摘 要:通過試驗研究大田生產條件下,煙草在不同時期采收對烤煙香氣物質及前體物產生的影響。結果表明:成熟時采收的煙葉內部多酚類化合物與石油醚提取物含量,相較于欠熟、過熟煙葉的含量,其差異達到了顯著水平,而欠熟煙葉與過熟煙葉的含量差異也達到極顯著水平;成熟煙葉烤后內在香氣物質及前體物比欠熟和過熟煙葉的更協調。該研究結果有助于人們正確判斷烤煙質量,同時也對成熟采收提供一定的指導作用。
關鍵詞:成熟采收;烤煙;香氣物質;前體物;影響
中圖分類號:S572 文獻標識碼:A DOI編碼:10.3969/j.issn.1006-6500.2013.12.015
我國是煙草生產大國,每年的煙草生產和銷售都是世界領先,占據了全球30%的產量,煙草對我國國民經濟的貢獻也是非常明顯的,占據了總財政收入的9%[1]。伴隨著國際上對吸煙有害健康的重視,我國國內也開始對烤煙的質量逐漸關注起來[2-3],采用新的技術可以降低焦油量,但是也導致了烤煙香氣不足。有研究表明不同成熟采收對烤煙香氣物質及前體物會產生一定的影響,特別是多酚類化合物和石油醚等物質含量影響顯著。Schepartzai提出在煙葉成熟的過程中煙葉中揮發(fā)性化合物,尤其是低分子脂肪酸、含羧基酮類和醛類化合物含量可作為評價香氣的指標。王瑞新等[4]研究了烤煙香氣物質成分與成熟度的關系。趙銘欽等[5]以河南產烤煙為試材,研究了烤煙煙葉成熟度與香氣質量關系,認為:煙葉中主要香氣成分的含量隨烤煙成熟度的提高而增加,香氣成分含量隨著成熟度的提高持續(xù)增加,最大值出現在過熟階段。宣曉泉等[6]對成熟度對香味成分的影響做了研究,認為:煙葉中主要香氣成分的總量、醇類和酮類物質總量隨烤煙成熟度的提高而增加;香氣成分含量則隨著成熟度的提高而持續(xù)增加,最大值出現在完熟階段;之后其含量緩慢下降[7]。
本試驗通過研究不同成熟度采收對烤煙香氣物質及前體物的影響,主要研究對多酚類化合物、石油醚提取物和醛類、醇類、酮類、脂類等香氣物質的含量影響,研究結果能夠減少當前在烤煙中添加香精和香料帶來的成本,同時也能提高烤煙的品質安全,提高企業(yè)的經濟效益。
1 材料和方法
1.1 試驗設計
試驗采集的是廣西煙區(qū)大田的煙葉,土壤肥沃,pH值在5.25上下,有機物質含量15.35 g·kg-1,土壤內富含氮物質、磷肥、鉀肥等,煙葉種植按烤煙生產標準進行管理和栽培,采收到不同成熟度的煙葉標準如表1所示。
1.2 測定項目與方法
樣品的獲取是煙樣去除葉脈,105 ℃殺青20 min,70 ℃下烘干到恒質量,粉碎,過0.42 mm篩后所得即為樣品,密封保存。本試驗的樣品豐富,將所有的符合條件的煙葉分成3個成熟度:A,欠熟;B,成熟;C,過熟。取得樣本后對煙草進行烘烤和烤后取樣分析,對每組樣品的烤煙分別測定多酚類物質、石油醚提取物的含量。多酚類物質、石油醚提取物采用減壓蒸餾和萃取裝置氣蒸,二氯甲烷萃取的方式獲得。
2 結果與分析
2.1 不同成熟度對烤煙前體物多酚類化合物的影響
通過對不同部位煙葉進行烘烤處理后,對多酚類化合物的含量進行了測定,結果如表2。
表2中的方差分析結果表明,不同的煙葉成熟度對多酚類化合物含量的影響是有顯著差異的;下部葉的變化最大,上部葉比中部葉的變化也略明顯。中部葉的樣本中多酚類化合物的含量比較穩(wěn)定,樣本間差異性小。
通過表2還可以看到,多酚類化合物的含量在中部葉含量最高,在下部葉含量最低,并且處于成熟期的煙葉多分配化合物的含量比欠熟和過熟的煙葉含量都高。在煙草中多酚類物質含量的多少會對煙草的品質產生影響,主要體現在烤煙的香氣和顏色等方面,通過表2的數據,可以得出成熟型煙草的香氣和顏色要比欠熟和過熟煙草要好,顏色也要優(yōu)良;各不同成熟度的煙草其中部葉的香氣和顏色也要高于同成熟度其他部位,這與張樹堂等[8]研究結果一致。
2.2 不同成熟度對烤煙前體物石油醚提取物含量的影響
通過對不同部位煙葉進行烘烤處理后,對石油醚的含量進行了測定,結果如表3。
表3中的方差分析結果表明,不同部位的煙草其石油醚提取物的含量都有顯著或極顯著的差異,即不同的煙葉成熟度對石油醚提取物含量的影響是有顯著差異;樣本中的中部煙葉的石油醚提取物含量比較穩(wěn)定,下部葉和上部葉樣本差異性幾乎一致,但是都比中部葉波動性大。
煙草中的石油醚提取物含量多少直接影響到烤煙的香氣量,在煙葉成熟、調制、陳化和燃吸一系列的過程當中,石油醚提取物經過分解和轉化后悔形成多種致香物質,并產生香氣,因此,石油醚提取物的含量多少也常作為煙葉品質和香氣衡量指標。從表3可以看出,在同一處理部位之間的含量比較當中,煙葉的上葉部和中葉部是高于下葉部的含量水平的;不同成熟期的石油醚提取物中成熟期的煙葉石油醚提取物含量在任何部位都要高于欠成熟和過熟煙草。
2.3 不同成熟度對烤煙中香氣物質含量的影響
對樣品煙草進行烘烤后,測定了對烤煙香氣質量有較大影響的香氣物質,如表4所示,測定的香氣物質有醛類、醇類、酮類、脂類等,其中含有較大致香的物質主要有新植二烯、茄酮、糠醛等。
從表4可看出,成熟煙葉的苯甲醛、吲哚、糠醛、法尼基丙酮、巨豆三烯酮的含量都高于過熟和欠熟煙葉;過熟煙葉的苯甲醛、糠醇、新植二烯比成熟和欠熟的煙葉含量高;欠熟煙葉的苯乙醛、苯乙醇、茄酮和芳樟醇的含量稍高于成熟和過熟煙葉。從致香物質總量看,適熟煙葉高于過熟煙葉,高于欠熟煙葉。盡管適熟煙葉新植二烯含量稍低于過熟煙葉,但適熟煙葉除新植二烯外的其他致香物質總量最高,成熟采收的鮮煙葉具備潛在的高質量基礎,有利于烤后煙葉致香物質含量的提高。
3 結論與討論
研究表明,不同成熟度采收的煙草對烤煙香氣物質及前體物多酚類物質、石油醚提取物及其他醛類、醇類、酮類、脂類等香氣物質存在明顯的區(qū)別。同一部位的不同成熟度水平的煙葉其多酚類化合物含量比較重,成熟煙葉其多酚類化合物含量最大,而欠熟和過熟的煙葉的含量較小,成熟、過熟和欠熟之間都存在著顯著差異,過熟和欠熟之間在多酚類物質和石油醚提取物間也存在極為顯著的差異。多酚類物質和石油醚等物質的含量隨著成熟度的增加而增加,在煙葉成熟之時達到最大值,但是過熟后這些物質的含量又在下降。此外,不同部位的煙葉的多酚類物質含量、石油醚提取物之間也存在一定的差距,煙葉下部葉的含量是最低的,而煙葉中部和上部含量差別不大,但是都比下部葉含量高,上部葉比中部葉含量略高一些,總體呈現出的規(guī)律是:上部葉>中部葉>下部葉。醛類、醇類、酮類、脂類等香氣物質的含量總量上以成熟煙葉含量為最高,不同類型的香氣物質含量在不同成熟度煙草中有一定的差異性。
本研究主要是針對不同成熟度采收的煙草在烤煙香氣物質及前體物的影響方面進行了研究,為了更加清楚的了解烤煙前體物的形成特點,研究者還應該從香氣物質及其前體物的組成成分和比例方面開展更加深入的研究[9-10]。此外,不同的地理氣候、土壤成分、陽光照射條件、溫度、施肥和雨水等都會對香氣物質及前體物產生一定的影響,深入研究各個不同因素的共同影響作用[11],對于研究烤煙香氣及前體物的特性非常有幫助,而且研究的成果對于提高卷煙工業(yè)的生產配方水平也能提供參考依據。
參考文獻:
[1] 劉洪祥,趙樹成.中國煙草發(fā)展與煙草農業(yè)新技術革命[C]//跨世紀煙草農業(yè)展望和持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研討會論文集.北京:中國商業(yè)出版社,1999:133.
[2] 朱大恒.煙葉化學成分與安全性研究動態(tài) [C]//跨世紀煙草農業(yè)展望和持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研討會論文集.北京:中國商業(yè)出版社,1999:108.
[3] 陳順輝,黃一蘭,巫升鑫,等.我國烤煙生產發(fā)展幾個問題的探討 [J].中國煙草科學,2001(3):3,36.
[4] 王瑞新,馬常力,韓錦峰,等.烤煙香氣物質成分與成熟度的關系[J].煙草科技,1991(4):25-28.
[5] 趙銘欽,蘇長濤,姬小明,等.不同成熟度對烤后煙葉物理性狀、化學成分和中性香氣成分的影響[J].華北農學報,2008,23(4):146-150.
[6] 宣曉泉,薄云川,徐如彥,等.不同成熟度煙葉中香味成分分析[J]. 中國農學通報, 2007,23(2):98-102.
[7] 楊樹勛. 準確判斷煙葉采收成熟度初探[J].中國煙草科學,2003(4):34-36.
[8] 張樹堂,楊雪彪.烤煙兩品種采收成熟度對色素和多酚化合物的影響[J].云南農業(yè)大學學報,2006(6):756-760.
[9] 葉榮生,王海波,凌壽方,等.煙葉不同部位成熟時期的外觀特征標準研究 [J].現代農業(yè)科技,2009(4):139-140.
[10] 宮長榮,王愛華.煙葉烘烤過程中多酚類物質的變化及與化學成分的相關分析 [J].中國農業(yè)科學,2005,38 (11) :2 316-2 320.
[11] 王樹聲,孫福山,李雪震,等.煙葉香氣品質的研究概況及提高我國煙葉香氣的技術探討[C]//跨世紀煙草農業(yè)展望和持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研討會論文集. 北京:中國商業(yè)出版社,1999:367-373.