孔蘭芬,黃玉斌,侯 英,邱昌桂,陶自偉,楊式華*
(1.云南同創(chuàng)檢測技術(shù)股份有限公司,云南昆明 650106;2.云南省煙草產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心,云南玉溪 653100)
煙葉陳化過程是一系列生理生化反應的過程,它可使煙葉的理化性質(zhì)發(fā)生改變,從而改善煙葉的吸食品質(zhì),煙葉的理化性質(zhì)、感官質(zhì)量隨著陳化時間的延長有不同程度的變化。煙葉陳化是卷煙加工過程中改善煙葉香吃味品質(zhì)最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一[1]。煙葉陳化可以消除原煙和新煙吸味粗糙、刺激性大、生青氣和地方性雜氣重等缺點,使香氣顯露、吸味醇和,從而達到完善煙葉品質(zhì)和提高煙葉可用性的目的[2]。近年,已有部分研究者對煙葉的陳化進行了研究,如彭玉富等[3]在研究不同陳化條件對烤煙煙葉香氣成分變化的影響中指出,胡蘿卜素降解產(chǎn)物和棕色化反應產(chǎn)物的含量隨著陳化時間的延長而增加,且香氣成分在陳化初期呈快速上升趨勢;高春亮等[4]則在研究陳化期間空氣濕度對山東和貴州C3F煙片質(zhì)量的影響中發(fā)現(xiàn),在外觀評價方面,山東C3F煙片在60%空氣濕度下最好,而貴州的則在68%空氣濕度下最好。但針對大理南澗紅大初烤煙葉在不同陳化時間過程的感官品質(zhì)與香味成分的變化關(guān)系,科學客觀地確定紅大初烤煙葉的最佳陳化時間、溫濕度和包裝材料等條件方面的研究鮮見報道。
紅花大金元(紅大,Hongda)是典型的清香型優(yōu)質(zhì)烤煙品種,其煙葉是高檔烤煙型卷煙的重要原料,以大理南澗縣的紅大最具代表性,其內(nèi)在品質(zhì)最好[5]。為了提高紅大煙葉的可用性,合理使用煙葉,提高卷煙產(chǎn)品質(zhì)量,必須對紅大煙葉進行陳化研究。筆者對紅大初烤煙葉的最佳陳化時間、溫濕度和包裝材料等陳化條件進行探討,以期為卷煙工業(yè)的加工利用提供科學參考。
1.1材料與儀器以2008 年大理南澗產(chǎn)的紅大初烤煙葉為研究對象。
6890N/5975N氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀HP-5MS毛細管色譜柱(美國Agilent 公司);二氯甲烷(分析純,重蒸);無水硫酸鈉(分析純,550 ℃烘4 h);自制的同時蒸餾萃取裝置;R114旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(瑞士BUCHI公司)。
1.2試驗設(shè)計
1.2.1陳化時間對煙葉感官品質(zhì)和致香成分的影響試驗。將不同等級(上部B2F、中部C3F和下部X2F)煙葉對應陳化時間分別為6~36個月的樣品取出,一部分進行感官評吸,另一部分置于-18 ℃的冰柜中保存以終止其進一步反應,等所有樣品完全取出后,磨細,過60目篩,在平衡箱中于溫度22 ℃、相對濕度60%的條件下平衡24 h 后進行致香成分分析。
1.2.2陳化溫度對煙葉感官品質(zhì)的影響試驗。采用紅大具有代表性的C3F煙葉作為對象,在相對濕度為60%情況下,控制溫度5~40 ℃陳化18個月,對煙葉進行感官評吸,研究不同陳化溫度對感官品質(zhì)的影響。
1.2.3陳化濕度對煙葉感官品質(zhì)的影響試驗。取一部分紅大C3F煙葉置于25 ℃環(huán)境下,在相對濕度為50%~90%條件下陳化18個月,對煙葉進行感官評吸,研究不同陳化濕度對感官品質(zhì)的影響。
1.2.4包裝材料對煙葉感官品質(zhì)的影響試驗。將陳化18個月后的紅大C3F煙葉采用不同材質(zhì)的包裝材料進行包裝,之后對包裝過的煙葉進行感官評吸,確定陳化后煙葉的適宜包裝材料。
1.3試驗條件
1.3.1色譜條件。毛細管柱:HP-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm);進樣口溫度 260 ℃;升溫程序:50 ℃保持1 min,以8 ℃/min升溫到160 ℃,保持2 min,再以8 ℃/min升溫到280 ℃,保持15 min;載氣(He)恒流模式,流量1 mL/min;進樣量1 μL,分流進樣,分流比 20∶1。
1.3.2質(zhì)譜條件。電子轟擊(EI)離子源;電子能量70 eV;傳輸線溫度280 ℃;離子源溫度230 ℃;四級桿溫度160 ℃;質(zhì)量掃描范圍35~455 m/z。
1.4分析方法
1.4.1感官質(zhì)量評吸。將不同條件下陳化的煙葉切絲,煙絲卷制成卷煙樣品,卷煙置于恒溫恒濕箱(22 ℃,RH 60%)內(nèi)平衡48 h后進行評吸。評吸方法參考國標GB 5606.4—2005[6]和煙草行業(yè)標準YC/T 138—1998[7],成立由7名評吸專家組成的評吸小組,對煙葉香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、勁頭、刺激性和余味等指標進行感官評定,進而確定陳化效果。
1.4.2致香成分提取和分析。將樣品粉末在溫度(22±1)℃、相對濕度(60±2)%的平衡箱中平衡24 h,準確稱取平衡后的煙末樣品25.00 g(精確至0.01 g),放入同時蒸餾萃取裝置中,并加入2 mL 100 mg/L的內(nèi)標化合物(萘),采用二氯甲烷作為萃取溶劑對樣品進行連續(xù)動態(tài)萃取2 h,所得提取物經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮后定容至1.0 mL。濃縮液采用氣質(zhì)聯(lián)用分析儀進行分析,所得圖譜經(jīng)計算機譜庫(NIST05,Wiley275)檢索,并用內(nèi)標校正歸一化法計算各峰的相對含量[3]。
2.1陳化時間對煙葉感官品質(zhì)的影響對紅大的下部X2F、中部C3F和上部B2F煙葉進行了一定時間的陳化,并對陳化的煙葉評吸,結(jié)果見表1~3。
表1 陳化時間對紅大X2F煙葉感官品質(zhì)的影響
從表1的感官評吸統(tǒng)計可知,紅大X2F煙葉經(jīng)12~18個月自然陳化,感官品質(zhì)最佳。
表2 陳化時間對紅大C3F煙葉感官品質(zhì)的影響
從表2感官評吸統(tǒng)計可知,紅大C3F煙葉經(jīng)24個月左右自然陳化,感官品質(zhì)最佳。
表3 陳化時間對紅大B2F煙葉感官品質(zhì)的影響
從表3感官評吸統(tǒng)計可知,紅大B2F煙葉經(jīng)36個月左右自然陳化,感官品質(zhì)最佳。
歸納得出以下結(jié)果:①上部烤煙經(jīng)30個月以上的自然陳化,感官品質(zhì)較好;②中部烤煙經(jīng)18~30個月的自然陳化,感官品質(zhì)較好,隨時間后移中部烤煙香氣豐滿度和煙氣濃度均有明顯的降低趨勢;③下部烤煙在自然陳化過程中約在18個月前就達到了較佳品質(zhì)狀態(tài),隨時間后移中部烤煙香氣豐滿度和煙氣濃度均有明顯的降低趨勢;④評吸結(jié)果表明,不同部位的烤煙經(jīng)自然陳化后煙氣刺激性和煙氣勁頭均呈漸下降的趨勢;不同部位的烤煙經(jīng)自然陳化后,干草香和生青氣息減弱,而堅果香和焦甜香增加。
2.2陳化時間對煙葉致香成分的影響從評吸結(jié)果可以看出,煙葉不同部位最優(yōu)的陳化時間也不相同,但不同等級紅大煙葉的感官品質(zhì)都呈現(xiàn)出先增后減的趨勢,在陳化一段時間后出現(xiàn)最高值,與文獻報道結(jié)果相同[3,8]。為了進一步研究陳化時間對煙葉品質(zhì)的影響,將不同部位煙葉陳化12、24、36個月的樣品進行致香成分分析,共檢測出72個致香物質(zhì),由于物質(zhì)較多,按照不同類別對致香化合物進行了分類(表4)。
表4 各類致香成分所包含的化合物
為了跟蹤陳化時間對紅大煙葉致香成分含量的影響,將不同等級紅大煙葉致香成分結(jié)果進行比較,結(jié)果見表5。
表5 不同陳化時間紅大致香成分均值比較 Table 5 Comparison of the mean value of aroma components in different aging time μg/g
從表5可以看出,大部分致香成分,如β-胡蘿卜素降解產(chǎn)物、揮發(fā)性醇類、直鏈脂肪酸及酯、半揮發(fā)性酮類、雜環(huán)、茄酮等含量在不同陳化條件下差異明顯,具體含量從多到少隨陳化時間變化的順序為12、24、36個月。
2.3陳化溫度對煙葉感官品質(zhì)的影響煙葉陳化的主要致香物質(zhì)轉(zhuǎn)化途徑對溫度的要求各不相同,最優(yōu)的溫度是各種物質(zhì)轉(zhuǎn)化后得到最好的評吸結(jié)果,控制相對濕度在60%,在不同溫度條件下,紅大C3F煙葉陳化18個月,進行評吸,結(jié)果見表6。
由表6可知,溫度越低物質(zhì)轉(zhuǎn)化越不完全,香氣不足,溫度越高雜氣揮發(fā)越快,香氣損失也隨溫度上升而加快。以紅大C3F煙葉品質(zhì)而論,陳化溫度以20~30 ℃最優(yōu)。
2.4陳化濕度對陳化煙葉感官品質(zhì)的影響在不同的空氣相對濕度下,煙葉陳化的過程和結(jié)果也是不一樣的,為了能夠得到紅大煙葉陳化的最優(yōu)空氣相對濕度,在不同的空氣相對濕度下,對紅大C3F煙葉陳化18個月,進行評吸,結(jié)果見表7。
表6 陳化溫度對紅大C3F煙葉感官品質(zhì)的影響
表7 陳化濕度對紅大C3F煙葉感官品質(zhì)的影響
由評吸結(jié)果可知,紅大C3F煙葉在空氣相對濕度60%~80%條件下陳化效果最佳,空氣濕度隨氣溫變化而變化,干濕交替對煙葉排雜有利,尤其是具揮發(fā)性的強極性成分排除,需要烤煙有分子水的吸收排放過程。
2.5包裝材料對煙葉感官品質(zhì)的影響煙包有少量氣體交換有利烤煙陳化排雜和保持香質(zhì),工業(yè)上煙包密度一般為370 kg/m3。將陳化18個月后的紅大C3F煙葉采用不同材質(zhì)的材料進行包裝,之后對包裝過的煙葉進行評吸,結(jié)果見表8。由結(jié)果可知,以木材最佳,其次是紙箱。
表8 包裝材料對紅大C3F煙葉感官品質(zhì)的影響
在紅大煙葉陳化參數(shù)研究過程中,可知:①紅大C3F煙葉在溫度為20~30 ℃,空氣相對濕度為60%~80%的環(huán)境中陳化最優(yōu),采用木箱進行包裝避光陳化效果最佳;②中部烤煙品質(zhì)在陳化18~30個月達到較理想效果,上部烤煙品質(zhì)在陳化30個月以上達到較佳狀態(tài),下部烤煙品質(zhì)在陳化18個月以前達到較佳品質(zhì)狀態(tài);③在陳化時間對致香物質(zhì)的影響試驗中,β-胡蘿卜素降解產(chǎn)物、揮發(fā)性醇類、直鏈脂肪酸及酯、半揮發(fā)性酮類、雜環(huán)、茄酮等含量在不同陳化時間條件下差異明顯,具體含量從多到少隨陳化時間變化的順序為12、24、36個月。
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