密集烤房與普通烤房烤后上部煙葉香氣品質分析

2014-07-16 06:48:25周芳芳等

江蘇農業(yè)科學 2014年3期

周芳芳等

摘要：為了挖掘不同類型烤房優(yōu)勢，并為密集烤房及其配套烘烤工藝的發(fā)展和優(yōu)化提供依據，以煙草品種K326上部煙葉為材料，對比分析了普通烤房、密集烤房四棚和密集烤房三棚烤后上部煙葉致香物質含量及其感官評吸質量。結果表明，密集烤房四棚和普通烤房烤后上部煙葉的致香物質總量、質體色素降解產物含量及苯丙氨酸類致香物質含量極顯著或顯著高于密集烤房三棚，二者間則無顯著性差異。美拉德反應產物和類西柏烷類致香物質在3種處理中積累量無顯著差異。感官評吸結果以密集烤房四棚最好，表現為香氣量較充足，香氣質較細膩，余味較舒適干凈，整體使用價值高；其次為普通烤房，密集烤房三棚較差。可見，密集烤房四棚烤后上部煙葉香氣質量、感官評吸質量與普通烤房差異較小，能夠實現與普通烤房相近的香氣質量和感官評吸質量，為密集烤房的推廣奠定了良好的理論基礎。密集烤房三棚烤后上部煙葉的整體質量較差，有待在深入研究普通烤房和密集烤房四棚烘烤機理的基礎上，優(yōu)化其烘烤工藝及配套設備。

關鍵詞：密集烤房；普通烤房；烤煙；香氣質量；評吸質量

中圖分類號： TS41+1 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2014）03-0229-05

煙草上部葉約占單株產量的40%，對烤煙總體質量和產量均有很大影響，在煙葉原料生產中占有重要地位[1-2]，且質量上乘的上部煙葉在現代混合型卷煙和低焦油烤煙型卷煙葉組配方中起著主導作用，對卷煙香味及其風格的形成至關重要[3-4]。烘烤調制是改善上部葉香氣質量并提高其可用性的重要措施之一。煙葉主要化學成分是煙葉品質鑒定的重要指標，是決定質量和風格特色的物質基礎，烘烤操作對各種化學成分、香氣物質及吸食品質的形成起著至關重要的作用，如烤房類型、裝煙方式、裝煙量及烘烤工藝等均對烤煙品質的形成有較大影響[5]。研究表明不同類型烤房中原煙外觀質量以密集烤房和散葉烤房最好，物理特性以密集烤房優(yōu)于氣流上升烤房，而且不同類型烤房對煙葉中堿性致香成分、中性致香成分、致香物質總量等均有較大影響[6-9]。近年來，密集烤房因具有操作簡便、裝煙量大、省工及節(jié)能等優(yōu)點在我國一些主產煙區(qū)逐漸推廣，大量科學工作者對其烘烤機制、烘烤工藝等進行了研究，并與普通烤房進行了對比分析[2-3，10-11]，但目前這些研究多集中在烤房特點、勞動強度、耗能成本、煙葉等級結構及烘烤性能等方面，對密集烤房和普通烤房中上部煙葉致香物質前體物含量和致香物質降解產物含量變化的研究還鮮見報道。因此，本研究通過對比普通烤房和密集烤房烤后上部煙葉香氣物質含量及吸食品質來揭示普通烤房和密集烤房的優(yōu)缺點，為密集烤房的進一步優(yōu)化提供依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料與儀器

煙草品種為K326，以上部葉（11～12位葉）為試驗材料。煙葉成熟時按照葉位單葉采收。主要分析設備為Agilent GC6890N/MS5975I氣質聯用分析儀（美國安捷倫公司產品）。

1.2 試驗設計

試驗于2012年在云南省昆明市石林彝族自治縣云煙印象莊園進行。試驗田土壤為紅壤，肥力中等，供試煙草于5月10日移栽，田間管理按優(yōu)質烤煙栽培生產技術規(guī)范進行。按成熟標準采收煙葉后，挑選成熟度、大小基本一致的葉片，按每竿130片綁竿標記，密集烤房（三棚）分別掛置在烤房底層、中層、上層距離裝煙室門口各2、4、6 m處，每層6竿；密集烤房（四棚）分別掛置在烤房每一層距離裝煙室門口各2、4、6 m 處，每層6竿；普通烤房分別掛置在烤房每一層距離裝煙室門口2 m處，每層4竿。各處理煙葉采自同一地塊，并在同一天內完成采收、編煙、裝炕與開烤。

試驗共設3個處理，T1：普通烤房；T2：密集烤房四棚；T3：密集烤房三棚。各類型烤房規(guī)格參數，密集烤房三棚：氣流下降式，裝煙室規(guī)格8 m×2.7 m×3.2 m，2路3棚，底棚高度110 cm（距離地面），頂棚高度260 cm（距離地面），棚距 75 cm；密集烤房四棚：氣流下降式，裝煙室規(guī)格8 m×2.7 m×3.2 m，2路4棚，底棚高度110 cm（距離地面），頂棚高度290 cm（距離地面），棚距60 cm；普通烤房：氣流自然上升式，裝煙室規(guī)格2.7 m×2.7 m，2路5棚，底棚高度180 cm（距離地面），頂棚高度480 cm（距離地面），棚距75 cm。

各處理烘烤工藝均嚴格按三段式烘烤工藝進行。回潮后按文獻[12]中的方法對標記煙葉進行分級，取C3F（中橘三） 2.0 kg，各處理3次重復；每份樣品混勻后，將每片煙葉去除葉尖和葉基部各1/3部分后沿主脈一分為二，一半煙葉除去主葉脈后測其致香物質；另一半煙葉切絲混勻卷煙作為評吸樣品。

1.3 致香物質的提取及分析

致香物質的樣品處理與GC/MS分析條件參考文獻[13]中方法，其中內標化合物采用萘。

1.4 煙葉評吸鑒定

將各處理煙葉切絲后卷制成長70 mm、圓周27.5 mm的煙支，經過挑選、平衡水分后，由紅云紅河煙草（集團）有限責任公司、云南瑞升煙草技術（集團）有限公司組織評吸專家以 YC/T 138—1998《煙草及煙草制品感官評價方法》為基礎，按單料煙標度值標準統一進行感官質量評吸鑒定，并采用9分制標準打分，香氣質、香氣量、雜氣、濃度、刺激性、余味、燃燒性、灰色、使用價值的滿分均為9分，勁頭以文字描述，不計得分。

1.5 數據處理

采用Microsoft Excel 2003進行數據處理；采用SPSS 17.0進行統計分析和方差分析；采用LSD法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 密集烤房與普通烤房烤后煙葉質體色素降解產物含量的比較

質體色素降解產物與煙葉的香氣、色澤及質量密切相關，是影響烤煙品質的重要潛香型物質之一[14]，烤房類型則對烤后煙葉的總氮、蛋白質、煙堿及香氣物質含量均有較大的影響[15]。本研究結果表明，不同類型烤房烤后煙葉質體色素降解產物含量不同，其中新植二烯、葉綠素降解產物及質體色素降解產物總量在不同類型烤房中存在顯著或極顯著差異（P<005），其他質體色素降解產物含量在3個處理間無顯著性差異（P>0.05）。新植二烯、葉綠素降解產物及質體色素降解產物總量均表現為T2>T1>T3，T1和T2處理極顯著高于T3處理（P<0.01），T1和T2處理間則無顯著性差異（P>005）。T1和T2處理中新植二烯含量分別較T3處理提高了18.17%、28.96%，葉綠素降解產物含量分別較T3處理提高了17.99%、28.61%，質體色素降解產物含量分別較T3處理提高了16.44%、26.81%。由此可知，普通烤房和密集烤房烤后上部煙葉質體色素降解產物含量不同，且表現為普通烤房和密集烤房四棚有利于上部葉中質體色素降解產物含量的積累，密集烤房三棚則不利于上部葉中質體色素降解產物含量的積累（表1）。endprint

2.2 密集烤房與普通烤房烤后煙葉苯丙氨酸類致香物質含量的比較

由表2可知，苯丙氨酸類致香物質中除吲哚、苯丙氨酸類致香物質總量外，3種處理均無顯著性差異（P>0.05）。吲哚含量在3個處理間表現為T1>T2>T3，T1和T2處理顯著高于T3處理（P<0.05），分別較T3處理提高了71.28%、6789%，T1和T2之間無顯著性差異。苯丙氨酸類致香物質總量在3個處理間表現為T1>T2>T3，即T1處理中苯丙氨酸類致香物質含量顯著高于T2和T3處理，分別較T2、T3處理提高了25.50%和35.03%。可見，普通烤房更有利于上部葉中苯丙氨酸類致香物質含量的形成和積累，密集烤房三棚和密集烤房四棚則不利于苯丙氨酸類致香物質含量積累。

2.3 密集烤房與普通烤房烤后煙葉美拉德反應產物含量的比較

美拉德反應產物對煙葉香氣質、量、型的形成具有重要貢獻。由表3可知，不同類型烤房烤后上部煙葉中美拉德反應產物含量不同，但除糠酸外，其他物質含量在3個處理間均無顯著性差異（P>0.05）。糠酸含量表現為T3處理顯著高于T1和T2處理（P<0.05），T1和T2處理間無顯著性差異。美拉德反應產物總量表現為T3>T1>T2，但無顯著性差異。綜上所述，烤房類型對上部煙葉美拉德反應產物含量的積累影響較小，即密集烤房的美拉德反應產物含量與普通烤房烤后煙葉無顯著性差異。

2.4 密集烤房與普通烤房烤后煙葉類西柏烷類致香物質含量的比較

由表4可知，類西柏烷類降解產物除降茄二酮外，其他指標在不同處理均無顯著性差異，其類西柏烷類致香物質總量也無顯著性差異。降茄二酮含量表現為T1>T2>T3，且T1和T2顯著高于T3（P<0.05），但T1和T2之間無顯著性差異。由此可見，類西柏烷類致香物質含量在3種處理中無顯著性差異（P>0.05），密集烤房三棚和密集烤房四棚均能夠實現普通烤房中相同的類西柏烷類致香物質指標。

2.5 密集烤房與普通烤房烤后煙葉其他致香物質和致香物質總量的比較

其他致香物質含量分析結果（表5）表明，3-羥基-2-丁酮、丁內酯、3-甲基-1-丁醇、其他類致香物質含量及致香物質總量在3個處理中均存在顯著性差異。3-羥基-2-丁酮、丁內酯及其他類致香物質含量均表現為T3處理含量最高，顯著高于其他處理（P<0.05）。3-甲基-1-丁醇含量表現為T1>T2>T3，T1含量顯著高于T3，與T2處理無顯著差異；但總致香物質總量在3個處理間表現為T2>T1>T3，T2處理極顯著高于T3處理，較T3處理提高了20.86%，與T1處理無顯著性差異。綜上所述，密集烤房四棚烤后煙葉中致香物質總量與普通烤房無顯著性差異，極顯著高于密集烤房三棚，從節(jié)能增效、提高烘烤效率及不降低煙葉質量等方面考慮，密集烤房四棚烤后上部葉可用性較高。

2.6 密集烤房與普通烤房烤后煙葉感官評吸質量的比較

從表6可以看出，T1和T2處理的香氣質、香氣量得分相同，高于T3處理，表現為香氣質細膩，香氣量較充足；T3處理則表現為香氣質較細膩，香氣量欠充足。除勁頭外9項指標的得分表現為T2（61.75）>T1（61.25）>T3（59.00），其中T1和T2差異較小，但T1和T2處理明顯較T3處理得分高。綜上所述，四棚密集烤房烤后上部煙葉感官評吸結果較為突出，其香氣質細膩，香氣量較充足，濃度較濃，刺激性較小，余味較干凈舒適。普通烤房次之，表現為香氣質細膩，香氣量較充足，余味稍辣、稍苦。而三棚密集烤房的香氣質、香氣量、刺激及余味等均表現較差。此外，四棚密集烤房和普通烤房的燃燒性、灰色、使用價值均較好，且勁頭適中，而三棚密集烤房烤后上部葉的整體使用價值較差。

3 討論與結論

烤房是煙葉烘烤的基本設備，是實現煙葉烘烤工藝的保障，對烤后煙葉質量具有較大的影響。近年來，隨著我國對煙葉烘烤設備改革力度的加大，研制了多種類型的烤房[16-18]。研究表明，烤房類型對原煙的外觀特征、商品等級、主要化學成分、石油醚提取物含量、香型指數等諸多質量性狀具有明顯的或一定的影響，且改造后的密集烤房有利于煙葉淀粉的降解及總糖、還原糖的積累，在一定程度上降低了烤后煙葉總氮、煙堿和蛋白質含量[9，15]。樊軍輝等認為普通烤房烘烤過程中，煙葉形態(tài)變化較密集烤房相對平緩，且密集烘烤條件下煙葉形態(tài)變化較小，并最終導致煙葉組織緊密及個別物理特性指標較差[19]。但密集烤房的垂直溫差和平面溫差小于普通烤房，葉間隙風速大于普通烤房，其烘烤時間比普通烤房縮短12.09%[20-23]。本研究結果表明，質體色素降解產物、苯丙氨酸類致香物質、致香物質總量在普通烤房、密集烤房四棚和密集烤房三棚之間存在顯著差異，其他類致香物質含量在3種處理中無顯著性差異。質體色素降解產物含量表現為普通烤房和密集烤房四棚分別較密集烤房三棚提高了1644%、2681%；普通烤房中烤后煙葉苯丙氨酸類致香物質含量分別較密集烤房四棚、密集烤房三棚提高了25.50%和3503%；致香物質總量表現為密集烤房四棚最高，較密集烤房三棚提高了20.86%。煙葉感官評吸結果以密集烤房四棚最好，表現為香氣質細膩，香氣量較充足，刺激性較小，余味較干凈舒適；普通烤房略低于密集烤房四棚；密集烤房三棚較差。總體來說，普通烤房和密集烤房四棚烤后煙葉的致香物質含量、感官評吸結果較密集烤房三棚好，其原因可能是普通烤房的變黃和定色時間較長，垂直溫差大，使得煙葉的變化有一個遲滯的階段，進而能夠更加充分實現煙葉的變黃，最終實現煙葉外觀形態(tài)和內在物質的變化趨勢一致，使細胞內各種與致香前體物質形成和降解有關的酶（葉綠素酶、脂肪氧合酶、苯丙氨酸裂解酶、淀粉酶、蛋白酶）保持較長時間和較高水平的活性，使煙葉內的質體色素（尤其是葉綠素）、蛋白質、淀粉等物質充分降解，為煙葉提供更多的香氣前體物質；而密集烤房四棚裝煙密度大，其煙葉反應變化的小環(huán)境與普通烤房類似，有利于致香物質的形成和積累；密集烤房三棚裝煙密度較密集烤房四棚小，葉間隙風速較大，不利于質體色素降解產物及致香物質總量的積累。可見，在上部煙葉烘烤過程中，綜合烤煙時間、成本、烤后上部煙葉質量及香氣質量等不難發(fā)現，密集烤房四棚優(yōu)于普通烤房和密集烤房三棚。對密集烤房烘烤工藝的進一步優(yōu)化基于對普通烤房烘烤機理的深入研究，因此，在優(yōu)化密集烤房烘烤工藝的同時要不斷深入研究普通烤房的烘烤機理。endprint

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