烟草在线专稿 [摘要]:为了优化与改进密集烤房烘烤工艺,以现行三段式烘烤工艺为对照(CK),研究了低温变黄与干筋烘烤工艺(增加35℃和60℃稳温时间,低温65℃干筋)对中、上部烟叶外观质量、化学成分、香气物质和评吸质量的影响。结果表明,低温烘烤工艺对不同部位烟叶质量的影响有所不同。上部烟叶的外观质量、化学成分协调性和感官评吸质量在该工艺下得到了较为突出的改善效果,其致香物质总量、质体色素降解产物、苯丙氨酸类香气物质、类西柏烷类物质和其他类香气物质的含量分别较CK显著增加了36.93%、24.66%、52.48%、92.18%、64.78%,在一定程度上提高了上部烟叶的质量,但是该工艺对中部烟叶质量的改善较为一般。
[关键词]:密集烘烤;低温;变黄期;干筋期;烤烟;烟叶质量
密集烘烤装烟密度大、节省烘烤用工,有利于提高专业化程度和烟叶烘烤质量,现已成为中国烤烟烘烤的发展方向[1]。但目前,由于密集烘烤技术在我国尚不成熟,烤后烟叶僵硬、颜色淡、油分减少、香气物质减少等现象仍然普遍存在[2-3]。因此,结合我国密集烤房的特点研究并规范密集烘烤工艺、改善密集烤房烤后烟叶的质量已经成为当前烤烟生产最迫切的任务[3]。烘烤工艺不同会直接影响烟叶的外观颜色变化和内含物质的含量,并最终影响烤烟的吸食品质和香气质量的形成以及风格特色的彰显[2]。烘烤过程中,温湿度在很大程度上决定了烟叶内部各种生理生化变化和各种大分子物质的转化[4],而且决定着烤后烟叶的烘烤质量,成为烘烤技术操作的核心和决定烘烤成败的关键。干筋期干球温度的高低对烟叶香气质量和香吃味的影响也较为突出,研究[5]发现干筋期温度超过7l℃,则引起糖分焦化;迄今为止,关于密集烘烤过程中变黄、定色和干筋期温湿度对烤烟生理生化特性及烤后烟叶质量的影响已有许多研究[6-16],但这些研究中变黄的温度一般在38~42℃,而干筋的温度多介于68~70℃,这些变黄和干筋的温度均较高。尤其在干筋期温度较高的情况下,容易造成烟叶烤红和香气物质的损失。鉴于此,以传统三段式烘烤工艺为对照,研究了低温充分变黄与干筋烘烤工艺对烤烟中、上部叶外观质量、常规化学成分含量及协调性、致香物质含量和感官评吸质量的影响,为进一步提高烤后烟叶质量和和密集烘烤工艺的优化提供新的依据。
1材料和方法
1.1 试验材料
试验于2011年在福建省南平武夷山市星村镇黄村烤房群进行,供试烤房为6座气流下降式密集烤房。供试烤烟品种为云烟87。试验田土壤质地为黏壤土,肥力中等,烤烟种植行距120 cm、株距50cm。田间管理按优质烤烟栽培生产技术规范进行。以中部叶(第11~12位叶)和上部叶(第15~16位叶)为试验材料,依据成熟标准,烟叶成熟时按照叶位单叶采收。
1.2 试验设计
试验共设2个处理,其中,CK为常规烘烤工艺:(1)变黄阶段——在38℃(湿球温度36 ℃)稳温24h以上,烟叶达到8~9成黄为准,开烤后2 h内风机转速1440r/min,之后风机转速960r/min。温度以0.5℃/h升至42℃(湿球温度37℃)稳定,稳温12 h以上,以烟叶变黄达到黄片青筋9成黄,叶片充分失水凋萎,主脉发软,微有勾尖为准,风机转速960r/min;(2)定色阶段——温度以0.5℃/h升至47℃(湿球温度38℃)稳定,烟筋变黄(泛白)、叶片小卷边半干为准,风机转速1440r/min。以0.5℃/h速度升至54℃(湿球温度39℃)稳定,稳温12h以上,风机转速960r/min;(3)干筋阶段——温度以1℃/h速度升至68 ℃(湿球温度42℃)稳定,稳温至烟叶干筋,风机转速960r/min。T1为新烘烤工艺:在变黄阶段增加35℃稳温点,干筋阶段增加60℃稳温点,采用相对低温65℃干筋(各阶段具体工艺指标为:干球温度35℃稳温12h左右,使烟叶尖部变黄10cm左右;之后干球温度以0.5℃/h升至38℃,保持湿球温度36.5℃;54℃稳温结束后以0.5℃/h升温至60℃,保持湿球温度41℃,稳温12h;之后干球温度以0.5℃/h升至65℃,保持湿球温度42℃,稳温直到干筋),处理中其他工艺均按照常规烘烤工艺进行。烟叶按成熟标准采收后,参照文献[15]的方法进行叶片挑选、编竿、装炕、开烤,装烟密度为65kg/m3(中部叶)和70kg/m3(上部叶)。回潮后按烤烟国家标准(GB2635-1992)对标记烟叶分级,中部叶取C3F(中部桔黄三级),上部叶取B2F(上部桔黄二级)各2.0kg用于各指标测定,重复3次。
1.3 测定项目与方法
1.3.1 外观质量 外观质量的鉴定按照文献[1]的方法进行,以颜色、成熟度、结构、身份、油分和色度6项指标作为烤烟外观质量评价指标,具体评定标准见表1,各指标权重分别为0.30,0.25,0.15,0.12,0.10,0.08。采用指数和法评价烤烟外观质量状况。
表1 烟叶外观质量评定标准
1.3.2 常规化学成分 试样的制备采用烘箱法(YC/T31-1996);淀粉含量采用酸解法测定[17];其他化学成分的测定采用连续流动法(烟碱:YC/T160-2002,水溶性糖、还原糖:YC/T 159-2002,氯:YC/T 162-2002,总氮:YC/T 161-2002,钾:YC/T 217-2007,蛋白质:YC/T 249-2008)。化学成分的综合评价参照王彦亭等[18]的方法进行,并以指数和法计算化学成分协调性得分,计算方法如下:协调性得分=烟碱×0.17+总氮×0.09+还原糖×0.14+钾×0.08+淀粉×0.07+糖碱比×0.25+氮碱比×0.11+钾氯比×0.09,式中各指标分别表示其得分,数字为各指标的权重。
1.3.3 香气物质提取及定性定量分析 香气物质含量由云南瑞升烟草技术(集团)有限公司通过GC/MS法进行测定,其样品处理与GC/MS分析条件按文献[19]的方法进行。
1.3.4 烟叶评吸鉴定 卷制长70mm、圆周27.5mm的单料烟支,经过挑选、平衡水分后,由云南烟草科学研究院、云南瑞升烟草技术(集团)有限公司、云南中烟工业公司、红云红河集团技术中心等4个单位的10名专家进行评吸,感官评价包括香韵、香气量、香气质、浓度、刺激性、劲头、杂气、口感,各评吸指标满分分别为10、15、15、10、15、5、10、20。
1.4 数据处理
采用Excel 2003进行数据处理,用SPSS 17.0中的Independent-Samples T Test进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同烘烤工艺对烟叶外观质量的影响
结合表1,由表2可知,烤烟中部叶和上部叶的颜色、成熟度、结构、油分分别为橘黄、成熟、疏松、有,但是T1处理对中、上部烟叶各指标得分的影响不尽相同,其在一定程度上改善了中部烟叶的结构、油分和色度,尤其对色度的改善最为明显,达到强,但是其颜色、成熟度、身份得分较CK降低,最终T1处理的综合评价得分也较CK低,但是经过统计检验二者差异不显著(P>0.05);在上部叶中,除2个处理的成熟度得分无差异外,其余各指标均表现为T1处理高于CK,最终综合评价也以T1好于CK,且差异显著。
表2 不同处理烟叶的外观质量评价
注:差异显著性分析在同一部位不同处理间进行比较。不同小写字母表示差异达到0.05显著水平,下同。
2.2 不同烘烤工艺对烟叶常规化学成分及协调性的影响
从表3可以看出,中部叶中,T1处理的总糖、还原糖、钾含量均较CK有所提高,淀粉、总氮、烟碱、蛋白质含量较CK分别降低了11.49%、3.14%、2.64%、8.15%,而氯含量在2个处理间无差异;上部叶中,T1处理的总糖、还原糖含量较CK显著增加了6.60%、27.54%,而淀粉、总氮、烟碱、蛋白质、钾、氯含量均较CK有所下降,其中,只有烟碱含量的下降没有达到显著性差异。
表3 不同处理烟叶的化学成分含量及协调性
化学成分含量高低与烟叶质量尤其是吸食品质有关,但是在强调烟叶各化学成分含量适宜的同时,更应强调烟叶内在化学成分的协调性[20]。通过对烟叶化学成分协调性得分进行计算(表4)可以发现,中部叶中2个处理的烟碱、总氮、钾和钾氯比协调性得分均为满分,T1处理的还原糖、糖碱比、氮碱比得分小于CK,而淀粉得分高于CK;上部叶中,除了T1处理的还原糖和钾的协调性得分低于CK外,其他指标的协调性得分均高于CK。综合考虑,中部叶化学成分含量和协调性以CK略好,而上部叶则以T1处理较优。
表4 不同处理烟叶的化学成分协调性综合得分
2.3 不同烘烤工艺对烟叶香气物质的影响
从表5可以看出,采用新烘烤工艺(T1处理)进行烘烤后,中部烟叶中的香气物质总量、质体色素降解产物总含量、棕色化反应产物总量、类西柏烷类物质总量、其他类香气物质总量较CK有显著降低,而苯丙氨酸类香气物质总量较CK显著增加,而2个处理的类胡萝卜素降解产物总量差异不显著;T1处理的上部烟叶香气物质总量、质体色素降解产物总含量、叶绿素降解产物总量、苯丙氨酸类香气物质总量、类西柏烷类物质总量和其他类香气物质总量分别较CK显著增加了36.93%、24.