仿红茶调制工艺不同萎凋条件对烟叶调制结果的影响

李 彦，周东波，汪耀富，张惠林，赵冏炅，沈程文，刘钰坤，戴林建

(1.湖南农业大学农学院，长沙 410128；2.湖南中烟工业有限责任公司，长沙 410007；3.长沙市烟草公司浏阳市烟草分公司，湖南 浏阳 410300)

【研究意义】影响烟叶品质的因素较多，如环境条件、种植技术、调制技术等[1-5]，其中，调制技术参数在烟叶品质形成、工业可用性方面有较大影响[6-7]，适合的调制技术参数可提高烟叶品质[8-9]。烟叶仿红茶调制技术萎凋期与烟叶烘烤中变黄期作用类似，该时期是烟叶内生理生化变化最剧烈的时期，同时也是烟叶品质形成的关键时期[10-11]，合理的萎凋温度与时间能够调控烟叶中相关酶活性的强弱，从而控制烟叶内大分子物质的降解速度和降解程度，并控制烟叶细胞水平的脂膜破坏时间和程度，保障烟叶酶促反应的正常进行[12]。【前人研究进展】目前，国内外烟草研究工作者多集中于烟叶烘烤变黄期相关参数的研究，陈颐等[13]对密集烤箱烘烤烟叶变黄期温度容差进行研究表明，变黄温度在42～46 ℃容差范围烤后烟叶可满足工业可用性；郑竹山等[14]对电热密集烤箱烟叶变黄期湿度容差进行研究表明变黄期相对湿度在60%～80%烤后烟叶可满足工业可用性；张本亚等[15]对烟叶变黄期稳温时间进行研究探索出适合云烟105不同部位变黄期关键温度点的稳温时间。【本研究切入点】关于仿红茶调制工艺合理萎凋温度与时间的研究较少，一定程度上制约了该工艺方法的发展与应用，本研究借鉴常规烤烟生产调制技术，从红茶调制工艺出发，以云烟87中部叶为试验材料，通过设置不同萎凋温度与萎凋时间，系统分析不同萎凋条件对烟叶化学成分含量、外观质量与评吸质量的影响。【拟解决的关键问题】旨在为仿红茶调制工艺萎凋条件的探索提供依据，进而初步探索一套以提升烟叶原料感官品质为目标的优质工艺体系，为烟草通过红茶工艺进行调制提供初步理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

试验于2020年在湖南省中国烟草中南农业试验站湖南农业大学耘园基地进行。供试烤烟品种为云烟87，取样地点：湖南省浏阳市永安镇督正村；取样条件：同一地块、长势均匀、施肥方案一致、田间管理措施相同、远离道路、四周无遮掩、无病害；取样部位：在代表性烟株中，取中部第9～11有效叶位；取样成熟度：成熟。

6CWD-5萎凋槽、6CTH-6.0茶叶提香机、6CHFJ-5B红茶发酵机购自浙江上洋机械股份有限公司；YL90S-4单相双值电容电动机(揉捻机)购自上海東欢机电有限公司。

1.2 试验设计

1.2.1 工艺流程 鲜烟叶→萎凋→揉捻→发酵→干燥。

为探究不同萎凋条件对调制结果的影响，统一设置揉捻、发酵、干燥条件。揉捻——2.0 kg/桶、1400 r/min，轻揉8 min、重揉5 min、轻揉7 min；发酵——将揉捻好的烟叶放入发酵框内，堆叶厚度5.0 cm左右，完成堆叶后布置2个气孔，完成堆放后，将纱布打湿，平铺于烟叶上方，将烟叶完全覆盖，以保持发酵湿度，而后将发酵框放入38 ℃恒温恒湿(湿度90%)发酵机内进行发酵。烘干——将发酵框内的烟叶取出，将成卷的烟叶展开，均匀的放置于干燥盘中，而后将干燥盘放入干燥机内进行干燥，采取两段式干燥方法，在85.0 ℃下烘干35.0 min左右，烟叶基本干燥后取出，放置15.0 min左右，待温度上升至105.0 ℃将干燥盘放入，提香10 min后取出样品烟叶。

1.2.2 试验处理及编号 本试验采取双因素试验设计，根据萎凋试验两个主要影响因素，设置以下3个萎凋时间(A1:24 h,A2:36 h,48 h)、3个萎凋温度(B1:35 ℃,B2:38 ℃,B3:41 ℃)，共9个处理。

本试验分2个阶段进行取样，第一阶段为萎凋完成后，各处理从萎凋槽中取出10片烟叶并去除主脉，放入烘箱中以60.0 ℃烘干，保存并标记，如表1；第二阶段为调制完成后，各处理分别取1.0 kg保存并标记，如表2。试验选取同一田块中的烟草鲜叶样品(CK)以及常规烤烟样品C3F作为前后对照样品。

表1 萎凋试验处理

表2 萎凋试验调制结果

1.3 测定项目及方法

1.3.1 化学成分测定 各处理取样500 g用于常规化学成分检测，检测项目为总糖、还原糖、总碱、氯离子、钾离子、总氮，由湖南中烟有限责任公司技术中心进行检测，分别采用YC/T 159—2002、YC/T 217—2007、YC/T 162—2011、YC/T 161—2002、YC/T160—2002的方法测定水溶性总糖(还原糖)、钾、氯、总氮、总碱。

1.3.2 感官质量评价 由湖南中烟有限责任公司技术中心7位具有烟草行业评吸资质的专家进行评吸。评吸指标包括香气质、香气量、刺激性、杂气、余味，总分为90分。评吸评分方法借鉴“YC/T138—1998 烟草及烟草制品 感官评吸方法”进行设置，由于本工艺与常规烤烟香吃味不同，因此设置赋值方式，如表3。

1.4 统计分析方法

运用 Microsoft Excel 2019 对试验数据进行初步处理并制表，采用 SPSS 25.0 软件进行方差分析与相关性分析。

2 结果与分析

2.1 萎凋处理与调制产品常规化学指标

2.1.1 不同萎凋处理主要化学成分比较 由表4可知，各处理与对照样品相比均发生了较大的变化，萎凋处理显著提高了烟叶样品总糖、还原糖、氯离子含量，而总碱、钾离子、总氮反之；在不同萎凋条件下，随温度的提高，总糖、还原糖钾离子含量呈上升趋势，总碱、与总氮含量虽有显著差异，但并无明显规律；随萎凋时间的增加，总糖、还原糖含量在相同温度条件下呈上升趋势，总氮、总碱含量反之，氯离子含量在41 ℃条件下随时间的延长呈下降趋势。

表4 不同萎凋条件烟叶常规化学成分

总糖含量随萎凋温度的提高呈上升趋势，但上升幅度较小，还原糖含量显著提升；氯离子含量在41 ℃条件下随萎凋时间的延长而降低，且差异性显著；钾离子含量随萎凋温度的升高呈上升趋势，且在DL-8处理时达到最大值；总氮含量无明显变化趋势，在DL-8处理时达到最大值，在DL-3处理时达到最小值。

由表5可知，萎凋时间与总糖含量呈显著正相关，与总碱与总氮含量呈显著负相关，与还原糖、氯离子、钾离子含量无显著相关关系；萎凋温度与总糖、还原糖、钾离子含量均呈极显著正相关关系，与氯离子含量无显著相关关系。

表5 不同萎凋条件与烟叶常规化学成分相关性

2.1.2 不同萎凋处理调制产品主要化学成分比较 由表6可知，随着萎凋温度的升高，各处理烟叶样品总糖、还原糖、钾离子含量呈上升趋势，总碱、氯离子、总氮含量反之；糖碱比、氮碱比、钾氯比均随萎凋温度呈上升趋势；总碱、氯离子、总氮含量在相同温度下随时间变化趋势不明显，但随着萎凋温度的提高，含量降低，且同时在DJ-8处理达到最小值；钾离子含量随萎凋温度的升高呈上升趋势；与对照样品相比，仿红茶调制工艺样品总糖与还原糖含量略低于对照样品DJ-10，总碱含量在35、38 ℃条件下略高于对照样品，在41 ℃条件下低于对照样品；氯离子含量总体高于对照样品；钾离子含量在41 ℃条件下高于对照样品，在35、38 ℃条件下与无明显差异性；总氮含量与对照样品相比无明显差异性。

表6 不同萎凋条件调制后烟叶常规化学成分

由表7可知，萎凋时间对调制后烟叶样品内主要化学成分影响较小，而萎凋温度与调制后烟叶样样品总糖、还原糖、钾离子、糖碱比、氮碱比、钾氯比呈极显著正相关，与总碱、氯离子、呈极显著负相关；与总氮含量呈显著负相关，根据以上分析结果可知，萎凋温度对烟叶样品内主要化学成分影响显著。

表7 不同萎凋条件调制后烟叶常规化学指标皮尔森相关性

2.2 仿红茶调制工艺烟丝样品外观质量

由于工艺方法不同，无法对仿红茶调制工艺的烟叶样品对照烤烟体系进行外观质量评价，采取对烟丝外观比较的方法进行直观判断。由图1可知，试验样品与对照样品外观差距较大，直观表现在烟丝颜色，实验样品烟丝烟叶偏咖啡色，红棕色，对照样品烟丝为黄色；对比不同萎凋条件，萎凋24 h时，烟丝青杂色较重，颜色灰暗(DJ-1、DJ-4、DJ-7)；萎凋36 h时，DJ-2样品青杂色依旧较重，DJ-5、DJ-8样品颜色青杂基本消除；萎凋48 h时，青杂基本消除，颜色鲜艳，但DJ-9颜色灰暗，不明亮，可能是由于萎凋过度造成的。

图1 仿红茶调制工艺萎凋试验样品烟丝外观质量Fig.1 Appearance quality of cut tobacco in withering test of imitating black tea method

2.3 仿红茶调制工艺烟叶样品评吸评价

如表8 所示，萎凋温度与萎凋时间对烟叶评吸结果影响较大，随着萎凋温度的上升烟叶的感官质量总体呈上升趋势，主要表现为香气质与香气量增加，杂气减少，刺激性减弱，余味各处理无明显差异；随萎凋时间的增加，各处理评吸结果呈上升趋势，在35与38 ℃处理下，各项指标随萎凋时间呈上升趋势，在41 ℃处理下，评吸评分呈先上升后下降的趋势，但下降幅度较小；不同处理比较，总体以41 ℃处理评分最高，DJ-8处理评分达到最大值。

表8 不同萎凋条件调制样品评吸结果

续表8 Continued table 8

由表9可知，萎凋时间与香气质，刺激性和评吸总分呈显著正相关，与杂气呈极显著正相关；萎凋温度与各项指标均呈极显著正相关，说明萎凋温度与萎凋时间对感官质量有显著影响。

表9 评吸结果与萎凋条件相关性

3 讨 论

烟叶在萎凋过程中，内部生理生化反应剧烈[16]，伴随着大部分物质降解以及小分子香气物质的产生[17]，萎凋温度过高，叶内质体色素、淀粉等内含物分解转化不充分，从而导致烟叶出现变黄不充分，造成烟丝青痕，青杂气较重等现象；萎凋温度过低可能会造成烟叶内物质消耗过度，影响调制后烟叶感官质量[18]，萎凋温度主要调控烟叶内物质反应速率，而萎凋时间主要调控反应进程，在合适的时间点终止萎凋进程，可充分保留烟叶在萎凋期形成的优良内在品质，更有利于接下来调制工作的进行与烟叶感官质量的最终成型。萎凋条件互相作用，是烟叶仿红茶调制的关键步骤之一，因此，适宜的萎凋温度与萎凋时间是获得较好调制结果的前提。

就不同萎凋条件对对鲜叶内主要化学成分的影响来看，烟叶在萎凋完成后就已形成与调制后烟叶相近的化学成分含量，平衡的化学成分是烟叶感官质量的基础[19]，在萎凋期烟叶内大分子物质的代谢及香气前体物质已基本形成，在合理温度范围内，温度升高有利于烟叶内两糖含量与钾离子含量的积累；萎凋38与41 ℃总糖含量无显著差异性，但还原糖含量差异显著，说明提高萎凋温度有利于还原糖含量的提高；在合理时间范围内，适当延长萎凋时间有利于烟碱与总氮含量的降低；变黄期是烟叶烘烤过程中的重要一步，从目前地试验结果可知，仿红茶调制工艺萎凋期主要作用与烟叶烘烤变黄期类似。烟叶内在化学成分是衡量烟叶品质的关键指标[20]，就不同萎凋条件对调制后烟叶主要化学成分的影响来看，不同处理烟叶样品内在化学成分含量差异明显，萎凋温度对调制结果影响较大，总体表现为总糖、还原糖、钾离子与萎凋温度呈极显著正相关，总碱、氯离子含量与萎凋温度呈极显著负相关；萎凋时间对烟叶内化学指标影响不明显，这可能是由于时间梯度较小，时间点设置较少造成的；对烤烟来说，还原糖和烟碱是影响烟叶香吃味的主要化学成分，是衡量其吸味和刺激性的重要指标[21]，李东亮等[22]研究表明，糖碱比含量在一定程度上反映烟叶化学成分协调性和烟气酸碱平衡度，李肃等[23]研究发现，在一定范围内随糖碱比的增大，烟叶的香气质、香气量、余味、杂气、刺激性等指标评吸得分均呈现升高趋势；钾离子含量是决定烟叶品质的关键因素，它是烟叶燃烧的助燃剂，能够显著改善烟叶的燃烧性，提升烟叶的香气、吃味及品质[24]。虽然氯离子含量与萎凋温度呈极显著负相关，但对比烤烟样品来看，仿红茶调制工艺烟叶样本氯离子含量总体较高，说明该工艺方法可在一定范围内提高烟叶氯离子含量，随萎凋温度的上升，氯离子含量降低，但仍高于烤烟样品，湖南烟区氯离子含量偏低，适宜的氯离子含量对评吸质量指标有积极影响[25]。外观质量是评价烟叶的一个重要指标，也是烟叶评吸结果的直观反映[26]，由于仿红茶调制工艺与常规烘烤烟叶外观质量差距较大，不能采用常规烤烟外观质量评价体系，所以对烟丝颜色进行直观判断，从结果可看出，可从烟丝外观判断烟叶萎凋程度，萎凋时间较短颜色易出现青痕，DJ-3、DJ-5、DJ-6、DJ-8烟丝外观质量差距较小；在一定萎凋温度与时间范围内，萎凋温度较低，适当延长萎凋时间也可达到相应的萎凋效果如DJ-3，萎凋温度较高，萎凋时间过长可能会使烟叶萎凋过度如DJ-9，从烟丝外观来看DJ-3、DJ-5、DJ-6、DJ-8处理萎凋程度较好。

评吸是评价烟叶可用性的最直接方法[27]，研究结果显示，萎凋温度41 ℃评分最高，评吸得分最高为DJ-8处理。综合分析来看，萎凋阶段以萎凋温度41 ℃，萎凋时间36、48 h较好，调制完成后烟叶内主要化学成分含量以萎凋温度41 ℃较均衡，烟丝外观质量以DJ-3、DJ-5、DJ-6、DJ-8萎凋程度较好，评吸结果以DJ-8评分最高，这是由于在该条件下，烟叶中糖类及蛋白质等大分子可被大部分水解酶进行充分的降解转化，生成大量小分子物质如氨基酸、单糖等致香前体物质，从而使调制后烟叶化学成分更加协调；另一方面，有利于烟叶内质体色素的降解与转化，使烟丝减少青痕。总的来说，烟叶最终品质的形成受萎凋温度与萎凋时间影响较大。

4 结 论

在仿红茶调制工艺萎凋阶段，烟叶质量与萎凋条件密切相关，本研究得出在萎凋温度41 ℃，萎凋时间36 h时烟叶内在化学成分更协调，烟丝外观质量较好，评吸得分最高。通过试验得出在一定范围内萎凋条件与烟叶主要化学成分的相关关系，可通过调整工艺参数进而影响烟叶品质，对烟叶仿红茶调制工艺的探索与应用提供重要参考。