王松峰,楊云高,王愛華,俞世康,顧毓敏,劉 國,高 遠,孫福山*,徐秀紅,王傳義,程 浩
(1.農(nóng)業(yè)部煙草類作物質(zhì)量控制重點開放實驗室,中國農(nóng)業(yè)科學院煙草研究所,青島 266101;2.四川省煙草公司涼山州公司,四川 西昌 615000;3.上海煙草集團有限責任公司,上海 200082;4.湖北省煙草公司恩施州公司,湖北 恩施 445000)
烤煙品種紅花大金元[1]于 1988年通過全國煙草品種審定委員會審定推廣后,曾在全國各大煙區(qū)廣泛種植,后因不易烘烤,抗病性差,種植效益下降等原因,種植面積逐漸減少。但隨著中式卷煙的提出,該品種香氣質(zhì)好,香氣量足,香型特點突出,風格獨特,在卷煙配方中起著重要作用,越來越受卷煙廠的青睞,是眾多名優(yōu)卷煙的首選原料。生產(chǎn)上紅花大金元煙葉仍存在易烤青筋,浮青,青片,香氣差等問題,烘烤環(huán)節(jié)成為限制紅花大金元產(chǎn)量和品質(zhì)進一步提高的關(guān)鍵因素。目前國內(nèi)關(guān)于烤煙烘烤工藝方面的研究很多[2-12],但針對紅花大金元品種烘烤工藝優(yōu)化研究的報道較少[13]。為此,筆者進行了烘烤工藝優(yōu)化對比研究,為彰顯紅花大金元風格及技術(shù)推廣提供理論依據(jù),對推動紅花大金元品種的穩(wěn)定發(fā)展和奠定中式卷煙原料基礎(chǔ)具有重要意義。
本研究于 2009年在四川省涼山州會東縣嘎吉鄉(xiāng)進行。供試烤煙品種為紅花大金元,選取生長成熟一致、落黃均勻的中部煙葉(9~12葉位)為試驗材料。各工藝處理取樣烘烤的葉數(shù)約300片,采用電熱式溫濕度自控烤煙箱進行烘烤。
試驗設(shè)置4個烘烤工藝處理,詳情見表1。各處理烘烤后煙葉按國標GB2635—92進行分級,統(tǒng)計各處理煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值、上中等煙葉比例。各處理取烤后煙葉各2 kg用于樣品化驗評吸。
原煙總糖和還原糖的測定采用NY/YCT 002—2002 費林液直接滴定法;總氮的測定采用NY/YCT 001—2002 半微量定氮法;總植物堿的測定采用YC/T 34—1996 分光光度法;鉀的測定采用 YC/T 173—2003 火焰光度法;氯含量的測定采用 YC/T 153—2001 電位滴定法。
表1 烘烤工藝處理Table 1 The process of flue curing technique
感官評價方法采用NY/YCT 008—2002標準。
致香物質(zhì)的提?。簻p壓蒸餾和萃取裝置氣蒸,二氯甲烷萃取,一次獲得香氣物質(zhì)。將20 g樣品和80 mL水放于燒瓶,加熱氮氣流速為45 mL/min,獲得餾分用二氯甲烷蒸餾輔助揮發(fā),約1 mL用于測定。
GC/MS定性條件:質(zhì)譜儀VG-70 SE(英國);氣相色譜儀 HP-5890(日本);毛細管柱:OV-101(25 mL × 0.25 mL,I.D.WCOT);載氣 He,氣化室溫度 250 ℃,分離器溫度 250 ℃,離子源溫度200 ℃,電子轟擊電壓70 eV。化學電離反應(yīng)氣體:異丁烷,注室溫度50 ℃保持1 min,直接獲得分子量及質(zhì)譜片段圖譜,由譜庫及質(zhì)譜解析規(guī)律,獲得定性結(jié)果。
氣相色譜定量條件:色譜儀HP-5890,檢測器FID,載氣He,毛細管柱OV-101,F(xiàn)ID溫度250℃,氣化室溫度240 ℃,分流比1/25,柱溫50 ℃保持2 min,以3 ℃/min速度升到170 ℃,保持30 min,之后以3 ℃/min速度升到220 ℃,各組分相對含量以其峰面積所占總峰面積的百分比表示。
由表2可知,4種烘烤工藝對紅花大金元烤后煙葉的主要經(jīng)濟性狀有較大影響。上等煙比例和上中等煙比例均以對照A1最高,其次為處理A4和A3,處理A2則低于其他處理;處理A1的上等煙及上中等煙比例分別比處理A2高出22.8、27.2個百分點。均價以處理A4最高,但與A1、A3差異不大,處理A2最低。橘黃色煙比例以A4和A1最高,其次為A3,A2最低;處理A1、A4、A3的橘黃色煙比例分別比處理A2高出58、57和48個百分點。處理A4和A1的微帶青比例最低,A3次之,處理A2最高。各處理雜色煙比例相差很小。烤后主要經(jīng)濟性狀以 A4和 A1最好,A3稍次之,A2表現(xiàn)最差。
表2 不同烘烤工藝烤后煙葉經(jīng)濟性狀Table 2 The economic traits of different curing technique
由表3可以看出,各處理烤后原煙外觀質(zhì)量熟度比較,處理 A3、A4為“成熟”,處理 A1、A2為“成熟-”;顏色比較,各處理均為“淺橘”;身份比較,處理A3和A4為“稍薄+”,處理A1和A2為“稍薄”;油分比較,A3和A4為“有-”,略好于A1和A2;色度以處理A4最好,為“中+”,其次為 A3,A1和 A2再次之;結(jié)構(gòu)比較,A2為“疏松-”外,其他處理均為“疏松”。
表3 不同烘烤工藝煙葉外觀質(zhì)量Table 3 Appearance quality of different curing technique
綜合分析,處理A3、A4的成熟度、身份、油分、色度均好于A1、A2,處理A4和A3外觀質(zhì)量較好。
不同烘烤工藝對紅花大金元烤后煙葉化學成分有一定影響(表4)。處理A2和處理A3的總糖、還原糖含量高于對照A1和處理A4;A4的煙堿含量在 1.5%~3.5%適宜范圍內(nèi),其他處理均低于1.5%;各處理總氮含量差異較小,均在適宜范圍內(nèi);總氮和蛋白質(zhì)含量以處理A3最低;各處理氯含量均偏低,處理A2和A4稍高一些,鉀氯比均大于4。各處理的兩糖比均在0.8~0.9適宜范圍內(nèi);一般認為優(yōu)質(zhì)煙化學成分品質(zhì)指標還原糖與煙堿的比值接近10,總氮與煙堿的比值接近1為佳[14]。各處理糖堿比和氮堿比均偏高,以處理A4最接近適宜值。從化學成分看,處理A4相對較好。
2.4.1 煙葉中主要致香物質(zhì)含量 經(jīng) GC/MS對烤后煙葉樣品進行定性定量分析,共檢測出 25種對煙葉香氣物質(zhì)有較大影響的化合物(表5)。不同烘烤工藝致香物質(zhì)成分的組成和含量有差異,在測定的致香物質(zhì)中,有6種致香物質(zhì)以處理A4中含量最高,包括5-甲基糠醛、苯甲醛、吲哚、β-大馬酮、巨豆三烯酮-4和新植二烯;糠醛、3,4-二甲基-2,5呋喃、苯甲醇、苯乙醇、茄酮、氧化異佛爾酮等6種致香物質(zhì)含量以處理A3最高;A2處理煙葉中糠醇、2-乙酰呋喃、2-乙?;量?、芳樟醇、6-甲基-5-庚烯-2-酮、香葉基丙酮、脫氫β-紫羅蘭酮、二氫獼猴桃內(nèi)酯和 3-羥基-β-二氫-大馬酮等 9種成分含量最高;對照A1煙葉中苯乙醛、巨豆三烯酮-1、巨豆三烯酮-2和巨豆三烯酮-3等4種致香物質(zhì)含量最高,其他致香物質(zhì)含量多數(shù)較低。從表5還可看出,香氣總量以處理A4最高,達1272.91 μg/g,其次為A3,為1235.10 μg/g,其他依次為A1、A2,致香物質(zhì)總含量分別為 1179.11 μg/g和 1086.20 μg/g;但 A3除新植二烯外,其余致香物質(zhì)總量最高,為200.10 μg/g,其次為A2,A1最低。
表4 不同烘烤工藝煙葉化學成分Table 4 Chemical components of different curing technique
表5 不同烘烤工藝中性致香物質(zhì)含量 μg/gTable 5 The content of aroma substances of different curing technique
2.4.2 煙葉中不同種類致香物質(zhì)含量 由表6可知,煙葉中美拉德反應(yīng)產(chǎn)物含量表現(xiàn)為 A2>A3>A1>A4,各處理差異不太明顯;類胡蘿卜素降解產(chǎn)物含量也以處理A2最高,其次為處理A3、A4,對照A1最低;芳香族氨基酸代謝產(chǎn)物和西柏烷類降解產(chǎn)物含量均以處理A3最高,處理A2、A4次之,對照A1最低。處理A2和A3有利于提高對香氣質(zhì)量貢獻較大的致香物質(zhì)含量。
表6 不同烘烤工藝不同種類致香物質(zhì)含量 μg/gTable 6 The contents of aroma substance types of different curing technique
不同烘烤工藝烤后煙葉評吸質(zhì)量比較看出(表7)。以處理A2和A3香氣質(zhì)純凈、香氣量較足、雜氣較少、刺激性較低、余味舒適、總分最高,質(zhì)量檔次較高,香型以清香型為主。A1和A4以中偏濃香型為主,總得分相對較低,質(zhì)量檔次分別為“中等+”和“中等”。
烘烤是煙葉生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié),而烤煙烘烤的核心是烘烤工藝技術(shù)的實施[6]。烤后煙葉經(jīng)濟性以高濕優(yōu)化模式和常規(guī)烘烤工藝較好,其次為中濕優(yōu)化模式,低濕優(yōu)化模式的烤后經(jīng)濟性狀表現(xiàn)相對較差??竞鬅熑~外觀質(zhì)量以高濕和中濕優(yōu)化模式較好。從化學成分含量及協(xié)調(diào)性看,各處理糖堿比和氮堿比均偏高,總氮含量、兩糖比和鉀氯比均在適宜范圍內(nèi),以高濕優(yōu)化模式最接近適宜值;低濕和中濕優(yōu)化模式的還原糖含量偏高,中濕優(yōu)化模式總氮和蛋白質(zhì)含量最低。
表7 不同烘烤工藝中部煙葉評吸質(zhì)量Table 7 Sensory evaluation in middle leaves of different curing technique
煙葉的香氣質(zhì)量與中性致香物質(zhì)含量密切相關(guān)。通過對致香物質(zhì)含量分析,可以對煙葉質(zhì)量進行比較客觀、準確的評價[15]。在不同烘烤階段,煙葉中性致香物質(zhì)的變化趨勢并不一致,以低溫慢烤煙葉中性致香物質(zhì)損失較少,內(nèi)在品質(zhì)較好[16-17]。在試驗檢測的 25種煙葉主要香氣成分中,各處理烤后煙葉中新植二烯的含量都占絕對優(yōu)勢。高濕優(yōu)化模式的新植二烯含量最高,其香氣總量也最高;但除新植二烯外香氣總量以中濕優(yōu)化模式最高,其次為低濕優(yōu)化模式,高濕優(yōu)化模式再次之,常規(guī)烘烤工藝最低。芳香族氨基酸代謝產(chǎn)物和西柏烷類降解產(chǎn)物含量均以中濕優(yōu)化模式最高;美拉德反應(yīng)產(chǎn)物和類胡蘿卜素降解產(chǎn)物含量均以低濕優(yōu)化模式最高。經(jīng)感官評吸結(jié)果表明,以中濕和低濕優(yōu)化模式的評吸質(zhì)量最好,檔次較高,香型以清香型為主;常規(guī)烘烤和高濕優(yōu)化模式評吸總得分相對較低。
低濕和中濕優(yōu)化模式比常規(guī)烘烤工藝利于提高對香氣質(zhì)量貢獻較大的致香物質(zhì)含量和評吸質(zhì)量。低濕和中濕優(yōu)化模式均采取了“變片+凋萎+變筋+烤香”模式,該模式根據(jù)試驗和經(jīng)驗優(yōu)化形成,符合煙葉變化狀態(tài),利于各個階段品質(zhì)的形成與固定,傳統(tǒng)烘烤工藝缺乏凋萎溫度,烤香溫度也與其他處理不同。低濕和中濕優(yōu)化模式比高濕優(yōu)化模式利于貢獻較大香氣前提物生成和積累,可以提高評吸質(zhì)量,這與前人[18-20]研究結(jié)果有相同之處。原因可能是在適當?shù)蜐袂闆r下,煙葉失水適當,淀粉水解,蛋白酶活性高,糖、氨基酸積累增加而造成的。本試驗中,低濕、中濕優(yōu)化模式比高濕優(yōu)化模式總糖、還原糖含量高,有利于糖與氨基酸之間縮合反應(yīng)即美拉德反應(yīng)。
綜合分析,中濕優(yōu)化模式貢獻較大的致香物質(zhì)含量和評吸質(zhì)量高,經(jīng)濟性狀和外觀質(zhì)量也表現(xiàn)較好,化學成分含量及協(xié)調(diào)性與其他處理相比尚可,綜合品質(zhì)有較大改善。
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