密集烤房與普通烤房烤后上部煙葉香氣品質(zhì)分析

周芳芳等

摘要：為了挖掘不同類型烤房優(yōu)勢，并為密集烤房及其配套烘烤工藝的發(fā)展和優(yōu)化提供依據(jù)，以煙草品種K326上部煙葉為材料，對比分析了普通烤房、密集烤房四棚和密集烤房三棚烤后上部煙葉致香物質(zhì)含量及其感官評吸質(zhì)量。結(jié)果表明，密集烤房四棚和普通烤房烤后上部煙葉的致香物質(zhì)總量、質(zhì)體色素降解產(chǎn)物含量及苯丙氨酸類致香物質(zhì)含量極顯著或顯著高于密集烤房三棚，二者間則無顯著性差異。美拉德反應(yīng)產(chǎn)物和類西柏烷類致香物質(zhì)在3種處理中積累量無顯著差異。感官評吸結(jié)果以密集烤房四棚最好，表現(xiàn)為香氣量較充足，香氣質(zhì)較細(xì)膩，余味較舒適干凈，整體使用價值高；其次為普通烤房，密集烤房三棚較差。可見，密集烤房四棚烤后上部煙葉香氣質(zhì)量、感官評吸質(zhì)量與普通烤房差異較小，能夠?qū)崿F(xiàn)與普通烤房相近的香氣質(zhì)量和感官評吸質(zhì)量，為密集烤房的推廣奠定了良好的理論基礎(chǔ)。密集烤房三棚烤后上部煙葉的整體質(zhì)量較差，有待在深入研究普通烤房和密集烤房四棚烘烤機(jī)理的基礎(chǔ)上，優(yōu)化其烘烤工藝及配套設(shè)備。

關(guān)鍵詞：密集烤房；普通烤房；烤煙；香氣質(zhì)量；評吸質(zhì)量

中圖分類號： TS41+1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號：1002-1302（2014）03-0229-05

煙草上部葉約占單株產(chǎn)量的40%，對烤煙總體質(zhì)量和產(chǎn)量均有很大影響，在煙葉原料生產(chǎn)中占有重要地位[1-2]，且質(zhì)量上乘的上部煙葉在現(xiàn)代混合型卷煙和低焦油烤煙型卷煙葉組配方中起著主導(dǎo)作用，對卷煙香味及其風(fēng)格的形成至關(guān)重要[3-4]。烘烤調(diào)制是改善上部葉香氣質(zhì)量并提高其可用性的重要措施之一。煙葉主要化學(xué)成分是煙葉品質(zhì)鑒定的重要指標(biāo)，是決定質(zhì)量和風(fēng)格特色的物質(zhì)基礎(chǔ)，烘烤操作對各種化學(xué)成分、香氣物質(zhì)及吸食品質(zhì)的形成起著至關(guān)重要的作用，如烤房類型、裝煙方式、裝煙量及烘烤工藝等均對烤煙品質(zhì)的形成有較大影響[5]。研究表明不同類型烤房中原煙外觀質(zhì)量以密集烤房和散葉烤房最好，物理特性以密集烤房優(yōu)于氣流上升烤房，而且不同類型烤房對煙葉中堿性致香成分、中性致香成分、致香物質(zhì)總量等均有較大影響[6-9]。近年來，密集烤房因具有操作簡便、裝煙量大、省工及節(jié)能等優(yōu)點在我國一些主產(chǎn)煙區(qū)逐漸推廣，大量科學(xué)工作者對其烘烤機(jī)制、烘烤工藝等進(jìn)行了研究，并與普通烤房進(jìn)行了對比分析[2-3，10-11]，但目前這些研究多集中在烤房特點、勞動強(qiáng)度、耗能成本、煙葉等級結(jié)構(gòu)及烘烤性能等方面，對密集烤房和普通烤房中上部煙葉致香物質(zhì)前體物含量和致香物質(zhì)降解產(chǎn)物含量變化的研究還鮮見報道。因此，本研究通過對比普通烤房和密集烤房烤后上部煙葉香氣物質(zhì)含量及吸食品質(zhì)來揭示普通烤房和密集烤房的優(yōu)缺點，為密集烤房的進(jìn)一步優(yōu)化提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料與儀器

煙草品種為K326，以上部葉（11～12位葉）為試驗材料。煙葉成熟時按照葉位單葉采收。主要分析設(shè)備為Agilent GC6890N/MS5975I氣質(zhì)聯(lián)用分析儀（美國安捷倫公司產(chǎn)品）。

1.2 試驗設(shè)計

試驗于2012年在云南省昆明市石林彝族自治縣云煙印象莊園進(jìn)行。試驗田土壤為紅壤，肥力中等，供試煙草于5月10日移栽，田間管理按優(yōu)質(zhì)烤煙栽培生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行。按成熟標(biāo)準(zhǔn)采收煙葉后，挑選成熟度、大小基本一致的葉片，按每竿130片綁竿標(biāo)記，密集烤房（三棚）分別掛置在烤房底層、中層、上層距離裝煙室門口各2、4、6 m處，每層6竿；密集烤房（四棚）分別掛置在烤房每一層距離裝煙室門口各2、4、6 m 處，每層6竿；普通烤房分別掛置在烤房每一層距離裝煙室門口2 m處，每層4竿。各處理煙葉采自同一地塊，并在同一天內(nèi)完成采收、編煙、裝炕與開烤。

試驗共設(shè)3個處理，T1：普通烤房；T2：密集烤房四棚；T3：密集烤房三棚。各類型烤房規(guī)格參數(shù)，密集烤房三棚：氣流下降式，裝煙室規(guī)格8 m×2.7 m×3.2 m，2路3棚，底棚高度110 cm（距離地面），頂棚高度260 cm（距離地面），棚距 75 cm；密集烤房四棚：氣流下降式，裝煙室規(guī)格8 m×2.7 m×3.2 m，2路4棚，底棚高度110 cm（距離地面），頂棚高度290 cm（距離地面），棚距60 cm；普通烤房：氣流自然上升式，裝煙室規(guī)格2.7 m×2.7 m，2路5棚，底棚高度180 cm（距離地面），頂棚高度480 cm（距離地面），棚距75 cm。

各處理烘烤工藝均嚴(yán)格按三段式烘烤工藝進(jìn)行?；爻焙蟀次墨I(xiàn)[12]中的方法對標(biāo)記煙葉進(jìn)行分級，取C3F（中橘三） 2.0 kg，各處理3次重復(fù)；每份樣品混勻后，將每片煙葉去除葉尖和葉基部各1/3部分后沿主脈一分為二，一半煙葉除去主葉脈后測其致香物質(zhì)；另一半煙葉切絲混勻卷煙作為評吸樣品。

1.3 致香物質(zhì)的提取及分析

致香物質(zhì)的樣品處理與GC/MS分析條件參考文獻(xiàn)[13]中方法，其中內(nèi)標(biāo)化合物采用萘。

1.4 煙葉評吸鑒定

將各處理煙葉切絲后卷制成長70 mm、圓周27.5 mm的煙支，經(jīng)過挑選、平衡水分后，由紅云紅河煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司、云南瑞升煙草技術(shù)（集團(tuán)）有限公司組織評吸專家以 YC/T 138—1998《煙草及煙草制品 感官評價方法》為基礎(chǔ)，按單料煙標(biāo)度值標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一進(jìn)行感官質(zhì)量評吸鑒定，并采用9分制標(biāo)準(zhǔn)打分，香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、濃度、刺激性、余味、燃燒性、灰色、使用價值的滿分均為9分，勁頭以文字描述，不計得分。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)處理；采用SPSS 17.0進(jìn)行統(tǒng)計分析和方差分析；采用LSD法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 密集烤房與普通烤房烤后煙葉質(zhì)體色素降解產(chǎn)物含量的比較

質(zhì)體色素降解產(chǎn)物與煙葉的香氣、色澤及質(zhì)量密切相關(guān)，是影響烤煙品質(zhì)的重要潛香型物質(zhì)之一[14]，烤房類型則對烤后煙葉的總氮、蛋白質(zhì)、煙堿及香氣物質(zhì)含量均有較大的影響[15]。本研究結(jié)果表明，不同類型烤房烤后煙葉質(zhì)體色素降解產(chǎn)物含量不同，其中新植二烯、葉綠素降解產(chǎn)物及質(zhì)體色素降解產(chǎn)物總量在不同類型烤房中存在顯著或極顯著差異（P<005），其他質(zhì)體色素降解產(chǎn)物含量在3個處理間無顯著性差異（P>0.05）。新植二烯、葉綠素降解產(chǎn)物及質(zhì)體色素降解產(chǎn)物總量均表現(xiàn)為T2>T1>T3，T1和T2處理極顯著高于T3處理（P<0.01），T1和T2處理間則無顯著性差異（P>005）。T1和T2處理中新植二烯含量分別較T3處理提高了18.17%、28.96%，葉綠素降解產(chǎn)物含量分別較T3處理提高了17.99%、28.61%，質(zhì)體色素降解產(chǎn)物含量分別較T3處理提高了16.44%、26.81%。由此可知，普通烤房和密集烤房烤后上部煙葉質(zhì)體色素降解產(chǎn)物含量不同，且表現(xiàn)為普通烤房和密集烤房四棚有利于上部葉中質(zhì)體色素降解產(chǎn)物含量的積累，密集烤房三棚則不利于上部葉中質(zhì)體色素降解產(chǎn)物含量的積累（表1）。endprint

2.2 密集烤房與普通烤房烤后煙葉苯丙氨酸類致香物質(zhì)含量的比較

由表2可知，苯丙氨酸類致香物質(zhì)中除吲哚、苯丙氨酸類致香物質(zhì)總量外，3種處理均無顯著性差異（P>0.05）。吲哚含量在3個處理間表現(xiàn)為T1>T2>T3，T1和T2處理顯著高于T3處理（P<0.05），分別較T3處理提高了71.28%、6789%，T1和T2之間無顯著性差異。苯丙氨酸類致香物質(zhì)總量在3個處理間表現(xiàn)為T1>T2>T3，即T1處理中苯丙氨酸類致香物質(zhì)含量顯著高于T2和T3處理，分別較T2、T3處理提高了25.50%和35.03%?？梢?，普通烤房更有利于上部葉中苯丙氨酸類致香物質(zhì)含量的形成和積累，密集烤房三棚和密集烤房四棚則不利于苯丙氨酸類致香物質(zhì)含量積累。

2.3 密集烤房與普通烤房烤后煙葉美拉德反應(yīng)產(chǎn)物含量的比較

美拉德反應(yīng)產(chǎn)物對煙葉香氣質(zhì)、量、型的形成具有重要貢獻(xiàn)。由表3可知，不同類型烤房烤后上部煙葉中美拉德反應(yīng)產(chǎn)物含量不同，但除糠酸外，其他物質(zhì)含量在3個處理間均無顯著性差異（P>0.05）?？匪岷勘憩F(xiàn)為T3處理顯著高于T1和T2處理（P<0.05），T1和T2處理間無顯著性差異。美拉德反應(yīng)產(chǎn)物總量表現(xiàn)為T3>T1>T2，但無顯著性差異。綜上所述，烤房類型對上部煙葉美拉德反應(yīng)產(chǎn)物含量的積累影響較小，即密集烤房的美拉德反應(yīng)產(chǎn)物含量與普通烤房烤后煙葉無顯著性差異。

2.4 密集烤房與普通烤房烤后煙葉類西柏烷類致香物質(zhì)含量的比較

由表4可知，類西柏烷類降解產(chǎn)物除降茄二酮外，其他指標(biāo)在不同處理均無顯著性差異，其類西柏烷類致香物質(zhì)總量也無顯著性差異。降茄二酮含量表現(xiàn)為T1>T2>T3，且T1和T2顯著高于T3（P<0.05），但T1和T2之間無顯著性差異。由此可見，類西柏烷類致香物質(zhì)含量在3種處理中無顯著性差異（P>0.05），密集烤房三棚和密集烤房四棚均能夠?qū)崿F(xiàn)普通烤房中相同的類西柏烷類致香物質(zhì)指標(biāo)。

2.5 密集烤房與普通烤房烤后煙葉其他致香物質(zhì)和致香物質(zhì)總量的比較

其他致香物質(zhì)含量分析結(jié)果（表5）表明，3-羥基-2-丁酮、丁內(nèi)酯、3-甲基-1-丁醇、其他類致香物質(zhì)含量及致香物質(zhì)總量在3個處理中均存在顯著性差異。3-羥基-2-丁酮、丁內(nèi)酯及其他類致香物質(zhì)含量均表現(xiàn)為T3處理含量最高，顯著高于其他處理（P<0.05）。3-甲基-1-丁醇含量表現(xiàn)為T1>T2>T3，T1含量顯著高于T3，與T2處理無顯著差異；但總致香物質(zhì)總量在3個處理間表現(xiàn)為T2>T1>T3，T2處理極顯著高于T3處理，較T3處理提高了20.86%，與T1處理無顯著性差異。綜上所述，密集烤房四棚烤后煙葉中致香物質(zhì)總量與普通烤房無顯著性差異，極顯著高于密集烤房三棚，從節(jié)能增效、提高烘烤效率及不降低煙葉質(zhì)量等方面考慮，密集烤房四棚烤后上部葉可用性較高。

2.6 密集烤房與普通烤房烤后煙葉感官評吸質(zhì)量的比較

從表6可以看出，T1和T2處理的香氣質(zhì)、香氣量得分相同，高于T3處理，表現(xiàn)為香氣質(zhì)細(xì)膩，香氣量較充足；T3處理則表現(xiàn)為香氣質(zhì)較細(xì)膩，香氣量欠充足。除勁頭外9項指標(biāo)的得分表現(xiàn)為T2（61.75）>T1（61.25）>T3（59.00），其中T1和T2差異較小，但T1和T2處理明顯較T3處理得分高。綜上所述，四棚密集烤房烤后上部煙葉感官評吸結(jié)果較為突出，其香氣質(zhì)細(xì)膩，香氣量較充足，濃度較濃，刺激性較小，余味較干凈舒適。普通烤房次之，表現(xiàn)為香氣質(zhì)細(xì)膩，香氣量較充足，余味稍辣、稍苦。而三棚密集烤房的香氣質(zhì)、香氣量、刺激及余味等均表現(xiàn)較差。此外，四棚密集烤房和普通烤房的燃燒性、灰色、使用價值均較好，且勁頭適中，而三棚密集烤房烤后上部葉的整體使用價值較差。

3 討論與結(jié)論

烤房是煙葉烘烤的基本設(shè)備，是實現(xiàn)煙葉烘烤工藝的保障，對烤后煙葉質(zhì)量具有較大的影響。近年來，隨著我國對煙葉烘烤設(shè)備改革力度的加大，研制了多種類型的烤房[16-18]。研究表明，烤房類型對原煙的外觀特征、商品等級、主要化學(xué)成分、石油醚提取物含量、香型指數(shù)等諸多質(zhì)量性狀具有明顯的或一定的影響，且改造后的密集烤房有利于煙葉淀粉的降解及總糖、還原糖的積累，在一定程度上降低了烤后煙葉總氮、煙堿和蛋白質(zhì)含量[9，15]。樊軍輝等認(rèn)為普通烤房烘烤過程中，煙葉形態(tài)變化較密集烤房相對平緩，且密集烘烤條件下煙葉形態(tài)變化較小，并最終導(dǎo)致煙葉組織緊密及個別物理特性指標(biāo)較差[19]。但密集烤房的垂直溫差和平面溫差小于普通烤房，葉間隙風(fēng)速大于普通烤房，其烘烤時間比普通烤房縮短12.09%[20-23]。本研究結(jié)果表明，質(zhì)體色素降解產(chǎn)物、苯丙氨酸類致香物質(zhì)、致香物質(zhì)總量在普通烤房、密集烤房四棚和密集烤房三棚之間存在顯著差異，其他類致香物質(zhì)含量在3種處理中無顯著性差異。質(zhì)體色素降解產(chǎn)物含量表現(xiàn)為普通烤房和密集烤房四棚分別較密集烤房三棚提高了1644%、2681%；普通烤房中烤后煙葉苯丙氨酸類致香物質(zhì)含量分別較密集烤房四棚、密集烤房三棚提高了25.50%和3503%；致香物質(zhì)總量表現(xiàn)為密集烤房四棚最高，較密集烤房三棚提高了20.86%。煙葉感官評吸結(jié)果以密集烤房四棚最好，表現(xiàn)為香氣質(zhì)細(xì)膩，香氣量較充足，刺激性較小，余味較干凈舒適；普通烤房略低于密集烤房四棚；密集烤房三棚較差?？傮w來說，普通烤房和密集烤房四棚烤后煙葉的致香物質(zhì)含量、感官評吸結(jié)果較密集烤房三棚好，其原因可能是普通烤房的變黃和定色時間較長，垂直溫差大，使得煙葉的變化有一個遲滯的階段，進(jìn)而能夠更加充分實現(xiàn)煙葉的變黃，最終實現(xiàn)煙葉外觀形態(tài)和內(nèi)在物質(zhì)的變化趨勢一致，使細(xì)胞內(nèi)各種與致香前體物質(zhì)形成和降解有關(guān)的酶（葉綠素酶、脂肪氧合酶、苯丙氨酸裂解酶、淀粉酶、蛋白酶）保持較長時間和較高水平的活性，使煙葉內(nèi)的質(zhì)體色素（尤其是葉綠素）、蛋白質(zhì)、淀粉等物質(zhì)充分降解，為煙葉提供更多的香氣前體物質(zhì)；而密集烤房四棚裝煙密度大，其煙葉反應(yīng)變化的小環(huán)境與普通烤房類似，有利于致香物質(zhì)的形成和積累；密集烤房三棚裝煙密度較密集烤房四棚小，葉間隙風(fēng)速較大，不利于質(zhì)體色素降解產(chǎn)物及致香物質(zhì)總量的積累?？梢姡谏喜繜熑~烘烤過程中，綜合烤煙時間、成本、烤后上部煙葉質(zhì)量及香氣質(zhì)量等不難發(fā)現(xiàn)，密集烤房四棚優(yōu)于普通烤房和密集烤房三棚。對密集烤房烘烤工藝的進(jìn)一步優(yōu)化基于對普通烤房烘烤機(jī)理的深入研究，因此，在優(yōu)化密集烤房烘烤工藝的同時要不斷深入研究普通烤房的烘烤機(jī)理。endprint

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