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密集烘烤干筋期不同温湿度条件对烟叶香气质量的影响(图)

2013年06月26日 来源:烟草在线专稿 作者:詹军
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  烟草在线专稿

  [摘要]:为了给高香气质量烟叶密集烘烤工艺的完善提供理论依据,采用密集烤房研究了干筋期不同温湿度对烟叶中性致香物质和感官评吸质量的影响。结果表明,在T3(干球54℃、湿球38℃,干球60℃及以后、湿球41℃)的温湿度条件下,中性香气物质的含量能明显提高,类胡萝卜素类、苯丙氨酸类、棕色化反应产物类、类西柏烷类、新植二烯也以T3最优,对烟叶香气质量有重要作用的巨豆三烯酮含量较对照增加了35.07%。评吸表现为香韵较好,香气量较足,香气质纯净,烟气浓度较大,刺激性较低,劲头适中,杂气较少,余味较干净舒适,口感较好,总得分最高。

  关键词:密集烘烤;干筋期;温湿度;烤烟;香气质量

  香气是评价烟叶内在质量的核心内容和重要指标之一[1-2]。优质烟叶要求在燃吸过程中产生的香气量大质纯,香型突出,吃味醇和。然而目前我国烟叶与进口烟叶相比,烟叶香气质的纯正程度和香气量的差距很大[3],烟叶香气不足是当前影响烟叶品质和商品品质的主要因素之一[2,4]。影响烤烟致香物质含量的因素很多,包括烤烟品种、肥料种类及用量、干旱胁迫、成熟度、海拔高度、烘烤过程等[5],但是烟叶的致香成分主要是在调制过程中转化形成的,烘烤条件的不同,会直接影响烟叶香气成分的含量与组成。烘烤的根本目的就是达到烤熟、烤黄、烤香,烤黄是烟叶烘烤的低标准,而烤香是高标准,并且人们也越来越重视烟叶的香气质量[6],但是烘烤的关键技术环节,技术还不到位,现阶段仅仅解决了烤黄问题,还没有做到烤香[3]。因此,通过改善烘烤调制方法来提高烟叶香气质量,已经成为烟叶调制加工科技人员面前的一个重要任务。有关密集烘烤不同温湿度条件对烟叶香气成分含量的影响进行过许多研究,高玉珍[7],代丽[8]等研究表明,低温中湿变黄(干球温度38℃,相对湿度85%~80%)能提高烟叶中性致香物质的含量,对烟叶香气有重要贡献的一些香气物质均有不同程度的提高。高远[9]等研究认为在高温(干球温度40~42℃)条件下,烤后烟叶香气质量总体表现为随湿度升高而升高的趋势。此外,关于不同烘烤温湿度条件对烟叶质量和生理指标的研究也较多[10-12]。但是前人的这些研究多集中在变黄期和定色前期,关于干筋期温湿度与烟叶香气质量的研究目前鲜见报道。因此,本研究探讨了密集烘烤不同干筋温湿度条件对烟叶香气质量的影响作用,旨在为高香气质量烟叶密集烘烤工艺的完善提供理论依据。

  1 材料与方法

  1.1 试验材料

  试验于2010年在云南省楚雄市子午镇进行,气流下降式密集烤房15座。供试烤烟品种为云烟87,试验地土壤肥力中等,种植行距120cm,株距50cm。烟田规范化栽培和管理,烟叶成熟采收。以中部叶为试验材料,每竿编烟120~140片,装烟量400竿/房。

  1.2 试验设计

  试验共设5个处理,T1:干球54℃、湿球38℃,干球60℃及以后、湿球40℃;T2:干球54℃、湿球39℃,干球60℃及以后、湿球40℃;T3:干球54℃、湿球38℃,干球60℃及以后、湿球41℃;T4:干球54℃、湿球39℃,干球60℃及以后、湿球41℃;CK:正常烘烤。正常烘烤为当前三段式烘烤工艺,除试验设计的工艺不同外,其他工艺均按正常烘烤进行。各重复3次,烤后取烟样C3F2.0kg用于分析。

  1.3 测定项目与方法

  1.3.1 中性致香物质提取及定性定量分析

  样品处理:烟叶样品除去主叶脉后,粉碎过60目筛,在温度22℃、相对湿度60%的环境下平衡24h,采用同时蒸馏萃取方法提取烟叶中的致香成分。在同时蒸馏萃取装置一端接盛有25.00g烟样、一定量的内标化合物(乙酸苯甲酯)和500mL蒸馏水的圆底烧瓶,用电热套加热。另一端接盛有30mL二氯甲烷的100mL烧瓶,将该端烧瓶置于60℃的恒温水浴锅中加热,同时蒸馏萃取2h,将二氯甲烷萃取液用适量无水硫酸钠干燥后浓缩至1mL。浓缩液采用Agilent 6890N/5975气质联用分析仪(美国安捷伦公司)进行分析,所得图谱经计算机谱库(NIST98,Wiley275)检索,并用内标校正归一化法计算相对含量。

  GC/MS分析条件:毛细管柱:HP-5MS(30m0.25mm0.25m);载气:He;流速:1 ml/min;进样口温度:260℃;升温程序:初温50℃(保持1min),以8℃/min的速率升至160℃(保持2min),再以8℃/min的速率升至280℃(保持15min);进样量0.5L;分流比:25:1;接口温度:280℃;离子源:EI源;电子能量:70eV;离子源温度:230℃;质量数范围:35~455amu。

  1.3.2 烟叶评吸鉴定

  由中国烟叶公司组织工业公司10名专家进行评吸鉴定,评吸结果采用打分法表示。

  2 结果与分析

  烟草和烟气中的中性致香物质种类最多,对烟叶的香气质、香气量、香型有不同的影响。从各表可以看出,经GC/MS定性分析,共检测出51种化合物。为了便于分析,把中性致香物质按烟叶香气前体物分类方法进行分类,其中类胡萝卜素类14种、苯丙氨酸类5种、棕色化产物11种、类西柏烷类2种、其他类别19种。

  2.1 干筋期不同温湿度对烟叶类胡萝卜素降解产物的影响

  类胡萝卜素降解产物是构成烟叶香气质量的重要组分,它产生的香味域值相对较低,刺激性较小,对香气贡献率大,如巨豆三烯酮具有可可香,可增加烟气的舒适口感,改善侧流烟气香气;香叶基丙酮和二氢猕猴桃内酯可增加烤烟香气和抑制刺激性等[13],是形成烤烟细腻、高雅和清新香气的主要成分。由表1可以看出,类胡萝卜素类香气物质总量大小为T3>T2>T4>CK>T1,只有T1较对照降低。对烟叶香气贡献较大的香叶基丙酮、巨豆三烯酮A、巨豆三烯酮C、巨豆三烯酮D、二氢猕猴桃内酯等物质在处理3中含量最高,另外金合欢基丙酮A、金合欢基丙酮B、6-甲基-5-庚烯-2-酮、3-氧代-α-紫罗兰醇等物质也在处理3中最高。β-大马酮、β-紫罗兰酮、巨豆三烯酮B、β-二氢大马酮等物质含量均在处理2中较高。表明以T3的温湿度干筋能促进烟叶内类胡萝卜素的代谢,形成较多的香气物质。

表1 不同处理对烟叶类胡萝卜素降解产物的影响  μg•g-1


  2.2 干筋期不同温湿度对烟叶苯丙氨酸类物质含量的影响

  苯丙氨酸类香气物质对烤烟香气具有良好的影响,尤其是对烤烟的果香、清香贡献最大,在烤烟的挥发油中,最主要的化合物是苯甲醇和苯乙醇,它们可使烟气增加花香的香味[2]。从表2可以看出,5种香气物质的含量均以T3最高,且在对照中(除苯乙醛)含量最低。苯丙氨酸类香气物质总量大小为T3(11.426μg•g-1)>T2(10.292μg•g-1)>T1(8.862μg•g-1)>T4(8.267μg•g-1)>CK(7.628μg•g-1),各处理均高于对照,分别较对照增加49.79%,34.92%,16.18%,8.38%。表明T3能有效提高烟叶苯丙氨酸类香气物质的含量。

表2 不同处理对烟叶苯丙氨酸类物质含量的影响  μg•g-1

 

  2.3 干筋期不同温湿度对烟叶棕色化反应产物类物质含量的影响

  棕色化产物对烟草香吃味质量的形成具有十分重要的影响,烟叶醇化后的坚果香、甜香等香气与这些化合物有密切的关系,尤其是其中的吡咯,呋喃类物质,虽然含量低微,但对可可香味的形成至关重要。由表3可知,棕色化反应产物总量表现为T3>T4>T2>T1>CK,其中吡啶、己醛、5-甲基糠醛、2-戊基呋喃、2-乙基吡啶、2-乙酰基-3,4,5,6-四氢吡啶含量均以T3最高,糠醛、糠醇、2-环戊烯-1,4-二酮含量以T4最高,而吡咯和2-乙酰基-1,4,5,6-四氢吡啶则以T2最高。

表3 不同处理对烟叶棕色化反应产物类物质含量的影响  μg•g-1

 

  2.4 干筋期不同温湿度对烟叶类西柏烷类物质含量的影响

  类西柏烷类香气物质主要包括茄酮及其衍生物,茄酮是烟草中含量丰富的中性香气物质之一,它具有新鲜胡萝卜样的香味,可以增加烟草香,使烟气丰满又醇和细腻。而且其降解转化产物也是烟草中很重要的致香物质。由表4可见,茄酮和西柏三烯二醇均以T3最高,CK最低。类西柏烷类香气物质总量大小为T3>T2>T1>T4>CK。

表4 不同处理对烟叶类西柏烷类物质含量的影响  μg•g-1


  2.5 干筋期不同温湿度对烟叶新植二烯和其他类香气物质含量的影响

  新植二烯是烤烟中性香气物质中含量最高的成分,由于它可直接转移到烟气中,并具有减轻刺激和柔和烟气的作用,因而与烟气的品质密切相关[14]。表5表明,T3的新植二烯含量较对照增加了11.72%,T2与对照差异不大,T1和T4较对照降低。在所测定

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