清洁型炭密集烘烤对烤后上部烟叶质量的影响

摘要 ［目的］为清洁型炭密集烤房烘烤提供理论依据。［方法］以云烟87上部叶为试验材料，研究燃煤密集烤房（CK）和燃清洁型炭密集烤房（T）烘烤对烤后上部烟叶外观质量、常规化学成分、中性香气物质含量和感官质量的影响。［结果］T处理烤后烟叶外观质量和化学成分协调性相对较佳；在中性香气物质方面，T处理提高了烤后上部烟叶17种类胡萝卜素类降解产物，14种美拉德反应产物，2种类西柏烷类降解产物，3种苯丙氨酸裂解产物和新植二烯含量，致香物质总量增幅分别为38.59%、114.04%、50.91%、68.09%和25.66%，其中，美拉德反应产物是烤后上部烟叶香气物质含量增幅最大的一类物质；在感官质量评价方面，T处理提高了烤后上部烟叶香气质、香气量、吃味、杂气、刺激性得分，感官质量评价总分增幅为6.45%，工业可用性从B-提高到B+。［结论］采用燃清洁型炭密集烤房进行烤烟烘烤是可行的，是清洁型炭升级改造和开发应用的重要方向之一。

关键词 烤烟；烘烤；上部叶；清洁型炭；质量

中图分类号 TS44  文献标识码 A   文章编号 0517-6611（2024）15-0187-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.15.040

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effect of Clean Carbon Bulk Curing on the Quality of Upper Flue-cured Tobacco Leaves

HU Xing，LIAO Yong，YUAN Jing et al

（Guiyang Branch Company，Guizhou Tobacco Company，Guiyang，Guizhou 550001）

Abstract ［Objective］To provide the theoretical basis for baking in clean carbon intensive grills.［Method］Taking the upper leaves of Yunyan 87 as experimental materials，the effects of coal-fired and clean carbon-fired bulk curing barn on appearance quality，conventional chemical composition content，neutral aroma substance content，neutral aroma substances and sensory quality of flue-cured tobacco leaves were studied.［Result］The results showed that the appearance quality and chemical composition coordination of flue-cured tobacco leaves treated with burning clean carbon with bulk curing barn were relatively better.Tobacco leaves cured by burning clean carbon with bulk curing barn could increase the contents of 17 kinds of carotenoid degradation products，15 kinds of maillard reaction products，2 kinds of cembratriendid alkyl degradation products，3 kinds of phenylalanine pyrolysis products and neophytadiene of neutral aroma substances，and the total amount of aroma substances in each category increased by 38.59%，114.04%，50.91%，68.09% and 25.66%，respectively.Among them，the Maillard reaction product is the largest increase in the content of aroma substances in the upper flue-cured tobacco leaves.In terms of sensory quality evaluation，tobacco leaves cured by burning clean carbon with bulk curing barn could improve the scores of aroma quality，aroma quantity，taste，offensive and irritancy，and the total score of sensory quality evaluation increased by 6.45%.［Conclusion］It is feasible to use clean carbon with bulk curing barn for flue-cured tobacco leaves curing，and it is one of the important directions for the upgrading，development and application of clean carbon.

Key words Flue-cured tobacco;Curing;Upper tobacco leaf;Clean carbon;Quality

煤炭作为烟叶烘烤的重要能源，为鲜烟叶最终品质的形成提供了重要能源保障。然而，煤炭在使用过程中排放大量的二氧化碳、氮氧化合物、二氧化硫以及灰尘等污染物，对生态环境造成了一定程度的负面影响［1-2］。为了响应国家“碳达峰、碳中和”低碳经济发展目标，实现烟草行业健康绿色发展，积极开展清洁型炭烘烤研究已成为当前的重要任务之一［3-5］。与常规烘烤能源相比，新型清洁能源不仅具有减工降本、提质增效等方面的优势，也符合当前形势下节能减排、清洁生产的新要求［6-8］。廖勇等［9］研发了一种用于烟叶烘烤的清洁型炭专用供热装置。王珏等［10］对洁净型煤+环保炉具、生物质成型燃料+专用炉具、天然气壁挂炉、空气源热泵以及直热式电暖器等不同清洁取暖技术路径的环境健康效益及室内空气改善效果进行了评估，认为天然气和电力仍是改善效果明显的方式。在烟草香气物质方面，杨楠等［11］研究指出，醇基燃料烤房对类西柏烷降解产物和其他类香气物质的影响最明显，热泵烤房对美拉德反应产物和芳香族氨基酸降解产物的影响最明显，太阳能辅助加热烤房对新植二烯的影响最明显，隧道式流水线烤房对类胡萝卜素降解产物的影响最明显。王紫微等［12］研究认为，新型生物质烤房烤后烟叶中性致香物质和碱性致香物质含量均高于普通烤房和密集烤房。仙立国［13］研究发现，新能源烘烤烤后烟叶类胡萝卜素类降解物、美拉德反应产物、新植二烯及致香物质总含量较高。在烟叶感官质量评价方面，前人［14-15］研究指出，新能源烘烤有利于提高烤后烟叶感官质量。此外，董香娥等［16］研究认为，采用专家咨询法、描述性统计法、聚类分析法和地统计学对生物质能源烘烤烟叶感官质量量化评价体系是合理的。迄今为止，尽管国内外对不同能源类型密集烤房的能耗用工、烤后烟叶化学成分协调性、香气质量和感官质量评价等方面研究较多［6-8，11-17］，但对燃清洁型炭密集烤房烤后上部烟叶香气物质和感官质量的研究尚不多见。笔者以燃煤密集烤房为对照，以燃清洁型炭密集烤房为处理，对比分析了不同能源类型密集烤房烤后上部烟叶香气物质含量和感官质量的差异，以期为烟草行业提质增效和可持续发展提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2021—2022年在贵阳市息烽县石硐乡红星烘烤工场进行，试验田土壤质地为黄壤土，pH为6.56，土壤肥力中等。供试烤烟品种为烟草（Nicotiana tabacum L.）云烟87，4月20日移栽，种植行距110 cm，株距55 cm。选择2.0 hm2试验烟田，依据贵州优质烟叶生产规范进行种植。选择大田烟株长势基本一致，具有典型的“中棵烟”特征的烟田，以上部叶（第15～16位叶）为试验材料。

1.2 试验设计

供试试验烤房2座，均为3层装烟的标准密集烤房，其中1座为燃煤密集烤房，另1座为燃清洁型炭密集烤房。清洁型炭由贵州富燃环保科技有限公司提供。将成熟度均匀一致的上部鲜烟叶样品均匀装进烤房第2层，距离装烟室门6竿，按照贵州省蜜甜香烟叶烘烤工艺进行烘烤，重复3次。烘烤结束后，按照GB 2635—92烤烟分级标准进行外观质量评价，取B2F等级烟叶用于常规化学成分、中性香气物质含量的测定以及烤后烟叶感官质量评价。试验设2个处理，对照（CK）：燃煤密集烤房；处理T：燃清洁型炭密集烤房。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 外观质量评价。 由贵州省烟草科学研究院组织国内分级专家按照GB 2635—92烤烟分级标准进行外观质量评价，各项外观质量指标采用10分制进行评分。

1.3.2 常规化学成分测定。 由贵州省烟草科学研究院采用流动分析法测定烟叶中的烟碱、总糖、还原糖、总氮、钾、氯、淀粉、蛋白质的含量［18］。

1.3.3 香气物质含量的测定。参考武圣江等［19］的方法。

1.3.4 感官质量评价。取不同处理烤后B2F烟叶样品1.0 kg进行感官质量评价，依据行业标准烟草及烟草制品感官评价方法（YC/T 138—1998）进行感官评吸质量评价，其中香气质、香气量、杂气、刺激性、劲头为10分，吃味为12分［5］。工业可用性分为好（A）、较好（B）、一般（C）、较差（D）4类；配方适配性分为一类（好）、二类（较好）、三类（一般）、四类（较差）、五类（差）。

1.4 数据分析

采用SPSS 19.0软件的邓肯多重检验法对数据差异显著性进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同能源烘烤对烤后烟叶外观质量的影响

由表1可知，T处理烤后烟叶外观质量颜色、叶片结构、身份、油分和色度均优于CK，但不同处理烤后烟叶成熟度均为成熟（8.0分），无明显差异。这表明T处理烤后烟叶外观质量相对较佳。

2.2 不同能源烘烤对烤后烟叶常规化学成分含量的影响 一般认为，优质烤烟总糖含量为18%～22%，烟碱含量为3.0%～3.5%，总氮含量为1.5%～3.5%；还原糖与总糖（两糖比）的比值在0～1，越大越好；还原糖与烟碱（糖碱比）的比值为6～10，越接近10越好。由表2可知，不同处理烤后烟叶总糖、总氮、蛋白质含量无显著差异，T处理烤后烟叶还原糖含量、糖碱比、两糖比均显著大于CK，而烟碱、淀粉含量显著小于CK。这表明T处理烤后烟叶化学成分协调性优于CK。

2.3 不同能源烘烤对烤后烟叶中性挥发性致香物质的影响

中性香气物质共检测到44种。其中，类胡萝卜素类降解产物20种，美拉德反应产物18种，类西柏烷类降解产物2种，苯丙氨酸裂解产物3种，新植二烯1种。

2.3.1 对类胡萝卜素类降解产物的影响。