打葉復(fù)烤各工序不同加工強(qiáng)度對(duì)煙葉致香物質(zhì)的影響

韓慕遷 楊書(shū)涵 王翔飛 雷翔

摘要［目的］提高云南產(chǎn)區(qū)復(fù)烤煙葉的香氣水平，最大限度地減少原料致香物質(zhì)損失。［方法］以玉溪市云煙87工業(yè)等級(jí)CO2煙葉作為供試樣品，分別調(diào)整真空回潮、潤(rùn)葉、復(fù)烤干燥區(qū)、復(fù)烤回潮區(qū)的工藝參數(shù)，測(cè)定各工序段煙葉的致香物質(zhì)種類(lèi)及含量。［結(jié)果］打葉復(fù)烤不能增加煙葉致香物質(zhì)總量，但是能調(diào)整致香物質(zhì)的組成，表現(xiàn)為美拉德反應(yīng)產(chǎn)物、西柏烷類(lèi)、其他致香物質(zhì)的含量提高，苯丙氨酸類(lèi)、質(zhì)體色素降解產(chǎn)物的含量降低；真空回潮、復(fù)烤回潮區(qū)是打葉復(fù)烤的兩個(gè)關(guān)鍵工序，具體表現(xiàn)為真空回潮階段美拉德反應(yīng)產(chǎn)物、質(zhì)體色素降解產(chǎn)物顯著提高，復(fù)烤回潮階段西柏烷類(lèi)物質(zhì)顯著提高。［結(jié)論］為了發(fā)揚(yáng)云南煙葉的清甜香型風(fēng)格，應(yīng)保留質(zhì)體色素降解產(chǎn)物、抑制美拉德反應(yīng)產(chǎn)物，真空回潮工藝參數(shù)以常規(guī)為宜，復(fù)烤回潮區(qū)工藝參數(shù)以低強(qiáng)度為宜。

關(guān)鍵詞烤煙；打葉復(fù)烤；致香物質(zhì)；真空回潮

中圖分類(lèi)號(hào)TS 44+3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2023）24-0179-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.24.040

Effects of Different Processing Intensities in Threshing and Redrying on Aroma Substances in Tobacco

HAN Muqian，YANG Shuhan， WANG Xiangfei et al

（Hongta Tobacco （Group） Co.， Ltd.， Yuxi， Yunnan 653100）

Abstract［Objective］ The study aims to improve the content of aroma substances among fluecured tobacco leaves in Yunnan industrial areas and minimize the loss of aroma components in raw materials. ［Method］ Based on the middle leaves of yunyan 87 CO2 in YuXi， the process parameters of vacuum preconditioner section， leaf moistening section， leaf baking and drying section， and recovery section were adjusted respectively， and the types and contents of incense substances in tobacco leaves in each process section were determined. ［Result］ Threshing and redrying cannot increase the total amount of aroma substances in tobacco leaves， but can adjust the composition of aroma substances，it shows that the contents of Maillard reaction products， cembranoids， and other aroma substances increase， and the contents of phenylalanines and plastid pigment degradation products decrease during threshing and redrying；vacuum remoisture and baking remoisture zone are the two key processes of threshing and redrying. The specific feature is that the Maillard reaction products and plastid pigment degradation products are significantly increased during the vacuum remoisture stage， and the cembranoids substances are significantly increased during the reroasting and remoisture stage. ［Conclusion］In order to carry forward the sweet and fragrant style of Yunnan tobacco leaves， the degradation products of plastid pigments should be retained and the products of Maillard reaction should be suppressed， thus the process parameters of vacuum remoisture should be at normal strength， and the process parameters of rebaking moisture should be at low strength.

Key wordsFluecured tobacco；Threshing and redrying；Aroma substances；Vacuum preconditioner

打葉復(fù)烤是卷煙生產(chǎn)的第一車(chē)間，是農(nóng)產(chǎn)品加工成工業(yè)產(chǎn)品的第一環(huán)節(jié)，復(fù)烤質(zhì)量直接關(guān)系卷煙產(chǎn)品的質(zhì)量和煙葉資源的利用效率［1］。打葉復(fù)烤中的真空回潮對(duì)原煙加溫加濕，可減少后段工序造碎［2］；潤(rùn)葉階段通過(guò)升溫加濕使煙葉變得疏松柔軟，便于進(jìn)行葉梗分離；復(fù)烤階段通過(guò)熱風(fēng)干燥使成品片煙水分均勻一致，在此過(guò)程中溫度、水分的變化導(dǎo)致煙葉內(nèi)在化學(xué)成分發(fā)生變化［3-4］。劉勇等［5］研究表明，智能控制烘烤箱模擬密集烘烤，對(duì)煙葉感官評(píng)吸中的雜氣、刺激性和余味有較明顯的改善作用；姚光明等［6］通過(guò)調(diào)整真空回潮的加工強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)中等及以上加工強(qiáng)度會(huì)改變煙葉香氣風(fēng)格。此類(lèi)研究都停留在感官評(píng)價(jià)上，鮮有針對(duì)致香物質(zhì)成分的定性定量分析。

煙草的香氣、吃味是煙葉質(zhì)量的重要指標(biāo)，香氣和吃味的物質(zhì)基礎(chǔ)是致香物質(zhì)，因此，研究煙葉中的致香物質(zhì)對(duì)于提高煙草品質(zhì)、監(jiān)控卷煙質(zhì)量具有重要意義［7］。煙葉中質(zhì)體色素［8-9］、西柏烷類(lèi)、苯丙氨酸類(lèi)、美拉德反應(yīng)產(chǎn)物是致香物質(zhì)的主要來(lái)源［10］。研究表明，當(dāng)煙葉中的類(lèi)胡蘿卜素降解產(chǎn)物種類(lèi)增多、含量顯著增加時(shí)，香味品質(zhì)提高［11］；新植二烯作為葉綠素降解產(chǎn)物的一部分，能繼續(xù)降解轉(zhuǎn)化為致香成分，提高煙葉的吃味和香氣［12-13］。近年來(lái)，致香物質(zhì)研究較多集中于煙葉田間生產(chǎn)及初烤。任雅萍等［14］研究發(fā)現(xiàn)，高起壟處理的致香物質(zhì)總量高于低起壟處理61.51%；吳薇等［15］發(fā)現(xiàn)，60 U/g纖維素酶處理的烤煙質(zhì)體色素降解產(chǎn)物、美拉德反應(yīng)產(chǎn)物和類(lèi)西柏烷類(lèi)致香物質(zhì)含量均有不同程度提高；楊永鋒等［16］研究表明，高碳基肥料配施綠色木霉處理可使烤煙胡蘿卜素類(lèi)降解產(chǎn)物總量、新植二烯含量、棕色化反應(yīng)產(chǎn)物總量及中性致香物質(zhì)總量顯著提高。前人在致香物質(zhì)的分析方面做了大量的研究，但針對(duì)復(fù)烤各工序段加工強(qiáng)度對(duì)致香物質(zhì)影響的研究報(bào)道較少，為此，該研究以云南卷煙原料復(fù)烤條件為背景，以云煙87為材料，調(diào)整復(fù)烤各工序段的加工強(qiáng)度，分析煙葉致香物質(zhì)的變化，旨在確定復(fù)烤加工過(guò)程中原料保香的關(guān)鍵工序，優(yōu)化關(guān)鍵工序工藝參數(shù)，最大限度地減少?gòu)?fù)烤過(guò)程中致香物質(zhì)損失。

1材料與方法

1.1材料和設(shè)備

以2021年云南省玉溪市易門(mén)縣生產(chǎn)的云煙87品種、CO2工業(yè)等級(jí)煙葉樣品作為供試煙葉，于2022年3月在云南省玉溪市紅塔集團(tuán)玉溪卷煙廠復(fù)烤一車(chē)間進(jìn)行復(fù)烤加工試驗(yàn)。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

對(duì)真空回潮、潤(rùn)葉、復(fù)烤干燥區(qū)、復(fù)烤回潮區(qū)4個(gè)工序點(diǎn)的加工參數(shù)模式設(shè)置3個(gè)水平，分別為低強(qiáng)度、常規(guī)、高強(qiáng)度。分別在真空回潮前（CK）、真空回潮后、二潤(rùn)出口、復(fù)烤干燥區(qū)、復(fù)烤回潮區(qū)5個(gè)取樣點(diǎn)取樣，其中真空回潮及潤(rùn)葉段所取樣品去除葉梗，每處理重復(fù)3次，每次取樣間隔5 min，每個(gè)樣品取樣量為500 g，裝入塑料袋并標(biāo)記。

1.3煙葉致香物質(zhì)測(cè)定

煙樣研磨成粉，采用蒸餾萃取法提取致香物質(zhì)，采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（PE Clarus 690-SQ8T）進(jìn)行定性定量分析［17］。分析條件：色譜柱ELITE-5MS，60.00 mm×0.25 mm×0.25 μm；載氣：氦氣1.10 mL/min；進(jìn)樣口溫度250 ℃;進(jìn)樣量2 μL，分流比20∶1；程序升溫：初始溫度50 ℃，保持1 min；以5 ℃/min速率升至160 ℃，保持2.00 min；以5 ℃/min升至230 ℃，保持0 min；以15 ℃/min升至280 ℃，保持12.00 min（共54.33 min）。檢測(cè)器：質(zhì)譜檢測(cè)器；溶劑延遲5.1 min；電離電壓70 eV；離子源溫度230 ℃；傳輸線溫度280 ℃。結(jié)果表述為：

RP=（Ap×離子比例）/（Ai×離子比例）×20.31（1）

式中：Ap為樣品的峰面積或峰高；Ai為樣品內(nèi)標(biāo)的峰面積或峰高。

因新植二烯含量極高，與其他質(zhì)體色素降解產(chǎn)物含量呈數(shù)量級(jí)差異，影響其比較效果，故“質(zhì)體色素降解產(chǎn)物”不含新植二烯、“總含量”包含新植二烯。

1.4數(shù)據(jù)分析方法

使用Excel 2016軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理及繪制，用SPSS 22.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，用Tukey法進(jìn)行顯著性測(cè)量。

2結(jié)果與分析

2.1真空回潮不同加工強(qiáng)度對(duì)煙葉致香物質(zhì)的影響

對(duì)真空回潮前（CK）、真空回潮、二潤(rùn)后、復(fù)烤干燥區(qū)、復(fù)烤回潮區(qū)5個(gè)取樣點(diǎn)進(jìn)行致香物質(zhì)含量檢測(cè)，共檢測(cè)出65種，其中美拉德反應(yīng)產(chǎn)物9種，苯丙氨酸類(lèi)6種，質(zhì)體色素降解產(chǎn)物12種，西柏烷類(lèi)6種，其他致香物質(zhì)32種。

由表1可知，真空回潮時(shí)美拉德反應(yīng)產(chǎn)物含量表現(xiàn)為低強(qiáng)度＜常規(guī)＜高強(qiáng)度，高強(qiáng)度組比低強(qiáng)度組提高22.14%，差異顯著，表明真空回潮參數(shù)設(shè)為高強(qiáng)度模式時(shí)，能夠促進(jìn)煙葉美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的生成。質(zhì)體色素降解產(chǎn)物含量在常規(guī)工藝時(shí)最高，比低強(qiáng)度組提高39.21%，比高強(qiáng)度組提高27.38%，差異達(dá)到顯著水平。其他各組致香物質(zhì)含量隨加工參數(shù)的變化不顯著。

2.2潤(rùn)葉不同加工強(qiáng)度對(duì)煙葉致香物質(zhì)的影響

由表2可知，各類(lèi)致香物質(zhì)中，除西柏烷類(lèi)以外，均在常規(guī)工藝潤(rùn)葉時(shí)達(dá)到最大值，但差異不顯著；西柏烷類(lèi)在高強(qiáng)度潤(rùn)葉時(shí)含量最高，差異也不顯著。綜合比較，潤(rùn)葉參數(shù)設(shè)為常規(guī)模式能夠提高致香物質(zhì)含量。

2.3復(fù)烤干燥區(qū)不同加工強(qiáng)度對(duì)煙葉致香物質(zhì)的影響

由表3可知，不同處理的致香物質(zhì)含量無(wú)顯著差異，因此復(fù)烤干燥區(qū)不同加工強(qiáng)度對(duì)致香物質(zhì)含量無(wú)顯著影響。

2.4復(fù)烤回潮區(qū)不同加工強(qiáng)度對(duì)煙葉致香物質(zhì)的影響

由表4可知，苯丙氨酸類(lèi)含量在低強(qiáng)度回潮時(shí)最大，比常規(guī)組和高強(qiáng)度組提高約9%，差異達(dá)到顯著水平。其他各類(lèi)物質(zhì)的含量在不同工藝間無(wú)顯著差異。因此，煙葉回潮時(shí)適當(dāng)降低加工強(qiáng)度，有利于提高苯丙氨酸類(lèi)致香物質(zhì)含量。

2.5打葉復(fù)烤各工序?qū)熑~致香物質(zhì)的影響

以真空回潮前的樣品為對(duì)照，計(jì)算各工序樣品的致香物質(zhì)與對(duì)照樣品的含量比，得到表5。從總含量來(lái)看，打葉復(fù)烤不僅沒(méi)有增加致香物質(zhì)總量，反而可能損失致香物質(zhì)，高強(qiáng)度處理?yè)p失3%，低強(qiáng)度處理?yè)p失1%，常規(guī)工藝剛好保持打葉復(fù)烤前水平。

打葉復(fù)烤雖然沒(méi)有增加致香物質(zhì)總量，但是能調(diào)整致香物質(zhì)的組成。從復(fù)烤回潮的結(jié)果來(lái)看，美拉德反應(yīng)產(chǎn)物、西柏烷類(lèi)、其他致香物質(zhì)3組的最終含量提高，苯丙氨酸類(lèi)、質(zhì)體色素降解產(chǎn)物2組的最終含量下降。

工序間比較（只看常規(guī)處理），美拉德反應(yīng)產(chǎn)物、苯丙氨酸類(lèi)、質(zhì)體色素降解產(chǎn)物3組都是在真空回潮階段大量釋出，其他工序段變化幅度較小；西柏烷類(lèi)的變化正好相反，真空回潮階段下降，在后段工序中釋出，到復(fù)烤回潮區(qū)時(shí)達(dá)到最大。因此，真空回潮、復(fù)烤回潮區(qū)是關(guān)鍵工序。

工藝處理強(qiáng)度之間比較發(fā)現(xiàn)，真空回潮階段，高強(qiáng)度處理對(duì)美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的影響、常規(guī)處理對(duì)質(zhì)體色素降解產(chǎn)物的影響強(qiáng)烈，有利于香氣物質(zhì)的釋出；復(fù)烤回潮區(qū)階段，低強(qiáng)度處理對(duì)苯丙氨酸類(lèi)的影響、常規(guī)處理對(duì)西柏烷類(lèi)的影響、低強(qiáng)度處理對(duì)其他致香物質(zhì)的影響明顯，有利于香氣物質(zhì)的保留。

3結(jié)論與討論

3.1討論

打葉復(fù)烤過(guò)程中的升溫加濕行為使煙葉化學(xué)反應(yīng)強(qiáng)烈，對(duì)煙葉香氣質(zhì)量有重要影響。該研究表明，打葉復(fù)烤不能增加煙葉致香物質(zhì)總量，工藝選擇不當(dāng)反而可能損失致香物質(zhì)。加里·賴(lài)內(nèi)修斯［18］闡明，在任何條件下加熱食品都會(huì)損失營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和形成色素。因此，打葉復(fù)烤的質(zhì)量目標(biāo)應(yīng)該放在“保香”而不是“提香”。

打葉復(fù)烤雖然不能增加致香物質(zhì)總量，但是能調(diào)整致香物質(zhì)的組成。該研究表明，打葉復(fù)烤使美拉德反應(yīng)產(chǎn)物、西柏烷類(lèi)、其他致香物質(zhì)的含量提高，苯丙氨酸類(lèi)、質(zhì)體色素降解產(chǎn)物的含量下降。那么，在打葉復(fù)烤過(guò)程中應(yīng)該注意以地域風(fēng)格保留差異性的致香物質(zhì)，以玉溪為代表的云南煙葉屬于西南高原清甜香型風(fēng)格區(qū)，風(fēng)格特征是清甜香突出、清香明顯［19］，而清甜香韻物質(zhì)又集中在質(zhì)體色素降解產(chǎn)物中，具體來(lái)看，β-大馬酮、β-二氫大馬酮、香葉基丙酮、二氫獼猴桃內(nèi)酯都表現(xiàn)為清甜香，4-氧代異佛爾酮表現(xiàn)為甜香，6-甲基-5-庚烯-2-酮表現(xiàn)為柑橘果香，巨豆三烯酮表現(xiàn)為堅(jiān)果香，β-紫羅蘭酮表現(xiàn)為木香［20］。為發(fā)揚(yáng)煙葉的地域風(fēng)格，應(yīng)該保留質(zhì)體色素降解產(chǎn)物。

需要指出的是，質(zhì)體色素降解產(chǎn)物還會(huì)進(jìn)一步降解。例如，類(lèi)胡蘿卜素在初烤階段主要生成黃體色素和金色素，黃體色素和金色素再代謝生成大馬酮、二氫獼猴桃內(nèi)酯、β-紫羅蘭酮等芳香物質(zhì)，這些芳香物質(zhì)熱解代謝可生成2，6，6-三甲基環(huán)己酮、β-環(huán)化枸櫞醛等［21］，這些再代謝產(chǎn)物不是該次試驗(yàn)的檢測(cè)目標(biāo)。新植二烯在煙葉初烤時(shí)就從葉綠素降解生成，復(fù)烤時(shí)會(huì)有一部分新植二烯繼續(xù)降解為植物呋喃［22］，而植物呋喃在統(tǒng)計(jì)中歸為“其他致香物質(zhì)”，這就可以解釋為什么質(zhì)體色素降解產(chǎn)物含量在復(fù)烤時(shí)減少了，其實(shí)物質(zhì)不滅，它進(jìn)入了“其他致香物質(zhì)”、或未列入該次試驗(yàn)的檢測(cè)目標(biāo)。

在煙葉致香物質(zhì)中，有些物質(zhì)的氣息具有雙重性，主要集中在美拉德反應(yīng)產(chǎn)物中。例如，正己醛是煙草化學(xué)和食品風(fēng)味化學(xué)公認(rèn)的青草香韻物質(zhì)［20，23］，但在煙葉評(píng)吸實(shí)踐中，正己醛被視為青雜氣的代表物質(zhì)［24］；吡啶發(fā)出刺鼻臭氣、糠醛有尖刺辛辣氣息、庚二烯醛（2個(gè)異構(gòu)體混合）有似肉桂的辛辣氣息，煙葉評(píng)吸時(shí)，這些物質(zhì)可以發(fā)揮其穿透性強(qiáng)的特點(diǎn)，提高香氣量，但會(huì)降低香氣質(zhì)。因此，打葉復(fù)烤過(guò)程中美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的生成量要適當(dāng)抑制，避免影響清甜香物質(zhì)的風(fēng)格表達(dá)。

苯丙氨酸類(lèi)物質(zhì)的致香能力偏弱，其中的吲哚還有糞便氣息［20］。西柏烷類(lèi)物質(zhì)的致香能力也偏弱，對(duì)煙葉香氣質(zhì)量有利但影響力不及質(zhì)體色素降解產(chǎn)物。綜合考慮，對(duì)苯丙氨酸類(lèi)、西柏烷類(lèi)、其他致香物質(zhì)這3組物質(zhì)，應(yīng)采取“在不影響質(zhì)體色素降解產(chǎn)物的前提下盡量爭(zhēng)取”的態(tài)度。

該研究表明，真空回潮階段，美拉德反應(yīng)產(chǎn)物、苯丙氨酸類(lèi)、質(zhì)體色素降解產(chǎn)物3組大量釋出；復(fù)烤回潮區(qū)階段，西柏烷類(lèi)物質(zhì)得以提高，其他致香物質(zhì)得以鞏固。所以，真空回潮、復(fù)烤回潮區(qū)是關(guān)鍵工序?；凇氨Ａ糍|(zhì)體色素降解產(chǎn)物、抑制美拉德反應(yīng)產(chǎn)物、爭(zhēng)取其他物質(zhì)”的原則，對(duì)真空回潮工藝參數(shù)的選擇以常規(guī)為宜，復(fù)烤回潮區(qū)工藝參數(shù)的選擇以低強(qiáng)度為宜。李天誠(chéng)等［25］認(rèn)為，低強(qiáng)度復(fù)烤有利于致香物質(zhì)轉(zhuǎn)化和保留，與該研究結(jié)果相同。

3.2結(jié)論

（1）打葉復(fù)烤不能增加煙葉致香物質(zhì)總量，但是能調(diào)整致香物質(zhì)的組成。表現(xiàn)為美拉德反應(yīng)產(chǎn)物、西柏烷類(lèi)、其他致香物質(zhì)的含量提高，苯丙氨酸類(lèi)、質(zhì)體色素降解產(chǎn)物的含量降低。

（2）真空回潮、復(fù)烤回潮區(qū)是打葉復(fù)烤的兩個(gè)關(guān)鍵工序，具體表現(xiàn)為真空回潮階段美拉德反應(yīng)產(chǎn)物、質(zhì)體色素降解產(chǎn)物顯著提高，復(fù)烤回潮區(qū)階段西柏烷類(lèi)物質(zhì)顯著提高。

（3）為了發(fā)揚(yáng)云南煙葉的清甜香型風(fēng)格，應(yīng)保留質(zhì)體色素降解產(chǎn)物、抑制美拉德反應(yīng)產(chǎn)物，真空回潮工藝參數(shù)以常規(guī)為宜，復(fù)烤回潮區(qū)工藝參數(shù)以低強(qiáng)度為宜。

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