气调储存对醇化环境及库存白肋烟品质的影响

李炜 马世金 矫海楠 欧亚非 胡林 白若石 刘鹏 宫伟 张鑫 符云鹏

摘 要：为探索密封降氧对醇化环境及库存白肋烟品质的影响，以自然醇化42个月的湖北恩施成品白肋烟为材料，运用新型气调法，设置T1（1.5%～2%）和T2（7.5%～8%）2个低氧处理及1个常规处理CK，对其温、湿度及烟叶内在品质进行周期性对比。结果表明，与CK处理相比，T1和T2处理对温度影响不显著，但显著降低了相对湿度的变幅和变异系数。CK处理烟叶外观质量缓慢下降，而T1和T2处理则缓慢上升;T1、T2处理在12个月后，均显著提升了总糖含量，处理6个月后均显著提升了烟碱、钾、氯含量（除T1处理第12个月外）;T1处理烟叶感官质量总分在周期内呈现缓慢上升趋势，T2处理呈现先上升后缓慢下降趋势，CK处理呈现短暂上升后快速下降趋势;其中T1处理显著降低了烟叶NNN、NAT含量及TSNAs总量，而T2、CK处理间无显著差异。两低氧气调处理均对库存白肋烟的品质提升具有一定效果，且以T1处理综合提升效果更优。

关键词：低氧;白肋烟;醇化环境;质量;TSNAs

Abstract： In order to explore the impact of seal deoxidization on alcoholization environment and the quality of stock burley tobacco， using burley tobacco from Enshi， Hubei province， which has been aged naturally for 42 months， as the material， the new air conditioning method was used to set T1（1.5%-2%） and T2（7.5%-8%） two different levels of low oxygen treatments， and the temperature， humidity and intrinsic quality of tobacco leaves were periodically compared with conventional treatments. The results showed that the two hypoxic treatments had no significant effect on temperature， but significantly reduced the relative humidity variation and coefficient of variation. The appearance scores were slowly decreased under the conventional storage， while slowly increased in the two hypoxic treatments. Total sugar and nicotine content of T1 treatment increased significantly after 12 months. After 18 months， nicotine content of T2 treatment was significantly increased. For sensory score， the total score in the T1 treatment cycle showed a slowly rising trend. The T2 treatment increased first and then slowly decreased total score. CK showed a slight increase then sharp decrease of total score. The T1 treatment significantly reduced the contents of NNN， NAT and total content of TSNAs， and the difference between the T2 treatment and the control was not significant. For conclusion， low oxygen control has a certain effect on the quality improvement of stock burley tobacco， with the T1 treatment showing the best effect.

Keywords： low-oxygen; burley; alcoholic environment; quality; TSNAs

醇化是提升煙叶品质必不可少的环节之一，能改善新烟中香气粗糙、地方性杂气较重、刺激性较大等问题，从而利于卷烟使用[1]。对于烤烟，一般自然醇化需2年左右[1-7]，温度、湿度、空气、光线等外因与醇化周期和质量关联密切[7-8]。白肋烟作为一种晾晒烟，其高香气、低焦油的特点，在低焦油卷烟配方中占有重要的地位，同时也是混合型卷烟的主要原料之一[9]。在实际工业应用中，其自然醇化周期长于烤烟。由于自身生物学特性和调制方式的影响，白肋烟中的有害物质特有亚硝胺（TSNAs）含量是所有烟叶类型中最高的[10]，因此探索出合适的储存方式对其感官质量的提升和TSNAs含量的减少将具有重要意义。

前人研究表明[11-18]密封降氧储存复烤后烤烟能改善其外观及内在质量，但对于白肋烟储存的效果鲜有报道。本文以已自然醇化42个月的成品白肋烟为研究对象，采用不同密封降氧措施后，对其醇化环境、外观质量、感官质量及内在化学成分进行系统分析，探究其对库存白肋烟延续存放的提质效果，为后期工业储存养护提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

选用库存中成品白肋烟：2012湖北恩施CA-S，之前已经过42个月的自然醇化。降氧制剂和配套仓储用品由北京盈丰利泰科贸有限公司生产。

1.2 试验设置

试验于2016年5月至2018年7月在山东烟叶复烤有限公司诸城复烤厂成品仓库实施。当地属暖温带大陆性季风区半湿润气候，仓库内年平均温度为16.84 ℃、相对湿度为57.13%。

采用以下3种仓储方式处理：T1，控制氧气浓度在1.5%～2%;T2，氧气浓度控制在7.5%～8%;CK，常规方法仓储处理。每处理设3次重复，每重复1个垛位（长×宽×高=16 m×3 m×2.9 m）。每垛位堆放片烟215箱。各处理氧气浓度先降至2%以下2个月，之后调整至各处理参数，每6个月对各垛位相同位置分别取样，用于外观质量、化学成分、感官品质的测定，TSNAs含量于试验最后一次取样时测定。

1.3 测定方法

1.3.1 醇化环境记录 温、湿度采用T20互联网温湿度记录仪进行每日记录;氧气含量采用手持式泵吸氧气检测仪（型号：uSafe 3000-O2）检测。

1.3.2 片烟外观质量评价 外观评价由北京卷烟厂和诸城复烤厂具有高级烟叶评级资质的5名人员组成，评价项目含颜色、油分、均匀度、饱和度、光泽度。结合白肋烟原烟分级标准（GB/T 8966—2005）及相关分析方法[19-22]对各处理3垛位的混合样进行烟叶外观评价和量化分析，各指标均按10分进行赋值，总分按照各指标20%权重进行合计，量化评定依据见表1。

1.3.3 常规化学成分 采用AAIII型连续流动化学分析仪（德国BRAN+LUEBBE公司生产）测定。

1.3.4 感官质量 由上海烟草集团技术中心北京工作站专业评吸人员进行评价。评吸质量打分采用百分制：香气质（15分）、香气量（15分）、杂气（10分）、浓度（10分）、刺激性（10分）、余味（15分）、浓劲协调（15分）、燃烧性及灰色（10分），总分100分。

1.3.5 TSNAs测定 由上海烟草集团技术中心北京工作站测定，测定方法为在线SPE-液相色谱质谱联用（SPELC-MS/MS）法[23]，即将烟样全自动固相萃取，萃取液过水相滤膜后使用LC-MS/MS进行检测。

1.4 数据处理

数据采用Excel 2017和SPSS 21.0软件进行统计分析。

2 结 果

2.1 不同处理垛内温湿度变化

从图1和图2看出，3处理间温度走势值重合度较高;T1和T2相对湿度走势值重合度较高，和常规处理CK重合度较低，且CK相对湿度较分散。

如表2所示，三者之间平均温度差异不显著;3处理相对湿度均值大小排序为：T1>T2>CK，且差异达到显著水平。3处理温度的均值、变幅、变异系数相差不大，其中，T1、T2、CK均值分别为17.51、17.48、17.38 ℃，变幅和变异系数大小排序均为CK>T2>T1。温、湿度的峰度系数和偏度系数均小于0，说明温、湿度分布为平阔峰和左偏峰，数值集中程度低。

2.2 不同处理对烟叶外观质量的影响分析

如表3所示，常规处理CK外观质量总分随时间推进，呈现先升后降趋势，且在12个月时，各指标得分达到最高值。T1处理总分随时间推进，呈现逐渐递增趋势;T2处理总分随时间推进，呈现逐渐递增趋势。T1、T2两处理从第6个月开始，各测定时间点的总分均高于CK。

从各评定指标来看，T1处理中颜色、油分、均匀度、饱和度、光泽度得分变化规律与其总得分对应一致，均呈现逐渐递增趋势。T2处理中除颜色、均匀度与其总得分规律保持一致外，油分、饱和度、光泽度得分表现为先增加后维持不变状态，两处理不同时期各指标分值均高于CK处理。相比CK，T1和T2明显改善之处为色泽更为艳丽、油润感更为突显。随着贮存时间增加，常规处理CK各外观指标分值均逐渐降低，具体表现为色泽趋于暗淡、均匀程度逐渐下降。

2.3 不同处理对烟叶化学成分的影响

如图3所示，随处理时间延长，各处理总糖含量呈现缓慢下降趋势。CK处理和T2处理分别从第12个月开始与初始值差异显著，而T1处理0～24个月内无显著差异。不同处理同时期比较来看，从第12个月起，T1、T2两处理总糖含量值均显著高于常规处理CK，且在第18、24个月，3处理间差异达到显著水平。第24个月，T1、T2两处理总糖含量较对照CK分别增加了0.19和0.08个百分点。

如图4所示，0～24个月内，CK处理烟碱含量整体呈现先下降后上升再下降趋势，起始和第12个月含量和其余各时期差异显著，且第24个月含量显著低于0～12个月含量;T1、T2两处理第18、24个月含量均显著高于起始和第6个月含量。同一时期，3处理烟碱含量高低排序为T2>T1>CK，在第12个月时，T2处理显著高于其他两处理，在第18个月之后，T1、T2两处理均显著高于CK，两处理第18个月分别较对照增加了0.45和0.49个百分点，在第24个月较对照分别增加了0.44和0.48个百分点。

如图5所示，随时间推进，CK和T2处理总氮含量表现均为先显著上升后显著下降趋势，T1表现为先显著下降后无显著差异趋势。在第6～18月内，T2、CK均显著高于T1且二者显著不差异，第24个月CK处理总氮含量急剧下降，显著低于T1、T2两处理。

从钾含量来看（图6），T1、T2处理在醇化过程中表现為先缓慢下降后显著上升趋势，在第12个月之后显著高于起始值和第6个月含量。CK处理表现为先显著下降后缓慢上升趋势，且在第18个月之后，和起始值差异不显著。同一时期，T1、T2两处理钾含量均显著高于CK，而T1、T2之间差异不显著。

如图7所示，3个处理氯含量均在醇化6个月时较起始值降低，之后回升。其中CK处理下降幅度最大，回升速度较慢，至醇化24个月时方回升至起始值附近，与起始值无显著差异;而T1、T2处理下降幅度较小且回升速度较快，至醇化24个月时显著高于起始值。同一测定时期，T1、T2间无显著差异，均显著高于CK。

2.4 不同处理对烟叶感官质量的影响

评吸结果显示（表4），醇化过程中，T1处理总分呈现缓慢上升趋势;T2处理呈现先上升后缓慢下降趋势;CK呈现短暂上升后快速下降趋势。

CK处理在本试验第6个月后得分逐渐下降，说明白肋烟醇化适用性出现了拐点，自然醇化时间已经达到上限，继续醇化对烟叶品质不利。而降氧处理T1、T2感官品质达到最高的时间分别是24和12个月，且在24个月感官品质总分均大幅度高于CK，说明降氧处理延长了烟叶保持品质的时间。各分项得分与总分趋势总体表现一致。

2.5 不同处理对烟叶TSNAs含量的影响

如图8所示，T1处理显著降低了NNN、NAT及总量的含量，较常规处理CK分别减少16.99 %、14.91%、15.26%;T1处理中NAB、NNK和CK差异不显著;T2处理4类物质及总量与CK均未达到显著差异。

3 讨 论

范坚强等[14]以烤烟为研究对象，得出密封降氧能抑制片烟在醇化过程中的酶促棕化反应，烟草中的绿原酸、新绿原酸、芸香苷和多酚总量的下降幅度及颜色的转深程度均较低，外观质量和吸味质量明显高于对照。本文研究表明，低氧气调下，白肋烟片烟外观质量（颜色、油分、均匀度、饱和度、光泽度）得分高于自然存放，即有效减少白肋烟的黑、褐化比例，且感官质量得以提升。白肋烟和烤烟虽是不同类型烟叶，但在密封降氧下研究结果较为一致。一般认为，高温高湿对醇化的速度具有正向作用，温、湿度過高则导致烟叶过度醇化，致使品质下降[7]。张鑫等[24]对复烤片烟醇化过程耗氧规律研究表明，温度的影响大于相对湿度的影响，且温度越高，耗氧速率越大。本文研究发现气调处理对温度影响不显著，但显著降低了相对湿度的变幅和变异系数，和张鑫等[24]所研究的自然状态下密封垛内外的温、湿度对比规律一致。其中T1、T2处理中相对湿度范围分别为51.00%～71.20%和47.90%～69.40%，常规T3相对湿度为31.60%～81.90%。宋纪真等[25]研究表明仓储环境中55%～65%的相对湿度对烟叶的外观和感官最有利，而T1、T2两处理相对湿度和其控制范围更为靠近，这点可能对两处理外观和感官品质提升起到一定的作用。但其高于起始值的原因有待进一步研究。

低氧气调状态下，总糖含量降低速度均低于常规处理。这可能是在低氧条件下，微生物活性及氧化反应一定程度受到抑制，碳水化合物的分解、转化也受到抑制，延缓了其醇化，还原糖含量降低速度变缓。常规处理下，烟碱含量在试验后期呈现整体下降趋势，而两低氧处理显著高于同时期内常规处理含量和起始含量。刘磊等[7]研究表明，烟碱含量的下降主要是游离态挥发碱含量发生了变化，而挥发性生物碱易于氧化。从这点考虑，某种程度上低氧且密封状态下减缓了挥发氧化。

前人研究表明，贮藏期间烟叶中TSNAs 随着贮藏期的增加而逐渐升高[26-27]。醇化阶段，环境温度和烟叶含水率对TSNAs形成影响显著，其中温度的影响贡献率高于含水率，控制温度和烟叶含水率能有效减少TSNAs的生成量[28]。孙榅淑等[29]研究表明，氧化剂和还原剂处理分别能显著促进和抑制高温贮藏白肋烟TSNAs的形成。本试验气调处理的温度和自然存放无显著差异，内部环境湿度、片烟含水率波动低于自然存放的状态下，通过降低氧气含量达到了降低烟叶中NNN、NAT及TSNAs总量的效果。考虑到TSNAs是生物碱发生亚硝化反应形成，是一种氧化过程[30]，减少氧气含量的效果和孙榅淑等[29]添加还原剂研究的效果比较一致。另试验中只有T1（1.5%～2%）的氧气含量出现显著效果，T2（7.5%～8%）未达显著，这可能与试验材料存放时间较长，内在物质转化效率变缓有一定关系。

4 结 论

运用低氧气调储存方式，对库存白肋烟进行存放，两低氧处理均提高了片烟的色泽、油润感、光泽等外观质量，显著延缓了总糖含量的下降，后期显著提高了烟碱和钾含量。氧浓度越低的处理，其最佳感官质量最佳节点出现的时间越晚。1.5%～2%的氧气浓度显著降低了NNN、NAT含量及TSNAs总量。综合来看，1.5%～2%的氧气浓度能够延长白肋烟的存放时间，保持烟叶品质。

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