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烤烟品种红花大金元烘烤工艺优化研究

2012-01-17王松峰杨云高王爱华俞世康顾毓敏孙福山徐秀红王传义

中国烟草科学 2012年2期
关键词:红花烤烟烟叶

王松峰,杨云高,王爱华,俞世康,顾毓敏,刘 国,高 远,孙福山*,徐秀红,王传义,程 浩

(1.农业部烟草类作物质量控制重点开放实验室,中国农业科学院烟草研究所,青岛 266101;2.四川省烟草公司凉山州公司,四川 西昌 615000;3.上海烟草集团有限责任公司,上海 200082;4.湖北省烟草公司恩施州公司,湖北 恩施 445000)

烤烟品种红花大金元[1]于 1988年通过全国烟草品种审定委员会审定推广后,曾在全国各大烟区广泛种植,后因不易烘烤,抗病性差,种植效益下降等原因,种植面积逐渐减少。但随着中式卷烟的提出,该品种香气质好,香气量足,香型特点突出,风格独特,在卷烟配方中起着重要作用,越来越受卷烟厂的青睐,是众多名优卷烟的首选原料。生产上红花大金元烟叶仍存在易烤青筋,浮青,青片,香气差等问题,烘烤环节成为限制红花大金元产量和品质进一步提高的关键因素。目前国内关于烤烟烘烤工艺方面的研究很多[2-12],但针对红花大金元品种烘烤工艺优化研究的报道较少[13]。为此,笔者进行了烘烤工艺优化对比研究,为彰显红花大金元风格及技术推广提供理论依据,对推动红花大金元品种的稳定发展和奠定中式卷烟原料基础具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

本研究于 2009年在四川省凉山州会东县嘎吉乡进行。供试烤烟品种为红花大金元,选取生长成熟一致、落黄均匀的中部烟叶(9~12叶位)为试验材料。各工艺处理取样烘烤的叶数约300片,采用电热式温湿度自控烤烟箱进行烘烤。

1.2 试验设计

试验设置4个烘烤工艺处理,详情见表1。各处理烘烤后烟叶按国标GB2635—92进行分级,统计各处理烟叶产量、产值、上中等烟叶比例。各处理取烤后烟叶各2 kg用于样品化验评吸。

1.3 主要化学成分测定和原烟感官评价

原烟总糖和还原糖的测定采用NY/YCT 002—2002 费林液直接滴定法;总氮的测定采用NY/YCT 001—2002 半微量定氮法;总植物碱的测定采用YC/T 34—1996 分光光度法;钾的测定采用 YC/T 173—2003 火焰光度法;氯含量的测定采用 YC/T 153—2001 电位滴定法。

表1 烘烤工艺处理Table 1 The process of flue curing technique

感官评价方法采用NY/YCT 008—2002标准。

1.4 中性致香物质的测定

致香物质的提取:减压蒸馏和萃取装置气蒸,二氯甲烷萃取,一次获得香气物质。将20 g样品和80 mL水放于烧瓶,加热氮气流速为45 mL/min,获得馏分用二氯甲烷蒸馏辅助挥发,约1 mL用于测定。

GC/MS定性条件:质谱仪VG-70 SE(英国);气相色谱仪 HP-5890(日本);毛细管柱:OV-101(25 mL × 0.25 mL,I.D.WCOT);载气 He,气化室温度 250 ℃,分离器温度 250 ℃,离子源温度200 ℃,电子轰击电压70 eV。化学电离反应气体:异丁烷,注室温度50 ℃保持1 min,直接获得分子量及质谱片段图谱,由谱库及质谱解析规律,获得定性结果。

气相色谱定量条件:色谱仪HP-5890,检测器FID,载气He,毛细管柱OV-101,FID温度250℃,气化室温度240 ℃,分流比1/25,柱温50 ℃保持2 min,以3 ℃/min速度升到170 ℃,保持30 min,之后以3 ℃/min速度升到220 ℃,各组分相对含量以其峰面积所占总峰面积的百分比表示。

2 结 果

2.1 不同烘烤工艺烤后烟叶经济性状

由表2可知,4种烘烤工艺对红花大金元烤后烟叶的主要经济性状有较大影响。上等烟比例和上中等烟比例均以对照A1最高,其次为处理A4和A3,处理A2则低于其他处理;处理A1的上等烟及上中等烟比例分别比处理A2高出22.8、27.2个百分点。均价以处理A4最高,但与A1、A3差异不大,处理A2最低。橘黄色烟比例以A4和A1最高,其次为A3,A2最低;处理A1、A4、A3的橘黄色烟比例分别比处理A2高出58、57和48个百分点。处理A4和A1的微带青比例最低,A3次之,处理A2最高。各处理杂色烟比例相差很小。烤后主要经济性状以 A4和 A1最好,A3稍次之,A2表现最差。

表2 不同烘烤工艺烤后烟叶经济性状Table 2 The economic traits of different curing technique

2.2 不同烘烤工艺烤后烟叶外观质量

由表3可以看出,各处理烤后原烟外观质量熟度比较,处理 A3、A4为“成熟”,处理 A1、A2为“成熟-”;颜色比较,各处理均为“浅橘”;身份比较,处理A3和A4为“稍薄+”,处理A1和A2为“稍薄”;油分比较,A3和A4为“有-”,略好于A1和A2;色度以处理A4最好,为“中+”,其次为 A3,A1和 A2再次之;结构比较,A2为“疏松-”外,其他处理均为“疏松”。

表3 不同烘烤工艺烟叶外观质量Table 3 Appearance quality of different curing technique

综合分析,处理A3、A4的成熟度、身份、油分、色度均好于A1、A2,处理A4和A3外观质量较好。

2.3 不同烘烤工艺烤后烟叶化学成分

不同烘烤工艺对红花大金元烤后烟叶化学成分有一定影响(表4)。处理A2和处理A3的总糖、还原糖含量高于对照A1和处理A4;A4的烟碱含量在 1.5%~3.5%适宜范围内,其他处理均低于1.5%;各处理总氮含量差异较小,均在适宜范围内;总氮和蛋白质含量以处理A3最低;各处理氯含量均偏低,处理A2和A4稍高一些,钾氯比均大于4。各处理的两糖比均在0.8~0.9适宜范围内;一般认为优质烟化学成分品质指标还原糖与烟碱的比值接近10,总氮与烟碱的比值接近1为佳[14]。各处理糖碱比和氮碱比均偏高,以处理A4最接近适宜值。从化学成分看,处理A4相对较好。

2.4 不同烘烤工艺烤后烟叶中性致香物质含量

2.4.1 烟叶中主要致香物质含量 经 GC/MS对烤后烟叶样品进行定性定量分析,共检测出 25种对烟叶香气物质有较大影响的化合物(表5)。不同烘烤工艺致香物质成分的组成和含量有差异,在测定的致香物质中,有6种致香物质以处理A4中含量最高,包括5-甲基糠醛、苯甲醛、吲哚、β-大马酮、巨豆三烯酮-4和新植二烯;糠醛、3,4-二甲基-2,5呋喃、苯甲醇、苯乙醇、茄酮、氧化异佛尔酮等6种致香物质含量以处理A3最高;A2处理烟叶中糠醇、2-乙酰呋喃、2-乙酰基吡咯、芳樟醇、6-甲基-5-庚烯-2-酮、香叶基丙酮、脱氢β-紫罗兰酮、二氢猕猴桃内酯和 3-羟基-β-二氢-大马酮等 9种成分含量最高;对照A1烟叶中苯乙醛、巨豆三烯酮-1、巨豆三烯酮-2和巨豆三烯酮-3等4种致香物质含量最高,其他致香物质含量多数较低。从表5还可看出,香气总量以处理A4最高,达1272.91 μg/g,其次为A3,为1235.10 μg/g,其他依次为A1、A2,致香物质总含量分别为 1179.11 μg/g和 1086.20 μg/g;但 A3除新植二烯外,其余致香物质总量最高,为200.10 μg/g,其次为A2,A1最低。

表4 不同烘烤工艺烟叶化学成分Table 4 Chemical components of different curing technique

表5 不同烘烤工艺中性致香物质含量 μg/gTable 5 The content of aroma substances of different curing technique

2.4.2 烟叶中不同种类致香物质含量 由表6可知,烟叶中美拉德反应产物含量表现为 A2>A3>A1>A4,各处理差异不太明显;类胡萝卜素降解产物含量也以处理A2最高,其次为处理A3、A4,对照A1最低;芳香族氨基酸代谢产物和西柏烷类降解产物含量均以处理A3最高,处理A2、A4次之,对照A1最低。处理A2和A3有利于提高对香气质量贡献较大的致香物质含量。

表6 不同烘烤工艺不同种类致香物质含量 μg/gTable 6 The contents of aroma substance types of different curing technique

2.5 不同烘烤工艺烤后烟叶评吸质量

不同烘烤工艺烤后烟叶评吸质量比较看出(表7)。以处理A2和A3香气质纯净、香气量较足、杂气较少、刺激性较低、余味舒适、总分最高,质量档次较高,香型以清香型为主。A1和A4以中偏浓香型为主,总得分相对较低,质量档次分别为“中等+”和“中等”。

3 讨 论

烘烤是烟叶生产的关键技术环节,而烤烟烘烤的核心是烘烤工艺技术的实施[6]。烤后烟叶经济性以高湿优化模式和常规烘烤工艺较好,其次为中湿优化模式,低湿优化模式的烤后经济性状表现相对较差。烤后烟叶外观质量以高湿和中湿优化模式较好。从化学成分含量及协调性看,各处理糖碱比和氮碱比均偏高,总氮含量、两糖比和钾氯比均在适宜范围内,以高湿优化模式最接近适宜值;低湿和中湿优化模式的还原糖含量偏高,中湿优化模式总氮和蛋白质含量最低。

表7 不同烘烤工艺中部烟叶评吸质量Table 7 Sensory evaluation in middle leaves of different curing technique

烟叶的香气质量与中性致香物质含量密切相关。通过对致香物质含量分析,可以对烟叶质量进行比较客观、准确的评价[15]。在不同烘烤阶段,烟叶中性致香物质的变化趋势并不一致,以低温慢烤烟叶中性致香物质损失较少,内在品质较好[16-17]。在试验检测的 25种烟叶主要香气成分中,各处理烤后烟叶中新植二烯的含量都占绝对优势。高湿优化模式的新植二烯含量最高,其香气总量也最高;但除新植二烯外香气总量以中湿优化模式最高,其次为低湿优化模式,高湿优化模式再次之,常规烘烤工艺最低。芳香族氨基酸代谢产物和西柏烷类降解产物含量均以中湿优化模式最高;美拉德反应产物和类胡萝卜素降解产物含量均以低湿优化模式最高。经感官评吸结果表明,以中湿和低湿优化模式的评吸质量最好,档次较高,香型以清香型为主;常规烘烤和高湿优化模式评吸总得分相对较低。

低湿和中湿优化模式比常规烘烤工艺利于提高对香气质量贡献较大的致香物质含量和评吸质量。低湿和中湿优化模式均采取了“变片+凋萎+变筋+烤香”模式,该模式根据试验和经验优化形成,符合烟叶变化状态,利于各个阶段品质的形成与固定,传统烘烤工艺缺乏凋萎温度,烤香温度也与其他处理不同。低湿和中湿优化模式比高湿优化模式利于贡献较大香气前提物生成和积累,可以提高评吸质量,这与前人[18-20]研究结果有相同之处。原因可能是在适当低湿情况下,烟叶失水适当,淀粉水解,蛋白酶活性高,糖、氨基酸积累增加而造成的。本试验中,低湿、中湿优化模式比高湿优化模式总糖、还原糖含量高,有利于糖与氨基酸之间缩合反应即美拉德反应。

综合分析,中湿优化模式贡献较大的致香物质含量和评吸质量高,经济性状和外观质量也表现较好,化学成分含量及协调性与其他处理相比尚可,综合品质有较大改善。

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