煙草在線專稿　　[摘要]：為提高煙葉香氣質量、給密集烘烤工藝的優化提供理論依據，采用河南農業大學設計的電熱式溫濕自控密集烤煙箱，研究了密集烘烤定色期不同升溫速度對烤煙類胡蘿卜素降解組分、降解香氣成分含量及顏色的影響。結果表明，類胡蘿卜素含量隨烘烤時間的推進逐漸降低，β-胡蘿卜素、葉黃質、新黃質和紫黃質在定色期的降解幅度均為慢速升溫（T3）>中速升溫（T2）>快速升溫（T1），T3處理下類胡蘿卜素總量降幅達76.11%。烤后煙葉類胡蘿卜素降解香氣物質含量以T3處理的為最高（39.73μg?g^-1），其次為T2（35.07μg?g^-1）。煙葉各顏色參數在定色期開始后的18h前后均有一個高峰，定色過程中參數L*、a*與煙葉類胡蘿卜素及其各組分含量均呈負相關，其中a^*與類胡蘿卜素組分含量的相關性較好。可見，定色期以1℃/2h升溫利于類胡蘿卜素的充分降解和外觀和煙葉香氣質量的改善。

　　[關鍵詞]：密集烘烤；定色期；升溫速度；類胡蘿卜素降解；烤煙顏色

　　密集烘烤現已成為中國烤煙烘烤的發展方向，但是人們過多關注于它的優勢和綜合效益，而密集烘烤煙葉香氣質量有所降低等突出問題未受到足夠的重視^[1]，定色階段作為烘烤過程中最要緊和最難掌握的階段，其基本任務是把煙葉已經變黃的色澤和優良品質性狀及時固定下來^[2]。烘烤中煙葉顏色變化是進行烘烤操作的重要依據，也是評價煙葉外觀質量及等級結構的重要指標，與煙葉的品質密切相關^[3]。前人^[4-7]采用CIEl976L^*a^*b^*色度學方法就煙葉顏色與內在品質間的關系進行了系列探索，認為煙葉顏色與常規化學成分存在顯著相關。另外，武圣江等^[8]研究密集烘烤過程中上部煙葉的色度和質地變化時發現色度各參數在變黃期38℃前后發生明顯變化；主脈各參數主要在42℃之后。煙葉中類胡蘿卜素作為重要的致香前提物，其本身的含量與降解產物的種類、含量直接決定著煙葉品質，尤其對香氣質量有重要作用^[9-10]。因此，對類胡蘿卜素類色素的降解及相關因素的研究一直是熱點^{[1，9，11-14]}。盡管過去人們在揭示煙顏色和內在物質的關系方面做了很多研究，但多集中在煙葉的成熟過程及其烤后煙葉，而對于烘烤過程煙葉顏色與類胡蘿卜素組分的關系尚未見報道。為此，本試驗通過研究密集烘烤過程中定色期升溫速度對烤煙類胡蘿卜素各組分降解規律、顏色變化及烤后煙葉香氣成分含量變化的影響，旨在為密集烘烤工藝的優化和完善提供理論依據，提高煙葉香氣質量。

　　1　材料與方法?

　　1.1　材料

　　試驗于2009-2010年進行，試驗材料取自河南省宜陽縣。供試品種為中煙100，種植行距120cm，株距50cm。試驗田土壤為紅黏土，土壤堿解氮49.52mg?kg^-1，速效磷6.80mg?kg^-1，速效鉀145.31mg?kg^-1，pH8.49。施純氮45.00kg?hm^-2，m（N）﹕m（P₂O₅）﹕m（K₂O）=1﹕2﹕3。田間管理按優質烤煙栽培生產技術規范進行。依據成熟標準，在煙葉成熟時按照葉位單葉采收，以中部葉（第11-12位葉）為材料。

　　1.2　烘烤定色期升溫速度設計

　　采用河南農業大學設計的電熱式溫濕自控密集烤煙箱烘烤，裝煙密度為65　kg?m-3。定色期（干球溫度42℃-54℃，濕球溫度38-39℃）共設置3個處理：T1—快速升溫定色（1℃/h）；T2—中速升溫定色（1℃/1.5h）；T3—慢速升溫定色（1℃/2h）。在42℃、47℃、54℃均適當穩溫，風機轉速為1440r?min^-1。處理開始前與結束后，按照標準三段式烘烤技術進行正常烘烤。

　　1.3　測定項目與方法

　　分別于定色（干球溫度42℃穩溫結束后）開始后每隔6h挑選30片大小、顏色具有代表性的完整煙葉，分成兩份，一份用于葉片顏色測定；另一份在烘箱中105℃殺青5min，60℃烘干、粉碎，過60目篩，用于類胡蘿卜素香氣成分及組分的測定。各重復3次。

　　1.3.1　類胡蘿卜素含量　β-胡蘿卜素、葉黃質、新黃質、紫黃質測定方法為反相高效液相色譜法。其測定條件與過程參考文獻^[1]，各類胡蘿卜組分含量為所取1g殺青樣品中的含量。

　　1.3.2　顏色指標　用北京光學儀器廠產WSC-2型色差計測量煙葉的顏色。選擇大小和外觀色澤基本一致的葉中部分，測量距離葉主脈約5cm處對稱點的葉色，每半片葉等距離測量3個點，每片葉6個點的平均值為此葉片的色差值。分別測得煙葉的亮度L*、紅度值a^*和黃度值b^*[8]。每個樣品進行15次平行試驗，求其均值。

　　1.3.3　香氣成分　采用內標法測定煙葉類胡蘿卜素類香氣物質含量。煙葉樣品除去主葉脈后，粉碎過0.250mm孔徑篩，在溫度22℃、相對濕度60%的環境下平衡24h。采用同時蒸餾萃取法提取煙葉中的致香成分，在同時蒸餾萃取裝置一端接盛有25.00g煙樣、一定量內標化合物（乙酸苯甲酯）和500mL蒸餾水的圓底燒瓶，用電熱套加熱；另一端接盛有30mL二氯甲烷的100mL燒瓶，將該端燒瓶置于60℃的恒溫水浴鍋中加熱，同時蒸餾萃取2h；將二氯甲烷萃取液用適量無水硫酸鈉干燥后濃縮至1mL。濃縮液采用Agilent6890N/5975氣質聯用分析儀（美國安捷倫公司生產）進行分析，所得圖譜經計算機譜庫（NIST98，Wiley275）檢索，并用內標校正歸一化法計算各致香物質相對含量。GC/MS分析條件：毛細管柱HP–5MS（30m?　0.25mm?0.25μm）；載氣為He；流速1mL?min^-1；進樣口溫度260℃；進樣量0.5μL；分流比25﹕1；接口溫度280℃；離子源為EI源；電子能量70eV；離子源溫度230℃；質量數35—455amu。升溫程序：初溫50℃，保持1min；以8℃?min^-1的速率升至160℃，保持2min；再以8℃?min^-1的速率升至280℃，保持15min。

　　1.4　數據處理

　　采用Microsoft　Excel　2003進行數據處理和繪圖，用SPSS　17.0進行統計分析和方差分析。

　　2　結果與分析

　　2.1　烘烤中定色期不同升溫速度下煙葉類胡蘿卜素各組分含量的變化

　　2.1.1　β-胡蘿卜素

　　β-胡蘿卜素及其降解產物是煙草香味物質的主要來源之一^[15]。供試煙葉中類胡蘿卜素組分中β-胡蘿卜素含量最高，隨烘烤過程的進行而發生降解，β-胡蘿卜素在不同處理下動態變化基本一致，在定色階段的0-6h內緩慢減少，6-24h快速減少，在定色后期的24-30　h趨于穩定。在定色期結束時，T1、T2、T3處理的β-胡蘿卜素含量分別為16.74、18.14、12.88　μg?g^-1，分別較定色期開始降低73.99%、74.30%和81.94%（圖1），說明慢速升溫定色有利于β-胡蘿卜素的降解。

　　2.1.2　葉黃質

　　本試驗結果（圖2）表明，葉黃質含量變化規律在不同處理間略有差異。T1處理的葉黃質含量在定色期0-12h內快速下降，而后在12-30h內又緩慢下降，定色期結束后含量為9.66μg?g^-1，降幅為38.62%；T2處理葉黃質含量在烘烤定色階段的0-6h內急劇降低，之后一直到定色結束均緩慢減少，相比定色期開始時的含量，降低了45.82%；T3處理在定色期開始時含量最少，為15.13μg?g^-1，之后基本保持同一降解速度降解，定色期結束后含量為7.98　μg?g^-1，降幅為47.27%。經方差分析發現，在定色期開始時3個處理的葉黃質含量差異不顯著（P>0.05），但是在定色期結束后差異顯著（P<0.05），尤其T3與其他兩個處理差異極顯著（P<0.01），其F值為43.30。

　　2.1.3　新黃質

　　本試驗結果（圖3）表明，T1和T2處理的新黃質含量在0-6h內降解緩慢，在6-18h急劇下降，然后趨于平緩；T3處理在6-12h這一階段變化不同于其他兩個處理，其新黃質含量有所增加，之后與T1和T2變化規律基本一致。至定色期結束（30h）時，以T3新黃質含量最低，其次為T2和T3，各處理間新黃質含量差異極顯著（P<0.01）。另外，各處理的降幅都達到了70%以上，尤其以T3的降幅最大，達到了86.08%。

　　2.1.4　紫黃質

　　本試驗結果（圖4）表明，3個處理的紫黃質含量的變化規律在總體上隨著定色過程的推進而不斷下降，但是又略有不同。在整個定色過程中，T3處理的紫黃質含量基本呈直線下降；T1和T2處理在0-12h快速下降，之后緩慢下降。至30h時，紫黃質含量以T3最低，其值為0.07μg?g^-1，其次為T2和T1，且T3與T1、T2間差異極顯著（P<0.01），其F值為19.41。定色過程中，T3處理的紫黃質降幅最高，達到65.80%，T1和T2處理的降幅相差不大。

圖1　烘烤中β-胡蘿卜素含量的變化

圖2　烘烤中葉黃質含量的變化　

圖3　烘烤中新黃質含量的變化

圖4　烘烤中紫黃質含量的變化

　　2.2　烘烤中定色期不同升溫速度下煙葉顏色的變化

　　煙葉在烘烤中變化最明顯的現象之一就是顏色的變化^[3]。L^*表示