打叶复烤润叶方式对烟叶质量的影响

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摘要：为探索不同质量档次初烤烟叶较适宜的润叶方式，研究了蒸汽润叶和汽水混合润叶对红大B1F、云烟87XZF初烤烟叶主要化学成分和感官质量的影响。结果表明，汽水混合润叶后烟叶中多酚、色素含量降幅大于蒸汽润叶，红大B1F、云烟87XZF多酚含量降幅分别为8.99%、10.54%，色素含量降幅分别为18.29%、22.11%，且各类致香成分含量高于蒸汽润叶。红大B1F烟叶采用蒸汽润叶后感官质量得分较高，主要表现在香气质感改善和余味舒适性提升等方面；云烟87XZF烟叶采用汽水混合润叶后感官质量得分较高，主要表现在除杂降刺和香气量提升等方面。

关键词：润叶方式；打叶复烤；烤烟质量

中图分类号：TS44 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）01-0108-04

DOI：10.14088/ki.issn0439-8114.2016.01.029

润叶工序是打叶复烤关键工序之一，其主要目的是对初烤烟叶增温增湿，以增加其韧性和耐加工性，为后续梗叶分离提供有利条件[1]。目前，常用的润叶方式主要为高温高湿喷水或汽水混合润叶，润叶温度、水分偏高，且不分品种、部位、等级而采用相同工艺，这种“大工艺标准、粗放式加工”容易出现烟叶加工过度或加工不够等问题，导致烟叶内在化学成分欠协调、香气差、吃味粗糙、刺激性大、甜润感降低等问题，严重影响后续加工质量及卷烟配方的稳定性。

前人研究主要集中在润叶加水系统改造[2]、电控系统改造[3]、监控系统的设计与应用[4]、流量控制系统设计[5]、总体控制系统设计[6]等方面，关于润叶过程对烟叶质量的影响报道较少。李跃锋等[7]研究了烟叶温度和含水率与打叶质量的关系，结果表明适当提高原烟和机烤烟的打前温度和含水率，有利于提高打叶质量。皇甫东有等[8]以两次润叶水分、温度和滚筒转速为因素设计正交试验，研究其对打叶质量的影响，结果表明打辊转速对打叶质量无影响，两次润叶温度、水分对大中片率、碎片率和叶含梗率的影响达到显著或极显著，且一润对打叶质量的影响大于二润。由此可见，国内众多学者目前研究主要集中在润叶机设备系统改造、设计及润叶工艺参数对打叶质量的影响方面，而关于润叶方式对烟叶内在质量的影响则未见报道。烟叶的常规化学成分、潜香物质、致香成分和感官质量等是衡量烤烟质量优劣常用的几个重要指标[9-11]，本文将针对不同品种、部位、水分状况的烟叶原料，开展不同润叶方式对烟叶常规化学成分、多酚、色素、致香成分和感官质量等指标的影响研究，旨在为特色打叶复烤工艺加工技术提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

试验样品：来自昆明卷烟厂打叶复烤生产车间红大B1F、云烟87XZF等级烟叶，待润叶设备稳定运行后在二次润叶出口跟踪取样，每3 min一次，连续取样15次，15次所取样品均被分成两份，一份用于感官质量评价，另一份用于内在化学成分检测。内在化学成分检测样品在（40±1） ℃烘箱中干燥约48 h取出，用旋风磨粉碎，经温度（22±1） ℃、相对湿度（60±2）%平衡48 h后分成两份装入样品瓶，一份用于常规化学成分检测，另一份将15次取样等量混合用于色素、多酚和致香成分含量测定。

试剂：二氯甲烷（色谱纯，西陇化工股份有限公司）；萘（内标，色谱纯，百灵威科技有限公司）；乙醇（分析纯，天津科密欧试剂公司）。

仪器：电热鼓风干燥箱（上海一恒科学仪器有限公司）；FOSS 9103型旋风磨（丹麦FOSS公司，带60目筛）；KBF 240恒温恒湿箱（德国Binder公司）；BP-211D型电子天平（感量0.01g，德国赛多利斯公司）；QS-1型试样切丝机（郑州天宏自动化技术有限公司）；Nicolet Antaris型傅里叶变换近红外光谱仪，配备TQ analyst6.2定量分析软件（美国Thermo Nicolet公司）；同时蒸馏提取器（上海楚柏实验室设备有限公司）；R-3000型旋转蒸发仪（瑞士Buchi公司）；6890N/5973N气相色谱/质谱联用仪（GC/MS，美国Agilent公司）；XP404S型电子天平（感量：0.000 1 g，瑞士Mettler Toledo公司）。

1.2 方法

1.2.1 常规化学成分含量测定 用近红外扫描测定样品常规化学成分，扫描范围（Data Range）：10 000～4 000 cm-1，分辨率（Resolution）8 cm-1，扫描次数72次；然后，采用TQ Analyst 6.2分析软件处理采集的光谱数据，并根据已建立的近红外预测模型测定样品的总糖、还原糖、总氮、钾和烟碱含量，计算出糖碱比、氮碱比和两糖差值。每个样品测定（扫描）3次，求其平均值。

1.2.2 色素、多酚含量测定 多酚含量测定参照YC/T202-2006方法[12]；色素含量测定参照YC/T 382-2010方法[13]。

1.2.3 中性致香成分测定 在同时蒸馏萃取装置一端的圆底烧瓶中加入25 g烟末和250 mL蒸馏水，另一端加入25 mL二氯甲烷，60 ℃下水浴3 h[14]；二氯甲烷萃取液用无水硫酸钠干燥后，于4 ℃下静置过夜；萃取液过滤后，滤液用Vigreux分馏柱浓缩至约1 mL。以萘为内标物，向浓缩液中加入50 μL 0.1 mol/L萘的无水乙醇溶液，摇匀后进行GC/MS分析。

分析条件：色谱柱为HP-5MS毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm），载气He 99.999%；流速1.0 mL/min、进样口温度240 ℃、进样量2 μL、进样模式为分流进样、分流比：25∶1、升温程序为50 ℃（1 min）260 ℃（5 min）、接口温度280 ℃、电离方式为电子轰击离子源（EI）、电离能量70 eV、离子源温度230℃、传输线温度280 ℃、质量分析器为四极杆；扫描模式为全扫描、扫描速率1.65 scan/s、扫描范围35～455 amu、溶剂延迟2.5 min。采用Wiley和Nist谱库进行检索，以匹配度≥80%定性，内标法定量。

1.2.4 感官质量评价 将润叶出口的15次取样混合均匀后切丝并制成烟支，在温度（22±1） ℃和相对湿度（60±2）%条件下平衡48 h，采用暗评的方式组织7位专业评吸人员进行样品感官质量评价。

2 结果与分析

2.1 初烤烟叶水分状况及润叶方式加工参数

表1列出了红大B1F和云烟87XZF初烤烟叶水分状况和不同润叶方式加工参数。由表1可知，相同条件下，红大B1F初烤烟叶水分适宜，云烟87XZF水分偏低，可能与红大B1F等级烟叶质量档次相对较高、吸水能力好，而云烟87XZF等级烟叶质量档次较低、保水能力较差有关。

不同润叶方式主要选取了热风温度、出机温度和出机水分等关键参数进行设置。由表1可知，汽水混合润叶的热风温度、出机温度及出机水分均高于蒸汽润叶。蒸汽润叶主要是采用纯饱和蒸汽对烟叶进行增温增湿，其热焓值高而含湿量较低，使烟叶细胞中的部分酶类不能接触或接触较少，可有效控制烟叶中多酚等酶促氧化反应的发生；汽水混合润叶主要是采用一定温度的水与一定比例的蒸汽进行混合雾化后对烟叶进行增温增湿，其热焓值较低而含湿量相对较高，控制不当易造成烟叶细胞内区隔破坏、细胞内汁液外渗和氧气自由进入，加之高湿的环境为加快烟叶生理生化反应创造了有利条件。

2.2 润叶方式对主要化学成分的影响

2.2.1 常规化学成分含量 红大B1F、云烟87XZF不同润叶方式常规化学成分检测结果见表2。由表2可知，与初烤烟叶相比，红大B1F经不同润叶方式的总糖和还原糖含量及糖碱比值均不同程度增加，烟碱含量和两糖差值有所下降，而云烟87XZF不同润叶方式常规化学成分无明显变化；蒸汽润叶和汽水混合润叶对红大B1F、云烟87XZF烟叶常规化学的影响较小。

2.2.2 色素、多酚含量 红大B1F、云烟87XZF不同润叶方式样品的色素、多酚含量检测结果见表3。由表3可知，与初烤烟叶相比，汽水混合润叶后红大B1F、云烟87XZF多酚含量分别降低8.99%、10.54%，色素含量分别降低18.29%、22.11%；蒸汽润叶后红大B1F、云烟87XZF多酚含量分别降低5.05%、5.92%，色素含量分别降低10.07%、13.55%。说明不同润叶方式的多酚、色素等大分子潜香物质部分降解成巨豆三烯酮、氧化异佛尔酮、β-大马酮、β-紫罗兰酮等小分子致香成分[15]。对比两种润叶方式可知，采用汽水混合润叶后色素和多酚类物质含量降幅更大，其原因可能是相比蒸汽润叶加工强度，汽水混合润叶较高的热风温度、出机温度及出机水分等高强度加工，导致烟叶中大分子色素化合物充分降解，这与在调制[16]、卷烟加工[17]方面的研究结果较为一致。而多酚类物质由于汽水混合润叶过程中较高的温湿度导致烟叶细胞趋于死亡，结构发生变化，使得多酚和多酚氧化酶接触，且氧气大量进入，发生酶促棕色化反应生成聚合多醌等深素，同时与氨基酸、蛋白质或烟碱等结合，形成结构复杂的黄色至棕素[18]。

2.2.3 中性致香成分含量 红大B1F、云烟87XZF不同润叶方式的中性致香成分检测结果分别见图1、图2。由图1、图2可知，与初烤烟叶相比，红大B1F、云烟87XZF烟叶汽水混合润叶后除新植二烯外中性致香成分总量均有所增加，增幅分别为7.39%、6.37%，蒸汽润叶后则略微降低；红大B1F、云烟87XZF烟叶汽水混合润叶后的酮类、醇类、杂环类、酸类、酯类、酚类及新植二烯含量均高于蒸汽润叶。分析原因主要是汽水混合润叶后大分子多酚、色素等致香前体物质大幅降解所致，针对以“除杂降刺”为主要加工目的的云烟87XZF低等级烟叶而言，汽水混合润叶较为有利，能更有效促使多种大分子物质降解，协调平衡内在化学成分，但针对以“保香提质”为主要加工目的的红大B1F中高等级烟叶而言，蒸汽润叶更加适合，其有利于烟叶致香成分的保留及凸显原有质量风格特征，从而为后续仓储醇化和制丝加工创造良好条件。

2.3 润叶方式对感官质量的影响

不同润叶方式红大B1F、云烟87XZF烟叶感官质量的评价结果见表4。由表4可知，与初烤烟叶相比，不同润叶方式烟叶感官质量得分总体均有所提高，其中红大B1F烟叶蒸汽润叶（79.4分）较汽水混合润叶（77.8分）感官质量得分更高，主要表现在香气质感改善较明显、除杂效果较好、余味舒适性改善和劲头降低等方面；而云烟87XZF烟叶则汽水混合润叶后感官质量得分（74.5分）较高，主要表现在香气量有所提升、香气质感改善较明显、除杂效果较好、刺激降低和余味舒适性改善等方面。综上可知，红大B1F烟叶较适合采用蒸汽润叶加工，其有利于改善香气质感和提升余味舒适性等，而云烟87XZF烟叶较适合采用汽水混合润叶，其主要在除杂降刺和提升香气量等方面表现较好。

3 小结

蒸汽润叶和汽水混合润叶两种方式对红大B1F、云烟87XZF烟叶常规化学成分的影响较小；但汽水混合润叶后烟叶中多酚、色素含量降幅大于蒸汽润叶，红大B1F、云烟87XZF经汽水混合润叶后多酚含量降幅分别为8.99%、10.54%，色素含量降幅分别为18.29%、22.11%，且降解后有效转化为酮类、醇类、杂环类、酸类、酯类、酚类及新植二烯等致香成分，因此汽水混合润叶后各类致香成分含量高于蒸汽润叶。针对低等级烟叶，汽水混合润叶有利于大分子化合物降解，协调平衡内在化学成分，而蒸汽润叶能较好地保留中高等级烟叶致香成分和原有质量风格特征。

红大B1F烟叶采用蒸汽润叶后感官质量得分（79.4分）较汽水混合润叶（77.8分）更高，主要表现在改善香气质感和提升余味舒适性等方面，而云烟87XZF烟叶采用汽水混合润叶后感官质量得分（74.5分）较高，主要表现在除杂降刺和提升香气量等方面，这较好地体现了不同质量档次初烤烟叶原料差异化的加工工艺，为探索打叶复烤特色加工工艺技术提供了参考。

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