定色期和干筋期不同叶间风速对烟叶香气质量的影响

王战义,王 刚,刘 闯,季学军,刘国侠

（1.华环国际烟草有限公司,安徽滁州 233121；2.上海烟草集团有限责任公司,上海杨浦 200082；3.安徽皖南烟叶有限责任公司,安徽宣城 242000）

定色期和干筋期不同叶间风速对烟叶香气质量的影响

王战义1,王 刚1,刘 闯2,季学军3,刘国侠3

（1.华环国际烟草有限公司,安徽滁州 233121；2.上海烟草集团有限责任公司,上海杨浦 200082；3.安徽皖南烟叶有限责任公司,安徽宣城 242000）

采用变频调速技术在烟叶烘烤定色期和干筋期对烤房内叶间风速进行调节,研究密集烘烤条件下不同叶间风速对烟叶香气质量的影响。结果表明,在定色期采用0.20～0.30m·s-1的叶间风速、在干筋期转为0.30～0.40m·s-1叶间风速的处理烤后烟叶,致香物质总量最高,且评吸质量也最好。

烟叶烘烤；叶间风速；香气质量

密集烤房的推广应用是我国烟叶烘烤的重大进步,密集烤房由于采取了强制通风,明显减小烤房内层间温、湿度差,对提高我国烟叶的烘烤质量具有重要作用［1］。宫长荣等［2］研究认为,不同烘烤阶段烟叶中水分的散失速率不同,变黄阶段为0.3%·h-1～0.5%·h-1,定色阶段为0.9%·h-1～1.2%·h-1,干筋阶段为0.3%·h-1～0.7%·h-1。如变黄期失水速度适当,而定色期失水速度过快,烤后烟叶有辛辣味,刺激性强,香气质粗糙［3］。因此,不同烘烤阶段对风速的要求也不一样。过大或过小的叶间风速都是不适宜的,烤房内叶间风速范围的确定对密集烘烤具有重要意义。通过应用变频器调节风机来控制烤房内的叶间风速,研究在密集烘烤不同阶段采用不同的叶间风速对烟叶香气质量的影响,对于提高烟叶质量具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2011年在安徽省宣城市宣州区新田镇赵村烟田进行。试验选用5座规格相同的标准气流上升式密集烤房。循环风机电机功率为2.2kW,最大转速为1450r·min-1,最大风量为21600m3· h-1。采用华中科技大学研制的变频器调整风机转速,日本KANOMAX生产的电子风速仪测定风速。

选长势长相均匀一致的6.67hm2连片烟田为供试烟田,品种为云烟87。在烟叶成熟采收前选出要标记的烟株,标记所选烟株的第11～13位叶,将标记烟叶分别挂置在各烤房底层、中层、上层中间（4m处）,每层5竿。所有烤房装烟密度均匀一致,5座烤房同时开烤。

1.2 处理设计

实时监测烤房内中部（4m处）底层叶间风速,并根据监测数值调节变频器,使叶间风速维持在设定水平。

在变黄期维持叶间风速在0.10～0.20m·s-1,待到转火时定色期叶间风速依照以下处理：T1定色期叶间风速为0.20～0.30m·s-1,干筋期为0.40～0.50m·s-1；T2定色期叶间风速为0.20～0.30m·s-1,干筋期为0.30～0.40m·s-1；T3定色期叶间风速为0.30～0.40m·s-1,干筋期为0.40～0.50m·s-1；T4定色期叶间风速为0.30～0.40m·s-1,干筋期为0.30～0.40m·s-1；对照（CK）烤房不安装变频器,按照当地习惯开关循环风机。

所有处理均参照三段五步式烘烤工艺烘烤。回潮后按烤烟分级国家标准对底层、中层、上层的标记烟叶分级,取中橘三级（C3F）烟叶进行香气物质分析。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 中性致香物质

样品处理。同时蒸馏萃取装置的一端接盛有10g烟样、1g柠檬酸、350mL蒸馏水和0.5mL内标的500mL圆底烧瓶,使用恒温电热套进行加热；装置的另一端接盛有40mL二氯甲烷的250mL圆底烧瓶,该端烧瓶置于恒温水浴锅中加热,水浴温度为60℃。同时蒸馏萃取2.5h。萃取完成后,加入10g无水硫酸钠干燥有机相,然后于60℃水浴中浓缩至1mL左右即得烟叶精油。

仪器及分析条件。采用HP5890-5972气质联用仪（GC/MS）,对上面所制得的烟叶精油分析鉴定,鉴定结果由NIST库检索定性。GC/MS分析条件：色谱柱,HP-5（60m×0.25mm×0.25μm）；载气,He；流速,0.8mL·min-1；进样口温度250℃；传输线温度,280℃；离子源温度,177℃。升温程序：初温50℃,恒温2min后,以2℃· min-1的速度升至120℃,5min后,以2℃· min-1的速度升至240℃,保持30min。分流比1∶15；进样量2μL；电离能70eV；质量数范围50～500amu。MS谱库NIST02；采用内标法定量。

1.3.2 评吸质量

由安徽中烟公司技术中心进行单料烟评吸,分别对香韵、香气量、香气质、浓度、刺激性、劲头、杂气和口感共8个单项指标进行打分,然后取其平均值。采用专家咨询法并借鉴相关研究方法,对8个指标分别赋以10%,15%,15%,10%, 15%,5%,10%和20%的权重。

2 结果与分析

2.1 中性致香物质

烤烟中的中性致香物质种类多且组分复杂。按烟叶香气前体物进行分类,可分为类胡萝卜素类、类西柏烷类、苯丙氨酸类、美拉德反应产物类、新植二烯类等5类［3］。对各处理烤后烟叶的致香物质成分的GC/MS测定分析结果（表1）,共检测出28种中性致香物质,其中类胡萝卜素类12种、类西柏烷类1种、苯丙氨酸类4种、美拉德反应产物6种、其他类别的有5种。

2.1.1 类胡萝卜素类

类胡萝卜素类致香物质是烟叶香气的重要组成部分之一,其中巨豆三烯酮、β-大马酮和二氢猕猴桃内酯等物质所形成的香气质好、刺激性小,对烟气的香气贡献率大,是影响烟叶香气质和香气量的重要组分［4］。由表1可知,T2处理含量最高,明显高于对照和其他处理,T3处理含量最低,T1和T4处理均与对照差别不大。各种类胡萝卜素类香气物质中T2和T4处理以巨豆三烯酮B含量最高, T2处理和对照的β-大马酮含量最高。

2.1.2 苯丙氨酸类

苯丙氨酸类致香物质对烤烟香气具有良好的影响,主要有苯甲醛（杏仁香、樱桃香、甜香）、苯乙醛（玫瑰花香）、苯甲醇（醇香）、苯乙醇（醇香）等,是烟草中含量较为丰富的香味成分［4］。从表1可知,不同叶间风速对苯丙氨酸类香气物质含量的影响较大,T1、T2处理含量较高,高于对照；T3、T4处理含量较低且与对照相比差异不大。结果表明,定色期叶间风速在0.20～0.30m·s-1时较0.30～0.40m·s-1更能使苯丙氨酸类致香物质得以积累。各类苯丙氨酸类香气物质中T2和T3处理以苯甲醇含量最高,T2处理和对照苯甲醇含量差别不大；T1和T4处理以苯乙醇含量最高。

表1 叶间风速对烟叶中性致香物质的影响

2.1.3 美拉德反应产物

美拉德反应产物是烤烟香气成分重要来源之一,许多具有令人愉悦的香气和吸味,其中的吡咯、呋喃类物质,虽然含量低微,可形成调制后烤烟特有的浓郁香气,起到掩盖杂气,增强香味和提高烟气质量的作用［5-7］。从表1可知,美拉德反应产物T2处理最高,T3处理次之,对照含量最低。各处理均以糠醛的含量最高。

2.1.4 类西柏烷类

茄酮是主要的类西柏烷类香气物质,具有好的香气,而且其降解产物,如茄醇、茄呢呋喃、降茄二酮等也是烟草中重要的致香物质［3］。从表1可知,T1处理含量最高,T2处理次之,T4处理含量最低,T3处理和对照差异不大。表明烤房在定色期保持0.20～0.30m·s-1的叶间风速有利于类西柏烷类致香物质的生成和积累。

2.1.5 新植二烯及其他香气物质

新植二烯是烤烟中性致香物质中含量最高的成分,是由叶绿素降解产生的叶绿醇经脱水形成。新植二烯本身具有清香或青果香,可进一步分解转化为具有清香的植物呋喃,这对提高烤烟的香气具有产生积极影响［4］。表1表明,T1、T2处理含量较高,明显高于对照,T3和T4处理含量小于对照。在所测定的其余4种香气物质中,T2（9.73μg· g-1）＞T1（8.09μg·g-1）＞CK（7.76μg· g-1）＞T3（7.30μg·g-1）＞T4（7.22μg· g-1）。吲哚以T1处理含量最高；芳樟醇、4-乙烯基-2-甲氧基苯酚以T2处理含量最高；2,4-戊二烯醛以T2处理和对照的含量最高。

2.2 评吸质量

评吸是通过人体特定的感觉器官（口腔、鼻腔、喉部及眼睛）对烟草及烟草制品进行内在的质量鉴定。通过感官评吸鉴定,可以直接、准确地评价出烟叶及其制品质量的优劣。表2表明,不同烘烤阶段采用不同的叶间风速对单料烟的评吸质量总分T2（82.1分）＞T1（77.7分）＞T3（76.3分）＞CK（76.0分）＞T4（73.2分）。其中香韵、香气质、香气量和口感方面的打分均以T2处理为最高,浓度以T3处理和对照为最高,劲头方面也以T3处理为最高。杂气方面以T1处理为最高,刺激性以T1和T2处理为最高。

表2 叶间风速对单料烟评吸质量的影响

3 小结与讨论

在定色和干筋阶段,不同的烤房内叶间风速对于保证烘烤顺利进行有重要意义。试验结果表明,在不同烘烤阶段应用变频器调节烤房内叶间风速对烤后烟叶香气质量有明显影响。定色期叶间风速为0.20～0.30m·s-1,干筋期为0.30～0.40m·s-1,中性致香物质总量最高,明显高于对照和其他处理；定色期叶间风速为0.30～0.40m·s-1,干筋期为0.40～0.50m·s-1和定色期叶间风速为0.30～0.40m·s-1,干筋期为0.30～0.40m·s-1的差别不大；定色期叶间风速为0.20～0.30m· s-1,干筋期为0.40～0.50m·s-1和习惯方法差别较小,且各类致香物质中除苯丙氨酸类产物和西柏烷类降解产物外均为最高。评吸得分也以定色期叶间风速为0.20～0.30m·s-1,干筋期为0.30～0.40m·s-1的为最高,定色期叶间风速为0.20～ 0.30m·s-1,干筋期为0.40～0.50m·s-1和定色期叶间风速为0.30～0.40m·s-1,干筋期为0.40～0.50m·s-1的稍高于习惯方法,定色期叶间风速为0.30～0.40m·s-1,干筋期为0.30～0.40m·s-1的低于习惯方法。

王勇军等［8］研究认为,定色期叶间风速为0.30～0.32m·s-1,干筋期叶间风速为0.26m· s-1左右是烘烤过程中较为适宜的叶间风速。本试验中定色期叶间风速0.20～0.30m·s-1,干筋期叶间风速在0.30～0.40m·s-1时,烟叶致香物质总量,类胡萝卜素类降解产物,美拉德反应产物及新植二烯含量均为最高,评吸质量也最高。原因可能是烟叶在烘烤中气化出的水分被带走的同时,及时补充来的热空气能继续对烟叶加热,保持了烟叶内部物质转化与水分动态平衡及烟叶水分气化与通风排湿的同步,创造出适宜烟叶内部各类香气前体物质转化的烤房流场环境［9-10］,提高了烟叶的香气质量。

在密集烘烤过程中,烟叶香气品质并不仅仅受叶间风速的影响,还受烤房内温湿度、关键温度点的稳火时间、烤房内气体组分及其他条件影响［11］,只有将这些都充分考虑在内,才能提高烟叶的香气质量,这还有待于进一步研究。

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（责任编辑：张才德）

S572

A

0528-9017（2014）02-0242-03

文献著录格式：王战义,王刚,刘闯,等.定色期和干筋期不同叶间风速对烟叶香气质量的影响［J］.浙江农业科学,2014（2）：242-244,248.

2013-10-26

王战义（1981-）,男,河南获嘉人,硕士研究生,主要从事烟草调制的应用与研究工作。E-mail：wangzhanyi2001@126.com。