堆積發酵時間對五指山茄衣煙葉品質的影響

張銳新　蘇謙　楊昌鶴　陳芳

摘要：為探索海南茄衣品種煙葉適宜于工業生產的堆積發酵時間，從海南五指山市雪茄研究基地H-382品種中挑選晾制好的茄衣煙葉作為供試材料，研究堆積發酵過程中茄衣煙葉外觀質量、常規化學成分、中性致香物質的變化。結果表明，堆積發酵18 d時，類胡蘿卜素類降解產物和新植二烯含量最高;堆積發酵24 d時，氮堿比值最接近1，苯丙氨酸類致香物質、類西柏烷類降解產物及茄衣中性致香物質（新植二烯除外）含量最高;堆積發酵30 d時，茄衣外觀質量評價得分最高，棕色化反應產物含量最高，鉀氯比值最高。綜合來看，堆積發酵30 d左右較為合適，能夠使海南茄衣煙葉更有利于工業運用。

關鍵詞：堆積發酵;海南;茄衣煙葉;品質;外觀質量

中圖分類號：S572.092文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2020）04-0057-05

Abstract In order to explore the suitable stacking fermentation time for industrial production of Hainan cigar wrapper varieties， the air-dried cigar wrapper leaves of H-382 variety were selected from the Wuzhishan Cigar Research Base of Hainan as test materials. The changes of appearance quality， conventional chemical components and neutral aroma-producing substances of cigar leaves during stacking fermentation were studied. The results showed that the contents of carotenoid degradation products and neophytadiene were the highest after 18 days of stacking fermentation. The ratio of nitrogen to alkali was the closest to 1 after 24 days of stacking fermentation， and the contents of phenylalanine aromatic substances，?cephalane-like degradation products and neutral aromatic substances （except neophytadiene） of cigar wrapper were the highest. After 30 days of stacking fermentation， the evaluation score of cigar wrapper appearance quality， the content of browning reaction products and the ratio of potassium to chlorine were the highest. In conclusion， 30 days of stacking fermentation was more suitable， which could make Hainan cigar wrapper tobacco more conducive to industrial application.

Keywords Stacking fermentation; Hainan; Cigar wrapper tobacco; Quality; Appearance quality

精美的茄衣彰顯著一支雪茄的檔次和品質[1]。高檔雪茄對于茄衣煙葉的使用都十分考究[2]。茄衣的顏色均勻度、彈性強弱、完整度、葉脈走向、身份厚薄及其與茄芯的配伍性等都是重要的考量標準[3-5]。雪茄煙葉的調制條件相比烤煙溫和，調制結束時煙葉中仍存有一定量的活性酶和微生物[6]。進行發酵就可以有效利用煙葉中的活性酶及微生物，從而對煙葉的顏色、身份、燃燒性、雜氣、香氣等品質指標進行改善[7]。

目前國內外發酵雪茄煙葉主要采用堆積發酵法，它是改善煙葉外觀質量、內在品質及工業可用性的重要手段[8-10]。經比較發現海南島的緯度與古巴相差不大，氣候環境對于生產雪茄煙來說較為適合，有著生產優質雪茄煙葉的巨大潛力，是我國未來雪茄煙生產的重要產地之一[11]。目前關于海南雪茄茄衣煙葉的研究大多集中在大田生產、煙葉調制或人工發酵方面，而有關適用于工業堆積發酵的研究鮮有報道[12-14]。故本試驗以海南省五指山市主栽茄衣品種H-382為材料，研究其堆積發酵過程中煙葉外觀質量、常規化學成分、中性致香物質等的變化，探索發酵時間對雪茄煙葉品質的影響，旨在為合理發酵海南雪茄茄衣提供技術參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為2017年海南省五指山市雪茄基地的H-382茄衣品種煙葉。

1.2 試驗設計及方法

供試煙葉堆積發酵在海南省五指山市雪茄發酵室進行。2017年6月將茄衣煙葉堆積放入發酵室。煙葉含水率為（24±1）%，發酵室環境濕度為（65±5）%，平均溫度為28℃。將所選茄衣煙葉成捆碼成直排，疊放在碼垛盤做的平臺上，其上蓋硬紙板以形成光滑平面（3 m×4 m），共放4 000 kg，垛頂用塑料薄膜遮蓋。搭建煙垛時放置兩根管子，第一根應置于垛內1/3高度處，第二根置于垛內2/3高度處，用于放置溫度計。發酵處理過程中，溫度每天穩步升高2～3℃，尤其是在發酵初期，煙垛最高溫度達到45℃時翻垛。翻垛時輕輕抖動把煙，使煙葉間進入新鮮空氣，并釋放部分水分。發酵0 d時取樣1次，之后每隔6 d取樣1次，試驗周期36 d，共取樣7次，一次取樣1 kg煙葉。部分煙葉用于外觀質量評價，剩余樣品-20℃冷藏。樣品全部取完后對煙葉進行化學分析。

1.3 樣品品質評價與測定

1.3.1 外觀質量評價從煙葉顏色、成熟度、組織結構、身份、油分5個方面對茄衣發酵時的外觀品質進行評價。參照烤煙外觀品質分析方法[15，16]，將茄衣外觀品質指標量化為分值，滿分10分，具體評定標準見表1。

1.3.2 常規化學成分煙堿按YC/T 160—2002、總氮按YC/T 161—2002、水溶性糖按YC/T 159—2002、鉀按YC/T 217—2002、氯按YC/T 218—2002的方法檢測[17]。

1.3.3 中性致香成分含量采用水蒸氣蒸餾-二氯甲烷溶劑萃取法提取，用美國HP5890—5972氣質聯用儀對煙葉樣品中性致香物質進行分析[18]。

1.4 數據處理

采用Microsoft Excel作圖，SPSS 17.0軟件進行數據統計分析。

2 結果與分析

2.1 發酵過程中茄衣外觀質量的變化

由表2可知，在整個發酵過程中海南雪茄煙葉顏色整體呈加深趨勢，其中6～12 d顏色加深最為迅速，12～30 d顏色加深速度減緩，30 d之后顏色變化不明顯。成熟度整體逐漸增加，其中0～6 d變化不明顯，6～18 d成熟度增速逐漸加快，18～30 d增速漸緩，30 d后變化不明顯。組織結構逐漸疏松，其中0～6 d疏松程度變化不明顯，6～36 d疏松速度隨發酵天數增加逐漸加快。身份分值隨發酵天數增加呈先升高后降低趨勢，0～12 d身份變化不明顯，12 d后身份變薄速度加快，最佳身份值應在18～24 d之間。油分隨發酵天數增加呈增加趨勢，0～12 d增速漸快，12～24 d增速漸小，24～36 d變化不明顯。可見，發酵天數為30 d時，茄衣外觀質量總分最高。

2.2 發酵時間對茄衣煙葉常規化學成分的影響

從圖1中可以看出，茄衣煙葉總糖、還原糖含量整體都偏低。在整個發酵過程中茄衣煙葉的總糖含量先增加后減少，總體呈下降趨勢，其中0～12 d總糖含量隨發酵天數增加而升高，12～36 d則隨發酵天數增加而降低且降速隨發酵時間延長逐漸減小。還原糖含量則在整個發酵過程中變化不明顯。

有研究表明，氮堿比接近1時最為合適，若大于1且逐漸接近2，則煙葉香氣濃度降低，香味不足;比值低于1時，香味漸濃，但刺激性隨比值減小而增加[19]。由圖2可知，茄衣煙葉總氮含量隨發酵天數增加逐漸減少;煙堿含量在發酵過程中有波動但發酵前后變化不明顯;氮堿比發酵過程中上下波動，整體呈下降趨勢，24 d后變化不明顯且比值較其它時間更接近于1。

鉀含量豐富的煙葉光澤好，燃燒性好，產生焦油量少;氯含量過高則易出現絕火，雜氣重，灰質硬等現象[19]。雪茄全部由茄衣煙葉卷制而成，不添加助燃劑等物質，對煙葉本身的燃燒性要求較高，故鉀氯比對其品質有著重要影響。

由圖3可知，隨發酵天數增加，鉀含量呈先增加后減少再增加趨勢，氯含量呈先增加后減少趨勢，鉀氯比則呈先減小后增加趨勢。發酵30 d時，鉀氯比值最高，之后三者變化不明顯，趨于穩定。

2.3 不同發酵時間茄衣煙葉中性致香成分的變化

通過對苯丙氨酸類、棕色化產物類、類西柏烷類、胡蘿卜素類4類香氣前提物質的分類，可研究茄衣煙葉堆積發酵過程中中性致香物質含量的變化[20]。苯丙氨酸類轉化產物主要能使煙氣中的花香、果香更加突出[20]。由圖4可知，苯丙氨酸類致香物質含量0～6 d有所下降，之后隨發酵時間延長整體呈先增加后減少趨勢且增速較為均勻，30 d后變化不明顯。說明堆積發酵過程中苯丙氨酸類致香物質含量在發酵24 d時達到最高。

棕色化反應產物中含有許多使人愉悅的香氣，對吸食時的吃味影響重大，有利于可可味香氣的形成[20]。由圖4可知，棕色化反應產物含量0～30?d內隨發酵時間延長而增加，其中0～6 d增加緩慢，6～30 d則呈現較為均勻的上漲趨勢，30 d后則開始下降。可見，堆積發酵過程中棕色化反應產物含量在發酵30 d時達到最高。

類西柏烷類降解產物通常主要是氧化異佛爾酮和茄酮，茄酮占主要地位，賦予煙葉某種特殊香味。由圖4可知，類西柏烷類致香物質含量0～24 d內隨發酵時間延長而增加，其中0～6 d增加緩慢，6～12 d增速最快，之后增速逐漸減小;24 d后開始下降，30 d后明顯下降。說明堆積發酵過程中類西柏烷類致香物質含量在發酵24 d時達到最高。

類胡蘿卜素類降解產物對煙葉品質形成有著重要作用[20]。由圖4可知，類胡蘿卜素類致香物質含量0～18 d內隨發酵時間延長而增加，18～36 d隨發酵天數增加含量下降且降速逐漸加快。可見，堆積發酵過程中類胡蘿卜素類致香物質含量在發酵18 d時達到最高。

從圖5看出，中性致香成分總量（新植二烯除外）0～24 d隨發酵天數增加而增加，24 d后開始下降，30 d后降速加快。新植二烯可增加煙氣的香吃味，進入煙氣時具有醇和香氣及減少刺激的作用。其含量0～18 d隨發酵天數增加而增加且6～12 d增速最快，18 d后含量開始下降，24 d后降速加快。后期的降低可能與其進一步降解轉化為其它低分子的香氣成分有關。由此看出，中性致香成分總量（新植二烯除外）在發酵24 d左右達到最高，新植二烯在18 d左右達到最高。

3 討論

本試驗中，堆積發酵結束時外觀質量指標除身份繼續變薄、組織結構繼續變疏松外，其余指標均穩定在某一分值。常規化學成分中，茄衣煙葉總糖、還原糖含量相比烤煙整體偏低，可能主要是由煙葉晾制過程較長且晾制階段大量消耗總糖、還原糖導致;總糖含量呈先增后降趨勢主要原因為：堆積發酵前期微生物對總糖消耗量低于淀粉降解的生成量，后期隨生成量的減少與消耗量的增加而下降。總氮含量隨發酵時間延長呈下降趨勢，煙堿含量變化趨勢不明顯，可能是由于堆積發酵過程中蛋白質降解速度較快、煙堿與干物質降解速率較為接近所致。鉀氯比在發酵后期趨于穩定，可能是由于茄衣煙葉質地較薄、發酵后期前提物質逐漸減少、相關反應逐漸減緩所造成。中性致香成分中，苯丙氨酸轉化產物含量先略降低后升高再降低，其前期降低可能是由于干物質消耗和轉化產物進一步分解轉化所致;后期香氣物質普遍減少主要是由于香氣前提物質的減少以及較高發酵溫度導致香氣揮發。同時，還需進一步研究堆積發酵過程中茄衣感官質量的變化，主要針對茄衣雜氣種類、大小和香氣風格等來探究不同堆積發酵時間茄衣的適用性。

4 結論

通常雪茄的香氣主要由茄芯提供，精美的外觀及燃燒時灰色的美觀則主要依賴茄衣煙葉[21]。茄衣燃燒性不好會導致吸食雪茄時進氧量的降低，從而影響整支雪茄的燃燒。所以茄衣主要提倡外觀質量與燃燒性，沒有明顯雜氣即可，香味物質略低可以接受。本研究結果表明，堆積發酵18 d時，類胡蘿卜素類降解產物和新植二烯含量最高;堆積發酵24 d時，氮堿比值最接近1，苯丙氨酸類致香物質、類西柏烷類降解產物及茄衣中性致香物質（新植二烯除外）含量最高;堆積發酵30 d時，茄衣外觀質量評價得分最高，棕色化反應產物含量最高，鉀氯比值最高。結合茄衣要求，綜合比較海南省五指山市H-382品種茄衣煙葉的外觀特征、常規化學成分及中性致香物質評價結果，堆積發酵30 d左右可使海南茄衣煙葉更有利于工業運用，繼續延長堆積發酵時間則不利于茄衣品質提升。

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