萬德建,吳 創,杜 佳,莫 嬌,姚 芳,時向東
(河南農業大學煙草學院,國家煙草栽培生理生化研究基地,河南鄭州450002)
雪茄煙葉發酵方法研究進展
萬德建,吳 創,杜 佳,莫 嬌,姚 芳,時向東
(河南農業大學煙草學院,國家煙草栽培生理生化研究基地,河南鄭州450002)
雪茄煙葉采摘、調制后需進行發酵處理。綜述了堆積發酵法、裝箱發酵法、壓力發酵法、蒸汽發酵法、糊米發酵法和其他發酵方法的研究進展,并指出幾種發酵方法的操作步驟、發酵特點及注意事項,以期為工業上雪茄煙葉發酵提供參考。
雪茄煙葉;發酵方法;進展
雪茄煙是一種卷煙產品,雪茄的概念是全部用煙葉卷成的吸用煙卷[1-2]。按照在產品中的用途,卷制雪茄的煙葉可分為茄衣、茄套和茄芯,國內也稱作外包皮、內包皮和芯葉[3]。一般一株雪茄煙可生產茄衣、茄套和茄芯3種煙葉[4]。但是為了提高煙葉質量、方便煙株大田管理,茄衣單獨種植,茄套和茄芯同株種植,選取煙葉稍薄且完整的煙葉作茄套。雪茄煙葉經過采摘、調制后會被送入發酵房進行發酵。晾曬煙發酵的核心是原煙所含基礎物質在催化因子的作用下,通過特定的轉化途徑,發生一系列化學或生物化學變化,使煙葉內各種化學成分更加協調,從而提高煙葉質量[5-7]。沒有經過發酵的煙葉不僅含有青雜氣、土雜氣、木質氣,而且煙氣粗糙,刺激性大。經過發酵的煙葉含青少,青雜氣和土雜氣基本消失,刺激性小,煙氣細膩,煙葉彈性增強,燃燒性增強[8-9]。
雪茄煙發酵主要分為自然發酵和人工發酵2類[10]。自然發酵需用時間較長,占用倉庫面積較大,煙葉周轉較慢,不夠經濟。經過人工發酵的煙葉質量相當于陳煙質量,并且具有發酵周期短、成本低等優點[11]。所以,雪茄工業企業多采用人工發酵煙葉的方法。雪茄煙葉人工發酵的方法有堆積發酵法、裝箱發酵法、壓力發酵法、蒸汽發酵法、糊米發酵法以及其他發酵方法。不同使用用途的煙葉,采用不同的發酵方法[12]。
堆積發酵法是指在一定的含水條件下,將煙葉堆碼成一定體積的煙堆,使煙葉自熱產生熱量,促進煙葉內發生生物化學變化,改進煙葉加工特性和品質的一種方法[13]。堆積發酵法是一種基本的發酵方法,不僅適用于茄芯和茄套的發酵,同樣適用于茄衣的發酵。
這是國內外使用的最廣泛的雪茄煙葉的發酵方法,適用于茄芯,也適用于茄套和茄衣[14]。但是這種堆垛方式容易破壞茄套和茄衣的完整性,降低茄套和茄衣的質量和工業可用性。
將含水量為25%~40%的雪茄茄芯煙葉堆碼堆架上,堆架離地約0.3 m。煙堆寬2 m,高1.5 m,長4~5 m,每堆煙葉1 000~5 000 kg[14]。
堆碼時,雪茄煙葉葉尖朝內,煙基朝外,使煙把1/2長度重疊,由外向內堆碼,逐層堆碼。煙堆中心位置需要放置2根金屬管,便于安插溫度計,以觀察煙堆內溫度的變化。煙堆外面用竹席、棕衣、草簾或帆布覆蓋,防止煙堆表面煙葉失水過干。一般經過5~7 d,煙堆內的溫度便可上升至預定的要求(茄芯溫度55~60℃)。此時,便進行翻堆,將煙堆拆開,讓堆內發酵時產生的不愉快的揮發性物質和氣體,同熱量一起散發出來。煙葉冷卻后,為使整個煙堆的煙葉發酵均勻,按照上翻下、外翻內的原則,重新堆碼煙葉。這樣,煙堆又自然升溫,繼續發酵。一般如此翻堆2~5次后,堆積發酵便基本結束[15]。
經川渝中煙工業有限責任公司宋世旭等[16]研究設計、發明并申請專利的一種煙葉堆積發酵方法。堆積發酵法的發酵要求:堆積前先將雪茄煙葉加濕至含水量為40%,平衡水分24 h。堆積時將位于雪茄煙葉堆周圍的雪茄煙葉把頭朝外、葉尖朝內,煙把與煙把之間循序相壓;將位于雪茄煙葉堆中部的雪茄煙葉把頭朝下、葉尖朝上,煙把與煙把之間循序相壓,減少雪茄煙葉之間的空隙。將雪茄煙葉堆積好后,在雪茄煙葉堆上蓋上麻袋,在雪茄煙葉煙堆正上方中心插上溫度計。當堆芯溫度上升至40℃時,立即進行翻堆降溫,直至堆芯溫度不再上升,雪茄煙葉水分含量為16%[16]。
裝箱發酵法是指將煙把或煙葉裝入木箱內,再進行自然發酵或人工加熱的發酵方式。此法可單獨使用,也可先進行堆積發酵,而后再進行裝箱發酵[13]。茄衣一般要求棕黃色或青灰色,所以,采用低溫、長時間的發酵,也就是說進行長時間、低水分和低溫度緩慢發酵,要求適當減輕煙葉刺激性,控制煙葉顏色不轉深。所以,茄衣發酵通常采用裝箱發酵法[17]。
使用裝箱發酵法發酵煙葉時,把煙葉裝木箱內,木箱規格為(90~130)cm×76 cm×76 cm(長×寬×高),木箱兩端的中部有2 cm左右的縫隙。箱內按木箱長向排列煙把或煙葉,煙葉葉基要離開橫頭4~5 cm,利于空氣流通。然后將箱裝煙葉堆在倉庫內,可自然發酵也可人工加熱至30℃左右進行發酵。這種煙葉發酵的方法發酵時間長,若掌握不好煙葉的水分,箱內煙葉會發生霉爛[14]。
在雪茄煙堆積發酵過程中,人為的在煙葉堆上增加質量壓緊煙葉,增加煙葉堆內部溫度,發酵出顏色深、油分大的煙葉的發酵方式稱為壓力發酵法。Maduro煙葉是一種具有咖啡般深褐色、油分大、光澤好、含糖量高的特殊茄衣[18]。壓力發酵法是生產Maduro煙葉的方法之一。
壓力發酵法是在堆積發酵法的基礎上設計的,比堆積發酵法過程繁瑣,更要隨時掌握煙葉堆的溫度和濕度,適時翻堆,防止煙堆溫度過高發生“自燃”現象[19]。采用壓力發酵法發酵Maduro煙葉時,要求煙葉葉形寬,葉脈細,葉片大小適中,葉片稍厚且完整度好,組織細密,顏色均勻,彈性好,拉力強,而對香吃味無特殊要求[20]。
壓力發酵法相比其他發酵方法制作Maduro煙葉,具有資金投入少,安全性高,煙葉可用性高等優點。
蒸汽發酵法是將煙葉放入蒸汽房內發酵的方法。采用蒸汽發酵法發酵煙葉時,蒸汽房內溫度一般保持在80℃以上,發酵時間一般為60~120 min,發酵溫度和發酵時長根據煙葉品質而定。蒸汽發酵法發酵出來的煙葉顏色深且均勻、油分大,所以,蒸汽發酵法可用于Maduro煙葉的發酵。蒸汽房內溫度高,環境相對濕度較大,所以,蒸汽發酵法也可用于刺激性大、雜氣重的煙葉發酵[14]。
使用蒸汽發酵法發酵煙葉時,要嚴格控制發酵房內的溫度以及發酵的時長。如果溫度低、發酵時間短,則不能除盡煙葉中的雜氣,也不能明顯降低煙葉的刺激性;如果溫度過高、發酵時間過長,則會發酵過度,使得煙葉的香氣質和香氣量大幅下降,降低煙葉品質和工業可用性。
四川什邡的糊米水發酵方法是當地特有的晾曬煙發酵方法,能凸顯煙葉香氣特征,提高煙葉品質[21],是加料人工發酵法的一種。糊米發酵法與堆積發酵法的操作方法和原理基本相同。堆積發酵法在增加煙葉水分時噴施的是蒸餾水,而糊米發酵法噴施的是糊米水。糊米水是指將大米炒糊至米芯尚有一點未全黑,然后加入熱水,料水比1∶2.7(g/L),熬煮10 min過濾后得到的汁液[22]。糊米發酵法主要用于茄芯的發酵,分為初步發酵、糊米發酵和發酵后陳化3個階段。
初級發酵階段分為4個時期[14]。第1個時期是簡單的堆碼過程。將串在繩索上的煙葉繞成小捆堆碼起來,堆碼寬和高均為1.5~2 m,堆碼長度不做要求,當煙葉堆內溫度達到50℃左右時,便翻堆,如此翻堆2~3次即可。第2個時期是捆把發酵時期。將煙葉從繩索上解下扎成1~1.5 kg的大煙把,堆碼起來發酵,發酵時間7 d左右,中間需翻堆1次。第3個時期是分級發酵時期。將煙葉按照部位、品質、長短分級后扎成煙把堆碼發酵,發酵14 d左右,翻堆2~3次,當煙葉含水量降到20%左右時,便將煙葉包裝成捆。第4個時期是煙捆堆碼發酵時期。將煙捆堆碼成長堆或“井”字行方堆,高2~3 m,當煙葉內溫度達到40℃時翻堆,直到煙葉能安全儲存為止。
初步發酵時要求:煙堆離地30 cm以上,堆碼場地要干燥、平整且通風良好,碼好堆的煙葉要用草簾、棕衣或麻袋覆蓋。
在初步發酵好的煙葉上噴施糊米水(每100 kg煙葉噴施糊米水30 kg),然后將煙葉堆成碼堆發酵。發酵時間因環境氣溫而定,一般為20~40 d,翻堆3~5次。若發酵好的煙葉直接使用,則煙葉濕度可稍大;若需儲存,則應控制水分在20%以下,防止煙葉霉爛變質[14]。
糊米發酵后的煙葉煙氣濃且純凈,吃味醇和刺激性小,葉色有光澤,燃燒性好。糊米發酵法可以顯著提高煙葉的質量和工業可用性,但是成本較高,不適用于工業企業大量生產。
經過糊米發酵后,當煙葉水分達到可安全儲存時,添加白酒0.4%左右,然后將煙葉打包成捆,再進行半年以上的陳化,可顯著提高煙葉香氣、吃味和燃燒性。在進行陳化時,煙捆堆放不宜過高,不宜過緊,陳化時間一般為5~8個月。陳化期間要注意煙捆內的溫度變化,當煙捆內明顯發熱時,要及時翻堆[14]。
除上述發酵方法外,雪茄煙葉的發酵還有幾種方法。
紅米發酵法和糊米發酵法相似,是在煙葉初步發酵后噴施紅米水繼續發酵,主要用于茄芯的發酵。將紅米用熱水泡軟磨成糊狀,加入4~5倍紅白茶葉水,攪勻即成紅米水。然后將紅米水噴施到含水量為15%的煙葉上,再進行堆積發酵。發酵時長8~10 d,寒冷季節可延長至15 d。發酵后,在煙葉上噴0.5%左右的白酒,便打包成捆,進行陳化。
這種發酵方式是利用紅米水中的酵母菌,通過酶類的作用,使煙葉內在成分發生利于品質改進的變化。紅米發酵法發酵后的煙葉青雜氣減少,香氣質和香氣量增加,煙葉色澤紅亮、軟綿且燃燒性好。
醇味發酵法發酵出的煙葉風格獨特且優美,勁頭小,煙味醇和,除煙葉本身的香氣外還有濃郁的冬青膠香氣。
此法是在發酵前向煙葉上均勻地加入40%~50%的冬青膠[23](女貞樹的葉和果實提取出的黑色膠狀物),40%~50%的酒釀汁和5%~15%的飴糖(以煙葉質量為基數100計)。加料后,將煙葉裝進高60~70 cm,長和寬均為2 m左右的木箱,每箱裝煙葉約200 kg。然后在煙葉箱上覆蓋草席、棕衣或舊棉絮。當箱內溫度第1次升至45℃左右時,進行翻箱;當箱內溫度第2次升至45℃時即可結束發酵,整個發酵周期持續7~15 d。
有時為了加深和均勻茄芯顏色,改進香氣和吃味,會在茄芯煙葉上噴施一些調味劑,然后發酵。發酵時,噴施3%的葡萄糖水溶液能減輕煙葉苦味,降低煙葉刺激性,使煙葉香氣優美、純凈;噴施2%的檸檬酸水溶液可以降低煙葉的刺激性和吃味強度[14]。將噴過調味劑的煙葉堆成堆碼發酵,要注意觀察煙捆內的溫度變化,當煙捆內明顯發熱時,要及時翻堆,發酵至顏色均勻、煙葉發軟即可[24]。
從某些角度上講,雪茄煙葉的發酵是調制的延續,發酵過程中依然存在各種物質的分解轉化[25]。依據各種發酵方法的特點、優點和缺點,將其用于不同用途的煙葉發酵。堆積發酵法容易破壞煙葉完整性,降低煙葉的工業可用性。裝箱發酵法發酵出的煙葉完整性好,顏色均勻,所以,裝箱發酵法適合茄芯、茄套和茄衣的發酵。使用壓力發酵法可以發酵出Maduro煙葉。蒸汽發酵法可以用于發酵Maduro煙葉,也可以用于發酵刺激性大、雜氣重的煙葉,但是蒸汽發酵法成本較高、操作復雜。糊米發酵法是四川什邡地區獨有的發酵方法,歷史悠久、發酵技術完善,當地煙農多使用糊米發酵法發酵茄芯煙葉。紅米發酵法、醇味發酵法和人工加料發酵法的發酵目的是減少煙葉的青雜氣,提升煙氣質和煙氣量,使煙葉燃燒性更好。
[1]WIRTZ DH.雪茄圣經[M].冒頓頓,譯.南昌:江西科學技術出版社,2012:44-66.
[2]劉國順.煙草栽培學[M].北京:中國農業出版社,2003:294-299.
[3]李愛軍,秦艷青,代惠娟,等.國產雪茄煙葉科學發展芻議[J].中國煙草學報,2012,18(1):112-114.
[4]黃嘉礽.煙草工業手冊[M].北京:中國輕工業出版社,1999:72.
[5]王潔.海南茄衣采收成熟度及調制發酵技術研究 [D].鄭州:河南農業大學,2015.
[6]姚芳,莫嬌,王慧方,等.增施生石灰對海南茄衣生長發育及發酵后煙葉質量的影響[J].山西農業科學,2017,45(2):237-241.
[7]莫嬌,王慧方,杜佳,等.鎂肥用量對茄衣品質和燃燒性的影響[J].天津農業科學,2016,22(6):33-37.
[8]趙曉丹,史宏志,錢華,等.不同類型煙草常規化學成分與中性致香物質含量分析[J].華北農學報,2012,27(3):234-238.
[9]彭玉富,楊鐵釗,劉茂林,等.加速煙葉發酵的技術方法[J].河北農業科學,2009(2):62-64,66.
[10]韓富根.煙草化學[M].北京:中國農業出版社,2010:204.
[11]宮長榮.煙草調制學[M].北京:中國農業出版社,2009:252.
[12]王瑞新.煙草化學[M].北京:中國農業出版社,2009:179-180.
[13]張曉娟.雪茄外包皮煙人工發酵工藝及葉表微生物區系研究[D].鄭州:河南農業大學,2006.
[14]金敖熙.雪茄煙生產技術 [M].北京:輕工業出版社,1982:20-34.
[15]張寶振,李高震.中國煙草大辭典[M].北京:中國經濟出版社,1992:396.
[16]宋世旭,楊軍,夏立,等.雪茄煙葉堆積發酵方法:中國,CN201410242374.4[P].2014-08-27.
[17]于建軍,宮長榮.煙草原料初加工[M].北京:中國農業出版社,2009:225.
[18]ANWER BATI.雪茄鑒賞手冊[M].鄒小衛,譯.上海:上海科學技術出版社·香港萬里機構,2005:50.
[19]范靜苑,曲平治,李愛軍,等.Maduro茄衣煙葉的特點及制作工藝[J].安徽農業科學,2012,40(33):16353-16354,16382.
[20]林開創.什邡雪茄外包皮煙葉生產關鍵技術及其質量特色研究[D].鄭州:河南農業大學,2013.
[21]趙奕熹.糊米水發酵過程中晾曬煙葉的化學成分的研究[D].雅安:四川農業大學,2013.
[22]周錦龍,鮑穗,李凌.糊米制作工藝:中國,101700140[P]. 2010-05-15.
[23]吳修紅,劉志東,楊恩龍,等.女貞子中主要化學成分的提取工藝及質量控制研究進展[J].中醫藥學報,2014(5):101-103.
[24]周錦龍,湯珍瑤.雪茄煙發酵技術進展與展望 [J].農技服務,2009(11):119-120,127.
[25]王潔,曾代龍,符雷,等.晾曬煙葉發酵研究進展[J].河南農業科學,2014,43(4):1-4.
Research Advances in Fermentation M ethods of Cigar Tobacco Leaves
WANDejian,WUChuang,DU Jia,MO Jiao,YAOFang,SHIXiangdong
(College of Tobacco,Henan AgriculturalUniversity,National Tobacco Cultivation&Physiology &Biochemistry Research Base,Zhengzhou 450002,China)
Cigar tobacoo leaves need to be fermented after being picked and modulated.The research progress of accumulation fermentation,packing fermentation,pressure fermentation,steam fermentation,paste rice fermentation and other fermentation methods were reviewed.And the paper pointed out the operation steps,fermentation characteristics and precautions of several fermentation methods to provide reference for industrialcigar tobacoo leaves fermentation.
cigar tobacoo leaves;fermentation methods;advances
S572
:A
:1002-2481(2017)07-1211-04
10.3969/j.issn.1002-2481.2017.07.43
2017-03-01
中國煙草總公司資助項目(110201202013)
萬德建(1992-),男,河南新鄉人,在讀碩士,研究方向:煙草栽培生理。時向東為通信作者。