密集烘烤38 ℃和46 ℃不同穩溫時間對豫中上六片煙葉品質的影響

孟智勇，孫曉偉，劉 芳，張東峰，馬浩波，宋笑龍，宗勝杰，朱景偉，冀德紅，薛松格，李建華

（1.河南省農業科學院 煙草研究所/河南省煙葉色素調控及智能化烘烤創新型科技團隊，河南許昌 461000；2.河南省煙草公司 許昌市公司，河南 許昌 461000；3.許昌市煙草公司 建安分公司，河南 許昌 461000；4.三門峽市煙草公司 陜州區分公司，河南 三門峽 472100）

豫中上六片煙葉是在典型濃香型產區特定的生態條件下發育而成的煙株上部的高成熟度煙葉，具有香氣濃郁芬芳、吃味醇厚豐富、焦油量/煙堿較低、安全性高的特點，近年來受到河南中煙等工業企業的青睞，在高端卷煙品牌建設中發揮了重要作用［1-2］，具有較大的市場需求空間。目前，造成上部煙葉可用性差的根本原因主要是成熟不夠、烘烤不當［3］。有關上六片葉的成熟采收方面取得一定研究進展［1，4-6］，但有關烘烤工藝對豫中烤煙上六片葉烤后品質影響的研究相對較少。孟智勇等［7］研究認為，變黃階段38 ℃穩溫時間延長12 h，可改善豫中上六片葉烤后外觀質量和化學成分協調性，提高感官質量。同時相關研究表明，定色階段前期延長烘烤時間可有效提高上部煙葉外觀質量、提升化學成分協調性、改善感官評吸質量［8-10］。基于此，在烘烤的變黃階段38 ℃延長烘烤時間的基礎上增設定色階段46 ℃延長時間處理，研究不同烘烤工藝處理對豫中上六片葉外觀質量、主要化學成分、感官質量及中性致香物質含量的影響，進一步優化上六片葉烘烤工藝，為提高豫中上六片煙葉質量及工業可用性提供技術支撐。

1 材料和方法

1.1 試驗基本情況

烘烤試驗于2020 年9—10 月在河南省農業科學院煙草研究所烘烤基地開展。供試材料為中煙100標準成熟的上六片煙葉。試驗烘烤設備為國標密集烤房，裝煙容量為360 竿，每竿10 kg。上六片煙葉成熟采收標準：葉片呈黃白色，主脈全白發亮和側脈大部分（2/3 以上）發白，成熟斑明顯，絨毛脫落。

1.2 試驗設計

根據研究目的，在三段式烘烤工藝變黃和定色階段設計4 個工藝處理，進行密集烘烤試驗：T1，常規烘烤工藝，變黃階段38 ℃穩溫30 h，定色階段46 ℃穩溫10 h；T2，常規烘烤基礎上，定色階段46 ℃延長12 h；T3，常規烘烤基礎上，變黃階段38 ℃延長12 h；T4，常規烘烤基礎上，變黃階段38 ℃、定色階段46 ℃均延長12 h。各處理中除試驗設計的穩溫時間不同外，其他工藝參數均相同，且嚴格按三段式烘烤工藝進行。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 煙葉外觀質量評價 各初烤煙葉樣品出炕后進行回潮、平衡水分，由分級技師組成外觀質量評價小組依據《烤煙分級標準》（GB2635—1992）中的標準進行評價，評價指標包括成熟度、顏色、身份、結構、色度、油分、含青、掛灰雜色等外觀質量，并分別聞其嗅香。對9 個指標分別賦以30%、20%、10%、10%、10%、10%、5%、2.5%、2.5%的權重，計算各處理的分值。外觀質量得分標準具體見表1。

表1 煙葉外觀質量評價得分標準

1.3.2 主要化學成分分析 選取烤后上六片煙葉樣品2 kg，送河南農業大學進行煙葉主要化學成分化驗分析。

1.3.3 烤后煙葉感官質量評價 把各處理烘烤后的煙葉經過恒溫恒濕回潮、切絲、卷制，制成（900±15）mg/支、長度為85 mm/支的單料煙支。由河南中煙和煙草研究所評吸專家參照行業標準《煙草及煙草制品 感官評價方法》（YC/T 138—1998），對香氣質、香氣量、雜氣、濃度、勁頭、刺激性、余味、燃燒性和灰色9 個單項指標進行打分，然后取其平均值，采用專家咨詢法并借鑒相關研究方法，對9 個指標分別賦以25%、15%、12%、10%、10%、13%、10%、2.5%、2.5%的權重，計算各處理的評吸分值。

1.3.4 中性致香物質測定 采用同時蒸餾萃取裝置，以二氯甲烷為萃取溶劑，稱取煙樣2 g 于1 000 mL 圓底燒瓶中，加入9 g 氯化鈉，用電熱套加熱，在另一100 mL 燒瓶中加入45 mL 二氯甲烷，60 ℃水浴加熱，同時蒸餾萃取2 h。在二氯甲烷萃取物中加入10 g 無水硫酸鈉干燥，然后在50 ℃下旋轉蒸發濃縮至1 mL。將萃取液濃縮加入內標乙酸苯乙酯，進行氣相色譜/質譜（GC/MS）分析。

GC 條 件：DB-5 彈 性 石 英 毛細 管柱，60 m×0.25 mm×0.25 μm；進樣口溫度為280 ℃；分流比為20∶1，進樣量為1 μL；載氣為氦氣，恒流1 mL/min。程序升溫：初始溫度60 ℃（保留0.5 min），以5 ℃/min升溫至300 ℃（保留15 min）。MS 條件：傳輸線溫度為280 ℃；離子源溫度為230 ℃；電離方式為EI；電離電壓為70 eV；質量數為30～350 aum；溶劑延遲6 min。

2 結果與分析

2.1 不同處理對煙葉經濟性狀的影響

由圖1、2 可知，與T1（常規烘烤）處理相比，其他3 個處理上等煙占比和均價呈不同程度提高，以T4 處理表現最好。上等煙占比T4、T3、T2 處理分別較T1處理提高12.4、6.3、1.61 百分點，均價T4、T3、T2 處理分別較T1 處理提高1.92、0.38、0.15 元/kg。說明變黃階段和定色階段延長烘烤時間可有效提高煙葉經濟效益，以38 ℃和46 ℃均延長12 h 效果最為明顯。

圖1 不同處理對上等煙占比的影響

圖2 不同處理煙葉均價

2.2 不同處理對煙葉外觀質量的影響

由表2 可知，不同處理上部煙葉成熟度均為成熟，4 個處理外觀質量指標相比，T1 處理外觀顏色為橘黃、其他處理為深橘黃，T2 處理在結構、色度、嗅香3 個指標上表現優于對照（T1），T3、T4 處理在油分、結構、色度、嗅香4 個指標上表現優于對照（T1），T3、T4 處理在油分、結構、嗅香3 個指標上表現優于T2，綜合得分為T3=T4＞T2＞T1。說明變黃階段和定色階段延長烘烤時間可有效改善煙葉外觀油分、結構、色度、嗅香等質量指標，以38 ℃延長12 h 及38 ℃、46 ℃均延長12 h 效果較好。

表2 不同處理煙葉外觀質量

2.3 不同處理對煙葉主要化學成分的影響

由表3 可知，不同處理主要化學成分含量存在差異，無明顯變化規律，整體化學成分含量均較為適宜。總糖、還原糖、總氮及煙堿含量均以T4 處理最高，總糖含量以T3 處理最低，還原糖含量以T1 處理最低，總氮和煙堿含量均以T2 處理最低。從化學成分協調性來看，4個處理兩糖比相對較低，糖堿比、氮堿比均較適宜，與T1 相比，其他3 個處理兩糖比、糖堿比及氮堿比均有不同程度的提高。以上表明，變黃階段和定色階段延長烘烤時間可有效提高還原糖含量，改善煙葉化學成分協調性。

表3 不同處理對煙葉主要化學成分的影響

2.4 不同處理對煙葉感官評吸質量的影響

由表4 可看出，不同處理相比，均以T4 處理整體表現最好、總體評分最高，綜合得分排名為：T4＞T3＞T1＞T2。其中，T4 處理香氣質、香氣量、雜氣、刺激性、余味、燃燒性、灰色等指標表現好，綜合得分最高，為5.99 分；T3 處理香氣量、濃度、勁頭、余味等指標表現最好或較好，綜合得分較高，為5.96 分，略優于T1。說明變黃階段38 ℃延長時間可改善上部煙葉香氣量、濃度、勁頭、余味等指標，變黃階段38 ℃和定色階段46 ℃均延長時間可改善上部煙葉香氣質、香氣量、雜氣、刺激性、余味、燃燒性、灰色等指標，而定色階段46 ℃單獨延長時間使香氣質、香氣量等指標得分略有下降。

表4 不同處理煙葉感官評吸質量

2.5 不同處理對煙葉中性致香物質含量的影響

由表5 可知，烤后上部葉共計檢測出61 種中性致香物質。4 個處理中性致香物質總量表現為T4＞T3＞T2＞T1，其中中性致香物質總量T4、T3、T2 處理分別較T1 處理提高170.60%、154.78%、25.62%。質體色素類降解產物共計檢測出28 種成分，其中以大馬酮、異佛爾酮、香葉基丙酮、二氫獼猴桃內酯、3-羥基-β-大馬酮、芳樟醇、紫羅蘭酮、金合歡基丙酮、2-己烯醛、2-環己烯-1-醇、6-甲基-2-庚酮、（E，E）-2，4-庚二烯醛等12 種成分含量較高。4 個處理質體色素類降解產物表現為T4＞T3＞T2＞T1，質體色素類降解產物含量T4、T3、T2 處 理 分 別 較T1 處 理 提 高187.69%、161.34%、38.79%。棕色化反應產物類致香物質共計檢測出15 種成分，3 個延時處理均高于對照，以5-甲基-2（5H）-呋喃酮含量最高，2-乙酰呋喃、1H-吡咯-2-甲醛、3-甲基-2（5H）-呋喃酮、2-乙基-3-羥基-4H-吡南-4-酮、5-甲基-2-糠醇含量較高。4 個處理棕色化產物含量表現為T4＞T3＞T2＞T1，其中棕色化產物含量T4 處理較T1、T2、T3 處理分別提高165.17%、150.9%、5.75%。苯丙氨酸類降解產物包括苯甲醛、苯甲醇、苯乙醛、苯乙醇、3，4-二甲基苯甲醛、苯甲酸苯甲酯、苯乙酮等，對烤煙的香氣具有較大影響，尤其對果香、清香貢獻較大。4 個處理苯丙氨酸類降解產物含量表 現為T3＞T4＞T2＞T1，其中T3 處理較T4、T2、T1 處理分別提高16.95%、33.62%、96.04%。類西柏烷類致香物質是煙葉中重要的致香前體物，通過一定的降解途徑可形成多種醛、酮等致香物質。4 個處理類西柏烷產物含量差異較大，具體表現為T4＞T3＞T2＞T1，其 中T4、T3、T2 處 理 分 別 較T1 處 理 提 高329.82%、287.13%、89.77%。4 個處理其他中性致香物質含量表現為T3＞T4＞T2＞T1，其中T3、T4、T2 處理分別較T1 處理提高148.36%、132.14%、51.45%。以上說明，上部煙葉烘烤過程中變黃階段38 ℃及定色階段46 ℃單獨或均延長12 h，明顯增加了中性致香物質含量。

表5 不同處理煙葉中性致香物質含量 μg/g

3 結論與討論

相關研究表明，烘烤過程中變黃期時間延長能大幅降低葉綠素含量，提高變黃程度，煙葉內淀粉、色素以及蛋白質等大分子物質降解更加充分［11］，同時變黃時間較長，煙葉的失水速率較慢，煙葉內具有適宜水分可促進煙葉前體物質的轉化分解和煙葉致香成分的形成，有利于提高煙葉的香氣品質［12］。本研究結果表明，與常規烘烤工藝（T1）相比，變黃階段38 ℃延長12 h（T3），可提高烤后上部煙葉上等煙占比和均價，改善外觀油分、結構、色度、嗅香等質量指標，提高糖堿比、氮堿比，改善感官香氣量、雜氣、余味、燃燒性等質量指標，烤煙煙葉中性致香物質含量大幅增加154.78%，這與孟智勇等［7］的研究結果較為一致。

與常規烘烤工藝（T1）相比，定色階段46 ℃延長12 h（T2），在提高上部煙葉上等煙占比和均價、改善外觀質量、改善化學成分協調性等方面與許威等［13］的研究結果較為一致。定色階段46 ℃延長12 h（T2），烤后煙葉中性致香物質總量增加25.62%，但不利于感官質量改善，香氣質、香氣量指標略有下降。

段史江等［14］研究認為，干球溫度38 ℃、42 ℃、47 ℃時分別穩溫32、10、20 h，烤后煙葉色度更好，烤后煙葉香味風格有所提升、香氣質較好，這與本研究結果有相似之處。本研究結果表明，與常規烘烤工藝（T1）相比，變黃階段38 ℃和定色階段46 ℃均延長12 h（T4），可明顯提高上部煙葉上等煙占比和均價，改善外觀油分、結構、色度、嗅香等外觀質量指標，改善感官香氣質、香氣量、雜氣、刺激性、余味、燃燒性、灰色等感官評吸質量指標，烤后煙葉中性致香物質總量大幅增加170.60%。

綜上所述，豫中上六片煙葉在密集烘烤中應用T3 處理（38 ℃延長12 h）和T4 處理（38 ℃、46 ℃均延長12 h），烤后煙葉整體表現均較好，其中又以T4 處理（38 ℃、46 ℃均延長12 h）表現最好，烤后煙葉經濟效益增加、外觀質量提高、化學成分協調、中性致香物質總量大幅增加、感官評吸質量改善、典型濃香型風格彰顯。