淀粉22.33%的降解率。馮穎杰等［40］使用蘇云金芽孢桿菌處理煙葉，達(dá)到了29.84%的淀粉降解率，從而改善了煙葉品質(zhì)。綜上所述，添加特定的微生物和外源酶，可以有效改善雪茄煙葉在發(fā)酵過程中的品質(zhì)，包括降低雜氣和刺激性，提升香氣，以及促進(jìn)淀粉和蛋白質(zhì)的降解。這些研究為雪茄煙葉的發(fā)酵工藝提供了新的改進(jìn)方向和方法。

2.4 微生物、酶和煙葉的相互作用對雪茄煙葉化學(xué)成分和感官品質(zhì)的影響

在雪茄煙葉的發(fā)酵過程中，添加特定的微生物菌株和酶可以顯著提升煙葉品質(zhì)。例如，菌株B-3能夠產(chǎn)生多種酶，如單寧酶、纖維素酶和果膠酶，這些酶促進(jìn)煙葉中的單寧酸和其他成分降解，改善其化學(xué)構(gòu)成。經(jīng)過這種處理的印尼雪茄煙葉化學(xué)成分明顯改善和香氣品質(zhì)得到提升，包括總糖、還原糖含量的增加，以及苦味和雜氣的降低，從而增強(qiáng)了其感官品質(zhì)［41］。

此外，還有學(xué)者研究，微生物、酶和煙葉的相互作用對雪茄煙葉化學(xué)成分的影響。特別是多酚氧化酶生產(chǎn)菌株的應(yīng)用，這些菌株通過增加美拉德反應(yīng)產(chǎn)物、芳香族氨基酸降解產(chǎn)物和脂肪酸降解產(chǎn)物的含量，來增加雪茄煙葉的香韻、減輕煙葉的刺激性，并提升煙葉品質(zhì)和工業(yè)可用性［42-44］。

3 外援配施香精香料對雪茄煙葉化學(xué)成分和感官品質(zhì)的影響

將致香成分提取物按一定比例添加到雪茄煙香料配方中，可提升雪茄煙的吸味品質(zhì)。將紅心獼猴桃提取物按照一定比例添加到雪茄煙中，能夠豐富雪茄煙的風(fēng)格，并增加雪茄的甜潤感，使整體吃味甘甜、舒適，煙氣醇和柔和，提高產(chǎn)品的內(nèi)在品質(zhì)［45］；對雪茄型再造煙葉進(jìn)行加料加香處理，能提升其總糖、還原糖和總植物堿的含量，對提高雪茄型再造煙葉的抽吸品質(zhì)有積極作用。此外，加香加料還可增加煙葉香氣中的主要組分，如類胡蘿卜素、苯丙氨酸類、西柏烷類、美拉德反應(yīng)產(chǎn)物和葉綠素降解物，這些成分對提升吃味和香氣，以及增強(qiáng)愉悅感有重要貢獻(xiàn)［46］。

4 雪茄養(yǎng)護(hù)醇化對煙葉化學(xué)成分和感官品質(zhì)的影響

煙葉醇化，也稱為陳化，是一種緩慢且溫和的發(fā)酵方式，對提升煙葉的內(nèi)在品質(zhì)非常重要［47-49］。這個過程可以消除青雜氣、減輕刺激性，并改善余味。在自然醇化過程中，煙葉的香味成分和感官品質(zhì)會隨時間先快速提升，再逐漸增加并達(dá)到最大值，最后開始下降［50］。在香料煙陳化過程中，不同階段的溫度對煙葉品質(zhì)和化學(xué)成分的影響各不相同。例如，在陳化初期，淀粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)會隨溫度升高而增加，而陳化后期的差異逐漸減小；煙堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)在整個陳化過程中顯著下降，而溫度過高或過低均不利于煙堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)的降低。

此外，醇化處理中的裝箱方式和氧氣濃度等條件也會影響煙葉品質(zhì)的變化。例如，使用杉木和香柏木醇化處理可以明顯增加雪茄煙支中的揮發(fā)性成分種類，尤其是香柏木處理，其增加的揮發(fā)性成分種類更多。這些處理能夠提升雪茄煙支的香味、余味等感官品質(zhì)，其中香柏木的醇化效果更為顯著。綜上所述，醇化處理是提升雪茄煙葉品質(zhì)和風(fēng)格特征的有效方式［51］。

5 雪茄燃燒狀態(tài)及煙氣熱解過程對化學(xué)成分和感官品質(zhì)的影響

5.1 熱解燃燒特性及氣相產(chǎn)物

雪茄煙葉在熱解和燃燒過程中經(jīng)歷4個失重階段：脫水、易揮發(fā)分和半纖維素的熱解、纖維素的熱解、木質(zhì)素?zé)峤饧疤炕?。在空氣氣氛下，這些反應(yīng)更為劇烈。無論在氮氣還是空氣氣氛下，熱分解產(chǎn)生的氣體成分都相似，主要包括水、二氧化碳、一氧化碳、甲烷，以及醛、酮、酸、醇、酚和芳香族化合物等有機(jī)物。熱解燃燒過程復(fù)雜，活化能在不同氣氛下呈現(xiàn)出不同的分布范圍［52］。

5.2 熱失重階段和氣體產(chǎn)物的關(guān)系

在氮氣氣氛下，雪茄煙葉的熱解包括4個失重階段，這些階段與C、H元素的含量呈顯著的相關(guān)性。揮發(fā)分的產(chǎn)生主要在低沸點有機(jī)物和半纖維素分解的階段，而纖維素分解階段則是大量有機(jī)物分解的主要時期。在熱解過程中，雪茄煙葉剩余質(zhì)量與C、H元素含量及揮發(fā)分呈負(fù)相關(guān)，與灰分含量呈正相關(guān)。動力學(xué)分析顯示，雪茄煙葉在不同熱解階段的反應(yīng)機(jī)制變化復(fù)雜［55］。

5.3 甘油對熱失重和氣溶膠成分釋放的影響

對兩種國外雪茄煙葉加入不同比例的甘油后，其熱失重特性及氣溶膠成分釋放行為受到顯著影響。施加甘油縮窄了脫水和烘焙段的失重溫度區(qū)間，改變了揮發(fā)性成分脫除階段的失重行為。甘油的添加還顯著提升了樣品失重率，不過這種影響在不同產(chǎn)地的雪茄煙葉之間存在一定的差異。隨甘油施加量的增大，加熱過程中釋放的堿性香味成分總量和煙堿釋放量均有所增加［54］。這一結(jié)果表明，施加甘油對雪茄煙葉在加熱狀態(tài)下的堿性香味成分釋放具有促進(jìn)作用。

6 展望

6.1 深化化學(xué)成分與感官品質(zhì)關(guān)聯(lián)研究

未來的研究應(yīng)進(jìn)一步深入探討不同品種和產(chǎn)地雪茄煙葉化學(xué)成分與其感官品質(zhì)之間的復(fù)雜關(guān)系。特別是針對雪茄煙葉的特定化學(xué)指標(biāo)與消費者感官體驗之間的直接關(guān)聯(lián)，以及這些指標(biāo)如何在不同種植和加工條件下變化。

6.2 創(chuàng)新發(fā)酵工藝

未來的研究應(yīng)探索和優(yōu)化新型發(fā)酵工藝，以改進(jìn)雪茄煙葉化學(xué)成分，包括使用不同的微生物菌株和酶來改變煙葉的風(fēng)味特征和品質(zhì)，以及評估這些生物處理對提高雪茄煙葉感官品質(zhì)的潛力。

6.3 添加劑與雪茄煙葉品質(zhì)優(yōu)化

未來的研究應(yīng)深入研究添加劑（如香精、甘油）對雪茄煙葉品質(zhì)的影響，特別是這些添加劑如何改變雪茄煙葉的化學(xué)構(gòu)成及對最終產(chǎn)品感官特性的影響。

6.4 環(huán)境因素對煙葉品質(zhì)的影響

未來應(yīng)考慮如何通過改良栽培技術(shù)和適應(yīng)環(huán)境變化來優(yōu)化雪茄煙葉品質(zhì)。研究氣候變化、土壤條件等環(huán)境因素對煙葉化學(xué)成分和感官品質(zhì)的影響，以及如何調(diào)整種植和加工方法以適應(yīng)這些變化。

6.5 消費者偏好與市場趨勢分析

未來的研究還應(yīng)關(guān)注消費者對雪茄煙葉品質(zhì)的期望和偏好，尤其是不同市場和文化背景下的消費者偏好。這將有助于制定更具針對性的產(chǎn)品開發(fā)策略，滿足市場需求。

通過上述展望，可以看出未來研究將更加綜合和深入，不僅關(guān)注雪茄煙葉本身的品質(zhì)，還將考慮市場需求和消費者偏好，以及環(huán)境因素的影響，以期實現(xiàn)雪茄煙葉品質(zhì)的全面優(yōu)化。

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作者簡介：朱德倫（1997—），男，碩士，研究方向：煙草栽培與調(diào)制、雪茄發(fā)酵、植煙土壤保育、煙草病蟲害、雪茄工藝。