仿紅茶調制工藝不同萎凋條件對煙葉調制結果的影響

李 彥，周東波，汪耀富，張惠林，趙冏炅，沈程文，劉鈺坤，戴林建

(1.湖南農業大學農學院，長沙 410128；2.湖南中煙工業有限責任公司，長沙 410007；3.長沙市煙草公司瀏陽市煙草分公司，湖南 瀏陽 410300)

【研究意義】影響煙葉品質的因素較多，如環境條件、種植技術、調制技術等[1-5]，其中，調制技術參數在煙葉品質形成、工業可用性方面有較大影響[6-7]，適合的調制技術參數可提高煙葉品質[8-9]。煙葉仿紅茶調制技術萎凋期與煙葉烘烤中變黃期作用類似，該時期是煙葉內生理生化變化最劇烈的時期，同時也是煙葉品質形成的關鍵時期[10-11]，合理的萎凋溫度與時間能夠調控煙葉中相關酶活性的強弱，從而控制煙葉內大分子物質的降解速度和降解程度，并控制煙葉細胞水平的脂膜破壞時間和程度，保障煙葉酶促反應的正常進行[12]。【前人研究進展】目前，國內外煙草研究工作者多集中于煙葉烘烤變黃期相關參數的研究，陳頤等[13]對密集烤箱烘烤煙葉變黃期溫度容差進行研究表明，變黃溫度在42～46 ℃容差范圍烤后煙葉可滿足工業可用性；鄭竹山等[14]對電熱密集烤箱煙葉變黃期濕度容差進行研究表明變黃期相對濕度在60%～80%烤后煙葉可滿足工業可用性；張本亞等[15]對煙葉變黃期穩溫時間進行研究探索出適合云煙105不同部位變黃期關鍵溫度點的穩溫時間。【本研究切入點】關于仿紅茶調制工藝合理萎凋溫度與時間的研究較少，一定程度上制約了該工藝方法的發展與應用，本研究借鑒常規烤煙生產調制技術，從紅茶調制工藝出發，以云煙87中部葉為試驗材料，通過設置不同萎凋溫度與萎凋時間，系統分析不同萎凋條件對煙葉化學成分含量、外觀質量與評吸質量的影響。【擬解決的關鍵問題】旨在為仿紅茶調制工藝萎凋條件的探索提供依據，進而初步探索一套以提升煙葉原料感官品質為目標的優質工藝體系，為煙草通過紅茶工藝進行調制提供初步理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗于2020年在湖南省中國煙草中南農業試驗站湖南農業大學耘園基地進行。供試烤煙品種為云煙87，取樣地點：湖南省瀏陽市永安鎮督正村；取樣條件：同一地塊、長勢均勻、施肥方案一致、田間管理措施相同、遠離道路、四周無遮掩、無病害；取樣部位：在代表性煙株中，取中部第9～11有效葉位；取樣成熟度：成熟。

6CWD-5萎凋槽、6CTH-6.0茶葉提香機、6CHFJ-5B紅茶發酵機購自浙江上洋機械股份有限公司；YL90S-4單相雙值電容電動機(揉捻機)購自上海東歡機電有限公司。

1.2 試驗設計

1.2.1 工藝流程 鮮煙葉→萎凋→揉捻→發酵→干燥。

為探究不同萎凋條件對調制結果的影響，統一設置揉捻、發酵、干燥條件。揉捻——2.0 kg/桶、1400 r/min，輕揉8 min、重揉5 min、輕揉7 min；發酵——將揉捻好的煙葉放入發酵框內，堆葉厚度5.0 cm左右，完成堆葉后布置2個氣孔，完成堆放后，將紗布打濕，平鋪于煙葉上方，將煙葉完全覆蓋，以保持發酵濕度，而后將發酵框放入38 ℃恒溫恒濕(濕度90%)發酵機內進行發酵。烘干——將發酵框內的煙葉取出，將成卷的煙葉展開，均勻的放置于干燥盤中，而后將干燥盤放入干燥機內進行干燥，采取兩段式干燥方法，在85.0 ℃下烘干35.0 min左右，煙葉基本干燥后取出，放置15.0 min左右，待溫度上升至105.0 ℃將干燥盤放入，提香10 min后取出樣品煙葉。

1.2.2 試驗處理及編號 本試驗采取雙因素試驗設計，根據萎凋試驗兩個主要影響因素，設置以下3個萎凋時間(A1:24 h,A2:36 h,48 h)、3個萎凋溫度(B1:35 ℃,B2:38 ℃,B3:41 ℃)，共9個處理。

本試驗分2個階段進行取樣，第一階段為萎凋完成后，各處理從萎凋槽中取出10片煙葉并去除主脈，放入烘箱中以60.0 ℃烘干，保存并標記，如表1；第二階段為調制完成后，各處理分別取1.0 kg保存并標記，如表2。試驗選取同一田塊中的煙草鮮葉樣品(CK)以及常規烤煙樣品C3F作為前后對照樣品。

表1 萎凋試驗處理

表2 萎凋試驗調制結果

1.3 測定項目及方法

1.3.1 化學成分測定 各處理取樣500 g用于常規化學成分檢測，檢測項目為總糖、還原糖、總堿、氯離子、鉀離子、總氮，由湖南中煙有限責任公司技術中心進行檢測，分別采用YC/T 159—2002、YC/T 217—2007、YC/T 162—2011、YC/T 161—2002、YC/T160—2002的方法測定水溶性總糖(還原糖)、鉀、氯、總氮、總堿。

1.3.2 感官質量評價 由湖南中煙有限責任公司技術中心7位具有煙草行業評吸資質的專家進行評吸。評吸指標包括香氣質、香氣量、刺激性、雜氣、余味，總分為90分。評吸評分方法借鑒“YC/T138—1998 煙草及煙草制品 感官評吸方法”進行設置，由于本工藝與常規烤煙香吃味不同，因此設置賦值方式，如表3。

1.4 統計分析方法

運用 Microsoft Excel 2019 對試驗數據進行初步處理并制表，采用 SPSS 25.0 軟件進行方差分析與相關性分析。

2 結果與分析

2.1 萎凋處理與調制產品常規化學指標

2.1.1 不同萎凋處理主要化學成分比較 由表4可知，各處理與對照樣品相比均發生了較大的變化，萎凋處理顯著提高了煙葉樣品總糖、還原糖、氯離子含量，而總堿、鉀離子、總氮反之；在不同萎凋條件下，隨溫度的提高，總糖、還原糖鉀離子含量呈上升趨勢，總堿、與總氮含量雖有顯著差異，但并無明顯規律；隨萎凋時間的增加，總糖、還原糖含量在相同溫度條件下呈上升趨勢，總氮、總堿含量反之，氯離子含量在41 ℃條件下隨時間的延長呈下降趨勢。

表4 不同萎凋條件煙葉常規化學成分

總糖含量隨萎凋溫度的提高呈上升趨勢，但上升幅度較小，還原糖含量顯著提升；氯離子含量在41 ℃條件下隨萎凋時間的延長而降低，且差異性顯著；鉀離子含量隨萎凋溫度的升高呈上升趨勢，且在DL-8處理時達到最大值；總氮含量無明顯變化趨勢，在DL-8處理時達到最大值，在DL-3處理時達到最小值。

由表5可知，萎凋時間與總糖含量呈顯著正相關，與總堿與總氮含量呈顯著負相關，與還原糖、氯離子、鉀離子含量無顯著相關關系；萎凋溫度與總糖、還原糖、鉀離子含量均呈極顯著正相關關系，與氯離子含量無顯著相關關系。

表5 不同萎凋條件與煙葉常規化學成分相關性

2.1.2 不同萎凋處理調制產品主要化學成分比較 由表6可知，隨著萎凋溫度的升高，各處理煙葉樣品總糖、還原糖、鉀離子含量呈上升趨勢，總堿、氯離子、總氮含量反之；糖堿比、氮堿比、鉀氯比均隨萎凋溫度呈上升趨勢；總堿、氯離子、總氮含量在相同溫度下隨時間變化趨勢不明顯，但隨著萎凋溫度的提高，含量降低，且同時在DJ-8處理達到最小值；鉀離子含量隨萎凋溫度的升高呈上升趨勢；與對照樣品相比，仿紅茶調制工藝樣品總糖與還原糖含量略低于對照樣品DJ-10，總堿含量在35、38 ℃條件下略高于對照樣品，在41 ℃條件下低于對照樣品；氯離子含量總體高于對照樣品；鉀離子含量在41 ℃條件下高于對照樣品，在35、38 ℃條件下與無明顯差異性；總氮含量與對照樣品相比無明顯差異性。

表6 不同萎凋條件調制后煙葉常規化學成分

由表7可知，萎凋時間對調制后煙葉樣品內主要化學成分影響較小，而萎凋溫度與調制后煙葉樣樣品總糖、還原糖、鉀離子、糖堿比、氮堿比、鉀氯比呈極顯著正相關，與總堿、氯離子、呈極顯著負相關；與總氮含量呈顯著負相關，根據以上分析結果可知，萎凋溫度對煙葉樣品內主要化學成分影響顯著。

表7 不同萎凋條件調制后煙葉常規化學指標皮爾森相關性

2.2 仿紅茶調制工藝煙絲樣品外觀質量

由于工藝方法不同，無法對仿紅茶調制工藝的煙葉樣品對照烤煙體系進行外觀質量評價，采取對煙絲外觀比較的方法進行直觀判斷。由圖1可知，試驗樣品與對照樣品外觀差距較大，直觀表現在煙絲顏色，實驗樣品煙絲煙葉偏咖啡色，紅棕色，對照樣品煙絲為黃色；對比不同萎凋條件，萎凋24 h時，煙絲青雜色較重，顏色灰暗(DJ-1、DJ-4、DJ-7)；萎凋36 h時，DJ-2樣品青雜色依舊較重，DJ-5、DJ-8樣品顏色青雜基本消除；萎凋48 h時，青雜基本消除，顏色鮮艷，但DJ-9顏色灰暗，不明亮，可能是由于萎凋過度造成的。

圖1 仿紅茶調制工藝萎凋試驗樣品煙絲外觀質量Fig.1 Appearance quality of cut tobacco in withering test of imitating black tea method

2.3 仿紅茶調制工藝煙葉樣品評吸評價

如表8 所示，萎凋溫度與萎凋時間對煙葉評吸結果影響較大，隨著萎凋溫度的上升煙葉的感官質量總體呈上升趨勢，主要表現為香氣質與香氣量增加，雜氣減少，刺激性減弱，余味各處理無明顯差異；隨萎凋時間的增加，各處理評吸結果呈上升趨勢，在35與38 ℃處理下，各項指標隨萎凋時間呈上升趨勢，在41 ℃處理下，評吸評分呈先上升后下降的趨勢，但下降幅度較小；不同處理比較，總體以41 ℃處理評分最高，DJ-8處理評分達到最大值。

表8 不同萎凋條件調制樣品評吸結果

續表8 Continued table 8

由表9可知，萎凋時間與香氣質，刺激性和評吸總分呈顯著正相關，與雜氣呈極顯著正相關；萎凋溫度與各項指標均呈極顯著正相關，說明萎凋溫度與萎凋時間對感官質量有顯著影響。

表9 評吸結果與萎凋條件相關性

3 討 論

煙葉在萎凋過程中，內部生理生化反應劇烈[16]，伴隨著大部分物質降解以及小分子香氣物質的產生[17]，萎凋溫度過高，葉內質體色素、淀粉等內含物分解轉化不充分，從而導致煙葉出現變黃不充分，造成煙絲青痕，青雜氣較重等現象；萎凋溫度過低可能會造成煙葉內物質消耗過度，影響調制后煙葉感官質量[18]，萎凋溫度主要調控煙葉內物質反應速率，而萎凋時間主要調控反應進程，在合適的時間點終止萎凋進程，可充分保留煙葉在萎凋期形成的優良內在品質，更有利于接下來調制工作的進行與煙葉感官質量的最終成型。萎凋條件互相作用，是煙葉仿紅茶調制的關鍵步驟之一，因此，適宜的萎凋溫度與萎凋時間是獲得較好調制結果的前提。

就不同萎凋條件對對鮮葉內主要化學成分的影響來看，煙葉在萎凋完成后就已形成與調制后煙葉相近的化學成分含量，平衡的化學成分是煙葉感官質量的基礎[19]，在萎凋期煙葉內大分子物質的代謝及香氣前體物質已基本形成，在合理溫度范圍內，溫度升高有利于煙葉內兩糖含量與鉀離子含量的積累；萎凋38與41 ℃總糖含量無顯著差異性，但還原糖含量差異顯著，說明提高萎凋溫度有利于還原糖含量的提高；在合理時間范圍內，適當延長萎凋時間有利于煙堿與總氮含量的降低；變黃期是煙葉烘烤過程中的重要一步，從目前地試驗結果可知，仿紅茶調制工藝萎凋期主要作用與煙葉烘烤變黃期類似。煙葉內在化學成分是衡量煙葉品質的關鍵指標[20]，就不同萎凋條件對調制后煙葉主要化學成分的影響來看，不同處理煙葉樣品內在化學成分含量差異明顯，萎凋溫度對調制結果影響較大，總體表現為總糖、還原糖、鉀離子與萎凋溫度呈極顯著正相關，總堿、氯離子含量與萎凋溫度呈極顯著負相關；萎凋時間對煙葉內化學指標影響不明顯，這可能是由于時間梯度較小，時間點設置較少造成的；對烤煙來說，還原糖和煙堿是影響煙葉香吃味的主要化學成分，是衡量其吸味和刺激性的重要指標[21]，李東亮等[22]研究表明，糖堿比含量在一定程度上反映煙葉化學成分協調性和煙氣酸堿平衡度，李肅等[23]研究發現，在一定范圍內隨糖堿比的增大，煙葉的香氣質、香氣量、余味、雜氣、刺激性等指標評吸得分均呈現升高趨勢；鉀離子含量是決定煙葉品質的關鍵因素，它是煙葉燃燒的助燃劑，能夠顯著改善煙葉的燃燒性，提升煙葉的香氣、吃味及品質[24]。雖然氯離子含量與萎凋溫度呈極顯著負相關，但對比烤煙樣品來看，仿紅茶調制工藝煙葉樣本氯離子含量總體較高，說明該工藝方法可在一定范圍內提高煙葉氯離子含量，隨萎凋溫度的上升，氯離子含量降低，但仍高于烤煙樣品，湖南煙區氯離子含量偏低，適宜的氯離子含量對評吸質量指標有積極影響[25]。外觀質量是評價煙葉的一個重要指標，也是煙葉評吸結果的直觀反映[26]，由于仿紅茶調制工藝與常規烘烤煙葉外觀質量差距較大，不能采用常規烤煙外觀質量評價體系，所以對煙絲顏色進行直觀判斷，從結果可看出，可從煙絲外觀判斷煙葉萎凋程度，萎凋時間較短顏色易出現青痕，DJ-3、DJ-5、DJ-6、DJ-8煙絲外觀質量差距較小；在一定萎凋溫度與時間范圍內，萎凋溫度較低，適當延長萎凋時間也可達到相應的萎凋效果如DJ-3，萎凋溫度較高，萎凋時間過長可能會使煙葉萎凋過度如DJ-9，從煙絲外觀來看DJ-3、DJ-5、DJ-6、DJ-8處理萎凋程度較好。

評吸是評價煙葉可用性的最直接方法[27]，研究結果顯示，萎凋溫度41 ℃評分最高，評吸得分最高為DJ-8處理。綜合分析來看，萎凋階段以萎凋溫度41 ℃，萎凋時間36、48 h較好，調制完成后煙葉內主要化學成分含量以萎凋溫度41 ℃較均衡，煙絲外觀質量以DJ-3、DJ-5、DJ-6、DJ-8萎凋程度較好，評吸結果以DJ-8評分最高，這是由于在該條件下，煙葉中糖類及蛋白質等大分子可被大部分水解酶進行充分的降解轉化，生成大量小分子物質如氨基酸、單糖等致香前體物質，從而使調制后煙葉化學成分更加協調；另一方面，有利于煙葉內質體色素的降解與轉化，使煙絲減少青痕。總的來說，煙葉最終品質的形成受萎凋溫度與萎凋時間影響較大。

4 結 論

在仿紅茶調制工藝萎凋階段，煙葉質量與萎凋條件密切相關，本研究得出在萎凋溫度41 ℃，萎凋時間36 h時煙葉內在化學成分更協調，煙絲外觀質量較好，評吸得分最高。通過試驗得出在一定范圍內萎凋條件與煙葉主要化學成分的相關關系，可通過調整工藝參數進而影響煙葉品質，對煙葉仿紅茶調制工藝的探索與應用提供重要參考。