李乾云，申洪濤，段衛(wèi)東，奚家勤，王艷芳，王小東，劉 領

（1. 河南科技大學 農學院，河南 洛陽 471023；2. 河南中煙工業(yè)有限責任公司，河南 鄭州 450016；3. 中國煙草總公司鄭州煙草研究院，河南 鄭州 450001）

采收后的煙葉經過初烤、復烤后，需要經過醇化過程才能達到卷煙工業(yè)生產的要求。煙葉醇化過程中會發(fā)生一系列復雜的化學反應，促使煙葉青雜氣和刺激性明顯減弱，香氣逐漸顯現，同時煙葉的外觀質量得到提高，滿足工業(yè)生產對高品質煙葉原料的需求[1-3]。目前，煙葉醇化主要分為自然醇化和人工醇化[4]。自然醇化是指煙葉在醇化庫內依靠自然氣候溫濕度的季節(jié)性變化進行醇化；人工醇化是通過人為控制醇化的溫度、濕度、氣體等，控制醇化的速度和質量。由于受技術和人力的限制，目前工業(yè)上主要采取自然醇化的方式。自然醇化主要受醇化庫溫、濕度和醇化時間的影響[5]。相關研究表明，在醇化過程中，環(huán)境溫、濕度會影響煙葉表面微生物種群群落結構變化、酶活性變化，導致煙葉內部化學成分發(fā)生改變，從而影響煙葉醇化品質和醇化周期[6-7]。因此，不同地區(qū)由于氣候條件的不同，自然醇化的片煙質量和達到最佳醇化品質的時間和最佳品質保質期不同。目前，關于不同地區(qū)自然醇化對片煙化學成分變化和質量的影響已有研究報道，胡有持等[8]研究了在氣候條件迥異的云南玉溪和河南許昌兩地自然醇化過程中，云南復烤片煙香味物質、pH 值和感官質量的變化差異，發(fā)現在云南玉溪自然醇化的片煙感官質量好于在河南許昌醇化的感官質量。王毅等[9]研究發(fā)現，與在環(huán)境溫度低的玉溪醇化相比，復烤煙葉在環(huán)境溫度高的元江醇化達到最佳感官評吸品質需要的時間短，環(huán)境溫濕度高，醇化過程中煙葉品質變化較快。王健強等[10]的研究結果表明，溫濕度較高的陜南地區(qū)醇化煙葉的質量整體上優(yōu)于陜北地區(qū)醇化煙葉。黎洪利等[11]對重慶與云南醇化復烤片煙致香成分的差異進行研究表明，云南煙葉在重慶醇化后其致香成分逐漸與重慶煙葉接近，即在重慶醇化云南煙葉對致香成分的影響較大。

目前，河南中煙煙葉庫存規(guī)?？傮w處于歷史高位水平，原料安全儲存問題愈發(fā)凸顯，存在煙葉庫存損耗率較高，煙葉醇化質量難以有效保障等問題。福建省南平市是全國優(yōu)質煙葉產區(qū)[12]，也是河南中煙公司高端卷煙原料的調撥源。河南中煙公司在利用福建南平片煙原料的過程中，往往將福建南平片煙貯存于河南新鄭醇化庫進行醇化，會出現貯存周期長、長期占用倉庫等問題。為此，設置福建南平片煙在河南新鄭醇化庫和福建武夷醇化庫分別進行醇化，比較兩地醇化庫貯存片煙在醇化過程中化學成分、外觀和內在質量的變化和差異，旨在通過醇化環(huán)境調控進一步優(yōu)化福建南平片煙的醇化質量，縮短福建南平片煙原料的醇化周期，為河南中煙公司緩解高端原料保供壓力提供參考。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

選用福建南平種植的烤煙品種K326（B2F 等級），于2015 年11 月在福建武夷復烤廠加工后，2015 年12 月分別貯存于福建武夷醇化庫和河南新鄭醇化庫進行醇化。醇化片煙采用紙箱包裝，200 kg/箱，密度為268.8 kg/m3，煙箱擺放距地面200 mm，距倉庫墻面500 mm，堆碼高度4層。

1.2 取樣

兩地復烤片煙均在2015 年12 月入庫，入庫時取樣1 次，作為醇化0 個月樣品，以后每隔4 個月取樣1次，連續(xù)取樣6 次，每次隨機取3 箱（下次取樣時，排除前期已取樣的煙箱），從煙箱上、中、下3 個位置取樣混合均勻，每箱取樣2 kg，每次取樣后樣品用無色無味塑料自封袋包裝嚴實，存于-15 ℃的冰柜中備用，待取樣完成后統一取出進行化學成分測定、外觀和感官質量評價。將一部分煙葉以60 ℃恒溫烘干后研磨，過孔徑為0.18 mm 的篩網，放在干燥器中保存，用于測定煙葉常規(guī)化學成分。另一部分煙葉剔除殘留的煙梗（切絲前要求煙葉含水率控制在12%左右），將煙葉切成寬度為（1.0±0.1）mm 的煙絲。將煙絲混合均勻，篩除切碎的煙末，制成煙支規(guī) 格（20+64）mm×24.5 mm 的 煙 支 樣 品，在（22±1）℃、相對濕度（60±2）%的恒溫恒濕箱中平衡48 h，之后進行感官質量評價。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 醇化環(huán)境溫濕度記錄 醇化庫內溫度和濕度采用T20互聯網溫濕度記錄儀進行每日記錄。

1.3.2 常規(guī)化學成分測定 按照中華人民共和國煙草行業(yè)標準，采用YC/T 159—2002 中的方法測定還原糖和總糖含量[13]，采用YC/T 161—2002 中的方法測定總氮含量[14]，采用YC/T 160—2002 中的方法測定煙堿含量[15]，采用YC/T 382-2010 中的方法測定葉黃素和β-胡蘿卜素含量[16]，采用YC/T 202—2006 中的方法測定綠原酸、蕓香苷、莨菪亭等多酚類物質含量[17]。

1.3.2 外觀質量評價 由鄭州煙草研究院和河南中煙技術中心具有高級煙葉評級資質的5名專家組成外觀質量評價組，主要對片煙顏色、油分、明亮度、飽滿度、均勻度和聞香6個指標進行定量評價[3]。

1.3.3 感官質量評價 由河南中煙技術中心組織7名專業(yè)評吸員參照《煙草在制品感官評價方法》（YC/T 415—2011）[18]，對片煙的感官質量進行評價，評價指標包括香氣質（A）、香氣量（B）、濃度（C）、透發(fā)性（D）、余味（E）、雜氣（F）、刺激性（G）、勁頭（H），以9 分制對各指標進行賦值量化，感官總分為各項得分乘以權重之和，感官總分（T）=（A+B）×2.0+（C+D）×1.5+E+F+G+H。賦分標準詳見表1。

表1 片煙感官評價指標賦分標準Tab.1 Scoring criteria for sensory evaluation indexes of tobacco strips

1.4 數據處理

采用Microsoft Excel 2016 和SPSS 22.0 軟件進行數據處理和分析，采用t測驗檢驗同一醇化時間不同醇化地點溫濕度、片煙化學成分差異，利用Origin 9.0軟件繪圖。

2 結果與分析

2.1 不同自然醇化地月平均溫濕度變化

由圖1 可知，除4、6、7、8 月份之外，其他月份的月平均溫度均表現為福建武夷醇化庫顯著高于河南新鄭醇化庫（P＜0.05）。河南新鄭醇化庫的月平均溫度在8.50～32.90 ℃，月平均溫度最大值出現在7 月，最小值出現在1 月；福建武夷醇化庫月平均溫度在14.40～30.90 ℃，月平均溫度最大值出現在9月，最小值出現在2 月。除10 月份之外，其他月份福建武夷醇化庫的月平均濕度均顯著高于河南新鄭醇化庫（P＜0.05），河南新鄭醇化庫內月平均濕度在45.50%～61.00%，月平均濕度最大值出現在10月，最小值出現在3月；武夷醇化庫內月平均濕度在56.80%～64.30%，月平均濕度最大值出現在11月，最小值出現在9月。

圖1 2016—2017年不同自然醇化地月平均溫濕度變化Fig.1 Changes of monthly mean temperature and humidity in different natural aging places during 2016—2017

2.2 不同自然醇化地片煙化學成分變化

由圖2 可知，隨著醇化時間的延長，2 個醇化庫片煙的總糖、還原糖、煙堿和總氮含量均呈降低趨勢。總糖和還原糖含量在醇化前期降低幅度較大，后期趨于穩(wěn)定。具體表現：在福建武夷醇化庫，總糖和還原糖含量均在0～8 個月快速下降，總糖含量在8～24 個月較穩(wěn)定，還原糖含量在8～16 個月有小幅下降，16～24 個月趨于穩(wěn)定，與未醇化時相比，醇化24 個月時，總糖和還原糖含量分別降低15.58%和12.56%；在河南新鄭醇化庫，總糖和還原糖含量均在0～8 個月緩慢下降，8～16 個月快速下降，16～24個月趨于穩(wěn)定，與未醇化時相比，醇化24個月時，總糖和還原糖含量分別降低12.74%和9.31%。在整個醇化期，河南新鄭醇化庫片煙中總糖和還原糖含量均高于福建武夷醇化庫，在醇化8、12 個月時，河南新鄭醇化庫片煙中總糖含量顯著高于福建武夷醇化庫片煙總糖含量（P＜0.05）；在醇化4、8個月時，河南新鄭醇化庫片煙中還原糖含量顯著高于福建武夷醇化庫片煙中還原糖含量（P＜0.05）。

圖2 復烤片煙在不同自然醇化地醇化過程中主要化學成分變化Fig.2 Changes of chemical components in tobacco strips of different natural aging places

醇化期間，福建武夷醇化庫片煙中總氮含量在17.3～19.0 g/kg，河南新鄭醇化庫片煙中總氮含量16.9～18.8 g/kg，兩地醇化片煙中總氮含量無顯著差異（P＞0.05）。福建武夷醇化庫片煙中煙堿含量在25.2～26.7 g/kg，河南新鄭醇化庫片煙中煙堿含量在24.6～26.0 g/kg，兩地醇化片煙中煙堿含量無顯著差異（P＞0.05）。福建武夷醇化庫片煙的兩糖比在0.95～1.03，河南新鄭醇化庫兩糖比在0.95～0.99。其中在醇化8～12個月時，福建武夷醇化庫片煙兩糖比顯著高于河南新鄭醇化庫兩糖比（P＜0.05）。隨著醇化的進行，2 個醇化庫片煙的糖堿比均整體呈降低趨勢，河南新鄭醇化庫片煙的糖堿比均高于同期福建武夷醇化庫，但差異不顯著（P＞0.05）。

2.3 不同自然醇化地片煙質體色素含量的變化

由圖3可知，隨著醇化的進行，河南新鄭醇化庫和福建武夷醇化庫片煙中葉黃素和β-胡蘿卜素含量均呈降低趨勢。與未醇化時相比，醇化24個月時，河南新鄭醇化庫片煙中葉黃素和β-胡蘿卜素含量分別降低44.17%和68.86%；福建武夷醇化庫片煙中葉黃素和β-胡蘿卜素含量分別降低45.97%和61.08%。醇化過程中，兩地片煙葉黃素含量較為接近，差異不顯著（P＞0.05）。醇化4、8、12 個月時，新鄭醇化庫片煙中β-胡蘿卜素含量高于武夷醇化庫，其中醇化8、12個月時，兩地β-胡蘿卜素差異顯著（P＜0.05）；醇化16個月時，兩地片煙β-胡蘿卜素含量相近。醇化20、24個月時，河南新鄭醇化庫片煙中β-胡蘿卜素含量低于福建武夷醇化片煙，但差異不顯著（P＜0.05）。

圖3 復烤片煙在不同自然醇化地醇化過程中葉黃素和β-胡蘿卜素含量變化Fig.3 Changes of lutein and β-carotene contents in tobacco strips of different natural aging places

2.4 不同自然醇化地片煙多酚類物質含量的變化

由圖4可知，隨著醇化的進行，河南新鄭庫和福建武夷庫醇化片煙中多酚類物質含量總體呈降低趨勢。在醇化中后期，多酚類物質含量表現為武夷醇化庫低于新鄭醇化庫，其中隱綠原酸、新綠原酸和綠原酸含量在醇化12、16、20、24 個月時，兩醇化庫差異達到顯著水平（P＜0.05）；蕓香苷和山奈酚-3-蕓香糖苷含量在醇化16、20、24 個月時兩醇化庫差異達到顯著水平（P＜0.05）；莨菪亭含量在醇化24個月時兩醇化庫差異達到顯著水平（P＜0.05）。整體上，福建武夷庫醇化片煙中多酚類物質降解幅度要高于河南新鄭醇化庫。

圖4 復烤片煙在不同自然醇化地醇化過程中多酚類物質含量變化Fig.4 Changes of polyphenol contents in tobacco strips of different natural aging places

2.5 不同自然醇化地片煙外觀質量變化

由表2 可知，隨著醇化時間的延長，2 個醇化庫片煙的外觀質量總分均表現為先增大后減少的趨勢，在醇化12 個月時外觀質量評價總分達到最高。在福建武夷醇化庫醇化過程中，片煙顏色逐漸加深，醇化12 個月時顏色變?yōu)闇\棕色，達到醇化最佳狀態(tài)；油分在醇化8～12 個月達到最好狀態(tài)，分值為8.0；色度（飽滿度、均勻度、明亮度）在醇化4～12 個月時為最佳狀態(tài)；聞香在醇化12 月時分值最高，達到9.0 分，為醇香，醇化20 個月時開始下降，有略酸味。在河南新鄭醇化庫醇化過程中，片煙顏色逐漸加深，醇化12 個月時顏色變?yōu)樯铧S；油分在醇化12個月時達到最好狀態(tài)，分值為7.0；色度（飽滿度、均勻度、明亮度）在12個月為最佳狀態(tài)，較福建武夷醇化庫有所下降；聞香在醇化12 個月時分值最高，達到7.0 分，為醇香。總之，相同醇化時間的片煙外觀質量分值均表現為福建武夷醇化庫高于河南新鄭醇化庫，表明福建武夷醇化庫醇化的片煙外觀質量優(yōu)于河南新鄭醇化庫。

表2 不同自然醇化地片煙醇化過程中的外觀質量評分Tab.2 Appearance quality score of tobacco strips in different natural aging places

2.6 不同自然醇化地片煙感官質量變化

由表3 可知，在河南新鄭和福建武夷醇化庫醇化片煙的感官質量評吸總分均表現為先升高后降低的趨勢。在同一醇化時期，福建武夷庫醇化的片煙感官質量評吸總分均高于河南新鄭醇化庫。河南新鄭庫醇化片煙的感官評吸最高分出現在醇化16 個月，主要表現在香氣質和透發(fā)性較好、香氣量較足、雜氣較少、余味更為舒適。醇化12個月時，福建武夷庫片煙感官評吸總分最高，主要表現為香氣質和透發(fā)性較好、煙氣濃度較濃、勁頭及香氣量較足、雜氣和刺激性較輕、余味較舒適。醇化時間超過16個月后，貯存在兩地的片煙感官質量總分均開始下降?？傮w上，復烤片煙在福建武夷醇化庫醇化的感官質量達到最佳狀態(tài)較河南新鄭醇化庫醇化提前4 個月，且在醇化后期感官質量得分降低速率較慢，保質性更好。

表3 不同自然醇化地片煙醇化過程中的感官質量評分Tab.3 Sensory quality score of tobacco strips in different natural aging places

3 結論與討論

煙葉自然醇化是改善煙葉品質、提升煙葉使用價值的重要環(huán)節(jié)，醇化質量受醇化時間及貯存環(huán)境條件等多種因素的影響[11]。前人研究發(fā)現，醇化時間與煙葉的外觀和感官評吸質量之間呈拋物線關系，即煙葉感官評吸質量達到最佳醇化期或醇化區(qū)間后，若繼續(xù)醇化導致醇化過度，煙葉質量下降，外觀上表現為碳化、顏色加深發(fā)黑，感官質量上表現為香氣質下降、香氣量減小、雜氣和刺激性增加[4]。本研究結果也表明，隨著醇化的進行，河南新鄭醇化庫和福建武夷醇化庫片煙的外觀和感官質量評分均呈現先升高后降低的趨勢，可能是由于隨著醇化時間的延長，片煙內部發(fā)生一系列的化學變化，在醇化的前期階段，化學成分達到最佳，使煙葉感官和外觀質量達到較好狀態(tài)，隨著醇化時間的進一步延長，煙葉體內的揮發(fā)酸含量增加，導致煙葉產生褐化，外觀和感官品質降低[19]。本研究結果還表明，2個醇化庫中片煙達到最佳質量的時間不同，河南新鄭醇化庫中片煙在醇化16個月達到最佳，福建武夷醇化庫中片煙在醇化12個月達到最佳，且在相同醇化時期，福建武夷醇化庫醇化的片煙外觀質量和感官質量均優(yōu)于河南新鄭醇化庫，表明復烤片煙在不同醇化地進行自然醇化不僅影響了片煙醇化進程，而且也影響了醇化質量。貯存環(huán)境的溫度和濕度條件是影響片煙醇化進程和醇化質量的重要因素[20-21]。宋紀真等[22]研究認為，在溫度較高、相對濕度較適宜的環(huán)境條件下，貯存片煙的外觀質量和感官質量較好。管恩森等[2]研究發(fā)現，高濕環(huán)境煙葉香氣質、香氣量、雜氣、余味和刺激性等指標明顯優(yōu)于正常環(huán)境，高溫、高濕環(huán)境感官評吸總得分高于同期正常環(huán)境。本研究對河南新鄭醇化庫和福建武夷醇化庫內月平均溫度和濕度進行測定，結果表明，福建武夷醇化庫內溫度及濕度大多高于河南新鄭醇化庫。與福建武夷醇化庫相比，河南新鄭醇化庫的環(huán)境條件突出特點是濕度較低?？梢?，福建武夷醇化庫高溫高濕的貯存條件對優(yōu)化片煙醇化進程和醇化質量起到了重要貢獻，可能與福建武夷庫高溫高濕的醇化環(huán)境提高了微生物和相關酶的活性，改善了復烤片煙醇化的酶催化作用、純化學變化和微生物作用，從而有利于煙葉內部大分子化合物被降解轉化成小分子物質有關[17，23]。

影響煙葉外觀和感官品質的因素主要取決于煙葉醇化過程中化學成分的變化[24-26]。本研究結果表明，在福建武夷醇化庫中醇化的片煙中，還原糖和總糖含量下降較快，均低于同時期河南新鄭醇化庫。劉強等[27]研究了不同溫濕度對片煙自然醇化過程中主要化學成分的影響，發(fā)現在溫度35 ℃、濕度80%的醇化條件下，總糖和還原糖含量下降幅度最大，這可能與高溫高濕的醇化條件加速總糖及還原糖的消耗有關[28]。本研究中，福建武夷醇化庫的溫度和濕度特別是濕度高于河南新鄭醇化庫，高濕條件下，煙葉中微生物呼吸速率升高，加速煙葉中糖類的降解?？偟蜔焿A含量高低是煙草和卷煙工業(yè)中重要的品質指標[2]。在煙葉燃吸過程中，含氮化合物直接影響煙氣的酸堿度、生理強度和香氣濃度，但過多的含氮化合物會造成煙氣的刺激性增加，香氣質量變差。相關研究表明，高溫是影響煙葉醇化過程中總氮和煙堿含量變化的主要因素[23，27-28]。本研究結果顯示，隨著醇化的進行，兩醇化地總氮和煙堿含量呈降低趨勢，但總氮和煙堿含量差異均不顯著?？赡苁怯捎诒狙芯恐懈＝ㄎ湟暮秃幽闲锣嵈蓟瘞煸缕骄鶞囟仍?、7、8月高溫時期差異不顯著，因此，兩地醇化片煙總氮和煙堿含量差異不顯著。

煙葉中含有的質體色素及多酚類物質在醇化過程中會發(fā)生一系列生理生化反應，類胡蘿卜素是煙草香氣成分的重要前體物質，在醇化過程中，類胡蘿卜素發(fā)生降解產生如大馬酮、紫羅蘭酮、二氫彌猴桃內酯、檸檬醛等致香物質[29]。類胡蘿素的降解與烤煙品種、生態(tài)環(huán)境、栽培措施、調制環(huán)境等相關[30]。本研究中，類胡蘿卜素的降解程度主要與醇化環(huán)境的溫、濕度關系密切。脂氧合酶是類胡蘿卜素降解的關鍵酶，適宜的環(huán)境條件提高脂氧合酶等相關酶活性，促進胡蘿卜素的降解。本研究中，貯存在新鄭醇化庫和武夷醇化庫的片煙葉黃素含量在整個醇化期間較為接近，而β-胡蘿卜素含量則表現為在醇化16個月前新鄭醇化庫高于武夷醇化庫，在醇化16個月后武夷醇化庫高于新鄭醇化庫，這表明在醇化16 個月后武夷醇化庫片煙中類胡蘿卜素降解產物量高于新鄭醇化庫片煙。本研究結果表明，隨著醇化的進行，多酚類物質含量總體呈減低趨勢。在醇化中后期，多酚類物質含量表現為武夷醇化庫低于新鄭醇化庫，這說明高溫高濕的醇化環(huán)境對片煙中多酚類物質降解過程影響較大。已有研究表明，煙葉中多酚類物質的降解主要是由于多酚氧化酶的作用[19]，趙銘欽等[31]研究發(fā)現，在不同的溫濕度條件下，溫度越高、濕度越大越有利于多酚類物質降解，說明高溫高濕環(huán)境有利于多酚氧化酶的活性增強和棕色化反應的進行，有利于多酚類物質的降解。本研究中，武夷醇化庫內溫度在一年內大部分月份高于新鄭醇化庫，且濕度均高于新鄭醇化庫，可能導致武夷醇化庫片煙多酚氧化酶活性增強，加速多酚類物質的降解，使武夷醇化庫片煙中多酚類物質含量低于新鄭醇化庫。

總之，與河南新鄭醇化庫相比，福建武夷醇化庫醇化的片煙較好，表現為片煙顏色略微轉深，有油分，且色度（飽和度、均勻度及明亮度）好，聞香醇香。福建武夷醇化庫醇化的片煙感官質量評吸得分均高于同期河南新鄭醇化庫，福建武夷醇化庫片煙在醇化12個月時感官質量達到最佳，河南新鄭醇化庫片煙在醇化16個月時感官質量達到最佳，最佳狀態(tài)較河南新鄭醇化庫提前4個月。福建武夷醇化庫的片煙醇化時間更短，煙葉品質更佳，且保質時間更長。在河南中煙公司利用南平煙葉過程中，可以根據不同的需求時期和用量選擇進行異地醇化。