打葉及復烤強度對煙葉致香成分的影響

李天誠，王建民，歐明毅，許洪慶，吳有祥，李瑞麗，張望興，楊 洋

（1.鄭州輕工業大學食品與生物工程學院，鄭州 450001；2.貴州黃果樹金葉科技有限公司，貴州 安順 561000；3.貴州中煙工業有限責任公司技術中心，貴陽 550005；4.福建三明金葉復烤有限公司，福建 三明 365001）

打葉復烤是煙葉從農產品轉變為卷煙加工企業生產原料的一個重要工序［1，2］。打葉復烤加工的潤葉段通過升溫加水使煙葉變得疏松柔軟便于進行葉梗分離，復烤段通過熱風干燥使成品片煙水分均勻一致，在此過程中溫度水分的變化導致煙葉內在化學物質、致香成分發生變化［3-5］。打葉、復烤是打葉復烤必不可少的工藝段，在此過程中由于致香物質的轉化導致部分煙葉香氣散失，因此關注致香成分的變化規律有利于提高打葉復烤質量［6］。煙草致香成分按照官能團的不同，一般可以把煙葉的主要致香成分分為醛類、酮類、醇類、酯類、酚類、酸類和新植二烯等［7，8］。相關研究也主要集中在不同品種［9］、不同模塊［10，11］、不同加工工序前后［12，13］和煙葉分切后各段［14］致香成分變化，而不同打葉強度與不同復烤強度配合對致香成分變化鮮有報道。為此，本研究以人工選葉后的翠碧一號C3F煙葉為研究對象單獨進行打葉，研究不同打葉、復烤強度下煙葉致香成分的變化規律，以期為優化打葉復烤強度提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 樣品 煙葉樣品為2019年福建三明翠碧一號C3F煙葉（貴州中煙工業有限公司提供）。

1.1.2 設備與儀器 四打十四分打葉風分生產線，復烤生產線（福建三明復烤廠），GC-6890-MS5973N型氣相色譜-質譜聯用儀（美國Agilent公司生產），冷區循環泵，同時蒸餾萃取裝置，ZDHW型調溫電熱套等。

1.1.3 試劑 二氯甲烷、無水硫酸鈉、乙酸苯乙酯。

1.2 方法

1.2.1 不同打葉復烤強度煙片樣品制備 在保證正常生產及煙片結構、含水率要求的前提下，設置了4套不同強度的打葉復烤參數，分別為DY1-FK1、DY1-FK2、DY2-FK1、DY2-FK2。其中 DY1為正常打葉強度、DY2為高強度打葉，FK1為正常復烤強度、FK2為低強度復烤。分別取四套參數下烤前、烤后煙片樣品作為待測樣品。

1.2.2 致香成分的GC/MS分析 煙葉樣品處理及致香物質提取，GC/MS的分析條件參考文獻［11］中的方法進行。

1.2.3 數據分析 采用Excel 2007進行數據統計，以SPSS 20.0進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 打葉復烤強度對煙葉致香成分的影響

針對不同打葉復烤強度條件下復烤前后煙片，經GC/MS定性定量分析，共檢測出50余種化合物。其中酮類16種、醛類7種、呋喃類4種、醇類6種、酚類2種、脂肪酸類2種、酯類4種、含氮雜環化合物2種，此外還有新植二烯和其他多種非香氣成分，包括烷烴、苯環類等。不同打葉復烤強度時的檢測結果見表1。從表1可以看出，在不同打葉復烤強度下，煙片經復烤后香味物質總量均升高，新植二烯含量均降低，但變化幅度則因打葉、復烤強度而異。

表1 不同打葉復烤強度下煙片致香成分及新植二烯檢測結果 （單位：μg/g）

以香味物質種類、打葉和復烤強度為控制變量，采用一般線性模型法進行多因素方差分析，結果如表2所示。從表2可以看出，打葉和復烤強度對煙片香味成分含量均有極顯著影響。針對復烤強度進行的LSD多重比較結果（表3）則表明，差異主要表現在FK2與烤前，以及FK2與FK1之間，可見復烤后煙片香味成分含量升高，且升高幅度受復烤強度的影響。

表2 多因素方差分析結果

圖1是根據多因素方差分析的一般線性模型得到的8類香味物質平均含量的變化趨勢圖。從圖1可以看出，隨著打葉強度升高香味物質含量升高；復烤后香味物質含量升高，且低強度時增加明顯；打葉復烤強度組合為DY2-FK2時打葉復烤后的香味物質含量最高。

表3 復烤強度間的LSD多重比較結果

圖1 打葉、復烤強度對煙葉香味物質含量的影響

綜上所述，打葉及復烤強度均會顯著影響煙片的香味物質含量。其中打葉強度的影響可能是因為隨著打葉強度的變化改變了打后煙片的葉位構成，因為大量研究結果證明同片煙葉其葉尖、葉基段的理化特性存在差異性，隨著打葉強度的變化葉尖、葉基段的相對造碎程度會發生變化，并導致打后煙片的葉位構成發生變化。復烤強度對煙片香味物質的影響則說明，復烤強度既會影響復烤過程中香味物質的生成，又會影響已生成香味物質的保留。

2.2 復烤前后各類致香成分的變化

如表4所示，不同打葉復烤條件下復烤前后各類香味物質的變化情況也不相同，但總體上均呈升高趨勢。從平均變化率看，脂肪酸、酚類物質增幅較大，其次是醇、含氮雜環和酯類，增幅均大于香味物質總量的增加幅度；呋喃類、醛類和酮類物質的增幅則小于香味物質總量的增加幅度。可見，復烤前后煙片香味物質含量的變化除了跟打葉復烤強度有關外，與各類致香成分本身的性質也有關系，如有些香味成分在復烤過程中更加容易轉化。

表4 不同打葉復烤條件下復烤前后致香成分和新植二烯含量的變化 （單位：μg/g）

3 小結

運用同時蒸餾萃取法，采用GC-MS對不同打葉復烤強度條件下翠碧一號煙葉樣品中的致香成分和新植二烯進行分析，結果表明，打葉復烤后煙片中新植二烯含量明顯降低、致香成分含量明顯升高。其中致香成分含量的增加幅度會顯著受打葉復烤強度的影響，也與致香成分種類有關。隨著打葉強度升高、復烤強度降低，各類致香成分的平均增幅增大。

試驗結果表明，在打葉強度相對較高、復烤強度相對較低的條件下，烤后致香成分更容易生成和保留，也從側面印證了低溫慢烤具有一定的優勢。早期黃嘉祁［15］從低溫慢烤延長干燥時間、浪費熱能、降低復烤機傳送速度、降低設備加工能力等方面考慮，認為低溫慢烤復烤方法值得商榷。但從提升烤后煙片質量的角度出發，低溫慢烤更有利于改善烤后煙片物理特性及主要致香物質的生成和保留［16，17］，如盧幼祥等［18］采用 3 種不同強度復烤方式進行對比試驗，認為臨界復烤是可行的，隨著復烤加工強度的逐漸增強，香味成分總量呈下降趨勢。

綜上所述，現行打葉和復烤強度在滿足生產和質量需求的前提下，若采用低強度復烤，同時需要考慮打葉強度不能過低，才能最大限度地使煙葉保香。