广西烟叶醇化研究现状及发展趋势
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摘 要：综述了国内外关于烟叶醇化研究的进展和状况， 分析烟叶醇化在卷烟生产中的重要性，阐述了开展广西仓储条件下不同含水率片烟醇化质量变化规律分析研究的重要性。
中图分类号：S572 文献标识码：A DOI编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.04.019
Current Situation and Development Tendency of Tabacoo Alcoholate
PAN Wu-ning1，2
（1. College of Agriculture， Hunan Agricultural University， Changsha， Hunan 410128， China. 2. China Tobacco Guangxi Industrial Company Limited Nanning， Nanning， Guangxi 530001， China）
Abstract： The progress and status of tobacco alcoholates research at home and abroad were summarized. The importance of tobacco alcoholization in cigarette production was analyzed. The importance of the analysis of piece smoke alcoholates quality variation under different moisture in Guangxi storage conditions research was elaborated.
Key words： tobacco；alcoholate；alcoholate quality；variation
烟叶是一种经济价值较高的商品，是卷烟工业的主要原料。近几年，随着卷烟工业的发展和“中式卷烟”的提出，对烟叶质量提出了更高的要求，在烟叶仓储方面除了要做好烟叶的防霉、杀虫工作，更要以“提高烟叶醇化质量”为中心，最大可能地提高烟叶的醇化质量，获得最佳的烟叶香气，减少烟叶杂气和刺激性，并在适宜的醇化期内使用，最大限度地发挥烟叶质量的效能。
目前，国内外不少卷烟工业企业在卷烟配方中一般使用 2～3 年的烟叶，即对新烟进行自然醇化2～3年， 未经过醇化的新烟存在不同程度的品质缺陷，如青杂气、地方性杂气、香气不透发、刺激性大、烟气较粗糙等特点，一般工业企业配方中不会直接应用。新烟在使用前，一般都要通过自然醇化或人工发酵，使烟叶香气得到醇化，以消除生青气，减轻刺激性，改善余味及燃烧性。
烟叶醇化也称为“陈化”，是一种比较温和、缓慢的烟叶发酵方法，是改善烟叶内在品质、提高烟叶可用性的一种重要手段。烟叶醇化，是经过贮存的方式使烟叶内含成分继续发生分解和转化的过程，主要表现是烟叶化学成分的变化，如大分子物质的降解、棕色化反应及低分子刺激性成分的散失等。其主要特征为一些不具有香气特性的大分子化合物如淀粉、还原糖、蛋白质、氨基酸、烟碱、高级脂肪酸、香气前体物等发生分解与转化，形成具有香气特征的小分子化合物如挥发性酸、挥发性羰基化合物以及各种挥发性香气成分，进而促使烟叶香气和吸味品质得以明显改善[1]。烟叶醇化过程是一个复杂的过程，其涉及物理、化学、生物学等多种领域，是烟叶品质慢慢发生变化的一个综合过程。这些变化的大小受自然环境、贮存条件及包装条件等因素的影响，同一批次烟叶在不同的醇化条件下烟叶醇化的程度存在明显的差异。
一方面，当年生产的新烟叶存在刺激性大、青杂气重、烟气粗糙、香气不够显露等缺陷，需要通过贮存的方式进行醇化以达到改善烟叶品质的目的；另一方面，不同年份的烟叶由于受到自然气候、土壤条件、施肥、烟叶品种等不同条件的影响，烟叶产量和内在品质均存在不确定性，有必要通过烟叶贮存来均衡烟叶的供需矛盾和品质的波动等。基于以上两方面的原因，烟叶的贮存成为了烟叶醇化的主要手段，研究特定环境条件、贮存条件下烟叶醇化的变化规律是卷烟工业企业均需要解决的重要课题。
对烟叶进行自然醇化是改善质量、提高其可用性的有效方法。国外在对影响烟叶自然醇化的因素研究方面起步较早，并取得了较为成熟的经验。20世纪50年代以来，关于烟叶醇化过程中烟叶化学成分和物理性状变化规律等方面，国外学者已进行了大量的研究[1]。早在1960年，Wright等[2]就在相关研究中发现，烤烟的色素含量在发酵过程中不断分解降低，在经过一定程度发酵后的烟叶中很少存在，这恰好印证了在烟叶生产收购中，微带青烟叶经过一段时间的贮存或醇化，其浮青或叶脉带青程度会减轻或消失。而经研究发现，叶绿素的降解产物新植二烯、绿原酸及类胡萝卜素的降解产物β-大马酮、紫罗兰酮等均是烤烟的重要致香物质，从而印证了在生产实践中，烟叶经过一定的醇化后，香气量会有所增加的论断。
Noguchi等[3]在1971年进行了烟叶陈化过程中烟叶棕色化反应产物变化情况的探讨；Inger Wahlberg等[4]在1977年进行了烤烟烘烤过程和陈化两年过程中，137种中性成分和86种酸性成分变化情况的研究，并预测了叶绿素等高分子物质的降解产物；Prabhu等[5]在1986年进行了相关研究，发现烟叶经过醇化发酵后，挥发酸总量增加，β-甲基戊酸、异戊酸含量显著增加，而丁酸、丙酸含量有所下降，在研究中也对烤烟调制和陈化过程中羰基化合物的形成进行了一定的探讨；Takeshi Sakaki等[8]在1986年采用活性炭吸附和气相色谱的方式，对烤烟陈化过程中挥发性成分的变化情况进行分析，发现挥发性成分对烟叶陈化后的烟气质量有一定的影响，糠醇、苯甲醇以及茄酮的含量比例可大致表明烟叶陈化对烟叶品质的影响。国外学者早在20世纪70、80年代就对烟叶在醇化中化学成分的变化情况进行了较为深入的研究，得到了至今仍然具有指导意义的结论。
随着烟叶自然醇化在卷烟生产中具有的重要作用得到大家的共识， Perovoic等[6]在1995年通过研究，指出烟叶贮存时的温度和相对湿度是影响烤烟醇化质量的两种基本因素，其通过对复烤叶片在3年醇化过程中物理和化学特性的变化进行分析发现，随着烟叶的平衡水分增加，烟碱、还原糖含量以及pH值下降，蛋白质有轻微减少。由此可见，叶片的含水率是烟叶陈化中的一个重要因素。其同时指出，克罗地亚北部的气候条件对烤烟的自然陈化有利，而克罗地亚北部属于平原，气候应属于温带大陆性气候，温湿度较为适宜，这为后来的学者进行适宜醇化条件研究提供了一定的参考。
Kim 等[7]在1997年进行了储存期间不同温湿度条件下，已加工烤烟和白肋烟的pH值、颜色和某些化学成分变化的研究。总的来说，贮存时的温度、湿度、烟叶本身的含水率等，是影响烟叶醇化质量和进程的基本因素，在不同贮存条件和贮存期间内，烟叶的内在质量都存在一定的差异。
2 国内烟叶醇化研究现状及发展趋势
近年来，国内一些学者对复烤片烟自然醇化也进行了一些研究，但我国地域广阔，气候环境差异较大，仓储条件也存在不同程度的差异，这些条件势必影响烤烟的醇化质量。胡有持等[9-10]开展了《云南和河南陈化的复烤片烟质量的差异》等的研究，提出烤烟自然醇化明显受气候条件的影响，在陈化期化学成分变化幅度明显不同；宋纪真等[11]在龙岩卷烟厂进行了《贮存条件对烤烟片烟醇化质量的影响》的研究，提出贮存条件对烟叶醇化质量影响较大等。
赵铭钦等[12]在1997年发表的《烟叶陈化过程中化学成分的分解转化与品质形成的关系》一文中，对烟叶陈化过程化学成分的分解转化与品质形成的关系进行了一定的综述，其认为加强烟叶陈化理论的创新与应用技术的研究仍是今后烟草行业需要继续深入研究的重点。通过进行不同环境温湿度条件的调控试验，深入研究烟叶醇化的最适宜环境条件及其与烟叶内在品质的关系，对于在特定自然环境条件下，确定烟叶醇化的最佳工艺条件和缩短陈化周期具有现实意义。这也反映出开展本课题研究具有一定价值意义。
周恒等[13]在2009年发表的《醇化过程中烤烟片烟主要化学成分与中性致香成分的变异分析》一文中，分析研究了醇化过程中烤烟片烟主要化学成分和中性致香成分在不同醇化阶段、不同地区、不同等级间的变化，并采用典型相关分析的方法对主要化学成分与中性致香成分进行分析。得出结论：总糖、还原糖、总植物碱含量随着醇化的进行，呈现逐渐降低的趋势，中性致香成分除新植二烯外都有一定程度的增加；醇化结束和醇化开始的总糖、还原糖、美拉德反应物、类胡萝卜素降解产物含量存在显著差异；B2F与C3F的总糖、还原糖、总植物碱、糖碱比、芳香族氨基酸降解产物也存在显著差异。典型相关分析结果表明，片烟中芳香族氨基酸降解产物、类西柏烷类降解产物、类胡萝卜素降解产物与总植物碱呈较强的正相关，而新植二烯和中性致香成分的总量和总糖、还原糖的含量也呈现较强的正相关。
2004年，李炎强等[14]使用同时蒸馏萃取装置以及气相色谱仪（GC）和气相色谱/质谱联用仪（GC/MS），对云南中部和上部烤烟复烤叶片进行了3年自然醇化过程香味成分的分析研究和感官质量评价。得出以下结论：复烤叶片在约3年的自然陈化过程中，香味成分4-环戊烯-1，3-二酮、二氢猕猴桃内酯等含量持续增加；茄酮、p-苯乙醇等醇化前期含量增加，在达到峰值后其含量开始呈缓慢下降。复烤叶片在醇化过程中，吸食品质有改善，醇化达到30个月左右时，其感官质量最好。在研究中还进行了复烤叶片醇化过程中香味成分的变化和感官质量的相关性研究。
2005年范坚强等[15]在《密封降氧抑制醇化过程中烟片颜色转深试验》中，为抑制烟叶在自然醇化过程中颜色过度转深的问题，以云南马龙C4F-2002T和福建连清B2F-2002烟片为供试材料，进行密封降氧的醇化试验。得出密封降氧在一定程度上能抑制烟片在醇化过程中的酶促棕化反应，片烟外观质量和吸味质量明显高于对照。这说明，氧气在烟叶醇化过程中，也具有一定的作用。研究还发现，在烤烟醇化的过程中，还原糖的含量随着醇化的进程逐渐降低；在醇化的前2年中，还原糖的含量降低幅度比较大，而第3年则变化不大；且其下降的幅度因产地、等级的不同而有所不同 [16]。这与郭俊成等[17-18]的研究结论不谋而合。大部分研究还认为，在烤烟自然醇化过程中，淀粉含量的变化与供试烟叶的产地、等级有一定的关系。
2011年司辉等[19]为了探讨烤烟片烟在醇化过程中化学成分在醇化中的变化规律，通过对我国生态条件差异明显的六大产区，上、中、下3个部位来研究总糖、还原糖、总氯、烟碱、挥发碱、挥发酸、pH值及碘值的变化规律。结果表明，在烤烟醇化过程中，随着醇化时间的延长，总糖、还原糖、pH值、挥发碱的含量逐渐降低；碘值、挥发酸的含量逐渐升高；总氮、烟碱则没有明显的变化。
对烟叶进行醇化处理是卷烟加工过程中的一个必要环节，其主要目的是进一步改善烟叶的香气等质量指标，提高烟叶的可用性。从国内外大量研究结果来看，对烟叶自然醇化有影响的因素主要有温度、相对湿度、烟叶含水率、空气含氧量等，特别是环境温度和相对湿度影响较明显，在温度高、相对湿度大时烟叶的醇化速度将加快[20-39]。大量的研究结果表明，在烟叶醇化过程中化学成分的转化而使烟叶质量得到提升，是由于醇化环境条件、烟叶本身所含的酶及微生物等因素共同作用的结果[20-39]。
3 广西开展烟叶醇化研究的发展方向
烟叶醇化是卷烟加工过程中，烟叶品质变化较大的一个重要环节。烤烟烟叶从采摘、烘烤、打叶复烤，到仓储期间的醇化，最后投料加工成卷烟，这一过程中，叶片发生了复杂的物理、化学变化，从大量的研究结果及生产实践经验得出，烤烟烟叶经过一定的醇化后，其香气质量有所提高、刺激性明显降低，对叶片的总体吸味有显著的改善。由于我国生态条件的多样性，造成各地烟叶贮存环境的不一致性和烟叶风格特点的差异性，不同地区仓储条件、不同产区烟叶在醇化过程中表现出不同的醇化能力，其品质改善所需的醇化时间会随环境条件、自身含水率不同而表现各异。因此，有必要对复烤叶片不同含水率醇化质量变化规律进行系统的分析研究，根据卷烟生产的需要来确定特定产地或年份的烤烟复烤叶片的最佳含水率，及其适宜的醇化时间和醇化周期，以建立合理的库存结构、充分利用片烟资源、提高并稳定卷烟质量提供一定的参考。为卷烟企业合理利用烟叶原料资源，降低生产成本，提高卷烟产品质量提供基础研究数据。
广西地处中、南亚热带季风区，年均温16～23 ℃之间，年降雨量在1 000～2800 mm，在全国来说属于温度较高、湿度较大的地区，在烟叶仓贮管理方面的要求及烟叶醇化变化的规律应有所差异或不同，但目前全国在这方面针对广西这样特定条件下的研究较少。针对广西中烟的仓储条件，开展不同含水率复烤片烟醇化质量变化情况的研究，建立科学养护管理技术体系，不断提高烟叶养护人员的业务技能，合理利用烟叶仓库资源，促进烟叶醇化，对提高烟叶的使用效益，减少烟叶损失有着重要的意义。
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