片煙四段式氣調(diào)綠色醇化技術體系的構(gòu)建

何偉，范堅強*，牟文君，陳義強，包可翔，林儉，張明乾，張瑞強，劉景川，宋紀真，王春錄

1 福建中煙工業(yè)有限責任公司技術中心，福建省廈門市集美區(qū)濱水路298號 361021；

2 鄭州煙草研究院，生態(tài)環(huán)境與煙葉質(zhì)量重點實驗室，鄭州市高新技術開發(fā)區(qū)楓楊街2號 450001；

3 北京盈豐利泰科貿(mào)有限公司，北京市西城區(qū)西直門外大街1號院2號樓12C4 100044

烤煙是世界上重要的煙草類型之一，烘烤但未醇化的煙草因刺鼻的氣味和令人不快的香氣不適合卷煙產(chǎn)品[1]，因此煙葉醇化是改善煙葉品質(zhì)、提升煙葉使用價值的重要環(huán)節(jié)[2]。在醇化過程中，煙葉常遭受到貯煙害蟲的危害，出現(xiàn)煙葉破碎、穿孔、蟲尸、蟲糞殘留等問題，嚴重影響煙葉的商品價值[3-5]。煙葉霉變過程中，霉菌攝取煙葉中的糖、 蛋白質(zhì)、水分等物質(zhì)，破壞煙葉組織結(jié)構(gòu)、降解相關成分并代謝出青、綠、黑色素和霉腐臭氣，使煙葉變質(zhì)，喪失使用價值[6]。霉變真菌的有毒代謝產(chǎn)物如黃曲霉素以及煙葉表面的病原微生物也會對吸煙者的健康構(gòu)成潛在危害[7]。目前控制貯煙害蟲常規(guī)的方法是磷化氫熏蒸，效果雖然顯著但對操作人員和環(huán)境的危害也較為突出[8]，同時隨著煙葉倉庫害蟲對磷化氫抗藥性的產(chǎn)生，已有熏蒸防治失敗的報道[9-10]，磷化氫的使用也越來越受到相關法規(guī)的制約。因此，尋求新的無公害、低毒性的殺蟲防霉方式以替代磷化氫熏蒸已成必然趨勢。

倉儲醇化可以促使煙葉內(nèi)在化學成分轉(zhuǎn)化，青雜氣和刺激性明顯減弱，香味物質(zhì)增加，吸味醇和。一般而言，采購的烤煙需經(jīng) 2 年左右的自然醇化來滿足卷煙工業(yè)的產(chǎn)品需求[11-12]，煙葉醇化是提高煙葉品質(zhì)的關鍵途徑。不同的倉儲條件和方式對煙葉醇化效果影響較大[13-15]。煙葉倉儲醇化方式包括磷化氫或硫酰氟熏蒸的自然醇化、人工發(fā)酵、“三位一體” （熏蒸、防蟲、養(yǎng)護一體化）貯存、空調(diào)庫貯存、降氧及利用惰性氣體貯存、氣調(diào)貯存等[16-17]。目前，卷煙工業(yè)企業(yè)片煙倉儲模式主要采用自然醇化法。自然醇化是一種緩慢的發(fā)酵方法，醇化效果較好，但也存在一些不足：容易感染蟲害感染、受到環(huán)境溫濕度及存儲條件的影響易發(fā)生霉變[18-19]、煙葉長期與空氣接觸顏色容易變深變褐、采用的磷化氫熏蒸造成環(huán)境污染、煙葉達到最佳醇化質(zhì)量后品質(zhì)下降速率較快造成了煙葉原料質(zhì)量波動從而影響卷煙產(chǎn)品的穩(wěn)定性等。因此，探索一種全新的煙葉倉儲養(yǎng)護方式來提高片煙醇化質(zhì)量、延長片煙使用周期、穩(wěn)定庫存煙葉及卷煙產(chǎn)品的質(zhì)量具有十分重要的意義。

1 材料與方法

試驗分“氣調(diào)殺蟲防霉技術研究”、“氣調(diào)醇化技術研究”、“氣調(diào)保質(zhì)技術研究”、“四段式氣調(diào)醇化示范驗證”4 個部分。

1.1 材料

氣調(diào)殺蟲防霉技術研究試驗片煙樣品：貴州畢節(jié)C3L-2010（無蟲蛀）、貴州鳳崗B2F-2010（輕微蟲蛀）、福建尤溪C3F-2010（嚴重蟲蛀）、四川涼山C4X2F-2012（中度蟲蛀）。

氣調(diào)醇化技術、氣調(diào)保質(zhì)技術研究試驗片煙樣品：云南馬龍C3F-2010、福建尤溪C3F-2010、福建永定C3F-2010、貴州銅仁B12F-2010和貴州長順C3F-2014。

四段式氣調(diào)醇化示范驗證試驗片煙樣品：阿根廷B1O-2012、云南保山C3F-2012、貴州銅仁C3L-2012。

以上樣品由福建中煙龍巖東肖倉庫、廈門東孚倉庫提供并負責氣調(diào)施工和倉儲養(yǎng)護。氣調(diào)具體施工流程為：垛底處理、制作底膜和頂膜、鋪設襯墊材料和底膜、碼垛（每垛約200 件片煙）、放置氣調(diào)劑、封合底膜和頂膜、抽氣密封、垛內(nèi)氧氣濃度調(diào)控。

1.2 試驗設計

1.2.1 氣調(diào)殺蟲防霉技術研究

低氧條件對煙草甲不同發(fā)育階段的影響研究以貴州畢節(jié)C3L-2010（無蟲蛀）、貴州鳳崗B2F-2010（輕微蟲蛀）、福建尤溪C3F-2010（嚴重蟲蛀）各20 件片煙（每件片煙200 kg）為研究對象，氧氣濃度設置為2%以下，密封放置90 天，同時設自然醇化對照組。實驗結(jié)束后每種片煙隨機抽取5 件，在煙箱同一位置各抽樣0.5 kg，混勻后統(tǒng)計蟲卵、幼蟲、蛹和成蟲的數(shù)量。

低氧條件維持時間對蟲情的影響研究以受蟲情中度感染的四川涼山C4X2F-2012 片煙作為研究對象，將氧氣濃度降至2%以下后密封貯存30 天、60 天、90 天、120 天，之后再將垛內(nèi)氧氣濃度回調(diào)至20% ～21%（接近空氣的氧氣濃度），試驗周期1 年，研究2%以下氧氣濃度的維持時間對蟲情的抑制情況。每個處理封3 垛，每垛2 件片煙，共24 件，每個垛內(nèi)掛置3 塊誘捕板（誘捕板按說明書定期更換），每隔7 天記錄1 次蟲情，直至試驗結(jié)束。

氣調(diào)防霉效果采用真菌培養(yǎng)的方法進行驗證。以小于2%氧氣濃度保持120 天的貴州長順X23F、福建尤溪B2F、河南確山X2F 三個等級氣調(diào)垛內(nèi)片煙、自然醇化120 天的以上三個等級自然醇化片煙和氣調(diào)垛內(nèi)外空氣（空氣采樣器各取200 L 空氣）作為研究對象。分別對氣調(diào)、自然醇化的片煙和垛內(nèi)外空氣進行真菌培養(yǎng)，分析真菌的數(shù)量和種類。

1.2.2 氣調(diào)醇化技術研究

試驗設6 個處理，處理0 為自然醇化組，處理1至處理5 為氣調(diào)貯存下不同氧氣濃度氣調(diào)處理組。處理1 至處理5 入庫后先以2%以下的氧氣濃度密封90 天對片煙進行殺蟲防霉，之后再采取解除密封或其它氧氣濃度封存等處理（表1）。試驗每3 個月取樣1 次，共取樣13 次。每次取樣后樣品先用無色無味塑料自封袋包裝嚴實，存于-15℃的冷庫中，待試驗完成后統(tǒng)一取出進行外觀評價、感官評價及pH 分析。

1.2.3 氣調(diào)保質(zhì)技術研究

以初烤后自然醇化約20 個月片煙樣品為研究對象，試驗設4 個處理（表2），研究氣調(diào)貯存片煙和自然醇化倉儲下的片煙的保質(zhì)效果。試驗每4 個月取樣1 次，共取樣6 次。

1.2.4 四段式氣調(diào)醇化示范驗證

根據(jù)四段式煙葉醇化技術中氣調(diào)防霉殺蟲階段、氣調(diào)醇化階段和氣調(diào)保質(zhì)階段的技術要求及片煙倉儲綜合養(yǎng)護技術要求貯存片煙，驗證四段式煙葉醇化技術的應用效果，試驗設對照組（自然醇化）和氣調(diào)處理組（氣調(diào)殺蟲防霉階段、氣調(diào)醇化階段和氣調(diào)保質(zhì)階段的氧氣濃度分別為2%以下、7%～9%和2%以下）。

表1 氣調(diào)醇化階段參數(shù)設置Tab. 1 Parameter settings of CA aging stage

1.3 檢測及評價方法

1.3.1 外觀質(zhì)量評價

外觀評價由煙葉標樣分標委委員、高級技師等人員完成。外觀綜合得分以顏色、成熟度、油分、均勻度、飽滿度和光澤度加權(quán)平均計分并換算為百分制進行評價打分。外觀評價綜合得分=顏色×0.20 ＋成熟度×0.20 ＋油分×0.30 ＋光澤度×0.10 ＋均勻度×0.10 ＋飽滿度×0.10。

1.3.2 感官質(zhì)量評價

感官評價由行業(yè)卷煙感官評吸專家、福建省感官評吸專家、配方人員、調(diào)香人員等人員完成。感官綜合得分以風格特征和質(zhì)量特征加權(quán)平均計分并換算為百分制進行評價打分。感官質(zhì)量總分＝風格特征評價×0.40 ＋質(zhì)量特征評價×0.60，其中風格特征評價得分=香味風格×0.60 ＋甜感×0.40，質(zhì)量特征評價得分=香氣特征×0.55 ＋煙氣特征×0.20 ＋口感特征×0.25，其中香氣特征得分=香氣質(zhì)×0.40 ＋香氣量×0.30 ＋雜氣×0.30，煙氣特征得分=細膩度×0.40 ＋濃度×0.30 ＋勁頭×0.30，口感特征得分=刺激性×0.45 ＋余味×0.55。

1.3.3 pH 值的測定

參考標準YCT 222-2007《煙草及煙草制品 pH 的測定》進行測定。

1.3.4 溫度、濕度、O2和CO2濃度的檢測

溫度和濕度的檢測：采用VAISALA 手持式溫濕度計進行檢測。

O2和CO2濃度的檢測：采用便攜式二合一氧氣、二氧化碳濃度檢測儀進行檢測。

2 結(jié)果

2.1 氣調(diào)貯存的殺蟲效果

2.1.1 低氧條件對煙草甲不同發(fā)育階段的影響

不同貯存條件下煙草甲各蟲態(tài)統(tǒng)計情況見表3。由表3 可知，自然醇化條件下無蟲蛀樣品3 個月后出現(xiàn)少量成蟲和幼蟲，輕微蟲蛀和嚴重蟲蛀樣品3 個月后蟲情都進一步加重。氣調(diào)醇化條件下均未發(fā)現(xiàn)活蟲，輕微蟲蛀和嚴重蟲蛀樣品存在大量的蟲尸。以上結(jié)果表明，前期受煙草甲不同侵染程度的片煙，采用2%以下的低氧氣調(diào)貯存可以明顯抑制煙草甲不同蟲態(tài)的發(fā)生、發(fā)展。

表3 不同貯存條件下煙草甲各蟲態(tài)統(tǒng)計情況Tab. 3 Statistics of the number of Lasioderma serricorne under different storage conditions

2.1.2 低氧條件維持時間對蟲情的影響

由表4 可知，4 個維持時間處理的垛內(nèi)誘蟲板誘蟲數(shù)據(jù)均為0，說明2%以下氧氣濃度維持30 天即可有效殺滅煙草甲，且垛內(nèi)氧氣濃度回調(diào)至20%～21%后，也未出現(xiàn)煙草甲活蟲。為了更好的避免蟲害發(fā)生，垛內(nèi)氧氣濃度保持2%以下的維持時間大于90 天較為安全。

表4 不同低氧維持時間下的蟲情Tab. 4 The number of Lasioderma serricorne under different hypoxia maintenance time

2.2 氣調(diào)貯存的防霉效果研究

自然醇化、氣調(diào)醇化的片煙和氣調(diào)垛內(nèi)外空氣的真菌培養(yǎng)結(jié)果見圖1。由圖可知，自然醇化的片煙和氣調(diào)垛外空氣中均存在一定數(shù)量和種類的真菌，而氣調(diào)片煙表面和垛內(nèi)空氣基本沒有真菌生長，該結(jié)果表明低氧濃度的氣調(diào)貯存可有效抑制真菌的生長，從而防止片煙霉變的發(fā)生。

圖1 自然醇化、氣調(diào)醇化條件下的片煙表面和垛內(nèi)外空氣的真菌培養(yǎng)結(jié)果Fig .1 Results of fungi culture on the flue-tobacco strip surface and in air inside and outside the stack under natural aging and CA aging conditions

2.3 氣調(diào)醇化技術研究

2.3.1 氣調(diào)醇化技術對片煙感官質(zhì)量的影響

2.3.1.1 不同氣調(diào)醇化處理的片煙感官質(zhì)量變化規(guī)律

不同氣調(diào)醇化處理的片煙感官質(zhì)量變化規(guī)律見圖2。各產(chǎn)地片煙在醇化過程中，感官質(zhì)量均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢。相比處理0，氣調(diào)醇化處理1～5 的風格特征更清晰，甜感特征明顯，煙氣口感更為柔和細膩，品質(zhì)較優(yōu)，且以處理3 的整體感官質(zhì)量最好。各產(chǎn)地片煙的醇化前期處理3 質(zhì)量水平最好，上升速率最快，質(zhì)量高點也最高，同一取樣時間的樣品感官質(zhì)量明顯高于其他5 個處理。在醇化后期，6 個處理的感官質(zhì)量都呈下降趨勢，但各處理間下降趨勢存在差異，處理2 較之其他處理感官質(zhì)量下降速率最為平緩，這也同時說明氧氣濃度小于2%對片煙醇化有一定的保質(zhì)效果。總體而言，處理0 的感官質(zhì)量下降速率最快且感官質(zhì)量始終低于其他5 個處理，說明氣調(diào)醇化可以明顯提升片煙感官質(zhì)量。

圖2 氣調(diào)醇化階段不同處理方式和醇化時間對感官質(zhì)量的影響Fig. 2 The effect of aging time and oxygen concentration on the sensory quality in the CA aging stage

2.3.1.2 不同氣調(diào)醇化處理對片煙感官質(zhì)量高點和醇化末期感官質(zhì)量的影響

根據(jù)各個處理不同時期樣品的感官質(zhì)量綜合得分，可以得出各產(chǎn)地到達感官質(zhì)量高點的醇化時間（表5），云南、貴州、福建片煙入庫時已分別自然醇化約6 個月、6 個月和9 個月。從表5 看出，除了福建尤溪C3F 的處理2 與處理0 相比，感官質(zhì)量高點延遲3～6 個月，其余氣調(diào)處理到達質(zhì)量高點的時間和自然醇化相比一般不超過3 個月，說明氣調(diào)醇化不會大幅度延緩片煙到達感官質(zhì)量高點的時間。

圖3 為云南馬龍C3F 和福建尤溪C3F 不同處理感官質(zhì)量高點和醇化末期（貯存3 年）的感官質(zhì)量差異。由圖可知，感官質(zhì)量高點均以處理3 的感官質(zhì)量總分最高，其次為處理2，處理0 的感官質(zhì)量總分最低。具體表現(xiàn)為，處理3 在達到最佳醇化品質(zhì)時，香氣質(zhì)、甜感、雜氣、余味明顯優(yōu)于對照，香氣量、風格特征、細膩度、刺激性有所改善且優(yōu)于對照。氣調(diào)醇化末期感官質(zhì)量總分以處理2 最高，處理3 次之，處理0 的感官總分最低。具體表現(xiàn)為處理2 和處理3 較好地保持了片煙香氣質(zhì)、風格特征和甜感，而處理0 的醇化末期煙氣粗糙，甜感弱，部分產(chǎn)地煙氣中有酸香和陳煙氣息。以上結(jié)果表明處理2 和處理3 可以明顯保持片煙風格，延長片煙的適宜使用期。

表5 不同處理下煙葉感官質(zhì)量達到最高點時的醇化時間Tab. 5 The aging time for reaching the optimal sensory quality of tobacco leaves under different treatments

圖3 片煙不同氣調(diào)醇化處理質(zhì)量高點和醇化末期的感官質(zhì)量得分Fig. 3 The sensory quality scores of tobacco strips at the optimal quality point and the end-stage of aging under different oxygen concentration in the CA aging stage

2.3.2 氣調(diào)醇化技術對片煙外觀質(zhì)量的影響

由圖4 可知，貯存前期的外觀質(zhì)量呈上升趨勢，表現(xiàn)為桔黃程度加深，油分增加，色度更均勻、飽滿，光澤更強。貯存后期的外觀質(zhì)量逐漸下降，表現(xiàn)為顏色變深、變褐，油分減少，色度減弱?？傮w排序為：處理2 ＞處理3 ＞處理4 ＞處理5 ＞處理1 ＞處理0，氣調(diào)片煙表現(xiàn)為顏色較為桔黃，油分較足，光澤度較鮮亮。以上結(jié)果表明氣調(diào)貯存能夠提高片煙外觀品質(zhì)因素中的顏色、油分及光澤等指標，且氧氣濃度越低外觀質(zhì)量維持得越好。

2.3.3 氣調(diào)醇化技術對片煙pH 值的影響

從圖5 可以看出，隨著醇化時間的延長，片煙的pH 總體均呈下降趨勢，且下降速率較為勻。云南馬龍C3F 醇化3 年后，處理0、處理5、處理2 和處理3 的pH 降幅分別為9.17%、7.89%、6.61%和7.71%。對于相同的醇化時長，處理0 和處理5 的pH 下降率最快，而氧氣濃度最低的處理2 的pH 下降率最慢，其次為處理3。福建尤溪C3F 各時期pH值的變化趨勢和云南馬龍C3F 表現(xiàn)出類似的規(guī)律。以上結(jié)果表明低氧可以延緩醇化片煙pH 值的下降速率。

2.3.4 氣調(diào)醇化階段片煙關鍵質(zhì)量周期的劃分

根據(jù)感官評吸結(jié)果的質(zhì)量變化規(guī)律，結(jié)合外觀質(zhì)量、化學成分分析、pH 值結(jié)果和卷煙配方的使用，最終給出氣調(diào)貯存片煙的建議使用時間，以達到煙葉質(zhì)量利用最大化的目的。氣調(diào)醇化階段部分片煙關鍵質(zhì)量周期的劃分如表6 所示。從表6 中可以看出，采用氣調(diào)貯存的片煙到達最佳醇化質(zhì)量至少可以在12～15 個月內(nèi)繼續(xù)保持其品質(zhì)（表中d、c），保持時間較之自然醇化法可以延長9～12 個月。自然醇化片煙存放27 ～30 個月（表中a、b、c、d）后進入過度醇化期，采用7%～9%氧氣濃度氣調(diào)貯存片煙存放45個月時尚未進入過度醇化期，其適宜使用期比自然醇化至少延長15 個月。

圖4 氣調(diào)醇化階段不同處理方式和醇化時間對外觀質(zhì)量的影響Fig. 4 The effect of aging time and oxygen concentration on the appearance quality of tobacco strips in the CA aging stage

圖5 氣調(diào)醇化階段不同處理方式和醇化時間對pH 值的影響Fig. 5 Effects of different CA treatments and aging time on pH value during the CA aging stage

2.4 氣調(diào)保質(zhì)技術研究

2.4.1 氣調(diào)保質(zhì)技術對片煙感官質(zhì)量的影響

從圖6 可以看出，隨醇化時間延長，不同處理的片煙感官質(zhì)量都呈下降趨勢，各處理的感官質(zhì)量下降幅度排序均為處理0 ＞處理3 ＞處理2 ＞處理1。氣調(diào)保質(zhì)階段不同氧氣濃度處理的感官質(zhì)量保持程度優(yōu)于自然醇化對照，且貯存環(huán)境氧氣濃度越小，樣品感官質(zhì)量整體保持程度越好、下降幅度越小。

表6 片煙醇化過程關鍵質(zhì)量周期的劃分Tab. 6 Division of key quality period in tobacco strips aging process

圖6 氣調(diào)保質(zhì)階段不同氧氣濃度對感官質(zhì)量的影響Fig. 6 The effect of oxygen concentration on the sensory quality in the CA quality maintenance stage

2.4.2 氣調(diào)保質(zhì)技術對片煙外觀質(zhì)量的影響

片煙在保質(zhì)階段隨著醇化時間的延長，顏色逐漸加深，各主要品質(zhì)因素均呈下降趨勢。由圖7 可知，處理1 的片煙外觀質(zhì)量下降幅度最小，處理2、3 次之，處理0 下降幅度較大，外觀質(zhì)量下降較明顯。

圖8 對比了采用氣調(diào)保質(zhì)處理和自然醇化處理的貴州黔南長順C3F-2014 外觀質(zhì)量差異，由圖可以看出氣調(diào)保質(zhì)處理18 個月的片煙和同時期貯存的自然醇化片煙在外觀質(zhì)量上有較大的差異，圖8 左邊的氣調(diào)醇化片煙的色澤更鮮亮，油分更充足。

圖8 氣調(diào)保質(zhì)片煙和自然醇化片煙的外觀差異Fig. 8 Appearance difference of tobacco strips under CA aging and natural aging

2.4.3 氣調(diào)保質(zhì)技術對片煙pH 值的影響

由圖9 可以看出，隨著保質(zhì)時期的延長，片煙各處理的pH 值均呈現(xiàn)下降趨勢，同時期處理1 和處理3 的pH 值高于處理0，氣調(diào)保質(zhì)處理的pH 值降幅小于自然醇化的降幅，這與氣調(diào)醇化技術對片煙pH 值的影響結(jié)果一致。

2.5 氣調(diào)垛內(nèi)外環(huán)境分析

氣調(diào)垛內(nèi)外的各環(huán)境參數(shù)的變化規(guī)律見圖10，其中a 為氣調(diào)垛內(nèi)外溫度曲線，b 為氣調(diào)垛內(nèi)外相對濕度曲線，c 為氣調(diào)垛內(nèi)O2和CO2濃度的變化趨勢曲線。由圖10-a 的數(shù)據(jù)可以看出，垛內(nèi)外溫度無明顯差別。由圖10-b 數(shù)據(jù)可以看出，垛外的相對濕度受外界環(huán)境濕度的影響變化波動較大，波動范圍在35%～85%之間，而氣調(diào)垛內(nèi)的相對濕度濕度變化平穩(wěn)，波動范圍在45%～60%之間。因此氣調(diào)貯存在濕度較大的區(qū)域有利于煙葉防潮，防止霉變，在濕度較小的區(qū)域又可以避免煙葉造碎。由圖10-c 的數(shù)據(jù)可以看出，垛內(nèi)的氧氣濃度在人為調(diào)節(jié)下，可以達到我們預期的O2濃度，而CO2濃度在不解除密封的條件下，是一個積累的過程，保持持續(xù)上升的趨勢。

2.6 四段式氣調(diào)醇化技術體系的建立

根據(jù)前期不同氣調(diào)醇化階段的試驗結(jié)果，本研究創(chuàng)新性地將片煙氣調(diào)貯存劃分為四個階段：（1）自然醇化階段（煙葉打葉復烤之后至片煙封垛前的階段）；（2）氣調(diào)殺蟲防霉階段（自然醇化階段后利用低氧環(huán)境進行防霉殺蟲的階段）；（3）氣調(diào)醇化階段（氣調(diào)防霉殺蟲階段后通過調(diào)控氧氣濃度促進片煙醇化，使片煙達到最佳醇化品質(zhì)的階段）；（4）氣調(diào)保質(zhì)階段（片煙達到最佳醇化品質(zhì)時，降低氧氣濃度延緩片煙醇化至開垛使用的階段）。結(jié)合倉間內(nèi)外、密封垛內(nèi)外的溫濕度和綜合養(yǎng)護要求，明確了各個階段對應的技術參數(shù)（表7）。

圖9 氣調(diào)保質(zhì)階段不同氧氣濃度對片煙pH 的影響Fig. 9 The effect of oxygen concentration on pH value of tobacco strip in the CA quarlity maintenance stage

表7 四段式氣調(diào)醇化技術體系各階段氧氣濃度、溫濕度技術參數(shù)Tab. 7 Technical parameters of oxygen concentration, temperature and relative humidity at each stage of the Four-Stage CA aging technology system

圖10 氣調(diào)垛內(nèi)外溫度、相對濕度、垛內(nèi)O2 濃度和CO2 濃度Fig. 10 Analysis of temperature, relative humidity, O2 and CO2 concentration inside and outside the CA stack

2.7 四段式氣調(diào)醇化示范驗證

四段式氣調(diào)醇化和自然醇化煙葉的感官質(zhì)量評價結(jié)果見表8。結(jié)果表明四段式氣調(diào)醇化與自然醇化煙葉樣品相比感官質(zhì)量綜合得分提高，主要表現(xiàn)為香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、 刺激性、余味等指標優(yōu)于自然醇化。四段式氣調(diào)醇化的示范試驗也進一步驗證了四段式氣調(diào)醇化技術體系的可操作性和有效性。

3 討論

“提高煙葉醇化質(zhì)量，改善煙葉品質(zhì)”是倉儲工作的中心任務。自然醇化中各產(chǎn)地片煙質(zhì)量均隨醇化時間的延長呈現(xiàn)先升高后降低的變化趨勢，不同的是煙葉感官質(zhì)量達到最佳時的醇化時間有差異，醇化時間因產(chǎn)區(qū)和部位不同而不同[20]。范堅強等[21]開展了密封降氧醇化試驗，研究表明貯存12～18 個月，密封降氧的感官質(zhì)量優(yōu)于常規(guī)倉儲。本研究在密封降氧的基礎上引入了“四段式氣調(diào)醇化”理念，根據(jù)片煙醇化質(zhì)量變化規(guī)律和不同貯存階段的醇化目的，首次提出了一種片煙貯存前期以殺蟲、防霉為目的，中期以提高片煙質(zhì)量為目的，后期以保持片煙最佳醇化質(zhì)量，延長片煙適宜使用期和質(zhì)量周期為目的，并包含“自然醇化、氣調(diào)殺蟲防霉、氣調(diào)醇化和氣調(diào)保質(zhì)”四個階段，可“因時制宜、因地施策”靈活應用的四段式氣調(diào)醇化技術，實現(xiàn)了醇化片煙質(zhì)量由“順其自然”轉(zhuǎn)變?yōu)椤翱茖W調(diào)控”。

本研究采用氣調(diào)低氧貯存進行殺蟲，較之磷化氫熏蒸、化學殺蟲劑、低溫[14]、輻射[1]等方法具有容易實施、綠色環(huán)保、安全高效等優(yōu)點。同時，該低氧期對片煙表面的好氧真菌有抑制作用，較大程度地防止了霉變的發(fā)生。隨著貯存時間的推移，煙葉顏色變深、變暗，pH 值隨著醇化的進行呈持續(xù)降低趨勢。自然醇化的片煙顏色轉(zhuǎn)深明顯，密封降氧貯存有利于保持片煙的顏色、均勻度、光澤度和油分[22]，這與本研究結(jié)果一致。胡有持等研究表明醇化過程中香味成分的變化，促使片煙的香氣質(zhì)、香氣量以及整體感官評價呈現(xiàn)出感官質(zhì)量上升期、感官質(zhì)量高峰、以及感官質(zhì)量下降期[23-24]。本研究針對不同產(chǎn)地、等級將片煙醇化質(zhì)量周期細分為不建議使用期、適宜使用期、最佳使用期和過度醇化期，確定了不同產(chǎn)區(qū)片煙在醇化質(zhì)量周期內(nèi)各階段的合理使用關鍵時間節(jié)點，制定了醇化片煙“適宜使用期時‘提示’，最佳使用期后‘提醒’，過度醇化期前‘預警’”的科學使用策略，為片煙倉儲的智能化管理和數(shù)字化產(chǎn)品設計提供了技術支撐和科學指導。

表8 四段式氣調(diào)醇化和自然醇化的感官質(zhì)量對比Tab. 8 Comparison of sensory quality of flue-tobacco strips under Four-Stage CA aging and natural aging

4 結(jié)論

（1）根據(jù)片煙醇化質(zhì)量變化規(guī)律，首次將片煙醇化過程“因時制宜”地劃分為“自然醇化、氣調(diào)防霉殺蟲、氣調(diào)醇化和氣調(diào)保質(zhì)”四個階段，建立了各階段貯存養(yǎng)護的技術參數(shù)，創(chuàng)新性地研發(fā)了一種集提質(zhì)、保質(zhì)、穩(wěn)質(zhì)、殺蟲和防霉技術為一體的四段式煙葉醇化技術；

（2）四段式氣調(diào)醇化技術在氣調(diào)醇化階段明顯提升了片煙感官質(zhì)量，氣調(diào)保質(zhì)階段能夠更好地保持醇化煙葉感官質(zhì)量風格，有效延長了片煙的適宜使用期；

（3）四段式氣調(diào)醇化技術明顯提升了片煙外觀質(zhì)量，延緩片煙顏色過度轉(zhuǎn)深；

（4）四段式氣調(diào)醇化技術延緩了醇化過程片煙pH 值的下降幅度；

（5）明確了片煙在氣調(diào)垛內(nèi)外溫度、相對濕度、垛內(nèi)O2和CO2濃度的變化趨勢，四段式氣調(diào)醇化技術在濕度較大的南方區(qū)域有利于煙葉防潮，防止霉變，在濕度較小的北方區(qū)域又可以避免煙葉造碎；

（6）細分了片煙醇化質(zhì)量周期的關鍵時期，確定了不同產(chǎn)區(qū)片煙的科學使用策略。