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烤煙刺激性和雜氣的影響因素及主要改善措施

2024-09-20 00:00:00李元昊楊謹(jǐn)瑞岳曉余雯張旺何骕曾利軍續(xù)勇波
安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2024年17期

摘要 刺激性和雜氣是衡量烤煙品質(zhì)最主要的感官質(zhì)量指標(biāo),綜述影響煙葉刺激性和雜氣的主要研究,重點(diǎn)對(duì)煙葉化學(xué)成分(含氮化合物、糖類、氯元素等)及其影響因素(生態(tài)環(huán)境、品種、pH)、物理性狀、栽培和加工(栽培、初烤、復(fù)烤、陳化)3個(gè)方向和多個(gè)維度的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了跟蹤分析,現(xiàn)階段的研究結(jié)果表明:煙葉刺激性和雜氣感官評(píng)吸質(zhì)量是受多種因素共同作用的結(jié)果,但本質(zhì)上是受化學(xué)成分含量及比例的影響??偨Y(jié)了降刺除雜的主要農(nóng)藝措施和工藝措施,為烤煙行業(yè)降刺除雜以提高感官質(zhì)量提供了一定的理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞 烤煙;刺激性;雜氣;農(nóng)藝措施;工藝措施

中圖分類號(hào) TS41+1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611(2024)17-0006-05

doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2024.17.002

Influencing Factors and Countermeasures of Tobacco Irritancy and Offensive Odor

LI Yuan-hao1, YANG Jin-rui1, YUE Xiao2 et al

(1. Tobacco College of Yunnan Agricultural University, Kunming, Yunnan 650201;2.Sichuan Tobacco Rebaking Co., Ltd., Chengdu, Sichuan 610096)

Abstract Irritation and odor are the most important sensory quality indexes for evaluating flue-cured tobacco quality. This paper reviewed the main researches involved in affecting irritation and odor in tobacco leaf. The current research status of tobacco chemical composition (including nitrogen compounds, sugars, chlorine elements, etc.) and its influencing factors (ecological environment, variety, pH ), physical properties, cultivation and processing (cultivation, pirmary-curing, aging, flue-curing) and many dimensions were tracked and analyzed. The current research results indicated that the smoking quality of tobacco leaf is affected by many factors, but it is essentiCtq6pLALZc5X7iEjo/rStFZGSuAJe0hZoCTGWjf/Ijo=ally affected by the content and proportion of chemical components. The main agronomic measures and technological measures for reducing thorns and removing impurities were summarized in this paper, which provided a theoretical basis for improving the sensory quality of flue-cured tobacco industry.

Key words Flue-cured tobacco;Irritation;Offensive odor;Agronomic measures;Technological measure

基金項(xiàng)目 中國(guó)煙草總公司四川省公司科技計(jì)劃項(xiàng)目(SCYC202210);云南省煙草公司昭通市公司科技項(xiàng)目(ZT20235301002)。

作者簡(jiǎn)介 李元昊(1997—),男,山東聊城人,碩士,從事煙草產(chǎn)質(zhì)量研究。

通信作者,教授,博士,從事土壤與植物營(yíng)養(yǎng)研究。

收稿日期 2023-08-28;修回日期 2023-11-20

在煙草產(chǎn)業(yè)中,刺激性是指煙支燃吸時(shí)煙氣對(duì)口腔、鼻腔、喉部的刺激反射狀態(tài)。雜氣是指煙支燃燒時(shí),煙氣里除產(chǎn)生香氣外,還伴隨有青雜氣、生雜氣、木質(zhì)氣、枯焦氣、土腥氣或土怪氣、松脂氣以及地方性雜氣等不良?xì)馕叮@些不良?xì)馕督y(tǒng)稱為雜氣。隨著時(shí)代的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步,廣大煙民對(duì)健康的追求和烤煙的品質(zhì)要求越來(lái)越高。為提高烤煙品質(zhì),可以采取增加香氣質(zhì)、香氣量、改善余味等正面措施,還可以采取降低刺激性(降刺)、清除雜氣(除雜)等輔助措施。當(dāng)下對(duì)烤煙的刺激性和雜氣的系統(tǒng)性研究仍然較少,該研究探討影響烤煙刺激性和雜氣的因素和降刺除雜措施的研究現(xiàn)狀,以期為烤煙行業(yè)降刺除雜以提高感官質(zhì)量提供一定的理論依據(jù)。

1 化學(xué)成分物理性狀與煙葉感官性狀的關(guān)聯(lián)

1.1 化學(xué)成分

化學(xué)成分是影響煙葉品質(zhì)的內(nèi)因,常規(guī)化學(xué)成分和致香成分的含量及比例決定了煙草的質(zhì)量[1]。感官質(zhì)量反映煙葉的內(nèi)在成分[2],刺激性和雜氣與煙葉內(nèi)部的化學(xué)成分相關(guān)[3-4],且與煙葉的質(zhì)量風(fēng)格特征緊密相關(guān)[5-6]。學(xué)界對(duì)含氮化合物、糖類、氯元素的研究比較深入,結(jié)果表明其是影響煙葉化學(xué)成分的主要因素。

1.1.1 含氮化合物。

氮是影響烤煙質(zhì)量的重要元素,也是煙草中許多化合物的組成元素[7]。刺激性主要與揮發(fā)堿類等含氮化合物有關(guān),王明鋒等[8]在研究烤煙型卷煙主流煙氣中的游離煙堿對(duì)感官舒適性影響時(shí),對(duì)刺激性進(jìn)行了細(xì)致的劃分,感官性狀的相關(guān)系數(shù)絕對(duì)值越高,相關(guān)度越大(表1)。燃吸時(shí),主流煙氣煙堿含量越高,卷煙勁頭越大;當(dāng)游離煙堿含量越低,卷煙舒適性越好,刺激性越弱。雜氣得分主要受總氮、鉀的含量以及主流煙氣pH的影響,總氮的量越高雜氣越?。?]。崔英[10]發(fā)現(xiàn),在一定范圍內(nèi)氮堿比與刺激性相關(guān)性達(dá)到極顯著相關(guān)水平,隨著氮堿比下降,感官評(píng)吸質(zhì)量刺激性減弱,故適度降低氮堿比有利于提升感官評(píng)吸質(zhì)量[11]。

蛋白質(zhì)是煙葉的主要結(jié)構(gòu)物質(zhì),蛋白質(zhì)增加會(huì)導(dǎo)致抽吸時(shí)會(huì)產(chǎn)生更多的雜氣并使刺激性增大,煙草中適量的氨基酸對(duì)煙氣勁頭的提高有利,但過(guò)量則具有刺激性和苦澀味[12]。通過(guò)灰色關(guān)聯(lián)度分析,中低海拔(<1 600 m),對(duì)雜氣刺激性影響較大的為甲硫氨酸、苯丙氨酸和半胱氨酸;高海拔(>1 600 m),對(duì)雜氣刺激性影響較大的則是絲氨酸、蘇氨酸、天冬氨酸以及賴氨酸,這些種類氨基酸的含量下降可減少煙葉雜氣、煙氣濃度和刺激性[13]。

1.1.2 糖類。

石鳳學(xué)等[14]研究發(fā)現(xiàn),雜氣和刺激性得分與還原糖含量呈極顯著相關(guān),煙葉原料中總糖和還原糖含量增加,可提高香氣質(zhì)、香氣量、余味并降低刺激性、雜氣。煙葉中還原糖和可溶性總糖降低,淀粉、纖維素、半纖維素含量升高時(shí),會(huì)加重?zé)熑~燃吸時(shí)產(chǎn)生刺激性的嗆咳和“燒紙”雜氣,掩蓋煙葉的香氣,使煙葉感官品質(zhì)下降[15-16]。

1.1.3 氯元素。

煙葉的香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、刺激性等指標(biāo)受氯含量的影響[17]。許自成等[18]研究表明,烤煙氯含量在0.01%~1.20%的范圍內(nèi),氯含量與雜氣存在顯著的二次曲線回歸關(guān)系,雜氣隨氯含量增加先減少后增加,這與李長(zhǎng)江等[19]的研究結(jié)果一致。

1.1.4 煙葉pH。

烤煙的pH直接影響其感官質(zhì)量,烤煙pH在4.5~5.5范圍內(nèi),刺激性和雜氣得分均與烤煙pH呈正相關(guān)[20],隨著烤煙pH的提高,香氣質(zhì)變好,雜氣變輕,刺激性變小,余味變得更舒適。

1.2 影響煙葉化學(xué)成分的因素

1.2.1 生態(tài)環(huán)境。

生態(tài)環(huán)境是影響烤煙風(fēng)格特色的重要外因[21-23],生態(tài)環(huán)境的變化對(duì)一個(gè)烤煙品種的經(jīng)濟(jì)性狀和品質(zhì)性狀都有很大的影響[24],其中氣候條件對(duì)煙葉品質(zhì)的影響起主要作用,不同種植區(qū)域的氣候條件對(duì)煙葉中的代謝產(chǎn)物產(chǎn)生很大影響,進(jìn)而改變煙葉化學(xué)成分的含量及比值。同時(shí)適宜的氣候條件也是優(yōu)質(zhì)煙葉形成的基礎(chǔ)條件[25-27]。

研究發(fā)現(xiàn),氣候條件中平均相對(duì)濕度及日照時(shí)數(shù)與刺激性和雜氣關(guān)聯(lián)度高[28]。刺激性與氣候因子的關(guān)系方程如表2所示,采烤期70 d積溫與感觀評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)呈負(fù)相關(guān),積溫上升,感官評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)下降,刺激性和雜氣增加,以此類推。結(jié)果表明烤煙刺激性隨煙季第5月日照時(shí)數(shù)、日照百分比和采烤期70 d積溫、采烤期旬平均溫度、煙季第5月日均溫的增加而增加,隨煙季第1月日均溫、煙季第2月降水量的增加而降低[29]。

由表3可知,雜氣受伸根期和旺長(zhǎng)期氣溫日較差顯著影響,其他因素與雜氣關(guān)系不明顯:整個(gè)大田期日照時(shí)數(shù)和氣溫日較差與刺激性關(guān)系顯著,刺激性受旺長(zhǎng)期降水量和相對(duì)濕度顯著影響[30]。煙草旺長(zhǎng)期降水量與煙葉刺激性呈負(fù)相關(guān),與煙葉香氣量呈正相關(guān);隨著大田中、后期雨水增加,香氣質(zhì)逐漸變好,余味較舒適,但會(huì)使得烤煙刺激性增加[31]。

1.2.2 土壤pH。

土壤pH對(duì)煙葉的化學(xué)成分和感官評(píng)吸質(zhì)量造成顯著的影響。土壤pH在5.8~7.8時(shí),化學(xué)成分中水溶性糖類含量增加和蛋白質(zhì)含量降低,導(dǎo)致煙葉糖蛋比提高,改變了煙葉的酸堿平衡,使煙氣的勁頭和刺激性降低。在土壤pH為4.2的酸性條件下,煙葉化學(xué)成分中淀粉、蛋白質(zhì)等含量過(guò)高,而總多酚等香氣前體含量較低,煙氣的香氣質(zhì)較差,香氣量不足,刺激性較大[32]。

1.2.3 品種。

品種是影響烤煙風(fēng)格特色的一大內(nèi)因[21-23],不同品種在同一地區(qū)生產(chǎn)的煙葉的刺激性也有所不同。品種間遺傳特性不同,受到外界影響也不同,導(dǎo)致外觀和內(nèi)在化學(xué)成分存在差異,進(jìn)而影響烤煙的感官品質(zhì)。研究表明,畢節(jié)煙區(qū)最適種植品種為云煙87,其主要特征表現(xiàn)為香氣質(zhì)尚好,香氣量尚足,煙氣稍細(xì)膩,勁頭和濃度稍大,刺激性稍有,微有雜氣,整體優(yōu)于其他品種[33]。在同一個(gè)地區(qū),不同品種間刺激性和雜氣不同,可通過(guò)比較篩選出適合當(dāng)?shù)胤N植的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種。

1.2.4 代謝通路改良。

葉面噴施亞精胺能夠降低衰老標(biāo)志基因(NtCPI)的表達(dá)量,提高烤后上部葉兩糖比和氮堿比[34],使烤后煙葉香氣量更充足,雜氣減少。煙草NtERF32、NtERF221/ORC1和NtMYC2a TFs基因的過(guò)表達(dá)導(dǎo)致T2轉(zhuǎn)基因K326煙草植物在打頂前尼古丁積累顯著增加[35],進(jìn)而使得煙草刺激性增加。除了上述影響基因表達(dá)水平的措施外,還可以對(duì)基因進(jìn)行編輯。對(duì)植株進(jìn)行PCR擴(kuò)增和測(cè)序比對(duì),結(jié)果表明編輯株系在NtCPS2基因開放閱讀框第239位置插入單個(gè)堿基,使得8306編輯系較野生型順-冷杉醇含量及NtCPS2相對(duì)表達(dá)量均顯著降低[36]。當(dāng)冷杉醇含量降低時(shí),雜氣減少,晾曬葉特征香氣減弱并且刺激性降低。

2 物理性狀

煙葉物理性狀與刺激性和雜氣也有一定的內(nèi)在聯(lián)系。煙葉底色越偏灰,煙葉感官評(píng)吸中枯焦氣和木質(zhì)氣越強(qiáng),刺激性越大;厚度越厚,煙葉感官評(píng)吸中枯焦氣越凸顯、濃度越大;光澤與刺激性呈顯著負(fù)相關(guān),光澤越鮮明,煙葉感官評(píng)吸刺激性越小[37]。填充值、平衡水分和葉面密度對(duì)刺激性和雜氣均有顯著影響,表現(xiàn)為葉面密度和填充值越小,平衡水分越大,烤煙的刺激性和雜氣也越??;刺激性還顯著受葉片長(zhǎng)度影響,葉片長(zhǎng)度變小,刺激性也越?。?8]。在葉長(zhǎng)與感官質(zhì)量關(guān)系的研究方面,劉扣珠等[39]研究更為細(xì)致,通過(guò)調(diào)查比對(duì),發(fā)現(xiàn)“中煙100”的上3片與下3片煙葉各有其最優(yōu)葉長(zhǎng),此時(shí)煙葉刺激性較小,余味較舒適,青雜氣較輕。

3 栽培和加工

3.1 栽培措施

良好的栽培措施可改善煙葉品質(zhì)。合理施肥并配以現(xiàn)蕾打頂?shù)拇胧?,可生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)煙葉[40],該處理煙葉的化學(xué)成分協(xié)調(diào),刺激性低雜氣輕,工業(yè)可用性強(qiáng)。種植密度方面,張渝婕[41]研究發(fā)現(xiàn),烤煙上部和中部煙葉刺激性和雜氣與種植密度關(guān)系顯著,表現(xiàn)為隨種植密度增大而增大,這與宋瑩麗等[42]的研究結(jié)果一致。施肥是調(diào)控?zé)熑~品質(zhì)的重要手段,具體指施肥量、施肥種類、施肥方法等。研究表明,氮肥施用量直接影響煙葉化學(xué)成分,進(jìn)而影響烤后煙葉的感官質(zhì)量。隨著施氮量的增加,煙堿、總氮、蛋白質(zhì)基本呈現(xiàn)增加趨勢(shì),雜氣與刺激性呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢(shì)[7]。

楊寧等[7]研究發(fā)現(xiàn),適宜的施氮量有助于減少煙葉的雜氣和刺激性。李良木等[43]研究發(fā)現(xiàn),烤煙鉬含量隨著土壤有效鉬的增加而增加,當(dāng)土壤缺鉬時(shí),應(yīng)注意補(bǔ)施,煙葉雜氣、刺激性得分隨煙葉鉬含量的升高而呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)。隨著施磷量的減少,雜氣、刺激性都表現(xiàn)出先減小后增大的變化趨勢(shì)[44],所以控制磷肥施用有助于提高煙葉品質(zhì)。宋亮[45]在高碳基土壤修復(fù)肥研究中發(fā)現(xiàn),中部葉各處理感官評(píng)吸總分隨高碳基土壤修復(fù)肥與減氮量的增加而提高,感官評(píng)價(jià)表現(xiàn)為香氣質(zhì)、香氣量提升,雜氣刺激性減小。齊永杰等[46]研究表明,菜籽餅、芝麻餅、豆粕餅三餅合一生物有機(jī)肥、植物秸稈有機(jī)肥根區(qū)施用在改善煙葉刺激性和雜氣方面具有優(yōu)勢(shì)。王衛(wèi)民等[47]在研究微生物葉面肥對(duì)烤煙生長(zhǎng)及品質(zhì)的影響中發(fā)現(xiàn),噴施“肥萬(wàn)鉀”葉面肥的煙葉烤后其刺激性、雜氣均低于未噴施的處理。因此,科學(xué)噴施“肥萬(wàn)鉀”利于降刺除雜。土壤改良方面,研究人員主要針對(duì)常見的煙田酸化土壤采取措施。施用石灰將強(qiáng)酸性土壤pH提高至6.0~7.0,可以修復(fù)酸性土壤[48],改善土壤理化性狀和土壤養(yǎng)分狀況,有利于烤煙根系生長(zhǎng)[49],為上部煙葉充分發(fā)育打下基礎(chǔ),從而有利于上部煙葉優(yōu)良品質(zhì)的形成[50]。施用酸性土壤改良劑可提高上部煙葉評(píng)吸質(zhì)量,說(shuō)明適宜的土壤環(huán)境可降低煙葉的刺激性和雜氣。

楊夏孟等[51]研究表明,通過(guò)“雙條施基肥”的方法,煙葉中類胡蘿卜素等中性致香物質(zhì)的含量得到了提高,同時(shí)糖、氮、堿的比例更加協(xié)調(diào),刺激性和雜氣得到了改善。

3.2 調(diào)制和加工措施

3.2.1 初烤調(diào)制。

張迪等[52]研究發(fā)現(xiàn),不同調(diào)制方式對(duì)總氮和總植物堿含量有顯著影響,劃筋曬制其總氮和總植物堿含量最高,總氮含量高,則產(chǎn)生濃烈辛辣的煙氣,刺激性較大。張廣東等[53]研究發(fā)現(xiàn),烤煙在晾制條件下烤煙風(fēng)格、香氣質(zhì)和甜感下降,刺激性增加,而白肋煙在烘烤條件下香氣質(zhì)改善,刺激性減少,甜感增加,但白肋煙風(fēng)格程度明顯下降。由表4可知,與箱式堆積烘烤相比,常規(guī)掛桿烘烤后的煙葉其刺激性、雜氣得分均較高,能實(shí)現(xiàn)降次除雜,并且其綜合得分為74.1,高于箱式堆積烘烤(72.6),是實(shí)現(xiàn)降刺除雜的烘烤方式[54]。

楊寧等[55]研究表明,與“煙夾”密集烘烤方式相比,常規(guī)掛桿密集烘烤方式的香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、刺激性、余味等較優(yōu)。黃志宏等[56]通過(guò)對(duì)三層、三層改四層、加高四層3種類型的氣流上升式密集型烤房的研究發(fā)現(xiàn),三層改四層的密集型烤房中的煙葉雜氣小、稍有刺激性,感官質(zhì)量評(píng)價(jià)最好。根據(jù)王先偉等[54]的研究,用箱式堆積烘烤代替?zhèn)鹘y(tǒng)的烘烤方式,能降低成本,提高煙葉的烘烤質(zhì)量,但是通過(guò)此方法烘烤出來(lái)的煙葉其刺激性、雜氣得分均低于常規(guī)掛桿烘烤,在降刺除雜方面,箱式堆積烘烤不如常規(guī)掛桿烘烤。因此,在烘烤方式上,常規(guī)掛桿烘烤和氣流上升式三層改四層密集烤房烘烤均能實(shí)現(xiàn)降刺除雜,氣流上升式三層改四層密集烤房烘烤耗工大,強(qiáng)度大;為實(shí)現(xiàn)降刺除雜同時(shí)又兼顧經(jīng)濟(jì)效益,可采用常規(guī)掛竿烘烤。

沈建平等[57]研究發(fā)現(xiàn),新綠原酸和綠原酸對(duì)提高香氣質(zhì)、降低雜氣和勁頭等具有積極作用。酚類化合物在煙草燃燒時(shí)可發(fā)生酸性反應(yīng),中和部分堿性成分,使吸味更加醇和,提高煙葉整體的感官質(zhì)量。所以煙草調(diào)制時(shí)可以加入新綠原酸和綠原酸或其替代物來(lái)降刺除雜。

根據(jù)石鳳學(xué)等[14]的研究,調(diào)制過(guò)程中人工加入糖類調(diào)味劑,可顯著提高香氣質(zhì)、香氣量、余味并降低刺激性、雜氣。在煙葉中加入適量的含糖物質(zhì)或酸的混合物,可以降低卷煙的刺激性,減輕雜氣和改善吸味,同時(shí),又具有降低煙氣焦油和煙堿量的作用,還可增加煙葉的柔韌性,減少工藝加工中的造碎[15,58]。

3.2.2 打葉復(fù)烤。

研究表明,在打葉復(fù)烤過(guò)程中,雜氣呈現(xiàn)下降趨勢(shì),刺激性在一潤(rùn)明顯下降;二潤(rùn)和復(fù)烤過(guò)程中,香氣總量在逐漸降低,但同時(shí)煙葉中的雜氣也在揮發(fā)[59]。加工過(guò)程中高溫可以去除煙葉中的部分青雜氣和辛辣氣味,使煙葉品質(zhì)得到提高[60]。伴隨煙葉加工的持續(xù)進(jìn)行,煙葉雜氣與刺激性不斷減少,香氣量不斷增加[61]。喬學(xué)義等[62]研究表明,在氣流干燥工序加工強(qiáng)度范圍內(nèi),隨著加工強(qiáng)度的增大,烤煙煙葉香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、刺激性等改善的煙葉樣品比例先升高后降低。

由表5可知,4種樣品經(jīng)過(guò)低溫慢烤后,感官評(píng)價(jià)說(shuō)明低溫慢烤能夠在去除煙葉青雜氣等不良?xì)庀⒌幕A(chǔ)上,減少易揮發(fā)致香成分的散失,從而達(dá)到保留香氣的目的;除此之外,還能夠加速大分子致香成分的降解,從而使其他致香成分的含量有所增加,提升烤后煙葉的香氣量。經(jīng)過(guò)低溫慢烤,煙葉的青雜氣、生青氣等不良?xì)怏w揮發(fā),含量降低,從而使刺激性減小,雜氣降低,余味更加舒適,同時(shí)清甜香韻更加凸顯[63]。復(fù)烤時(shí)增大氣流干燥工作強(qiáng)度,也可以達(dá)到降刺除雜的目的。

3.2.3 陳化作用。

初烤煙葉中含有對(duì)煙葉品質(zhì)有負(fù)面影響的大分子物質(zhì)如纖維素等,必須進(jìn)行陳化和發(fā)酵以減輕其對(duì)煙葉品質(zhì)的影響。但自然發(fā)酵周期長(zhǎng),占地面積大,經(jīng)濟(jì)效益低。鮮煙葉經(jīng)歷烘烤與打葉復(fù)烤過(guò)程后,煙葉質(zhì)量雖有一定的改善與提高,但仍然存在青雜氣過(guò)重、刺激性高、香氣質(zhì)單調(diào)和香氣量不足等缺陷。陳化期間煙葉主要變化表現(xiàn)為:物理性狀更加利于制絲加工、各項(xiàng)化學(xué)成分含量逐漸趨于協(xié)調(diào)。并且陳化可以降低煙葉總氮含量和氮堿比值,降低煙葉雜氣、勁頭和刺激性[64]。在煙葉感官評(píng)吸質(zhì)量方面,經(jīng)陳化后的煙葉感官評(píng)吸指標(biāo)均顯著提升[65]。

微生物在煙草陳化過(guò)程中起重要作用。Ning等[66]從初烤煙葉上分離出菌株并用于煙葉發(fā)酵,與對(duì)照相比,微生物發(fā)酵可提高還原糖含量,調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素的含量,降低煙堿,提高總香氣物質(zhì)的含量。陳倫旺[67]通過(guò)煙葉微生物分離鑒定,篩選出包括真菌、細(xì)菌、放線菌在內(nèi)的多個(gè)菌種,并篩選出具有降解能力的5株菌株。將這些菌株用于陳化過(guò)程,處理的煙葉的感官評(píng)價(jià)有明顯提升;對(duì)增香菌株發(fā)酵煙葉的主要化學(xué)物進(jìn)行檢測(cè),經(jīng)增香菌株發(fā)酵后,處理煙絲總糖含量下降,還原糖含量增加。通過(guò)氣質(zhì)聯(lián)用色譜檢測(cè)其香氣物質(zhì)的含量,處理后的煙絲相對(duì)于對(duì)照樣品的含氮物質(zhì)、酮類、醇類含量均有增加,而酸類、酯類物質(zhì)及酚類物質(zhì)含量降低。Huang等[68]為提高陳年烤煙感官品質(zhì),在陳年烤煙葉片上接種枯草芽孢桿菌,系統(tǒng)分析不同發(fā)酵時(shí)間煙葉的特征香氣物質(zhì)變化。結(jié)果表明,在35 ℃、25%水分條件下處理24 h后,煙葉的香氣成分含量和感官品質(zhì)均有顯著提高。發(fā)酵后煙中酮類、醛類等大多數(shù)中性風(fēng)味成分的含量均高于發(fā)酵前。發(fā)酵24 h后,3-糠醛、5-甲基糠醛、二氫獼猴桃內(nèi)酯和巨氯三烯酮分別提高了71.42%、49.19%、21.09%和10.56%。

Li等[69]為篩選有利于發(fā)酵的微生物群和代謝物,在適宜溫度的基礎(chǔ)上,監(jiān)測(cè)發(fā)酵過(guò)程中微生物和代謝物的變化,通過(guò)感官評(píng)價(jià),篩選出了最佳發(fā)酵條件。感官品質(zhì)分析表明,45 ℃發(fā)酵42 d為最佳條件。隨著發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)(14~42 d),l -苯丙氨酸和鞘氨醇的濃度升高,甜菜堿和植物鞘氨醇的濃度降低。李石頭等[70]分析微生物、酶基因與中性香味成分的相關(guān)性,篩選煙草源功能微生物。結(jié)果表明,煙葉陳化,表面優(yōu)勢(shì)菌屬會(huì)時(shí)間發(fā)生變化,陳化過(guò)程中煙葉的中性香味成分總體呈增長(zhǎng)趨勢(shì)。在煙葉陳化第3、6、9和12個(gè)月時(shí),其表面優(yōu)勢(shì)菌屬分別為鞘氨醇單胞菌屬、腸桿菌屬泛菌屬和不動(dòng)桿菌屬;陳化過(guò)程中煙葉的中性香味成分如苯甲醇、苯乙醛、2-乙酰基吡咯、茄酮、大馬酮、巨豆三烯酮等總體呈增長(zhǎng)趨勢(shì),糠醛和β-環(huán)檸檬醛則呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì),烴類化合物含量呈下降趨勢(shì)。Zhou等[71]通過(guò)測(cè)序技術(shù),對(duì)2個(gè)不同城市煙葉在24個(gè)月的陳化過(guò)程中微生物群落的組成、多樣性和共現(xiàn)情況進(jìn)行了分析,并用分光光度法測(cè)定了幾種酶的活性,采用網(wǎng)絡(luò)分析法分析了菌群與酶活性的相關(guān)性,結(jié)果表明細(xì)菌群落的香農(nóng)多樣性和Chao豐富度在前18個(gè)月逐漸增加,而真菌群落的香農(nóng)多樣性和Chao豐富度則逐漸下降。變形菌門的相對(duì)豐度降低,放線菌門和擬桿菌門的相對(duì)豐度增加。子囊菌的比例在前18個(gè)月逐漸上升,然后迅速下降,而擔(dān)子菌的比例則完全相反。

4 小結(jié)和展望

前人從多方面分析了各種因素與刺激性和雜氣之間的關(guān)系,但缺少專項(xiàng)針對(duì)刺激性和雜氣的綜合性的研究。只有清楚認(rèn)識(shí)影響刺激性和雜氣的因素,才能對(duì)癥下藥降刺除雜。研究人員通過(guò)改進(jìn)農(nóng)藝措施或工藝措施,使得煙葉內(nèi)化學(xué)成分含量、比值得到優(yōu)化,進(jìn)而影響煙葉的感官評(píng)析。刺激性和雜氣的變化是各種因素共同作用的結(jié)果,各因素之間的關(guān)系又極為復(fù)雜,所以不能單看某一方面。可綜合各種因素,運(yùn)用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析的方法,選出影響煙草刺激性和雜氣的最優(yōu)因子,建立數(shù)據(jù)模型,進(jìn)一步研究刺激性和雜氣產(chǎn)生的機(jī)理,為降刺除雜提供理論依據(jù),提高卷煙質(zhì)量。

目前在研究肥料類型和施肥方式實(shí)現(xiàn)降刺除雜的問(wèn)題上,缺乏針對(duì)性,需要因地制宜,并結(jié)合各地不同的生態(tài)因素,探尋適合本地區(qū)的施肥方式和肥料類型。尋找可將刺激性和雜氣量化的化學(xué)指標(biāo),建立感官評(píng)析數(shù)據(jù)模型,制作指示工具,可量化對(duì)煙葉刺激性和雜氣的評(píng)析,這對(duì)科學(xué)評(píng)價(jià)煙草質(zhì)量有巨大幫助。烤煙的刺激性和雜氣受其化學(xué)成分的影響,而這可以通過(guò)生物技術(shù)來(lái)進(jìn)行調(diào)控,目前,生物技術(shù)在煙草加工和生產(chǎn)上的應(yīng)用時(shí)間還不長(zhǎng),范圍也還不廣,并且,目前運(yùn)用生物技術(shù)對(duì)煙草品質(zhì)改良多立足于實(shí)驗(yàn)室研究,還處于探索階段,成功應(yīng)用于生產(chǎn)的例子很少,如何利用生物技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)降刺除雜,甚至改良煙草的品質(zhì),滿足人們對(duì)煙草品質(zhì)的需求,仍然是需要研究和突破的一個(gè)重大課題。

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