密集烘烤38 ℃和46 ℃不同稳温时间对豫中上六片烟叶品质的影响

孟智勇，孙晓伟，刘 芳，张东峰，马浩波，宋笑龙，宗胜杰，朱景伟，冀德红，薛松格，李建华

（1.河南省农业科学院 烟草研究所/河南省烟叶色素调控及智能化烘烤创新型科技团队，河南许昌 461000；2.河南省烟草公司 许昌市公司，河南 许昌 461000；3.许昌市烟草公司 建安分公司，河南 许昌 461000；4.三门峡市烟草公司 陕州区分公司，河南 三门峡 472100）

豫中上六片烟叶是在典型浓香型产区特定的生态条件下发育而成的烟株上部的高成熟度烟叶，具有香气浓郁芬芳、吃味醇厚丰富、焦油量/烟碱较低、安全性高的特点，近年来受到河南中烟等工业企业的青睐，在高端卷烟品牌建设中发挥了重要作用［1-2］，具有较大的市场需求空间。目前，造成上部烟叶可用性差的根本原因主要是成熟不够、烘烤不当［3］。有关上六片叶的成熟采收方面取得一定研究进展［1，4-6］，但有关烘烤工艺对豫中烤烟上六片叶烤后品质影响的研究相对较少。孟智勇等［7］研究认为，变黄阶段38 ℃稳温时间延长12 h，可改善豫中上六片叶烤后外观质量和化学成分协调性，提高感官质量。同时相关研究表明，定色阶段前期延长烘烤时间可有效提高上部烟叶外观质量、提升化学成分协调性、改善感官评吸质量［8-10］。基于此，在烘烤的变黄阶段38 ℃延长烘烤时间的基础上增设定色阶段46 ℃延长时间处理，研究不同烘烤工艺处理对豫中上六片叶外观质量、主要化学成分、感官质量及中性致香物质含量的影响，进一步优化上六片叶烘烤工艺，为提高豫中上六片烟叶质量及工业可用性提供技术支撑。

1 材料和方法

1.1 试验基本情况

烘烤试验于2020 年9—10 月在河南省农业科学院烟草研究所烘烤基地开展。供试材料为中烟100标准成熟的上六片烟叶。试验烘烤设备为国标密集烤房，装烟容量为360 竿，每竿10 kg。上六片烟叶成熟采收标准：叶片呈黄白色，主脉全白发亮和侧脉大部分（2/3 以上）发白，成熟斑明显，绒毛脱落。

1.2 试验设计

根据研究目的，在三段式烘烤工艺变黄和定色阶段设计4 个工艺处理，进行密集烘烤试验：T1，常规烘烤工艺，变黄阶段38 ℃稳温30 h，定色阶段46 ℃稳温10 h；T2，常规烘烤基础上，定色阶段46 ℃延长12 h；T3，常规烘烤基础上，变黄阶段38 ℃延长12 h；T4，常规烘烤基础上，变黄阶段38 ℃、定色阶段46 ℃均延长12 h。各处理中除试验设计的稳温时间不同外，其他工艺参数均相同，且严格按三段式烘烤工艺进行。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 烟叶外观质量评价 各初烤烟叶样品出炕后进行回潮、平衡水分，由分级技师组成外观质量评价小组依据《烤烟分级标准》（GB2635—1992）中的标准进行评价，评价指标包括成熟度、颜色、身份、结构、色度、油分、含青、挂灰杂色等外观质量，并分别闻其嗅香。对9 个指标分别赋以30%、20%、10%、10%、10%、10%、5%、2.5%、2.5%的权重，计算各处理的分值。外观质量得分标准具体见表1。

表1 烟叶外观质量评价得分标准

1.3.2 主要化学成分分析 选取烤后上六片烟叶样品2 kg，送河南农业大学进行烟叶主要化学成分化验分析。

1.3.3 烤后烟叶感官质量评价 把各处理烘烤后的烟叶经过恒温恒湿回潮、切丝、卷制，制成（900±15）mg/支、长度为85 mm/支的单料烟支。由河南中烟和烟草研究所评吸专家参照行业标准《烟草及烟草制品 感官评价方法》（YC/T 138—1998），对香气质、香气量、杂气、浓度、劲头、刺激性、余味、燃烧性和灰色9 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9 个指标分别赋以25%、15%、12%、10%、10%、13%、10%、2.5%、2.5%的权重，计算各处理的评吸分值。

1.3.4 中性致香物质测定 采用同时蒸馏萃取装置，以二氯甲烷为萃取溶剂，称取烟样2 g 于1 000 mL 圆底烧瓶中，加入9 g 氯化钠，用电热套加热，在另一100 mL 烧瓶中加入45 mL 二氯甲烷，60 ℃水浴加热，同时蒸馏萃取2 h。在二氯甲烷萃取物中加入10 g 无水硫酸钠干燥，然后在50 ℃下旋转蒸发浓缩至1 mL。将萃取液浓缩加入内标乙酸苯乙酯，进行气相色谱/质谱（GC/MS）分析。

GC 条 件：DB-5 弹 性 石 英 毛细 管柱，60 m×0.25 mm×0.25 μm；进样口温度为280 ℃；分流比为20∶1，进样量为1 μL；载气为氦气，恒流1 mL/min。程序升温：初始温度60 ℃（保留0.5 min），以5 ℃/min升温至300 ℃（保留15 min）。MS 条件：传输线温度为280 ℃；离子源温度为230 ℃；电离方式为EI；电离电压为70 eV；质量数为30～350 aum；溶剂延迟6 min。

2 结果与分析

2.1 不同处理对烟叶经济性状的影响

由图1、2 可知，与T1（常规烘烤）处理相比，其他3 个处理上等烟占比和均价呈不同程度提高，以T4 处理表现最好。上等烟占比T4、T3、T2 处理分别较T1处理提高12.4、6.3、1.61 百分点，均价T4、T3、T2 处理分别较T1 处理提高1.92、0.38、0.15 元/kg。说明变黄阶段和定色阶段延长烘烤时间可有效提高烟叶经济效益，以38 ℃和46 ℃均延长12 h 效果最为明显。

图1 不同处理对上等烟占比的影响

图2 不同处理烟叶均价

2.2 不同处理对烟叶外观质量的影响

由表2 可知，不同处理上部烟叶成熟度均为成熟，4 个处理外观质量指标相比，T1 处理外观颜色为橘黄、其他处理为深橘黄，T2 处理在结构、色度、嗅香3 个指标上表现优于对照（T1），T3、T4 处理在油分、结构、色度、嗅香4 个指标上表现优于对照（T1），T3、T4 处理在油分、结构、嗅香3 个指标上表现优于T2，综合得分为T3=T4＞T2＞T1。说明变黄阶段和定色阶段延长烘烤时间可有效改善烟叶外观油分、结构、色度、嗅香等质量指标，以38 ℃延长12 h 及38 ℃、46 ℃均延长12 h 效果较好。

表2 不同处理烟叶外观质量

2.3 不同处理对烟叶主要化学成分的影响

由表3 可知，不同处理主要化学成分含量存在差异，无明显变化规律，整体化学成分含量均较为适宜。总糖、还原糖、总氮及烟碱含量均以T4 处理最高，总糖含量以T3 处理最低，还原糖含量以T1 处理最低，总氮和烟碱含量均以T2 处理最低。从化学成分协调性来看，4个处理两糖比相对较低，糖碱比、氮碱比均较适宜，与T1 相比，其他3 个处理两糖比、糖碱比及氮碱比均有不同程度的提高。以上表明，变黄阶段和定色阶段延长烘烤时间可有效提高还原糖含量，改善烟叶化学成分协调性。

表3 不同处理对烟叶主要化学成分的影响

2.4 不同处理对烟叶感官评吸质量的影响

由表4 可看出，不同处理相比，均以T4 处理整体表现最好、总体评分最高，综合得分排名为：T4＞T3＞T1＞T2。其中，T4 处理香气质、香气量、杂气、刺激性、余味、燃烧性、灰色等指标表现好，综合得分最高，为5.99 分；T3 处理香气量、浓度、劲头、余味等指标表现最好或较好，综合得分较高，为5.96 分，略优于T1。说明变黄阶段38 ℃延长时间可改善上部烟叶香气量、浓度、劲头、余味等指标，变黄阶段38 ℃和定色阶段46 ℃均延长时间可改善上部烟叶香气质、香气量、杂气、刺激性、余味、燃烧性、灰色等指标，而定色阶段46 ℃单独延长时间使香气质、香气量等指标得分略有下降。

表4 不同处理烟叶感官评吸质量

2.5 不同处理对烟叶中性致香物质含量的影响

由表5 可知，烤后上部叶共计检测出61 种中性致香物质。4 个处理中性致香物质总量表现为T4＞T3＞T2＞T1，其中中性致香物质总量T4、T3、T2 处理分别较T1 处理提高170.60%、154.78%、25.62%。质体色素类降解产物共计检测出28 种成分，其中以大马酮、异佛尔酮、香叶基丙酮、二氢猕猴桃内酯、3-羟基-β-大马酮、芳樟醇、紫罗兰酮、金合欢基丙酮、2-己烯醛、2-环己烯-1-醇、6-甲基-2-庚酮、（E，E）-2，4-庚二烯醛等12 种成分含量较高。4 个处理质体色素类降解产物表现为T4＞T3＞T2＞T1，质体色素类降解产物含量T4、T3、T2 处 理 分 别 较T1 处 理 提 高187.69%、161.34%、38.79%。棕色化反应产物类致香物质共计检测出15 种成分，3 个延时处理均高于对照，以5-甲基-2（5H）-呋喃酮含量最高，2-乙酰呋喃、1H-吡咯-2-甲醛、3-甲基-2（5H）-呋喃酮、2-乙基-3-羟基-4H-吡南-4-酮、5-甲基-2-糠醇含量较高。4 个处理棕色化产物含量表现为T4＞T3＞T2＞T1，其中棕色化产物含量T4 处理较T1、T2、T3 处理分别提高165.17%、150.9%、5.75%。苯丙氨酸类降解产物包括苯甲醛、苯甲醇、苯乙醛、苯乙醇、3，4-二甲基苯甲醛、苯甲酸苯甲酯、苯乙酮等，对烤烟的香气具有较大影响，尤其对果香、清香贡献较大。4 个处理苯丙氨酸类降解产物含量表 现为T3＞T4＞T2＞T1，其中T3 处理较T4、T2、T1 处理分别提高16.95%、33.62%、96.04%。类西柏烷类致香物质是烟叶中重要的致香前体物，通过一定的降解途径可形成多种醛、酮等致香物质。4 个处理类西柏烷产物含量差异较大，具体表现为T4＞T3＞T2＞T1，其 中T4、T3、T2 处 理 分 别 较T1 处 理 提 高329.82%、287.13%、89.77%。4 个处理其他中性致香物质含量表现为T3＞T4＞T2＞T1，其中T3、T4、T2 处理分别较T1 处理提高148.36%、132.14%、51.45%。以上说明，上部烟叶烘烤过程中变黄阶段38 ℃及定色阶段46 ℃单独或均延长12 h，明显增加了中性致香物质含量。

表5 不同处理烟叶中性致香物质含量 μg/g

3 结论与讨论

相关研究表明，烘烤过程中变黄期时间延长能大幅降低叶绿素含量，提高变黄程度，烟叶内淀粉、色素以及蛋白质等大分子物质降解更加充分［11］，同时变黄时间较长，烟叶的失水速率较慢，烟叶内具有适宜水分可促进烟叶前体物质的转化分解和烟叶致香成分的形成，有利于提高烟叶的香气品质［12］。本研究结果表明，与常规烘烤工艺（T1）相比，变黄阶段38 ℃延长12 h（T3），可提高烤后上部烟叶上等烟占比和均价，改善外观油分、结构、色度、嗅香等质量指标，提高糖碱比、氮碱比，改善感官香气量、杂气、余味、燃烧性等质量指标，烤烟烟叶中性致香物质含量大幅增加154.78%，这与孟智勇等［7］的研究结果较为一致。

与常规烘烤工艺（T1）相比，定色阶段46 ℃延长12 h（T2），在提高上部烟叶上等烟占比和均价、改善外观质量、改善化学成分协调性等方面与许威等［13］的研究结果较为一致。定色阶段46 ℃延长12 h（T2），烤后烟叶中性致香物质总量增加25.62%，但不利于感官质量改善，香气质、香气量指标略有下降。

段史江等［14］研究认为，干球温度38 ℃、42 ℃、47 ℃时分别稳温32、10、20 h，烤后烟叶色度更好，烤后烟叶香味风格有所提升、香气质较好，这与本研究结果有相似之处。本研究结果表明，与常规烘烤工艺（T1）相比，变黄阶段38 ℃和定色阶段46 ℃均延长12 h（T4），可明显提高上部烟叶上等烟占比和均价，改善外观油分、结构、色度、嗅香等外观质量指标，改善感官香气质、香气量、杂气、刺激性、余味、燃烧性、灰色等感官评吸质量指标，烤后烟叶中性致香物质总量大幅增加170.60%。

综上所述，豫中上六片烟叶在密集烘烤中应用T3 处理（38 ℃延长12 h）和T4 处理（38 ℃、46 ℃均延长12 h），烤后烟叶整体表现均较好，其中又以T4 处理（38 ℃、46 ℃均延长12 h）表现最好，烤后烟叶经济效益增加、外观质量提高、化学成分协调、中性致香物质总量大幅增加、感官评吸质量改善、典型浓香型风格彰显。