烤煙品種紅花大金元烘烤工藝優化研究

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.農業部煙草類作物質量控制重點開放實驗室，中國農業科學院煙草研究所，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，是眾多名優卷煙的首選原料。生產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，烘烤環節成為限制紅花大金元產量和品質進一步提高的關鍵因素。目前國內關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化研究的報道較少[13]。為此，筆者進行了烘烤工藝優化對比研究，為彰顯紅花大金元風格及技術推廣提供理論依據，對推動紅花大金元品種的穩定發展和奠定中式卷煙原料基礎具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本研究于 2009年在四川省涼山州會東縣嘎吉鄉進行。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約300片，采用電熱式溫濕度自控烤煙箱進行烘烤。

1.2 試驗設計

試驗設置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，統計各處理煙葉產量、產值、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。

1.3 主要化學成分測定和原煙感官評價

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。

1.4 中性致香物質的測定

致香物質的提取：減壓蒸餾和萃取裝置氣蒸，二氯甲烷萃取，一次獲得香氣物質。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，約1 mL用于測定。

GC/MS定性條件：質譜儀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。化學電離反應氣體:異丁烷，注室溫度50 ℃保持1 min，直接獲得分子量及質譜片段圖譜，由譜庫及質譜解析規律，獲得定性結果。

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，FID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。

2 結 果

2.1 不同烘烤工藝烤后煙葉經濟性狀

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。烤后主要經濟性狀以 A4和 A1最好，A3稍次之，A2表現最差。

表2 不同烘烤工藝烤后煙葉經濟性狀Table 2 The economic traits of different curing technique

2.2 不同烘烤工藝烤后煙葉外觀質量

由表3可以看出，各處理烤后原煙外觀質量熟度比較，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；結構比較，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外觀質量較好。

2.3 不同烘烤工藝烤后煙葉化學成分

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，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；總氮和蛋白質含量以處理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；一般認為優質煙化學成分品質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 不同烘烤工藝烤后煙葉中性致香物質含量

2.4.1 煙葉中主要致香物質含量 經 GC/MS對烤后煙葉樣品進行定性定量分析，共檢測出 25種對煙葉香氣物質有較大影響的化合物（表5）。不同烘烤工藝致香物質成分的組成和含量有差異，在測定的致香物質中，有6種致香物質以處理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種致香物質含量以處理A3最高；A2處理煙葉中糠醇、2-乙酰呋喃、2-乙酰基吡咯、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種致香物質含量最高，其他致香物質含量多數較低。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含量 由表6可知，煙葉中美拉德反應產物含量表現為 A2＞A3＞A1＞A4，各處理差異不太明顯；類胡蘿卜素降解產物含量也以處理A2最高，其次為處理A3、A4，對照A1最低；芳香族氨基酸代謝產物和西柏烷類降解產物含量均以處理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量貢獻較大的致香物質含量。

表6 不同烘烤工藝不同種類致香物質含量 μg/gTable 6 The contents of aroma substance types of different curing technique

2.5 不同烘烤工藝烤后煙葉評吸質量

不同烘烤工藝烤后煙葉評吸質量比較看出（表7）。以處理A2和A3香氣質純凈、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，質量檔次分別為“中等+”和“中等”。

3 討 論

烘烤是煙葉生產的關鍵技術環節，而烤煙烘烤的核心是烘烤工藝技術的實施[6]。烤后煙葉經濟性以高濕優化模式和常規烘烤工藝較好，其次為中濕優化模式，低濕優化模式的烤后經濟性狀表現相對較差。烤后煙葉外觀質量以高濕和中濕優化模式較好。從化學成分含量及協調性看，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，以高濕優化模式最接近適宜值；低濕和中濕優化模式的還原糖含量偏高，中濕優化模式總氮和蛋白質含量最低。

表7 不同烘烤工藝中部煙葉評吸質量Table 7 Sensory evaluation in middle leaves of different curing technique

煙葉的香氣質量與中性致香物質含量密切相關。通過對致香物質含量分析，可以對煙葉質量進行比較客觀、準確的評價[15]。在不同烘烤階段，煙葉中性致香物質的變化趨勢并不一致，以低溫慢烤煙葉中性致香物質損失較少，內在品質較好[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勢。高濕優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化模式最高，其次為低濕優化模式，高濕優化模式再次之，常規烘烤工藝最低。芳香族氨基酸代謝產物和西柏烷類降解產物含量均以中濕優化模式最高；美拉德反應產物和類胡蘿卜素降解產物含量均以低濕優化模式最高。經感官評吸結果表明，以中濕和低濕優化模式的評吸質量最好，檔次較高，香型以清香型為主；常規烘烤和高濕優化模式評吸總得分相對較低。

低濕和中濕優化模式比常規烘烤工藝利于提高對香氣質量貢獻較大的致香物質含量和評吸質量。低濕和中濕優化模式均采取了“變片+凋萎+變筋+烤香”模式，該模式根據試驗和經驗優化形成，符合煙葉變化狀態，利于各個階段品質的形成與固定，傳統烘烤工藝缺乏凋萎溫度，烤香溫度也與其他處理不同。低濕和中濕優化模式比高濕優化模式利于貢獻較大香氣前提物生成和積累，可以提高評吸質量，這與前人[18-20]研究結果有相同之處。原因可能是在適當低濕情況下，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、中濕優化模式比高濕優化模式總糖、還原糖含量高，有利于糖與氨基酸之間縮合反應即美拉德反應。

綜合分析，中濕優化模式貢獻較大的致香物質含量和評吸質量高，經濟性狀和外觀質量也表現較好，化學成分含量及協調性與其他處理相比尚可，綜合品質有較大改善。

[1]雷永和，許美玲，黃學躍.云南煙草品種志[M].昆明：云南科技出版社，1999.

[2]宮長榮.煙葉烘烤原理[M].北京：科學技術出版社，1994.

[3]宮長榮，趙銘欽，汪耀富，等.上部煙葉烘烤工藝研究[J].河南農業科學，1997（8）：12-14.

[4]王能如.烘烤方法對烤煙上部葉質量的影響[J].安徽農業大學學報，1995，22（3）：212-214.

[5]劉清華，王新敬，高寶昌，等.下部煙葉烘烤工藝研究[J].河南農業科學，1998（4）：8-10.

[6]宮長榮.煙草調制學[M].北京：中國農業出版社，2003.

[7]聶東發，盛孝雄.提高煙葉香吃味的烘烤工藝研究[J].中國農學通報，2007，23（5）：104-108.

[8]何軍，王奎武，朱列書，等.烤煙不同烘烤方法的研究進展[J].作物研究，2007，21（5）：729-732.

[9]李春喬，劉永軍，朱祖俊，等.三種不同工藝對烤煙煙葉烘烤效果研究[J].云南農業大學學報，2003，18（1）：91-93.

[10]劉齊元，何寬信，李立新，等.烤煙五步烘烤法與三段式烘烤法的烘烤效果比較[J].江西農業大學學報，1996，21（2）：265-268.

[11]劉領，王能如，黃義德，等.烘烤技術對烤后煙葉香味品質影響的研究[J].安徽農業科學，2006，34（11）：2428-2430.

[12]徐增漢.烘烤工藝、成熟度和取樣方式對烤后煙葉多酚的影響[J].湖北農業科學，2007（4）：587-589.

[13]蘇家恩，米建華，劉運國.紅花大金元烤煙烘烤工藝的改進[J].煙草科技，2008（9）：63-65.

[14]王瑞新.煙草化學[M].北京：中國農業出版社，2003：53.

[15]HA YA TO H R.The quality estimation of different tobacco types examined by headspace vapor [C].England: Papers presented at the Joint Meeting of Smoke and Technology Groups of CORESTA, 1998.

[16]宮長榮，汪耀富，趙銘欽，等.烘烤過程中煙葉香氣成分變化的研究[J].煙草科技，1995（5）：31-33.

[17]宮長榮，汪耀富，趙銘欽，等.煙葉烘烤中變黃和定色條件對香氣特征的影響[J].華北農學報，1996，11（3）：106-111.

[18]王松峰，王愛華，畢慶文，等.烘烤過程中濕度條件對烤煙生理指標及烤后質量的影響[J].中國煙草科學，2008，29（5）：52-56.

[19]王凌，苗果園，劉華山，等.烘烤溫濕度對煙葉香氣物質的影響[J].河南農業科學，2007（8）：36-39.

[20]艾復清，劉墾.變黃溫濕度與煙葉焦油量和香吃味關系的研究[J].中國煙草科學，2008，29（4）：46-50.