王戰(zhàn)義,王 剛,劉 闖,季學軍,劉國俠

（1.華環(huán)國際煙草有限公司,安徽滁州 233121；2.上海煙草集團有限責任公司,上海楊浦 200082；3.安徽皖南煙葉有限責任公司,安徽宣城 242000）

定色期和干筋期不同葉間風速對煙葉香氣質(zhì)量的影響

王戰(zhàn)義1,王 剛1,劉 闖2,季學軍3,劉國俠3

（1.華環(huán)國際煙草有限公司,安徽滁州 233121；2.上海煙草集團有限責任公司,上海楊浦 200082；3.安徽皖南煙葉有限責任公司,安徽宣城 242000）

采用變頻調(diào)速技術(shù)在煙葉烘烤定色期和干筋期對烤房內(nèi)葉間風速進行調(diào)節(jié),研究密集烘烤條件下不同葉間風速對煙葉香氣質(zhì)量的影響。結(jié)果表明,在定色期采用0.20～0.30m·s-1的葉間風速、在干筋期轉(zhuǎn)為0.30～0.40m·s-1葉間風速的處理烤后煙葉,致香物質(zhì)總量最高,且評吸質(zhì)量也最好。

煙葉烘烤；葉間風速；香氣質(zhì)量

密集烤房的推廣應用是我國煙葉烘烤的重大進步,密集烤房由于采取了強制通風,明顯減小烤房內(nèi)層間溫、濕度差,對提高我國煙葉的烘烤質(zhì)量具有重要作用［1］。宮長榮等［2］研究認為,不同烘烤階段煙葉中水分的散失速率不同,變黃階段為0.3%·h-1～0.5%·h-1,定色階段為0.9%·h-1～1.2%·h-1,干筋階段為0.3%·h-1～0.7%·h-1。如變黃期失水速度適當,而定色期失水速度過快,烤后煙葉有辛辣味,刺激性強,香氣質(zhì)粗糙［3］。因此,不同烘烤階段對風速的要求也不一樣。過大或過小的葉間風速都是不適宜的,烤房內(nèi)葉間風速范圍的確定對密集烘烤具有重要意義。通過應用變頻器調(diào)節(jié)風機來控制烤房內(nèi)的葉間風速,研究在密集烘烤不同階段采用不同的葉間風速對煙葉香氣質(zhì)量的影響,對于提高煙葉質(zhì)量具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2011年在安徽省宣城市宣州區(qū)新田鎮(zhèn)趙村煙田進行。試驗選用5座規(guī)格相同的標準氣流上升式密集烤房。循環(huán)風機電機功率為2.2kW,最大轉(zhuǎn)速為1450r·min-1,最大風量為21600m3· h-1。采用華中科技大學研制的變頻器調(diào)整風機轉(zhuǎn)速,日本KANOMAX生產(chǎn)的電子風速儀測定風速。

選長勢長相均勻一致的6.67hm2連片煙田為供試煙田,品種為云煙87。在煙葉成熟采收前選出要標記的煙株,標記所選煙株的第11～13位葉,將標記煙葉分別掛置在各烤房底層、中層、上層中間（4m處）,每層5竿。所有烤房裝煙密度均勻一致,5座烤房同時開烤。

1.2 處理設(shè)計

實時監(jiān)測烤房內(nèi)中部（4m處）底層葉間風速,并根據(jù)監(jiān)測數(shù)值調(diào)節(jié)變頻器,使葉間風速維持在設(shè)定水平。

在變黃期維持葉間風速在0.10～0.20m·s-1,待到轉(zhuǎn)火時定色期葉間風速依照以下處理：T1定色期葉間風速為0.20～0.30m·s-1,干筋期為0.40～0.50m·s-1；T2定色期葉間風速為0.20～0.30m·s-1,干筋期為0.30～0.40m·s-1；T3定色期葉間風速為0.30～0.40m·s-1,干筋期為0.40～0.50m·s-1；T4定色期葉間風速為0.30～0.40m·s-1,干筋期為0.30～0.40m·s-1；對照（CK）烤房不安裝變頻器,按照當?shù)亓晳T開關(guān)循環(huán)風機。

所有處理均參照三段五步式烘烤工藝烘烤。回潮后按烤煙分級國家標準對底層、中層、上層的標記煙葉分級,取中橘三級（C3F）煙葉進行香氣物質(zhì)分析。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 中性致香物質(zhì)

樣品處理。同時蒸餾萃取裝置的一端接盛有10g煙樣、1g檸檬酸、350mL蒸餾水和0.5mL內(nèi)標的500mL圓底燒瓶,使用恒溫電熱套進行加熱；裝置的另一端接盛有40mL二氯甲烷的250mL圓底燒瓶,該端燒瓶置于恒溫水浴鍋中加熱,水浴溫度為60℃。同時蒸餾萃取2.5h。萃取完成后,加入10g無水硫酸鈉干燥有機相,然后于60℃水浴中濃縮至1mL左右即得煙葉精油。

儀器及分析條件。采用HP5890-5972氣質(zhì)聯(lián)用儀（GC/MS）,對上面所制得的煙葉精油分析鑒定,鑒定結(jié)果由NIST庫檢索定性。GC/MS分析條件：色譜柱,HP-5（60m×0.25mm×0.25μm）；載氣,He；流速,0.8mL·min-1；進樣口溫度250℃；傳輸線溫度,280℃；離子源溫度,177℃。升溫程序：初溫50℃,恒溫2min后,以2℃· min-1的速度升至120℃,5min后,以2℃· min-1的速度升至240℃,保持30min。分流比1∶15；進樣量2μL；電離能70eV；質(zhì)量數(shù)范圍50～500amu。MS譜庫NIST02；采用內(nèi)標法定量。

1.3.2 評吸質(zhì)量

由安徽中煙公司技術(shù)中心進行單料煙評吸,分別對香韻、香氣量、香氣質(zhì)、濃度、刺激性、勁頭、雜氣和口感共8個單項指標進行打分,然后取其平均值。采用專家咨詢法并借鑒相關(guān)研究方法,對8個指標分別賦以10%,15%,15%,10%, 15%,5%,10%和20%的權(quán)重。

2 結(jié)果與分析

2.1 中性致香物質(zhì)

烤煙中的中性致香物質(zhì)種類多且組分復雜。按煙葉香氣前體物進行分類,可分為類胡蘿卜素類、類西柏烷類、苯丙氨酸類、美拉德反應產(chǎn)物類、新植二烯類等5類［3］。對各處理烤后煙葉的致香物質(zhì)成分的GC/MS測定分析結(jié)果（表1）,共檢測出28種中性致香物質(zhì),其中類胡蘿卜素類12種、類西柏烷類1種、苯丙氨酸類4種、美拉德反應產(chǎn)物6種、其他類別的有5種。

2.1.1 類胡蘿卜素類

類胡蘿卜素類致香物質(zhì)是煙葉香氣的重要組成部分之一,其中巨豆三烯酮、β-大馬酮和二氫獼猴桃內(nèi)酯等物質(zhì)所形成的香氣質(zhì)好、刺激性小,對煙氣的香氣貢獻率大,是影響煙葉香氣質(zhì)和香氣量的重要組分［4］。由表1可知,T2處理含量最高,明顯高于對照和其他處理,T3處理含量最低,T1和T4處理均與對照差別不大。各種類胡蘿卜素類香氣物質(zhì)中T2和T4處理以巨豆三烯酮B含量最高, T2處理和對照的β-大馬酮含量最高。

2.1.2 苯丙氨酸類

苯丙氨酸類致香物質(zhì)對烤煙香氣具有良好的影響,主要有苯甲醛（杏仁香、櫻桃香、甜香）、苯乙醛（玫瑰花香）、苯甲醇（醇香）、苯乙醇（醇香）等,是煙草中含量較為豐富的香味成分［4］。從表1可知,不同葉間風速對苯丙氨酸類香氣物質(zhì)含量的影響較大,T1、T2處理含量較高,高于對照；T3、T4處理含量較低且與對照相比差異不大。結(jié)果表明,定色期葉間風速在0.20～0.30m·s-1時較0.30～0.40m·s-1更能使苯丙氨酸類致香物質(zhì)得以積累。各類苯丙氨酸類香氣物質(zhì)中T2和T3處理以苯甲醇含量最高,T2處理和對照苯甲醇含量差別不大；T1和T4處理以苯乙醇含量最高。

表1 葉間風速對煙葉中性致香物質(zhì)的影響

2.1.3 美拉德反應產(chǎn)物

美拉德反應產(chǎn)物是烤煙香氣成分重要來源之一,許多具有令人愉悅的香氣和吸味,其中的吡咯、呋喃類物質(zhì),雖然含量低微,可形成調(diào)制后烤煙特有的濃郁香氣,起到掩蓋雜氣,增強香味和提高煙氣質(zhì)量的作用［5-7］。從表1可知,美拉德反應產(chǎn)物T2處理最高,T3處理次之,對照含量最低。各處理均以糠醛的含量最高。

2.1.4 類西柏烷類

茄酮是主要的類西柏烷類香氣物質(zhì),具有好的香氣,而且其降解產(chǎn)物,如茄醇、茄呢呋喃、降茄二酮等也是煙草中重要的致香物質(zhì)［3］。從表1可知,T1處理含量最高,T2處理次之,T4處理含量最低,T3處理和對照差異不大。表明烤房在定色期保持0.20～0.30m·s-1的葉間風速有利于類西柏烷類致香物質(zhì)的生成和積累。

2.1.5 新植二烯及其他香氣物質(zhì)

新植二烯是烤煙中性致香物質(zhì)中含量最高的成分,是由葉綠素降解產(chǎn)生的葉綠醇經(jīng)脫水形成。新植二烯本身具有清香或青果香,可進一步分解轉(zhuǎn)化為具有清香的植物呋喃,這對提高烤煙的香氣具有產(chǎn)生積極影響［4］。表1表明,T1、T2處理含量較高,明顯高于對照,T3和T4處理含量小于對照。在所測定的其余4種香氣物質(zhì)中,T2（9.73μg· g-1）＞T1（8.09μg·g-1）＞CK（7.76μg· g-1）＞T3（7.30μg·g-1）＞T4（7.22μg· g-1）。吲哚以T1處理含量最高；芳樟醇、4-乙烯基-2-甲氧基苯酚以T2處理含量最高；2,4-戊二烯醛以T2處理和對照的含量最高。

2.2 評吸質(zhì)量

評吸是通過人體特定的感覺器官（口腔、鼻腔、喉部及眼睛）對煙草及煙草制品進行內(nèi)在的質(zhì)量鑒定。通過感官評吸鑒定,可以直接、準確地評價出煙葉及其制品質(zhì)量的優(yōu)劣。表2表明,不同烘烤階段采用不同的葉間風速對單料煙的評吸質(zhì)量總分T2（82.1分）＞T1（77.7分）＞T3（76.3分）＞CK（76.0分）＞T4（73.2分）。其中香韻、香氣質(zhì)、香氣量和口感方面的打分均以T2處理為最高,濃度以T3處理和對照為最高,勁頭方面也以T3處理為最高。雜氣方面以T1處理為最高,刺激性以T1和T2處理為最高。

表2 葉間風速對單料煙評吸質(zhì)量的影響

3 小結(jié)與討論

在定色和干筋階段,不同的烤房內(nèi)葉間風速對于保證烘烤順利進行有重要意義。試驗結(jié)果表明,在不同烘烤階段應用變頻器調(diào)節(jié)烤房內(nèi)葉間風速對烤后煙葉香氣質(zhì)量有明顯影響。定色期葉間風速為0.20～0.30m·s-1,干筋期為0.30～0.40m·s-1,中性致香物質(zhì)總量最高,明顯高于對照和其他處理；定色期葉間風速為0.30～0.40m·s-1,干筋期為0.40～0.50m·s-1和定色期葉間風速為0.30～0.40m·s-1,干筋期為0.30～0.40m·s-1的差別不大；定色期葉間風速為0.20～0.30m· s-1,干筋期為0.40～0.50m·s-1和習慣方法差別較小,且各類致香物質(zhì)中除苯丙氨酸類產(chǎn)物和西柏烷類降解產(chǎn)物外均為最高。評吸得分也以定色期葉間風速為0.20～0.30m·s-1,干筋期為0.30～0.40m·s-1的為最高,定色期葉間風速為0.20～ 0.30m·s-1,干筋期為0.40～0.50m·s-1和定色期葉間風速為0.30～0.40m·s-1,干筋期為0.40～0.50m·s-1的稍高于習慣方法,定色期葉間風速為0.30～0.40m·s-1,干筋期為0.30～0.40m·s-1的低于習慣方法。

王勇軍等［8］研究認為,定色期葉間風速為0.30～0.32m·s-1,干筋期葉間風速為0.26m· s-1左右是烘烤過程中較為適宜的葉間風速。本試驗中定色期葉間風速0.20～0.30m·s-1,干筋期葉間風速在0.30～0.40m·s-1時,煙葉致香物質(zhì)總量,類胡蘿卜素類降解產(chǎn)物,美拉德反應產(chǎn)物及新植二烯含量均為最高,評吸質(zhì)量也最高。原因可能是煙葉在烘烤中氣化出的水分被帶走的同時,及時補充來的熱空氣能繼續(xù)對煙葉加熱,保持了煙葉內(nèi)部物質(zhì)轉(zhuǎn)化與水分動態(tài)平衡及煙葉水分氣化與通風排濕的同步,創(chuàng)造出適宜煙葉內(nèi)部各類香氣前體物質(zhì)轉(zhuǎn)化的烤房流場環(huán)境［9-10］,提高了煙葉的香氣質(zhì)量。

在密集烘烤過程中,煙葉香氣品質(zhì)并不僅僅受葉間風速的影響,還受烤房內(nèi)溫濕度、關(guān)鍵溫度點的穩(wěn)火時間、烤房內(nèi)氣體組分及其他條件影響［11］,只有將這些都充分考慮在內(nèi),才能提高煙葉的香氣質(zhì)量,這還有待于進一步研究。

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（責任編輯：張才德）

S572

A

0528-9017（2014）02-0242-03

文獻著錄格式：王戰(zhàn)義,王剛,劉闖,等.定色期和干筋期不同葉間風速對煙葉香氣質(zhì)量的影響［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學,2014（2）：242-244,248.

2013-10-26

王戰(zhàn)義（1981-）,男,河南獲嘉人,碩士研究生,主要從事煙草調(diào)制的應用與研究工作。E-mail：wangzhanyi2001@126.com。