李瀟逸,秦 瑜,劉 王,陳紹全,邱 帥,翟 磊,熊 珍,李海龍,周桂園,董高峰,李忠任
(中煙施偉策(云南)再造煙葉有限公司,云南玉溪 653100)
雪茄煙具有香氣醇厚豐滿、勁頭足、吃味香苦透甜,焦油量少,對(duì)人體的危害低于傳統(tǒng)卷煙的特點(diǎn)[1-5],受到國家煙草專賣局的高度關(guān)注,2019 年全國煙草工作會(huì)議報(bào)告上明確指出,中式雪茄制品在國內(nèi)的快速發(fā)展已成為必然趨勢(shì),將“中式雪茄”發(fā)展作為行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的一項(xiàng)重要任務(wù)。
同時(shí)文化內(nèi)涵濃厚、品質(zhì)卓越的雪茄被視為品位和身份的象征,雪茄消費(fèi)從少數(shù)高端雪茄購買者逐漸延伸至大眾群體,并越來越受到人們的關(guān)注[6]。
雪茄的風(fēng)格特色由煙葉質(zhì)量和葉組配方?jīng)Q定,煙葉是雪茄質(zhì)量的核心。古巴、多米尼加、印度尼西亞、美國、洪都拉斯等國家是世界上優(yōu)質(zhì)雪茄煙葉產(chǎn)區(qū),國內(nèi)生產(chǎn)出的茄衣和茄芯質(zhì)量水平較低,難以滿足工業(yè)的需求,大部分國產(chǎn)雪茄以進(jìn)口煙葉作為主要原料,這在一定程度上制約了國產(chǎn)雪茄產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[7,8]。
造紙法再造煙葉又名煙草薄片或均質(zhì)煙葉,是借助造紙?jiān)O(shè)備將卷煙生產(chǎn)加工過程中產(chǎn)生的煙梗、煙片、煙末等卷煙工業(yè)不適用煙草原料以造紙工藝制成的片狀或絲狀再生品[9-14],造紙法再造煙葉因具有填充值高、耐加工性好、成絲率高、焦油釋放量低、產(chǎn)品可塑性及理化指標(biāo)人工調(diào)控性強(qiáng)等[15-17]特點(diǎn)。雪茄煙、曬煙及白肋煙等原料直接決定了造紙法再造煙葉生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的雪茄型再造煙葉產(chǎn)品基礎(chǔ)感官質(zhì)量,國內(nèi)雪茄原料保障不足嚴(yán)重制約著高質(zhì)量的雪茄型再造煙葉產(chǎn)品的生產(chǎn),且造紙法再造煙葉在生產(chǎn)過程中片基涂布后涂布樣含水率超過70.0%,需通過高溫烘烤進(jìn)行干燥至含水率11.0%左右,且烘烤過程揮發(fā)性致香成分的損失與水分的蒸發(fā)速率及時(shí)間呈正比,易揮發(fā)性致香成分在加熱條件下易揮發(fā)損失[18],不利于致香成分保留。
為提高揮發(fā)性致香成分保留,增強(qiáng)雪茄型再造煙葉的風(fēng)格品質(zhì)特征,本研究通過在成品雪茄型再造煙葉的基礎(chǔ)上進(jìn)行加料加香處理,采用直接噴灑法,使香液霧化成細(xì)小的顆粒并直接噴灑到物料上[19],從而彌補(bǔ)雪茄型再造煙葉特征不清晰、優(yōu)雅感不足的問題,為解決高品質(zhì)雪茄型再造煙葉的開發(fā)提供新的技術(shù)方法。
儀器:喉頭噴霧器;50 mL 燒杯;搪瓷托盤(大);DNG-9070A 型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司);BSA224S-CW 型電子天平[賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司,感量0.000 1 g];Milli-Q Integral 5 超純水機(jī)(美國MILLIPORE 公司生產(chǎn));IKA-RT5 型恒溫磁力攪拌器(德國IKA 公司生產(chǎn))。
溶劑:超純水(實(shí)驗(yàn)室自制);無水乙醇(分析純)(天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司)。
材料:雪茄型再造煙葉煙絲A(取自中煙施偉策云南再造煙葉有限公司生產(chǎn)線);煙用保潤劑;煙用定香劑;雪茄煙提取物A;雪茄煙提取物B;天然植物提取物A;煙用香精A;煙用香精B;糖料A。
1.2.1 香基料液制備 取3 份雪茄煙提取物A,2 份雪茄煙提取物B,2 份天然植物提取物A;1 份煙用香精A;2 份煙用香精B;2 份糖料;2.5 份煙用保潤劑;0.5 份煙用定香劑;12 份無水乙醇;3 份超純水依次加入50 mL 燒杯中,放置在恒溫磁力攪拌器上40 ℃攪拌5 min 備用。
1.2.2 加料加香 取100 g 雪茄型再造煙葉煙絲A均勻鋪灑至搪瓷托盤中,取適量香基料液使用喉頭噴霧器均勻噴灑至雪茄型再造煙葉煙絲A 上;噴灑完成后放入電熱恒溫干燥箱,60 ℃條件下干燥3 min備用。
1.2.3 感官質(zhì)量評(píng)價(jià) 將加料加香前后樣品使用相同煙管卷制成煙支后在相對(duì)濕度為60%±2%、溫度為(22±1)℃環(huán)境中平衡48 h,由專業(yè)評(píng)吸人員參考YC/T 138—1998[7]、YC/T 498—2014[20]對(duì)制備樣品進(jìn)行感官質(zhì)量評(píng)價(jià)。
1.2.4 化學(xué)指標(biāo)檢測(cè) 參照YCT 159—2002《煙草及煙草制品水溶性糖的測(cè)定連續(xù)流動(dòng)法》[21]、YCT 161—2002《煙草及煙草制品總氮的測(cè)定連續(xù)流動(dòng)法》[22]、YCT 160—2002《煙草及煙草制品總植物堿的測(cè)定連續(xù)流動(dòng)法》[23]、YCT 296—2009《煙草及煙草制品硝酸鹽的測(cè)定連續(xù)流動(dòng)法》[24]、YCT 217—2007《煙草及煙草制品鉀的測(cè)定連續(xù)流動(dòng)法》[25]、YCT 162-2011《煙草及煙草制品氯的測(cè)定連續(xù)流動(dòng)法》[26]測(cè)定樣品化學(xué)指標(biāo)。
1.2.5 致香成分檢測(cè) 內(nèi)標(biāo)溶液配制:精密稱取乙酸苯乙酯內(nèi)標(biāo)0.050 g 于50 mL 容量瓶中,二氯甲烷定容,冷藏備用。
SDE 條件:稱取相當(dāng)于1 g 固含量的各極性提取浸膏,加入50 mL 二氯甲烷,同時(shí)加入內(nèi)標(biāo)物(乙酸苯乙酯)100 μg,加入無水硫酸鈉干燥過夜后濃縮至1 mL。
色譜柱:HP-5MS毛細(xì)管色譜柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);進(jìn)樣口溫度為250 ℃;程序升溫:初始溫度50 ℃,保持2 min,以3 ℃/min 升至200 ℃,保持2 min,再以6 ℃/min 升至260 ℃,保持5 min;載氣為He,流速1.0 mL/min;進(jìn)樣方式為分流進(jìn)樣,分流比10∶1;進(jìn)樣體積為1 μL。離子源為EI;電離能為70 eV;離子源溫度為230 ℃;傳輸線溫度為260 ℃;檢測(cè)模式為全離子掃描監(jiān)測(cè),質(zhì)量掃描范圍為33~550 amu;溶劑延遲3.5 min;根據(jù)NIST11 譜庫檢索,取正、反匹配度≥800 的鑒定結(jié)果。
GC-MS 相對(duì)定量法:假設(shè)內(nèi)標(biāo)物的相對(duì)校正因子為1,公式為Wi=Ai/As·Ws,其中,Wi為組分i的質(zhì)量,Ai為組分i的峰面積,As為內(nèi)標(biāo)物峰面積,Ws為內(nèi)標(biāo)物質(zhì)量。最終組分含量單位換算為μg/g,各化合物含量再對(duì)應(yīng)到各提取浸膏的總量和得率,換算為100 g煙葉中各化合物的質(zhì)量。
由表1 可知,化學(xué)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果顯示,加料加香后樣品的總糖及還原糖均高于加料加香前的產(chǎn)品,可能是因?yàn)榧恿霞酉闼褂玫南慊弦褐谐煞炙鶐淼挠绊懀溆嗷瘜W(xué)指標(biāo)無明顯差異。
表1 化學(xué)指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果 (單位:%)
致香成分是決定煙草產(chǎn)品風(fēng)格特征的關(guān)鍵因素之一,直接決定了煙草制品的感官質(zhì)量,通過對(duì)致香成分的分析對(duì)比,可客觀評(píng)價(jià)煙草制品的感官質(zhì)量。按照不同來源可分為葉綠素降解物、類胡蘿卜素降解物、美拉德反應(yīng)產(chǎn)物、苯丙氨酸類降解物、西柏烷類降解物和賴百當(dāng)類降解物,各類型致香物質(zhì)檢測(cè)結(jié)果如下。
2.2.1 類胡蘿卜素類 類胡蘿卜素是煙葉中最重要的萜烯類化合物之一,在成熟、調(diào)制、陳化過程中降解產(chǎn)生多種重要的致香成分。類胡蘿卜素類致香成分包括β-大馬酮、二氫獼猴桃內(nèi)酯、香葉基丙酮、巨豆三烯酮的4 種同分異構(gòu)體以及β-二氫大馬酮等,是構(gòu)成煙葉香氣質(zhì)量的重要組分,其產(chǎn)生的香味閾值相對(duì)較低,但對(duì)煙葉香氣質(zhì)量的貢獻(xiàn)率較大(表2)。煙葉在醇化過程中,類胡蘿卜素降解后可生成一類揮發(fā)性芳香化合物,對(duì)卷煙吸食品質(zhì)有重要影響。由表2 可知,加料加香后類胡蘿卜素類致香成分總量提升了48.03%。
表2 類胡蘿卜素類致香成分含量
2.2.2 苯丙氨酸類 芳香族氨基酸類致香成分包括苯甲醇、苯乙醇、苯甲醛、苯乙醛等,對(duì)煙葉的香氣具有良好的影響,尤其對(duì)烤煙果香、清香貢獻(xiàn)較大。在煙葉的揮發(fā)油中,最重要的化合物是苯甲醇、苯乙醇,它們可使煙氣增加花香。由表3 可知,加料加香后苯丙氨酸類致香成分總量提升了19.01%。
表3 苯丙氨酸類致香成分含量
2.2.3 西柏烷類 西柏烷類致香成分主要包括茄酮,是煙葉中重要的致香前體物,通過一定的降解途徑可形成多種醛、酮等致香成分。經(jīng)測(cè)定,雪茄型再造煙葉A 中茄酮含量為1.89 μg/g,雪茄型再造煙葉A+料香中茄酮含量為2.88 μg/g,加料加香后茄酮含量增加52.38%。
2.2.4 美拉德反應(yīng)物類 美拉德反應(yīng)物類致香成分包括糠醛、糠醇、5-甲基糠醛等,其中多種物質(zhì)具有特殊的香味,是煙草中重要的香氣來源,是煙草特征香味形成的重要反應(yīng)產(chǎn)物,廣泛存在于煙葉的調(diào)制、陳化、加工以及燃吸過程中[18,19],該反應(yīng)物能夠增加卷煙中的香氣,顯著提高卷煙產(chǎn)品的質(zhì)量。由表4 可知,加料加香后美拉德反應(yīng)物類致香成分總量提升了48.26%。
表4 美拉德反應(yīng)物類致香成分含量
2.2.5 葉綠素降解物 新植二烯是煙草中葉綠素的主要降解產(chǎn)物,能增進(jìn)煙葉的吃味和香氣,產(chǎn)生有令人愉悅的氣味,同時(shí)又可通過降解轉(zhuǎn)化成致香成分。經(jīng)測(cè)定,雪茄型再造煙葉A 中新植二烯含量為23.01 μg/g,雪茄型再造煙葉A+料香中新植二烯含量為29.37 μg/g,加料加香后新植二烯含量增加27.64%。
根據(jù)表1~表4 的數(shù)據(jù)分析以及圖1 可以看出,組成煙葉香氣質(zhì)量的重要組分對(duì)煙葉香氣質(zhì)量的貢獻(xiàn)率較大的類胡蘿卜素增加48.03%,增加再造煙葉烤香、清香和果香的苯丙氨酸類增加19.01%,可通過一定的降解途徑可形成多種醛、酮等,增加煙香豐富性的致香成分的致香前體物西柏烷類增加52.38%,對(duì)煙草特征香味形成、增加香氣及卷煙抽吸品質(zhì)的美拉德反應(yīng)物增加48.26%,增進(jìn)吃味和香氣、增強(qiáng)愉悅感的葉綠素降解物增加27.64%。加料加香后對(duì)雪茄型再造煙葉感官質(zhì)量有明顯影響的類胡蘿卜素類、苯丙氨酸類、西柏烷類、美拉德反應(yīng)產(chǎn)物類和葉綠素降解物類等致香成分均得到不同程度的提升。
圖1 加料加香對(duì)雪茄型再造煙葉不同類別揮發(fā)性致香成分含量的影響
樣品檢測(cè)感官評(píng)價(jià)測(cè)試結(jié)果見表5。由表5 可知,雪茄型再造煙葉A 樣品雪茄特征稍弱、質(zhì)感稍粗、透木質(zhì)雜氣、優(yōu)雅感尚好、余味尚干凈。雪茄型再造煙葉A+料香樣品雪茄特征明顯、自然協(xié)調(diào)感好、甜雅感好、木質(zhì)氣弱,回味較干凈。按照感官評(píng)吸評(píng)價(jià)結(jié)果看,加料加香后的樣品在雪茄特征的表現(xiàn),香氣的優(yōu)雅自然、雜氣降低,口感特性方面均有明顯的提升,加料加香對(duì)該產(chǎn)品的實(shí)際適用性較突出。
表5 加料加香前后雪茄型再造煙葉感官質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)比結(jié)果
通過加料加香處理后的雪茄型再造煙葉中總糖含量提升了28.41%,還原糖含量提升44.44%,總植物堿含量提升8.19%,加料加香處理后明顯提升了雪茄型再造煙葉香氣、吃味和勁頭,增加了總糖、還原糖和總植物堿含量,對(duì)改善雪茄型再造煙葉抽吸品質(zhì)具有積極的作用。
通過加料加香處理后的雪茄型再造煙葉中組成煙葉香氣質(zhì)量的重要組分,對(duì)煙葉香氣質(zhì)量的貢獻(xiàn)率較大的類胡蘿卜素同比增加48.03%,增加再造煙葉烤香、清香和果香的苯丙氨酸類增加19.01%,可通過一定的降解途徑可形成多種醛、酮等致香成分的致香前體物西柏烷類增加52.38%,對(duì)煙草特征香味形成、增加香氣及卷煙抽吸品質(zhì)的美拉德反應(yīng)物增加48.26%,增進(jìn)吃味和香氣、增強(qiáng)愉悅感的葉綠素降解物同比增加27.64%。
加料加香后的樣品在雪茄特征的表現(xiàn),香氣的優(yōu)雅自然、雜氣的降低,口感特性方面均有明顯的提升,說明加料加香對(duì)雪茄型再造煙葉產(chǎn)品的感官質(zhì)量改善具有促進(jìn)作用。
雪茄型再造煙葉經(jīng)加料加香處理后,對(duì)改善雪茄型再造煙葉香氣、吃味和勁頭,以及提升總糖、還原糖和總植物堿含量有效果,對(duì)雪茄型再造煙葉感官質(zhì)量有改善效果的類胡蘿卜素類、苯丙氨酸類、西柏烷類、美拉德反應(yīng)產(chǎn)物類和葉綠素降解物類等致香成分含量均得到不同程度的提升,綜合感官質(zhì)量得到明顯改善,可通過離線加料加香彌補(bǔ)現(xiàn)階段因國內(nèi)雪茄原料供應(yīng)不足、難以生產(chǎn)出高質(zhì)量的雪茄型再造煙葉產(chǎn)品的缺陷。