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雪茄煙葉堆積發(fā)酵的共性技術(shù)參數(shù)和工藝控制

2024-11-19 00:00:00張光海楊萬龍夏華昌洪瑞臨趙華蘇玉龍鄭元仙孔光輝
關(guān)鍵詞:發(fā)酵技術(shù)參數(shù)

摘要: 【目的】系統(tǒng)研究與驗(yàn)證雪茄煙葉發(fā)酵的技術(shù)參數(shù),為精準(zhǔn)調(diào)控雪茄煙葉的發(fā)酵工藝提供數(shù)據(jù)支撐。【方法】開展堆積發(fā)酵溫濕度場(chǎng)測(cè)定、初始水分、封蓋材料、堆垛規(guī)格等共性技術(shù)參數(shù)試驗(yàn),并對(duì)氣味進(jìn)行感官評(píng)價(jià)?!窘Y(jié)果】煙垛中心溫度顯著高于四周位置,濕度場(chǎng)呈現(xiàn)相反趨勢(shì);發(fā)酵溫度和強(qiáng)度隨發(fā)酵時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸降低。發(fā)酵前期,中、上部葉易發(fā)生霉變,誘因主要為回潮不均勻和局部水分過高;水分含量高和堆垛尺寸大可以加速發(fā)酵,密封性好的封蓋材料可改善發(fā)酵效果。煙葉氣味由發(fā)酵前類似干草的生青氣味演變到中期的腐臭、氨味和辛辣味,后期逐漸形成甜味、辛香、酸香和類似成熟水果的風(fēng)味?!窘Y(jié)論】堆積發(fā)酵工藝參數(shù)的核心是控制水分和溫度,煙葉初始水分應(yīng)按前期適中、中期高、后期低的原則;茄芯下部、中部和上部葉的發(fā)酵溫度上限為45、48 和55 ℃,茄衣煙葉應(yīng)降低約5 ℃。發(fā)酵時(shí)長(zhǎng)、高溫周期、升溫速度、氣味純度、油分、顏色、燃燒性和灰色是判定發(fā)酵質(zhì)量?jī)?yōu)劣的關(guān)鍵指標(biāo)。

關(guān)鍵詞: 雪茄煙葉;發(fā)酵;技術(shù)參數(shù);操作規(guī)程;發(fā)酵質(zhì)量

中圖分類號(hào): S572.092 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A 文章編號(hào): 1004–390X (2024) 05?0055?10

雪茄煙葉發(fā)酵是在控制環(huán)境溫濕度的條件下,煙葉在酶、微生物等因子的共同作用下發(fā)生物質(zhì)轉(zhuǎn)化,以改善吸食品質(zhì)和加工性能,使其符合工廠加工需求的完整過程和方法。雪茄煙葉在晾制后仍處于生煙狀態(tài),表現(xiàn)為明顯的青雜色、韌性差、易破碎;其評(píng)吸質(zhì)量存在香味不足、雜氣重、刺激性大、煙氣粗糙、辛辣和苦澀等缺陷[1-2],因此,必須經(jīng)過一定時(shí)期的發(fā)酵,以顯著改善其品質(zhì)和加工性能。雪茄煙原料的發(fā)酵是晾制后煙葉進(jìn)一步新陳代謝的過程,包括物質(zhì)轉(zhuǎn)化、降解、揮發(fā)等多條途徑[1, 3]。成功發(fā)酵的雪茄煙葉,其外觀、內(nèi)在質(zhì)量和物理特性均得到不同程度的改善。煙葉的顏色由淺變深,變得更加均勻一致,表面的生青色有所減弱,表現(xiàn)出更加成熟的特征,且煙葉的組織變得更加細(xì)致。內(nèi)在質(zhì)量的變化主要體現(xiàn)在消除生青氣、腥氣、雜氣等[4-7],雪茄煙的特征香氣顯著,口感趨于醇和,刺激性、苦澀味與勁道都相應(yīng)減輕。物理特性的改變主要包括煙葉的吸濕性、彈性和燃燒性。雪茄煙葉的發(fā)酵主要分為自然發(fā)酵和人工發(fā)酵兩大類。自然發(fā)酵所需時(shí)間較長(zhǎng),占用倉(cāng)庫(kù)面積較大,煙葉的周轉(zhuǎn)速度較慢,經(jīng)濟(jì)性較差[8];而人工發(fā)酵的方法主要包括堆積發(fā)酵法、裝箱發(fā)酵法、壓力發(fā)酵法、蒸汽發(fā)酵法等。人工發(fā)酵在煙葉質(zhì)量上可與自然發(fā)酵相媲美,并且具有發(fā)酵周期短、成本低等優(yōu)點(diǎn),因此,目前雪茄煙葉的發(fā)酵普遍采用人工堆積發(fā)酵法。

雪茄煙葉堆積發(fā)酵不是一個(gè)獨(dú)立的環(huán)節(jié),包括煙葉的殺蟲處理、初步分揀、加濕還原、水分平衡、發(fā)酵(堆垛、翻垛、拆垛)、分揀分級(jí)、控濕、打包/裝箱等過程[9-10],構(gòu)成了一條完整的流水線工藝。影響雪茄煙葉發(fā)酵的因素包括溫濕度、氧氣、微生物等外在因素,以及煙葉的酶含量、pH 值、部位和內(nèi)含物質(zhì)等內(nèi)在因素。研究表明:溫度與濕度對(duì)雪茄煙葉發(fā)酵存在交互作用,其中溫度對(duì)化學(xué)成分的貢獻(xiàn)大于濕度,而濕度對(duì)香氣成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)及其感官質(zhì)量的貢獻(xiàn)更為顯著[11]。在有氧發(fā)酵條件下,更有利于提高香氣質(zhì)和香氣量;而在厭氧發(fā)酵條件下,有助于改善煙氣的細(xì)膩度、干凈度,減少刺激性[12]。微生物在代謝過程中會(huì)產(chǎn)生多種活性酶,這些酶分泌到胞外,從而降解煙葉內(nèi)的大分子有機(jī)化合物[13-15]。除了上述關(guān)鍵因素外,影響雪茄煙葉發(fā)酵質(zhì)量的其他因素,如初始水分、堆垛規(guī)格和覆蓋材料等,造成的發(fā)酵質(zhì)量不穩(wěn)定尚未見系統(tǒng)報(bào)道。中國(guó)雪茄煙葉原料的生產(chǎn)及應(yīng)用整體起步較晚,發(fā)酵環(huán)節(jié)仍存在技術(shù)體系不成熟、發(fā)酵設(shè)施不健全、機(jī)理研究不深入以及與工業(yè)使用結(jié)合點(diǎn)不清晰等短板,多數(shù)關(guān)鍵技術(shù)或參數(shù)仍以經(jīng)驗(yàn)判斷為主,缺乏科學(xué)的試驗(yàn)分析與驗(yàn)證。因此,本研究以雪茄煙葉發(fā)酵技術(shù)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)為切入點(diǎn),系統(tǒng)開展發(fā)酵技術(shù)參數(shù)的研究與驗(yàn)證,為精準(zhǔn)調(diào)控雪茄煙葉的發(fā)酵工藝提供數(shù)據(jù)支撐,旨在切實(shí)解決目前發(fā)酵操作工藝不規(guī)范、發(fā)酵質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)不明確,以及霉變率和造碎率偏高等瓶頸問題。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試雪茄品種包括云雪36 號(hào)、云雪38 號(hào)和云雪39 號(hào)。種植和晾制地點(diǎn)位于云南省玉溪市澄江市龍街街道張家村(24°65′N,102°88′E,海拔1 753 m),大田期日均溫21.15 ℃,日照時(shí)間4.6 h,相對(duì)濕度74.00%。大田期為2022 年5—8月,晾制期為7—9 月。發(fā)酵地點(diǎn)位于云南省玉溪市元江哈尼族彝族傣族自治縣,海拔800 m,發(fā)酵期室內(nèi)日均溫22.28 ℃,相對(duì)濕度62.03%,發(fā)酵期為2022 年10 月至次年3 月。

1.2 研究方法

1.2.1 雪茄煙葉堆積發(fā)酵溫濕度場(chǎng)的測(cè)定

以云雪38 號(hào)和云雪39 號(hào)中部葉為試驗(yàn)材料,按長(zhǎng)4.5 m×寬1.5 m×高1.5 m 的堆垛尺寸進(jìn)行堆垛,每個(gè)堆垛放置6 個(gè)溫濕度監(jiān)測(cè)儀(圖1)。分茄衣和茄芯品種的發(fā)酵工藝持續(xù)62 d。其中,茄衣翻垛7 次,每次翻垛為1 個(gè)發(fā)酵周期,不同發(fā)酵周期(F1~F7) 分別為13、24、32、38、45、54 和62 d;茄芯翻垛8 次,每次翻垛的發(fā)酵周期(F1~F8) 分別為8、12、23、29、41、48、55和62 d。每次翻垛時(shí)均統(tǒng)計(jì)霉變煙葉(葉面或葉脈上有新霉菌滋生) 的占比。

1.2.2 不同初始水分含量的發(fā)酵效果評(píng)價(jià)

以茄衣品種云雪36 號(hào)的下部葉和中部葉為試驗(yàn)材料,分別設(shè)置下部葉的水分處理為18%、22% 和25%,中部葉的水分處理為20%、25%和28%。每個(gè)處理挑選質(zhì)量檔次和水分含量均勻一致的煙葉20 kg,做好標(biāo)記,測(cè)定水分含量。根據(jù)回潮前的煙葉含水量計(jì)算加水量,回潮后堆成小堆密封平衡2 h,平衡結(jié)束后堆在大煙垛同一水平的中心層,觀察并記錄回潮后煙葉的外觀和在煙垛中的溫濕度。

1.2.3 煙垛不同封蓋材料的發(fā)酵效果評(píng)價(jià)

挑選質(zhì)量等級(jí)均勻一致的茄芯品種云雪39 號(hào)上部葉作為試驗(yàn)材料,設(shè)置3 種封蓋材料處理:透氣性較好的麻片、透氣性中等的帆布和透氣性差的密封罩。按長(zhǎng)4.5 m×寬1.5 m×高×1.2 m的堆垛尺寸進(jìn)行堆垛,每個(gè)堆垛放置6 個(gè)溫濕度監(jiān)測(cè)儀,設(shè)定每個(gè)發(fā)酵周期的發(fā)酵溫度為50 ℃,煙垛中心溫度達(dá)到設(shè)定溫度或出現(xiàn)降溫時(shí)進(jìn)行翻垛,發(fā)酵60 d 后統(tǒng)計(jì)每個(gè)發(fā)酵周期的溫濕度。

1.2.4 不同堆垛尺寸的發(fā)酵效果評(píng)價(jià)

挑選質(zhì)量等級(jí)均勻一致的茄芯品種云雪38 號(hào)上部煙葉作為試驗(yàn)材料,設(shè)置3 種堆垛尺寸處理:常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)堆垛,長(zhǎng)×寬×高=4.5 m×1.5 m×1.5 m;長(zhǎng)邊矮垛,長(zhǎng)×寬×高=4.5 m×1.5 m×1.0 m;短邊小垛,長(zhǎng)×寬×高=1.5 m×1.5 m×1.5 m。在發(fā)酵過程中監(jiān)測(cè)溫度變化,發(fā)酵結(jié)束后測(cè)定不同處理煙葉中的常規(guī)化學(xué)成分。

1.2.5 發(fā)酵過程的氣味感官評(píng)價(jià)

由5 名從事發(fā)酵工作的專業(yè)人員和12 名發(fā)酵操作工人組成氣味評(píng)價(jià)組,采用10 分制對(duì)發(fā)酵前、發(fā)酵前期、發(fā)酵中期和發(fā)酵后期煙垛散發(fā)出的氣味進(jìn)行評(píng)分。評(píng)分規(guī)則為:非常明顯(8~10 分)、明顯(5~7 分)、稍有(1~4 分) 和無(0 分)。

1.2.6 煙葉化學(xué)成分指標(biāo)測(cè)定

參照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T 161—2002、YC/T 468—2021、YC/T 159—2019、YC/T 216—2013 和YC/T249 —2008,采用流動(dòng)連續(xù)法測(cè)定總氮、總煙堿、總糖、還原糖、淀粉和蛋白質(zhì)的含量。

1.2.7 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)分析

采用單因素方差分析法(ANOVA) 分析不同處理的溫度、濕度和化學(xué)成分等多組變量之間的顯著差異;采用Fisher 最小顯著差異檢驗(yàn)法(Fisher’s LSD) 檢驗(yàn)多組變量的差異水平。在Ori-ginPro 2023 中使用Paired Comparison Plot (v3.10)進(jìn)行Fisher’s LSD 分析和制圖;數(shù)據(jù)表示為“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”。

2 結(jié)果與分析

2.1 堆積發(fā)酵溫濕度場(chǎng)的規(guī)律

由圖2 可知:整個(gè)發(fā)酵周期內(nèi),煙垛中心(Tm1) 和中心層外圍(Tm4) 溫度最高,其次依次為上層(Tm2)、下層(Tm3)、上角(Tm5) 和下角(Tm6)。由圖3 可知:不同發(fā)酵周期(每個(gè)峰代表1 個(gè)發(fā)酵周期) 中,茄芯煙葉6 個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度存在顯著差異,不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)的最高溫差出現(xiàn)在第3個(gè)發(fā)酵周期(F3),為9.5 ℃;茄衣煙葉的溫度也存在同樣的規(guī)律,且發(fā)酵期間不同監(jiān)測(cè)點(diǎn)的最高溫差為6.8 ℃。隨著發(fā)酵周期的延長(zhǎng),各溫度場(chǎng)的溫差逐漸減小,煙垛的發(fā)酵溫度和升溫速度總體呈現(xiàn)前期快后期慢的趨勢(shì)。由圖4 可知:煙垛的濕度場(chǎng)由高至低依次為下角(RH6)、下層(RH3)、上角(RH5)、上層(RH2) 和中心(RH1 和RH4),與溫度場(chǎng)的數(shù)據(jù)呈相反趨勢(shì)。

2.2 堆積發(fā)酵煙葉的霉變規(guī)律

由圖5 可知:煙葉霉變主要發(fā)生在發(fā)酵前期。下部葉在第2 個(gè)發(fā)酵周期后基本不會(huì)產(chǎn)生霉變,而中部葉和上部葉分別在第6 和第8 次翻垛后不會(huì)再出現(xiàn)霉變,霉變煙葉的比例依次為上部葉gt;中部葉gt;下部葉。葉尖和葉主脈是霉變發(fā)生的主要位置,霉變多發(fā)生在煙垛的上層,頂層往下的第2 和第3 層煙葉霉變情況最為嚴(yán)重。霉變的誘因主要為煙葉水分含量過高和煙把局部回潮不均勻。

2.3 不同水分含量對(duì)煙葉發(fā)酵效果的影響

觀察不同初始水分回潮后的煙葉狀態(tài),本研究提出了評(píng)價(jià)加濕回潮效果的5 個(gè)關(guān)鍵指標(biāo):吸濕均勻度、造碎程度、柔軟度、舒展度和水漬斑。下部葉回潮至水分含量為18% 時(shí),會(huì)出現(xiàn)吸濕不均勻、造碎多、柔軟度差等問題;回潮至水分含量為25% 時(shí),存在舒展度低垂和少量水漬斑。中部葉回潮至水分含量為20% 時(shí),出現(xiàn)吸濕不均勻、造碎多、柔軟度差等問題;回潮至水分含量為28% 時(shí),出現(xiàn)舒展度過度低垂和水漬斑增多的問題。在整個(gè)發(fā)酵周期中,前3 個(gè)發(fā)酵周期的溫度差異不明顯;從第4 次翻垛開始,煙葉初始水分含量越高,發(fā)酵溫度也越高(圖6),初始水分含量為20% 和25% 的下部葉,其發(fā)酵溫度最高溫差為6.9 ℃;初始水分含量為20% 和28%的中部葉,其發(fā)酵溫度最高溫差為4.8 ℃。綜合煙葉回潮后的感官質(zhì)量、發(fā)酵溫度變化和發(fā)酵后煙葉的外觀質(zhì)量可知:不同部位的適宜初始水分含量為下部葉20%~24%、中部葉22%~28%、上部葉25%~30%。

2.4 不同封蓋材料對(duì)發(fā)酵效果的影響

由表1 可知:在相同的時(shí)間(60 d) 內(nèi),不同封蓋材料煙垛的發(fā)酵周期分別為密封罩11 次,帆布8 次,麻片7 次;煙垛的最高溫度分別為48.1、44.1 和41.7 ℃,密封罩封蓋的煙垛高溫周期明顯多于帆布和麻片封蓋的煙垛。從煙垛的升溫速度來看,密封罩整體呈現(xiàn)前期快、中期適中、后期緩慢的趨勢(shì),符合雪茄煙葉堆積發(fā)酵的溫度變化趨勢(shì);而麻片的升溫速度則較為不均勻。從煙垛的相對(duì)濕度變化來看,在相同的發(fā)酵周期內(nèi),相對(duì)濕度的極差總體為密封罩lt;帆布lt;麻片,表明密封罩封蓋的煙垛保濕效果較好,煙垛的濕度場(chǎng)較為均勻。

2.5 不同堆垛尺寸對(duì)發(fā)酵效果的影響

由圖7 可知:在相同發(fā)酵周期內(nèi),常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)煙垛的發(fā)酵溫度均高于短邊小垛和長(zhǎng)邊矮垛。在前3 個(gè)發(fā)酵周期,短邊小垛的發(fā)酵溫度高于長(zhǎng)邊矮垛,這表明煙垛高度對(duì)發(fā)酵的影響較大,而煙垛長(zhǎng)度對(duì)發(fā)酵溫度的影響較小。煙垛升溫需要一定的壓力以減少煙把間的透氣性,煙垛的高度和體積越大,發(fā)酵作用越強(qiáng)烈。進(jìn)一步分析不同煙垛尺寸發(fā)酵后煙葉的內(nèi)在化學(xué)成分,結(jié)果(圖8)顯示:常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)煙垛發(fā)酵后煙葉的煙堿、淀粉和總糖含量顯著低于長(zhǎng)邊矮垛,而總氮、蛋白質(zhì)和還原糖則無顯著差異,這表明堆垛體積和壓力較大的發(fā)酵更有利于促進(jìn)煙葉中淀粉等大分子物質(zhì)的降解。

2.6 雪茄煙葉發(fā)酵過程中的氣味變化

由圖9 可知:發(fā)酵前的煙葉主要表現(xiàn)為雪茄煙味、生青氣、干草味和泥土味;發(fā)酵前期和中期,氨味、辛辣味和腐臭味逐漸凸顯,生青氣、煙熏味等不良?xì)馕吨饾u減弱;進(jìn)入發(fā)酵后期,醇甜、酸香、果香、清甜、蜜甜、焦糖等特征香氣明顯增強(qiáng),發(fā)酵前期和后期的氨氣味、生青氣、泥土味等雜氣顯著減弱或消失,雪茄煙味明顯增加。雪茄煙葉的發(fā)酵是彰顯其風(fēng)格特征的必要調(diào)制工藝,能夠豐富煙葉的香氣并消減不良?xì)馕丁?/p>

3 討論

雪茄煙葉堆積發(fā)酵影響因素眾多,是一個(gè)非常復(fù)雜的微生物、氧化還原及酶促反應(yīng)相互作用的過程。適宜的煙葉含水量是發(fā)酵的基礎(chǔ),而溫度則是決定煙葉內(nèi)部各類化學(xué)反應(yīng)的關(guān)鍵因素。在雪茄煙葉發(fā)酵過程中,溫度和水分均會(huì)影響酶活性,進(jìn)而影響酶促作用,且不同的溫度與濕度之間存在交互作用。

3.1 堆積發(fā)酵水分控制

煙葉堆積發(fā)酵時(shí),煙垛的溫度場(chǎng)和濕度場(chǎng)差異較大。煙垛的溫濕度場(chǎng)變化規(guī)律及差異分析表明:在雪茄煙葉發(fā)酵過程中,需要采取“上下翻中間、中間翻上下,外翻內(nèi)、內(nèi)翻外”的原則進(jìn)行煙葉的重新堆垛發(fā)酵,以確保雪茄煙葉的均勻發(fā)酵。本研究表明:煙葉初始水分含量對(duì)發(fā)酵的影響更大,水分含量越高,煙垛升溫速度越快。煙葉的初始水分含量是發(fā)酵處理工藝中的重要參數(shù)之一,既需要足夠的水分維持酶活性和微生物生長(zhǎng),又要避免濕度過高會(huì)導(dǎo)致微生物大量繁殖,增加霉變發(fā)生的概率,嚴(yán)重時(shí)可能造成煙葉腐爛。本研究提出5 個(gè)雪茄煙葉加濕回潮的評(píng)價(jià)指標(biāo):吸濕均勻度、造碎程度、柔軟度、舒展度和水漬斑。吸濕均勻度是指外加水分被煙葉吸收的均勻程度,包括煙把內(nèi)外、葉面和主支脈的水分差異,分為均勻、較均勻和不均勻3 個(gè)等級(jí);造碎程度是指用雙手揉捏煙葉時(shí),煙葉破碎的量和程度,分為多、有、稍有和無4 個(gè)等級(jí);柔軟度是指用手觸摸煙葉時(shí)感官上的干燥和柔軟程度,包括手捏煙葉后的松散狀態(tài)、葉尖或葉緣的干脆情況,以及輕輕折疊葉主脈中部時(shí)是否易發(fā)生斷裂,分為好、一般、差和較差4 個(gè)等級(jí);舒展度是指手握回潮后的煙把頭,在煙把頭向下、葉尖向上的情況下,整把煙葉散開的程度和煙葉間的粘連程度,分為緊密直立、松散適中和過度低垂3 個(gè)等級(jí);水漬斑是指回潮煙葉表面是否存在明顯水分過度的斑塊,分為多、有和無3 個(gè)等級(jí)。

通過分析發(fā)酵過程中溫度場(chǎng)、濕度場(chǎng)、霉變產(chǎn)生、內(nèi)在化學(xué)成分變化及氣味變化等可知:煙葉初始水分含量的控制應(yīng)遵循“前期適中、中期偏高、后期偏低”的原則。前期水分適中不僅能確保煙垛以2~5 ℃/d 的升溫速度正常升溫,還能減少霉變發(fā)生。翻垛約2 次后增加煙葉含水量,使煙垛以3~10 ℃/d 的升溫速度快速升溫至目標(biāo)發(fā)酵溫度,促進(jìn)大分子物質(zhì)的降解代謝和揮發(fā)性雜氣物質(zhì)的釋放, 改善煙葉的燃燒性; 翻垛6~8 次后,煙葉的平衡含水率增加,基本無需加濕,保持相對(duì)較低的水分,維持煙垛以1~2 ℃/d的升溫速度緩慢發(fā)酵,促進(jìn)致香物質(zhì)的生成與積累,以及煙葉的適度腐爛。當(dāng)煙葉終止發(fā)酵時(shí),水分應(yīng)控制在18%~22%,以利于煙葉的醇化養(yǎng)護(hù)。

3.2 堆積發(fā)酵溫度控制

雪茄煙葉發(fā)酵溫度的設(shè)定主要依據(jù)煙葉的素質(zhì),不同產(chǎn)地、部位及身份的煙葉均存在差異。古巴煙葉從下至上分為Volado、Seco、Ligero 和Medio Tiempo 4 個(gè)部位,其發(fā)酵溫度上限值分別為45、48、52 和55 ℃[10]。國(guó)外的發(fā)酵溫度一般控制在38~45 ℃ 之間[6, 16],而一些特殊茄芯煙葉的發(fā)酵溫度可達(dá)到70 ℃[17]。本研究中,茄衣煙葉的發(fā)酵溫度超過50 ℃ 會(huì)降低其韌性和張力,且顏色均勻性降低,葉面容易出現(xiàn)壓油斑紋和黑斑。因此,茄衣煙葉的初始水分含量應(yīng)控制在不超過25%,進(jìn)行低強(qiáng)度長(zhǎng)周期的發(fā)酵,以提升茄衣的顏色均勻性和張力。若茄芯煙葉的發(fā)酵溫度超過55 ℃,會(huì)導(dǎo)致油分損失嚴(yán)重、香氣減弱和顏色明顯加深。此外,如果煙葉的初始水分含量控制合適,煙垛的發(fā)酵溫度通常達(dá)到50~55 ℃ 后開始降溫,只有在水分含量較高的情況下,煙垛才會(huì)持續(xù)升溫。因此,在陽(yáng)光直射條件下,茄芯下部葉、中部葉和上部葉的發(fā)酵溫度上限應(yīng)分別設(shè)定為45、48 和55 ℃ 較為適宜;在遮陰栽培條件下,茄衣下部葉、中部葉和上部葉的發(fā)酵溫度不宜超過40、42 和50 ℃。具體應(yīng)根據(jù)不同產(chǎn)區(qū)和產(chǎn)季煙葉的自身素質(zhì),包括身份厚薄、油分、顏色等進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。煙垛的封蓋材料、堆垛尺寸、翻垛方法、回潮操作等都是影響雪茄煙葉發(fā)酵質(zhì)量的重要保障因素,可以有效改善煙葉的發(fā)酵效果。

3.3 堆積發(fā)酵過程中煙葉氣味的變化

雪茄煙葉在發(fā)酵的不同時(shí)期可以聞到不同的氣味,最初階段是濃烈的青雜氣、氨味等刺激性、令人不愉快的氣味[2],主要是由于酰胺和氨氮化合物脫氨形成氨氣揮發(fā)、果膠質(zhì)降解產(chǎn)生的甲醇,以及煙堿轉(zhuǎn)化降解生成的揮發(fā)性游離煙堿等刺激性物質(zhì)所致。發(fā)酵室內(nèi)的溫度、濕度,以及周圍空氣的濕度和流速都會(huì)影響煙葉氨氣的釋放[1]。因此,雪茄煙葉的翻垛操作需要配備新風(fēng)換氣系統(tǒng),以避免煙垛和煙葉中產(chǎn)生的氨氣、甲醇、一氧化碳及揮發(fā)性煙堿等揮發(fā)性雜氣物質(zhì)的殘留。隨著發(fā)酵的持續(xù)進(jìn)行,煙葉經(jīng)歷萜烯類化合物降解、美拉德反應(yīng)以及多酚物質(zhì)降解等多種化學(xué)過程,揮發(fā)性香氣物質(zhì)逐漸形成[3, 18-19]。最終,經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間緩慢發(fā)酵,雪茄煙葉的香氣風(fēng)格特征才會(huì)充分顯現(xiàn)。本研究通過感官評(píng)價(jià)分析了雪茄煙葉發(fā)酵過程中的氣味變化,結(jié)果表明:氣味由發(fā)酵開始的干草氣味演變至中期的腐臭、氨味和辛辣味,后期逐漸形成甜味、辛香、酸香和類似成熟水果的香味,但發(fā)酵過程中風(fēng)味演變的物質(zhì)基礎(chǔ)還有待進(jìn)一步深入研究。

3.4 終止發(fā)酵的評(píng)價(jià)指標(biāo)

經(jīng)過堆積發(fā)酵后,雪茄煙葉的平衡含水率明顯增強(qiáng)[1, 3],霉變煙葉的發(fā)生概率顯著降低。因此,發(fā)酵前期濕度不宜過大,重要的是在相對(duì)適中的水分含量下,使煙葉正常升溫。發(fā)酵中期提高煙葉水分含量有助于快速升溫,促進(jìn)煙葉中蛋白質(zhì)、淀粉等大分子物質(zhì)的分解[2, 20]。低溫發(fā)酵有助于保留香氣的豐富度,而高溫發(fā)酵則可提升成熟度,減少雜氣和刺激性[21]。發(fā)酵后期,經(jīng)過一定時(shí)間的發(fā)酵,煙葉的化學(xué)成分和外觀質(zhì)量進(jìn)入平衡期,此時(shí)應(yīng)降低煙葉水分含量,發(fā)酵溫度保持在約30 ℃ 以進(jìn)行緩慢發(fā)酵,促進(jìn)致香物質(zhì)的生成和積累,從而提升煙葉的內(nèi)在品質(zhì)。發(fā)酵時(shí)間的長(zhǎng)短是決定煙葉特征香氣顯露的基本條件。國(guó)外茄芯煙葉的發(fā)酵時(shí)間一般為3~6 個(gè)月[6, 9],而茄衣煙葉多采用自然發(fā)酵8~10 個(gè)月[10, 16]。高溫周期和升溫速度可以判斷煙葉水分控制是否得當(dāng):水分過低,升溫速度緩慢甚至不會(huì)有高溫期;水分過高,升溫速度過快,發(fā)酵質(zhì)量效果差。風(fēng)味純度、油分、顏色、燃燒性、灰色等是評(píng)價(jià)雪茄煙葉發(fā)酵是否達(dá)到設(shè)定目標(biāo)的重要參考指標(biāo),這些指標(biāo)具有直觀性和可操作性。

4 結(jié)論

雪茄煙葉發(fā)酵的核心技術(shù)參數(shù)是水分和溫度,適宜的煙葉含水量是良好升溫的基礎(chǔ),而適宜的發(fā)酵溫度是決定煙葉內(nèi)部各類化學(xué)反應(yīng)的關(guān)鍵因素。雪茄煙葉的發(fā)酵溫度和水分應(yīng)根據(jù)煙葉的類型及部位進(jìn)行分類設(shè)定。發(fā)酵過程中,前期水分適中可有效減少霉變并促進(jìn)正常升溫;中期較高的水分則有助于增加發(fā)酵強(qiáng)度并促進(jìn)大分子物質(zhì)降解;后期較低的水分則有助于促進(jìn)致香物質(zhì)的生成和積累。茄芯煙葉的下部葉、中部葉和上部葉的發(fā)酵溫度上限分別為45、48 和55 ℃,茄衣煙葉應(yīng)降低約5 ℃。煙垛的封蓋材料、堆垛尺寸、翻垛方法及回潮操作等是改善雪茄煙葉發(fā)酵效果和質(zhì)量的關(guān)鍵控制工藝。評(píng)判煙垛發(fā)酵效果和煙葉發(fā)酵質(zhì)量的指標(biāo)包括發(fā)酵時(shí)長(zhǎng)、高溫周期、升溫速度、風(fēng)味純度、油分、顏色、燃燒性及灰色等。

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責(zé)任編輯:何承剛

基金項(xiàng)目:中國(guó)煙草總公司云南省公司重大項(xiàng)目[2021530000241002/110202101012 (XJ-04),2020530-000241001]。

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