打叶复烤各工序不同加工强度对烟叶致香物质的影响

韩慕迁 杨书涵 王翔飞 雷翔

摘要［目的］提高云南产区复烤烟叶的香气水平，最大限度地减少原料致香物质损失。［方法］以玉溪市云烟87工业等级CO2烟叶作为供试样品，分别调整真空回潮、润叶、复烤干燥区、复烤回潮区的工艺参数，测定各工序段烟叶的致香物质种类及含量。［结果］打叶复烤不能增加烟叶致香物质总量，但是能调整致香物质的组成，表现为美拉德反应产物、西柏烷类、其他致香物质的含量提高，苯丙氨酸类、质体色素降解产物的含量降低；真空回潮、复烤回潮区是打叶复烤的两个关键工序，具体表现为真空回潮阶段美拉德反应产物、质体色素降解产物显著提高，复烤回潮阶段西柏烷类物质显著提高。［结论］为了发扬云南烟叶的清甜香型风格，应保留质体色素降解产物、抑制美拉德反应产物，真空回潮工艺参数以常规为宜，复烤回潮区工艺参数以低强度为宜。

关键词烤烟；打叶复烤；致香物质；真空回潮

中图分类号TS 44+3文献标识码A文章编号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

打葉复烤是卷烟生产的第一车间，是农产品加工成工业产品的第一环节，复烤质量直接关系卷烟产品的质量和烟叶资源的利用效率［1］。打叶复烤中的真空回潮对原烟加温加湿，可减少后段工序造碎［2］；润叶阶段通过升温加湿使烟叶变得疏松柔软，便于进行叶梗分离；复烤阶段通过热风干燥使成品片烟水分均匀一致，在此过程中温度、水分的变化导致烟叶内在化学成分发生变化［3-4］。刘勇等［5］研究表明，智能控制烘烤箱模拟密集烘烤，对烟叶感官评吸中的杂气、刺激性和余味有较明显的改善作用；姚光明等［6］通过调整真空回潮的加工强度，发现中等及以上加工强度会改变烟叶香气风格。此类研究都停留在感官评价上，鲜有针对致香物质成分的定性定量分析。

烟草的香气、吃味是烟叶质量的重要指标，香气和吃味的物质基础是致香物质，因此，研究烟叶中的致香物质对于提高烟草品质、监控卷烟质量具有重要意义［7］。烟叶中质体色素［8-9］、西柏烷类、苯丙氨酸类、美拉德反应产物是致香物质的主要来源［10］。研究表明，当烟叶中的类胡萝卜素降解产物种类增多、含量显著增加时，香味品质提高［11］；新植二烯作为叶绿素降解产物的一部分，能继续降解转化为致香成分，提高烟叶的吃味和香气［12-13］。近年来，致香物质研究较多集中于烟叶田间生产及初烤。任雅萍等［14］研究发现，高起垄处理的致香物质总量高于低起垄处理61.51%；吴薇等［15］发现，60 U/g纤维素酶处理的烤烟质体色素降解产物、美拉德反应产物和类西柏烷类致香物质含量均有不同程度提高；杨永锋等［16］研究表明，高碳基肥料配施绿色木霉处理可使烤烟胡萝卜素类降解产物总量、新植二烯含量、棕色化反应产物总量及中性致香物质总量显著提高。前人在致香物质的分析方面做了大量的研究，但针对复烤各工序段加工强度对致香物质影响的研究报道较少，为此，该研究以云南卷烟原料复烤条件为背景，以云烟87为材料，调整复烤各工序段的加工强度，分析烟叶致香物质的变化，旨在确定复烤加工过程中原料保香的关键工序，优化关键工序工艺参数，最大限度地减少复烤过程中致香物质损失。

1材料与方法

1.1材料和设备

以2021年云南省玉溪市易门县生产的云烟87品种、CO2工业等级烟叶样品作为供试烟叶，于2022年3月在云南省玉溪市红塔集团玉溪卷烟厂复烤一车间进行复烤加工试验。

1.2试验设计

对真空回潮、润叶、复烤干燥区、复烤回潮区4个工序点的加工参数模式设置3个水平，分别为低强度、常规、高强度。分别在真空回潮前（CK）、真空回潮后、二润出口、复烤干燥区、复烤回潮区5个取样点取样，其中真空回潮及润叶段所取样品去除叶梗，每处理重复3次，每次取样间隔5 min，每个样品取样量为500 g，装入塑料袋并标记。

1.3烟叶致香物质测定

烟样研磨成粉，采用蒸馏萃取法提取致香物质，采用气相色谱-质谱联用仪（PE Clarus 690-SQ8T）进行定性定量分析［17］。分析条件：色谱柱ELITE-5MS，60.00 mm×0.25 mm×0.25 μm；载气：氦气1.10 mL/min；进样口温度250 ℃;进样量2 μL，分流比20∶1；程序升温：初始温度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）。检测器：质谱检测器；溶剂延迟5.1 min；电离电压70 eV；离子源温度230 ℃；传输线温度280 ℃。结果表述为：

RP=（Ap×离子比例）/（Ai×离子比例）×20.31（1）

式中：Ap为样品的峰面积或峰高；Ai为样品内标的峰面积或峰高。

因新植二烯含量极高，与其他质体色素降解产物含量呈数量级差异，影响其比较效果，故“质体色素降解产物”不含新植二烯、“总含量”包含新植二烯。

1.4数据分析方法

使用Excel 2016软件进行数据整理及绘制，用SPSS 22.0软件进行统计分析，用Tukey法进行显著性测量。

2结果与分析

2.1真空回潮不同加工强度对烟叶致香物质的影响

对真空回潮前（CK）、真空回潮、二润后、复烤干燥区、复烤回潮区5个取样点进行致香物质含量检测，共检测出65种，其中美拉德反应产物9种，苯丙氨酸类6种，质体色素降解产物12种，西柏烷类6种，其他致香物质32种。

由表1可知，真空回潮时美拉德反应产物含量表现为低强度＜常规＜高强度，高强度组比低强度组提高22.14%，差异显著，表明真空回潮参数设为高强度模式时，能够促进烟叶美拉德反应产物的生成。质体色素降解产物含量在常规工艺时最高，比低强度组提高39.21%，比高强度组提高27.38%，差异达到显著水平。其他各组致香物质含量随加工参数的变化不显著。

2.2润叶不同加工强度对烟叶致香物质的影响

由表2可知，各类致香物质中，除西柏烷类以外，均在常规工艺润叶时达到最大值，但差异不显著；西柏烷类在高强度润叶时含量最高，差异也不显著。综合比较，润叶参数设为常规模式能够提高致香物质含量。

2.3复烤干燥区不同加工强度对烟叶致香物质的影响

由表3可知，不同处理的致香物质含量无显著差异，因此复烤干燥区不同加工强度对致香物质含量无显著影响。

2.4复烤回潮区不同加工强度对烟叶致香物质的影响

由表4可知，苯丙氨酸类含量在低强度回潮时最大，比常规组和高强度组提高约9%，差异达到显著水平。其他各类物质的含量在不同工艺间无显著差异。因此，烟叶回潮时适当降低加工强度，有利于提高苯丙氨酸类致香物质含量。

2.5打叶复烤各工序对烟叶致香物质的影响

以真空回潮前的样品为对照，计算各工序样品的致香物质与对照样品的含量比，得到表5。从总含量来看，打叶复烤不仅没有增加致香物质总量，反而可能损失致香物质，高强度处理损失3%，低强度处理损失1%，常规工艺刚好保持打叶复烤前水平。

打叶复烤虽然没有增加致香物质总量，但是能調整致香物质的组成。从复烤回潮的结果来看，美拉德反应产物、西柏烷类、其他致香物质3组的最终含量提高，苯丙氨酸类、质体色素降解产物2组的最终含量下降。

工序间比较（只看常规处理），美拉德反应产物、苯丙氨酸类、质体色素降解产物3组都是在真空回潮阶段大量释出，其他工序段变化幅度较小；西柏烷类的变化正好相反，真空回潮阶段下降，在后段工序中释出，到复烤回潮区时达到最大。因此，真空回潮、复烤回潮区是关键工序。

工艺处理强度之间比较发现，真空回潮阶段，高强度处理对美拉德反应产物的影响、常规处理对质体色素降解产物的影响强烈，有利于香气物质的释出；复烤回潮区阶段，低强度处理对苯丙氨酸类的影响、常规处理对西柏烷类的影响、低强度处理对其他致香物质的影响明显，有利于香气物质的保留。

3结论与讨论

3.1讨论

打叶复烤过程中的升温加湿行为使烟叶化学反应强烈，对烟叶香气质量有重要影响。该研究表明，打叶复烤不能增加烟叶致香物质总量，工艺选择不当反而可能损失致香物质。加里·赖内修斯［18］阐明，在任何条件下加热食品都会损失营养品质和形成色素。因此，打叶复烤的质量目标应该放在“保香”而不是“提香”。

打叶复烤虽然不能增加致香物质总量，但是能调整致香物质的组成。该研究表明，打叶复烤使美拉德反应产物、西柏烷类、其他致香物质的含量提高，苯丙氨酸类、质体色素降解产物的含量下降。那么，在打叶复烤过程中应该注意以地域风格保留差异性的致香物质，以玉溪为代表的云南烟叶属于西南高原清甜香型风格区，风格特征是清甜香突出、清香明显［19］，而清甜香韵物质又集中在质体色素降解产物中，具体来看，β-大马酮、β-二氢大马酮、香叶基丙酮、二氢猕猴桃内酯都表现为清甜香，4-氧代异佛尔酮表现为甜香，6-甲基-5-庚烯-2-酮表现为柑橘果香，巨豆三烯酮表现为坚果香，β-紫罗兰酮表现为木香［20］。为发扬烟叶的地域风格，应该保留质体色素降解产物。

需要指出的是，质体色素降解产物还会进一步降解。例如，类胡萝卜素在初烤阶段主要生成黄体色素和金色素，黄体色素和金色素再代谢生成大马酮、二氢猕猴桃内酯、β-紫罗兰酮等芳香物质，这些芳香物质热解代谢可生成2，6，6-三甲基环己酮、β-环化枸橼醛等［21］，这些再代谢产物不是该次试验的检测目标。新植二烯在烟叶初烤时就从叶绿素降解生成，复烤时会有一部分新植二烯继续降解为植物呋喃［22］，而植物呋喃在统计中归为“其他致香物质”，这就可以解释为什么质体色素降解产物含量在复烤时减少了，其实物质不灭，它进入了“其他致香物质”、或未列入该次试验的检测目标。

在烟叶致香物质中，有些物质的气息具有双重性，主要集中在美拉德反应产物中。例如，正己醛是烟草化学和食品风味化学公认的青草香韵物质［20，23］，但在烟叶评吸实践中，正己醛被视为青杂气的代表物质［24］；吡啶发出刺鼻臭气、糠醛有尖刺辛辣气息、庚二烯醛（2个异构体混合）有似肉桂的辛辣气息，烟叶评吸时，这些物质可以发挥其穿透性强的特点，提高香气量，但会降低香气质。因此，打叶复烤过程中美拉德反应产物的生成量要适当抑制，避免影响清甜香物质的风格表达。

苯丙氨酸类物质的致香能力偏弱，其中的吲哚还有粪便气息［20］。西柏烷类物质的致香能力也偏弱，对烟叶香气质量有利但影响力不及质体色素降解产物。综合考虑，对苯丙氨酸类、西柏烷类、其他致香物质这3组物质，应采取“在不影响质体色素降解产物的前提下尽量争取”的态度。

该研究表明，真空回潮阶段，美拉德反应产物、苯丙氨酸类、质体色素降解产物3组大量释出；复烤回潮区阶段，西柏烷类物质得以提高，其他致香物质得以巩固。所以，真空回潮、复烤回潮区是关键工序。基于“保留质体色素降解产物、抑制美拉德反应产物、争取其他物质”的原则，对真空回潮工艺参数的选择以常规为宜，复烤回潮区工艺参数的选择以低强度为宜。李天诚等［25］认为，低强度复烤有利于致香物质转化和保留，与该研究结果相同。

3.2结论

（1）打叶复烤不能增加烟叶致香物质总量，但是能调整致香物质的组成。表现为美拉德反应产物、西柏烷类、其他致香物质的含量提高，苯丙氨酸类、质体色素降解产物的含量降低。

（2）真空回潮、复烤回潮区是打叶复烤的两个关键工序，具体表现为真空回潮阶段美拉德反应产物、质体色素降解产物显著提高，复烤回潮区阶段西柏烷类物质显著提高。

（3）为了发扬云南烟叶的清甜香型风格，应保留质体色素降解产物、抑制美拉德反应产物，真空回潮工艺参数以常规为宜，复烤回潮区工艺参数以低强度为宜。

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