煙草在線專稿 [摘要]:為了進一步提高上部煙葉的可用性和優化密集烘烤工藝,通過變頻器控制密集烤房循環風機轉速,研究密集烘烤干筋期風機轉速對烤后上部煙葉香氣物質和感官評吸質量的影響。結果表明,適當降低干筋期風機轉速能明顯改善煙葉的香氣質量,且干筋前期降低風機轉速對香氣物質含量的影響相對于后期更大,其中T3處理(54℃~60℃風機轉速為720r?min-1,60℃以后風機轉速540r?min-1)明顯提高了烤后上部煙葉的香氣物質總量、質體色素降解產物、苯丙氨酸類以及類西柏烷類香氣物質含量,其中類胡蘿卜素降解產物的增加幅度達到45.70%;烤后煙葉香氣量充足,香氣質純凈,香韻較好,刺激性小,勁頭適中,雜氣較少。
[關鍵詞]:密集烘烤;干筋期;風機轉速;上部葉;香氣物質;評吸質量
烤煙香氣物質含量是衡量煙葉品質的重要因素之一,煙葉的香氣質和香氣量與其香氣物質含量呈正相關,通過分析煙葉香氣物質含量,可以對煙葉的香氣質量進行客觀、準確的評價[1]。優質煙葉要求在燃吸過程中產生的香氣量大質純,香型突出,吃味醇和[2]。然而目前中國煙葉與進口煙葉相比,煙葉香氣質的純正程度和香氣量的差距還很大[3],煙葉香氣不足是當前影響煙葉品質和商品品質的主要因素之一[4]。烤煙上部葉約占單株產量的40%,對烤煙總體產量和質量均有很大的影響,高質量的上部煙葉最能彰顯優質烤煙的風格特征,其在煙葉原料生產中占有十分重要的地位[5~6]。然而,中國各烤煙產區上部煙葉不同程度存在還原糖及糖堿比低、內在化學成分不協調、香氣風格不突出、刺激性較大、可用性降低等突出問題[7~9]。尤其在密集烤房已成為中國烤煙烘烤設備發展方向的大趨勢下,卻發現密集烤房烘烤的煙葉有顏色淺淡、光滑、組織結構緊密等現象[10~11],而且烤后煙葉香氣量不足,產生辛辣味[12],已經對密集烤房的進一步推廣產生了一定影響,因此完善密集烘烤工藝,提高煙葉的可用性已成為煙葉生產中亟待解決的問題。烤房內適度通風能明顯減小烤房內各層間溫、濕度差,利于煙葉均勻變黃和干燥[13]。白震譯[14]研究表明,風速對烤后煙葉的外觀質量和感官評吸質量有顯著的影響。宮長榮等[13]指出,烘烤過程中風速對煙葉質量的影響以定色期和干筋期最大,烘烤中葉間隙風速以0.2~0.3m?s-1為宜。變頻調速技術既能合理調節風機風速,又有一定的節電效果,將該技術應用于密集烘烤已有少量研究[15~17],但這些研究均集中在中部葉,且較多的關注變黃和定色階段,對干筋期研究較少。因此,本試驗通過研究干筋期不同風機轉速對上部葉香氣物質和評吸質量的影響,為進一步提高上部葉的可用性和優化密集烘烤工藝提供新的依據。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
試驗于2008—2009年在山東省諸城市賈悅鎮閆家莊農場進行。試驗田土壤質地為黏壤土,土壤有機質含量7.80g?kg-1,全氮0.53g?kg-1,全磷0.45g?kg-1,堿解氮54.00mg?kg-1,速效磷5.90mg?kg-1,速效鉀166.83mg?kg-1,pH7.67。施純氮90.0kg?hm-2,m(N)﹕m(P2O5)﹕m(K2O)=1﹕1.5﹕3。供試烤煙品種為中煙100。田間管理按優質烤煙栽培生產技術規范進行。以上部葉(第15~16位葉)為試驗材料,依據成熟標準,煙葉成熟時按照葉位單葉采收。
供試烤房為氣流下降式連體密集烤房,共5座,裝煙室規格為8.2m×2.8m×3.4m,裝煙3層2路。配置電機額定頻率為2.2kW,最大轉速為1440r?min-1。配置循環風機為7號軸流風機,葉片4個,采用內置電動機直聯結構,葉輪的葉頂間隙控制在5mm左右,轉速l440 r?min-1時風量15000m3?h-1,配備變頻器(華中科技大學研制)調節風機轉速,其可在20~50Hz范圍內連續調速。
1.2 試驗設計
試驗共設5個處理,各處理的風機轉速設置見表l。
表1 不同烘烤處理的風機轉速 r?min-1
煙葉按成熟標準采收后,從中挑選出成熟度、大小基本一致的葉片,按每竿 130片綁竿標記,分別掛置在各烤房底層、中層、上層距離裝煙室門口各2,4,6m處,每層6竿。各處理煙葉均在同一天內完成采收、編煙、裝炕與開烤,裝煙密度均為70kg?m-3。各處理其余工藝均嚴格按照三段式烘烤工藝(干球38℃,濕球35℃,煙葉變黃八成發軟;干球42℃,濕球36~37℃,煙葉黃片青筋主脈發軟;干球48℃,濕球38℃,黃片黃筋小卷筒;干球54℃,濕球39℃,葉片全干大卷筒;烤后煙葉完全干筋。)進行。回潮后按烤煙國家標準(GB 2635—92)對標記煙葉分級,取B2F(上橘二)2.0kg用于香氣物質分析和感官評吸,3次重復。
1.3 測定項目與方法
1.3.1 中性致香物質提取及定性定量分析
1.3.1.1 樣品處理 煙葉樣品除去主葉脈后,粉碎過60目篩,在溫度22℃、相對濕度60%的環境下平衡24h,采用同時蒸餾萃取方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、一定量的內標化合物(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Agilent 6890N/5975氣質聯用分析儀(美國安捷倫公司)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相對含量。
1.3.1.2 GC/MS分析條件 毛細管柱:HP-5MS(30m×0.25mm×0.25μm);載氣:He;流速:1ml?min-1;進樣口溫度:260℃;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);進樣量0.5μL;分流比:25:1;接口溫度:280℃;離子源:EI源;電子能量:70eV;離子源溫度:230℃;質量數范圍:35~455amu。
1.3.2 煙葉評吸鑒定
由云南煙草科學研究院、云南瑞升煙草技術(集團)有限公司、云南中煙工業公司、紅云紅河集團技術中心等4個單位的10名專家進行評吸,并采用百分制打分,評分標準如下:香韻(滿分l0分)、香氣量(滿分15分)、香氣質(滿分15分)、濃度(滿分10分)、刺激性(滿分15分)、勁頭(滿分5分)、雜氣(滿分10分)、口感(滿分20分)。
2 結果與分析
2.1 干筋期風機轉速對上部煙葉質體色素降解香氣物質的影響
質體色素(葉綠素和類胡蘿卜素)是影響煙葉品質和可用性的主要成分之一,它不僅決定了調制后煙葉的色澤,而且其相關降解產物與煙葉的香氣質和香氣量密切相關[18]。由表2可以看出,只有T3的質體色素降解產物總量和葉綠素降解產物(新植二烯)含量較對照有所提高,分別增加了12.43%,9.53%,其他3個處理均低于對照,且T2和T4相差不大,T1最低。但是作為煙草中最為重要的致香成分,類胡蘿卜素降解產物總量也以T3最高,其次為T4,分別比對照增加了45.70%,12.90%,T1和T2較對照略有下降。其中,T3處理中所有類胡蘿卜素降解香氣物質在5個處理中均處于最高或較高水平,尤其對煙葉香氣質量有重要貢獻的巨豆三烯酮含量均比對照有所提高,其含量大小為T3(9.798μg?g-1)>T4(7.780μg?g-1)>T2(6.584μg?g-1)>T1(6.164 μg?g-1)>CK(5.899μg?g-1),尤其T3較對照提高了66.10%。另外,在類胡蘿卜素降解香氣成分中,金合歡基丙酮 A、β-大馬酮、巨豆三烯酮 D、巨豆三烯酮 B和β-紫羅蘭酮等幾種香氣物質的含量較大,尤其金合歡基丙酮 A含量最高,在5個處理中所占的百分含量分別為23.43%,25.58%,24.56%,24.54%,26.54%,其次為β-大馬酮,所占的百分含量也達到了15.23%~18.65%。
表2 不同處理上部煙葉質體色素降解香氣物質的含量 μg?g-1
2.2 干筋期風機轉速對上部煙葉棕色化反應產物類香氣物質的影響
從表3可以看出,棕色化反應產物類香氣物質總量以T1最高,T3,T4次之,與對照相比,只有T2的總量有所降低,T1,T3和T4分別較對照增加了55.22%,40.42%,33.36%。T3處理中的大部分棕色化反應產物含量較高,但是由于糠醛和糠醇這兩種在棕色化反應產物含量中占很大比例的物質在T1中含量最高,結果導致了T1處理棕色化反應產物總量最高。可見,干筋期適當降低風機轉速是有利于棕色化反應產物的提高的。
表3 不同處理上部煙葉棕色化反應產物類香氣物質的含量 μg?g-1
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篤行致遠 2024中國煙草行業發展觀察