調制過程中不同溫濕度條件對海南雪茄茄衣煙葉質量的影響

徐世杰 王潔 王慧方 杜佳 李珍 徐麗芬 李愛軍 時向東

摘要：雪茄茄衣煙葉采摘之后需進行調制處理，通過對其不同調制階段溫濕度的控制，使得煙葉大分子物質得到初步降解，葉片顏色均勻，油分和彈性增強，同時也使煙葉達到適合進行發酵狀態。本研究通過控制雪茄茄衣煙葉調制過程中的溫濕度，探究其調制過程中各成分的動態變化，以確定各階段的最適宜溫濕度，提高雪茄茄衣品質。結果表明：調制過程中，煙葉總糖呈下降趨勢，Tl和T2處理下降速度高于T3，但調制結束后總糖含量差異不明顯；總氮調制后期下降速度高于調制前期，調制結束后總氮含量T3>T2>Tl；煙堿含量變化呈單峰變化趨勢，6d時達到峰值，3個處理對煙葉煙堿含量影響差別不大；煙葉鉀氯比呈下降趨勢，結束時T3>T2>Tl，T3、T2接近，與Tl差距較大；煙葉質體色素含量的下降速度為Tl>T2> T3，高溫能夠加快色素的降解；不同處理間葉質重、厚度和拉力比較表現為T2>T3>Tl；而含梗率Tl最大，T3次之，T2最小。綜合看，T2處理的煙葉工業可用性最好，Tl最差；T2處理下煙葉較好。

關鍵詞：雪茄茄衣；煙葉質量；溫濕度；調制

中圖分類號：S572.09

文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2016）01-0029-06

調制就是將田間生長達到一定程度的鮮煙葉收獲放置在特定的設備內，施以必要的溫濕度條件，保持一定時間，使煙葉的變化達到人們所要求的程度，包括最直觀的顏色等質量指標和內在的吸味特征。雪茄煙屬于晾煙，調制是在特定晾棚內進行。通過人工干預晾棚溫濕度，控制煙葉變化，使調制后的煙葉顏色均勻，各成分比例協調，增強工業可用性。目前關于雪茄茄衣煙葉調制研究較少。本試驗通過研究調制過程中不同溫濕度對雪茄茄衣煙葉內在化學成分和物理特性的影響，以找出最適宜的調制溫濕度。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與設計

試驗于2013～2014年在海南省儋州市光村鎮進行，供試烤煙品種為建恒1號。土壤質地為砂壤土，0～20cm耕層pH值5.54，有機質含量18.4g/kg，全氮1.7g/kg，堿解氮59.5mg/kg，速效磷30.0mg/kg，速效鉀86.0mg/kg。所用肥料為芝麻餅肥、煙草專用肥、硝酸鉀、硫酸鉀。用遮陽網遮陰栽培，遮陰率為70.0%，種植行株距120.0cm×40.0cm。

采收后選取成熟度較好、質量均勻一致的中部葉茄衣，按不同的溫濕度組合設置3個煙葉調制條件處理（表1），并在調制過程中每隔6d取樣1次。

1.2 測定項目和方法

1.2.1 水分測定烘箱法測定煙葉含水率。

1.2.2 常規化學成分測定 按照YC/T 159 -2002《煙草及煙草制品 水溶性糖的測定 連續流動法》中規定的方法測定總糖；按照YC/T 160-2002《煙草及煙草制品 總植物堿的測定 連續流動法》中規定的方法測定煙堿；按照YC/T161-2002《煙草及煙草制品 總氮的測定連續流動法》中規定的方法測定總氮。

1.2.3 質體色素測定采用丙酮提取法測定葉綠素和類胡蘿卜素含量。

1.2.4 多酚類物質測定稱100mg左右樣品，準確至0.1mg，置于50mL錐形瓶內，再準確加入50%甲醇+水溶液20.0mL，置于超聲波振蕩器超聲提取20min。取約2mL萃取液經0.45μm的水相濾膜過濾，上機測定。

1.2.5 生物堿測定應用氣相色譜（GC）技術檢測4種生物堿成分：即煙樣在強堿性條件下溶解于含有內標物的萃取劑中，用氣相色譜法測定萃取液生物堿含量，計算出煙葉中的生物堿含量。在10mL具塞玻璃瓶中加入0.100g煙樣，然后加8%氫氧化鈉溶液0.5mL將煙末潤濕，再加萃取液（含有奎啉的乙醚溶液）5mL，搖勻，超聲波萃取30min，靜置lh。取萃取液上清約1mL于色譜瓶中，采用Agilent-7890氣相色譜儀進行生物堿的定量分析。

1.2.6 有機酸類成分測定樣品前處理：準確稱取1.000g煙樣于100mL具塞錐形瓶中，準確加入10%（體積比）H₂SO₄-CH₃OH溶液40mL，加入己二酸內標溶液1mL，80℃水浴回流2h進行酯化，待涼至室溫。取10mL反應液于100mL分液漏斗中，加入20mL蒸餾水，混勻，用二氯甲烷萃取（10mLx3），有機相中加入適量無水硫酸鈉干燥過夜。過濾除去硫酸鈉，取1μL二氯甲烷液注入色譜瓶，置于氣相色譜儀的自動進樣器中分析，采用內標法進行定量。

1.3 數據處理與統計分析

采用Microsoft Excel和SPSS 17.0統計軟件。

2 結果與分析

2.1 調制過程中不同處理對煙葉含水率的影響

由圖1可知，T1處理，煙葉水分含量在調制后0～6d下降較慢，之后迅速下降，幾乎呈直線，18d后水分基本穩定在20.0%左右。T2處理，煙葉在調制的前6d，逐漸萎蔫，水分緩慢散失，之后失水速度加快。T3處理，煙葉在調制的前12d失水速度較慢，之后含水率從78.0%迅速降到22.0%。煙葉失水速度較快階段正好是其變黃變褐的時候，是決定煙葉調制后質量最關鍵的階段。調制過程中煙葉失水和變色同時進行，共同反映煙葉質量的變化。因此，通過調控變色和干燥的速度，對提高煙葉調制后的質量至關重要。

2.2 調制過程中不同處理對煙葉常規化學成分的影響

2.2.1 對煙葉總糖含量的影響 由圖2可以看出，整個調制過程中總糖含量呈下降趨勢。調制結束時，各個處理煙葉的總糖含量相差不大，都在0.52%左右。T1和T2處理，煙葉總糖的變化規律幾乎相同，T3處理下降較為緩慢，但在18d以后，3個處理的總糖含量較為接近，說明調制過程中不同溫濕度對總糖的降解速度有一定影響，但對調制后茄衣煙葉總糖含量的影響不大。雪茄茄衣煙葉調制方式為晾棚中晾制，時間長，結束時總糖含量較低。

2.2.2 對煙葉總氮含量的影響 由圖3可以看出，茄衣煙葉中總氮含量隨調制的進行逐漸減少，且后期降幅大于前期。T1處理煙葉總氮含量下降最快，調制結束時含量最低，T2次之，T3處理下降最慢，結束時含量最高。

圖4顯示調制過程中煙葉煙堿含量的動態變化。整個調制過程煙葉煙堿含量呈單峰變化趨勢，6d時達到峰值，隨后隨調制時間推延又逐漸下降。調制結束時，3個處理的煙葉煙堿含量差別不大，說明不同調制溫濕度對煙堿含量的變化影響較小。

2.2.3對煙葉品質指數的影響通常認為，糖氮比、糖堿比和氮堿比能反映煙氣中酸性、堿性物質之間的平衡狀態，也以此為衡量煙葉內在品質的指標。由表2可知，糖堿比和糖氮比較之烤煙而言都很低，隨茄衣調制進程有降低趨勢；但茄衣煙葉的氮堿比較高，且隨調制進程呈先降后升的趨勢；煙葉pH值也隨調制進行有增高趨勢，這與雪茄煙葉自身的特性有關。雪茄煙葉化學組分的特點是糖分低，氮化物和煙堿含量高，煙葉和煙氣的pH值偏高。因此，雪茄吃味微苦，回甜生津，香氣較濃郁，勁頭偏大。晾煙的鉀氯比對其燃燒性影響較大，且能簡單可靠地反映煙葉燃燒性。隨著調制的進行，煙葉鉀氯比呈下降趨勢，調制結束時T3>T2>T1，T3、T2接近，與T1差距較大，說明調制過程中不同溫濕度對煙葉的燃燒性有較大影響。

2.3 調制過程中不同處理對煙葉質體色素的影響

各種煙草色素的含量和性質不僅直接影響煙葉的外觀質量，而且直接和間接地影響煙葉的內在品質。葉綠素和類胡蘿卜素在烤煙生育期內的含量高低對葉片生理功能的強弱及成熟落黃有直接關系，并且降解產物的含量與調制后煙葉的香氣質量關系密切。圖5、圖6顯示了煙葉調制過程中葉綠素a、葉綠素b、總葉綠素和類胡蘿卜素的變化規律。在整個調制過程中質體色素的變化趨勢是一致的，隨著調制過程的推進，質體色素的含量持續下降。葉綠素a和總葉綠素含量在調制的前6d降速較快，18 d后基本穩定，這可能與煙葉含水率大幅降低有關。隨著調制過程的推進，煙葉中質體色素含量的下降速度表現為：T1>T2>T3，表明高溫可以加快葉綠素降解；但各處理間類胡蘿卜素含量變化差異不大，整個調制過程緩慢降低。

2.4 調制過程中不同處理對煙葉多酚類物質含量的影響

由表3可知，在調制過程中煙葉綠原酸含量呈先升高后下降趨勢，6d時即變黃初期煙葉中綠原酸含量最高，且T1>T2>T3；調制結束時，綠原酸含量T3處理最高，T1次之，T2最低，說明高溫提高了綠原酸的轉化速率，而中溫更有利于綠原酸的徹底轉化。煙葉中蕓香苷含量隨著調制過程的推進逐漸下降，煙葉萎蔫期T1處理蕓香苷的降解幅度最大，變色期和定色期均是T2處理的降解幅度最大；調制結束時，T3處理煙葉中蕓香苷的含量最高，T2最低。煙葉中莨菪亭含量不高，在調制過程中逐漸下降，不同處理間差別不大，調制結束時T2處理的含量最低。煙葉中總酚含量最大值出現在調制第6d，之后迅速降解，因為失水導致煙葉細胞結構被破壞，胞內多酚氧化酶得以與多酚類物質相接觸，加上氧氣大量進入，多酚類物質被氧化，含量迅速降低。而不同處理間降解幅度不同，可能是因為含水率的降低限制了煙葉中多酚氧化酶的活性。

2.5 調制過程中不同處理對煙葉生物堿的影響

煙草生物堿主要有煙堿、降煙堿、假木賊堿和新煙草堿4種。煙堿含量過低，吃味平淡，不能滿足抽吸要求，但過高刺激性過大，吃味變劣，因此適宜的煙堿含量是滿足煙葉質量的基本要求。由表4可知，生物堿類物質中煙堿含量最高，占總生物堿的80%左右；總生物堿含量表現為：T2>T1>T3，而煙堿含量T1處理最高，T3處理最低；T2處理煙葉中煙堿占總生物堿的比例最低，降煙堿、假木賊堿和新煙草堿占總生物堿的比例均最高。

2.6 調制過程中不同處理對調制后煙葉有機酸的影響

由表5看出，有機酸總量T2處理最大，為104.1mg/g，但與T3處理差異不顯著，T1處理最低，為89.4mg/g。有機酸類物質中，檸檬酸含量最高，其次為草酸和蘋果酸，三者之和占有機酸總量的比例都在70%以上，其中T2處理最高，為83.68%。

2.7 調制過程中不同處理對調制后煙葉物理特性的影響

雪茄茄衣煙葉的使用特點決定了其物理特性的重要性。優質茄衣煙葉其厚度一般應在0.1mm以內，且彈性好，耐扯拉力強。由表5可知，不同處理間葉質重、厚度和拉力表現為：T2>T3>T1；而含梗率T1最大，T3次之，T2最小。由此可見，3個處理中，T2處理的煙葉工業可用性最好，T1最差。原因可能是調制過程中，高溫環境加快了煙葉中物質的轉化和過度分解，因而葉質重和厚度會降低，含梗率提高；再者物質的過度分解造成煙葉化學成分不協調，使煙葉的彈性和耐扯拉能力下降，工業可用性降低。

3 結論與討論

在整個調制過程中，煙葉總糖含量呈下降趨勢，T1和T2處理下降速度相差不大，但都明顯高于T3。調制結束時，各個處理間總糖含量差距不明顯，均在0.52%左右。由于雪茄煙葉調制環境溫和、時間長，這一特點決定了調制結束時，總糖含量較低。總糖還會在發酵過程中通過酶和微生物作用進一步發生氧化降解，并與氨基化合物產生非酶棕化反應，形成眾多小分子香氣成分。

煙葉中總氮含量隨調制的進行逐漸減少，而且調制后期下降幅度大于調制前期。T1處理煙葉內總氮含量下降最快，調制結束時含量最低，T2次之，T3下降最慢，調制結束時含量最高。煙堿含量呈單峰變化趨勢，在6d時達到峰值，之后隨調制時間推移又逐漸下降；調制結束時，3個處理煙葉煙堿含量差別不大，說明在調制過程中不同溫度對煙堿含量的變化影響不大。總氮和煙堿含量的變化，多數認為它們在調制過程中是減少的，且隨時間的延長呈遞減趨勢，其原因可能是在氧的作用下，經氧化分解消失（包括蛋白質的徹底氧化）。本試驗所得結論與之有所不同，這可能與雪茄外包煙調制時間長、干物質損失量大于煙堿分解量和以干重為基數的煙堿含量在量比上相對增加有關。

糖堿比和糖氮比較之烤煙而言都很低，且隨茄衣調制進程推移有降低趨勢；但同時煙葉的氮堿比較高，且隨調制進程呈先降后升趨勢；煙葉水溶液pH值也隨調制的進行有增高趨勢；煙葉鉀氯比呈下降趨勢，調制結束時T3>T2>T1，T3、T2接近，與T1差距較大，說明調制過程中不同溫度對煙葉的燃燒性有較大影響。

煙葉的調制過程時刻伴隨著煙葉顏色的改變，而影響煙葉顏色變化的主要生理過程就是葉綠素的降解。色素的降解不僅是煙葉變色所必需，同時色素降解產物對煙葉的香吃味起積極作用，因此煙葉調制過程中的色素降解狀況直接關系到煙葉的質量。在整個調制過程中質體色素的變化趨勢是一致的，隨著調制過程的推進質體色素的含量持續下降。葉綠素a和總葉綠素含量在調制的前6d下降速度較快，18d后基本穩定。但各處理間類胡蘿卜素含量變化差異不大，整個調制過程緩慢降低。類胡蘿卜素在降解特性上和葉綠素有所不同，其降解幅度小于葉綠素，由此引起葉組織內色素比例的變化，這也揭示了調制過程中葉片變色的內在機制。煙葉中質體色素含量的下降速度表現為：T1>T2>T3，表明高溫可以加快色素降解，最終煙葉的質體色素含量則表現出與之相反的規律。

調制后煙葉中多酚各成分含量：綠原酸>蕓香苷>莨菪亭。在調制過程中綠原酸含量呈先升高后下降趨勢，6d時即變黃初期含量最高，且T1>T2>T3；調制結束時，煙葉中綠原酸含量T3處理最高，T1處理次之，T2處理最低，說明高溫前期提高了綠原酸的轉化速率，而中溫更有利于綠原酸的徹底轉化。煙葉中蕓香苷含量隨著調制過程的推進逐漸下降，調制結束時，T3處理含量最高，T2最低。煙葉中莨菪亭的含量不高，在調制過程中逐漸下降，不同處理間差別不大，調制結束時，T2處理的含量最低。煙葉多酚物質降解比例T2>T1>T3。

生物堿類物質中煙堿含量最高，占總生物堿的80%左右。總生物堿含量規律表現為：T2>T1>T3，而煙堿含量T1處理最高，T3處理最低；T2處理煙葉中煙堿占總生物堿的比例最低，降煙堿、假木賊堿和新煙草堿占比均最高。

非揮發性有機酸總量T2處理最大，但與T3處理差異不顯著，T1處理最低。有機酸類物質中，檸檬酸的含量最大，草酸和蘋果酸的含量次之，三者之和占有機酸總量的比例都在70%以上，其中T2處理最高，為83.68%。

不同處理間葉質重、厚度和拉力的表現為：T2>T3>T1；而含梗率T1最大，T3次之，T2最小。由此可見，3個處理中，T2處理的煙葉工業可用性最好，T1的最差。

綜合分析，本試驗認為以T2處理的煙葉較好。

目前對于雪茄煙研究仍然處于初步階段，本試驗重點研究其調制過程中常規化學成分的變化，接下來的研究重點應深入下去，探索調制過程中酶活性變化與雪茄煙化學成分以及內在質量的關系。