装箱密度对陈化片烟化学成分及感官质量的影响
作者： 王玉真 王发勇 刘继辉 高占勇 李思源 杨佳东 苏丽 余森申 华一崑
摘要 ［目的］探索不同等级烟叶自然陈化较适宜的装箱密度，为进一步提升卷烟品牌核心原料的片烟陈化质量提供技术支撑。［方法］选择红大B2F、C3F和X2F复烤片烟作为试验材料，每种复烤片烟的装箱密度均设置4个梯度，分别为180、190、200和210 kg/箱（0.514 m3）。装箱后的片烟放置在相同的仓储环境下自然陈化600 d后，分析不同装箱密度对陈化片烟致香物质、纤维素、木质素、果胶质、质体色素含量及感官质量的影响。［结果］同一烟叶原料的复烤片烟采用不同的装箱密度自然陈化2年后，部分化学成分含量及感官质量出现了较大差异。综合比较不同装箱密度陈化片烟致香物质、纤维素、木质素、果胶质、质体色素含量及感官质量的差异性可知，B2F、C3F和X2F复烤片烟较适宜的装箱密度分别为200、180和190 kg/箱。［结论］复烤片烟的装箱密度对其陈化效果产生了较大影响，且不同等级的复烤片烟适宜采用不同的装箱密度进行陈化。
关键词 装箱密度；陈化片烟；化学成分；感官质量
中图分类号 TS 44+4 文献标识码 A
文章编号 0517-6611（2024）24-0150-04
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.24.033
开放科学（资源服务）标识码（OSID）：
Effects of Packing Density on Chemical Components and Sensory Quality of Aged Tobacco Strips
WANG Yu-zhen，WANG Fa-yong，LIU Ji-hui et al
（Hongyun Honghe Tobacco （Group） Co.，Ltd.，Kunming，Yunnan 650231）
Abstract ［Objective］In order to provide technical support for further improving the aging quality of core tobacco raw materials，the suitable packing densities for natural aging of different grades of tobacco leaves were explored.［Method］Hongda B2F，C3F and X2F redried strips were selected as test materials，and the packing density of each redried strips was set with 4 gradients，namely 180，190，200 and 210 kg/carton （0.514 m3）.The effects of different packing densities on the contents of aroma components，cellulose，lignin，pectin，plastid pigment and sensory quality of aged strips were analyzed after the above redried strips were aged for 600 d under the same storage environment.［Result］The contents of some chemical components and sensory quality showed great differences after the same redried strips were naturally aged for 2 years with different packing densities.Comprehensively compare the differences of aroma components，cellulose，lignin，pectin，plastid pigments and sensory quality of aged strips with different packing densities，the suitable packing density of B2F，C3F and X2F redried strips was 200，180 and 190 kg/carton respectively.［Conclusion］The packing density of redried strips had a great impact on its aging effect，and different packing densities were suitable for aging of different grades of redried strips.
Key words Packing density;Aged strips;Chemical component;Sensory quality
片烟陈化又称自然发酵，是指将复烤后的片烟打包装箱后在适宜的环境中存放一定时间，使其在自然条件下随季节变化发生缓慢的物理化学变化，以改善和提高烟叶的感官质量，满足卷烟产品配方设计要求［1］。片烟陈化对于提升其感官品质至关重要，因此前人围绕复烤片烟陈化过程相继开展了化学成分［2-5］、色度［6］及微生物群落结构［7-8］的变化研究。同时，也先后开展了包装材料［9］、温湿度［10-12］、氧含量［13-14］、仓贮环境［15-16］、复烤模式［17］及装箱方式［18］等因素对复烤片烟陈化质量的影响研究。此外，杜倩等［19］研究了装箱密度对陈化片烟常规化学成分含量的影响。由前人的研究结果可知［6］，复烤片烟在陈化过程中，还会发生一系列大分子潜香物质不断降解和小分子致香物质不断生成的化学反应，进而使烟叶的香气质和香气量得到改善。然而截至目前，关于装箱密度对陈化片烟潜香物质及小分子致香物质含量的影响研究尚鲜见报道。选择3种不同等级的复烤片烟作为研究对象，分别设置4个不同的装箱密度对复烤后的片烟进行打包装箱，放置在相同的仓储环境中自然陈化一段时间后，取样检测并分析不同装箱密度对陈化片烟致香物质、纤维素、木质素、果胶质、质体色素含量及感官质量的影响，旨在为不同等级烟叶原料陈化前设置适宜的装箱密度提供参考。
1 材料与方法
1.1 材料
2018年云南省昆明市石林乡石林站红花大金元（以下简称“红大”）B2F、C3F、X2F 3个单等级烟叶的复烤片烟。烟叶原料经专业分级人员鉴定，等级合格率均超过99%。
1.2 方法
1.2.1 试验设计。每种复烤片烟的装箱密度均设置4个梯度，分别为180、190、200和210 kg/箱。包装复烤片烟纸箱内尺寸的长、宽、高分别为1 092、658、715 mm，纸箱的内体积约为0.514 m3。每种复烤片烟的每个密度梯度装3箱，装箱后的复烤片烟放置在昆明卷烟厂仓储车间进行自然陈化，陈化时间为2019年3月至2021年3月。
1.2.2 陈化片烟取样。按照预定的陈化时间对片烟样品进行取样检测。从每箱陈化片烟内部5个不同位置共取样约1 kg，充分混匀后作为待检样品，50%用于化学成分测定，50%用于感官质量评吸。
1.2.3 化学成分测定。参照文献［20］中的方法利用气相色谱/质谱联用仪（6890N/5975N）测定试验样品的挥发性致香物质含量；按照标准［21］方法，利用FT122半自动纤维素分析仪测定样品的纤维素和木质素含量；参照文献［22］中的方法利用AA3连续流动分析仪测定样品的果胶质含量；按照标准［23］方法，利用1260高效液相色谱仪测定样品的质体色素（潜香物质）含量。
1.2.4 感官质量评吸。按照文献［24］中的方法制作感官评吸样品。按照国标［25］方法对试验样品进行感官评吸，评吸指标包括香气质、香气量、杂气、浓度、劲头、刺激性、甜感和余味，由5名经验丰富的评吸人员进行评吸，每个评吸指标均采用9分制打分并计算总分。
1.3 数据处理与分析
利用IBM SPSS Statistics 19.0统计分析软件对试验数据进行方差分析。
2 结果与分析
2.1 不同装箱密度陈化片烟致香物质差异性
对每个试验样品测定出的44种致香物质按官能团分类汇总，结果见表1。由表1可知，醇类致香物质11种，醛类致香物质10种，烯类致香物质1种，酮类致香物质20种，酯类致香物质2种。
由表2可知，不同装箱密度对同一烟叶原料陈化片烟的致香物质含量产生了较大影响。随着复烤片烟装箱密度的增大，红大B2F、X2F陈化片烟的致香物质含量呈先升高后降低的趋势，红大C3F陈化片烟的大多致香物质含量总体呈逐渐降低的变化趋势。按照该试验设计的片烟陈化时间，红大B2F、C3F和X2F复烤片烟的装箱密度分别为200、180和190 kg/箱时致香物质总体含量相对较高。
2.2 不同装箱密度陈化片烟纤维素、木质素、果胶质及质体色素差异性
由表3可知，对于红大B2F烟叶，不同装箱密度对陈化片烟的纤维素和果胶质含量影响较小，对木质素和质体色素含量的影响较大，当装箱密度为200 kg/箱时，木质素和质体色素的含量最低。对于红大C3F烟叶，不同装箱密度对陈化片烟的纤维素、木质素、果胶质和质体色素含量均产生了一定影响，当装箱密度为180 kg/箱时，木质素、果胶质、叶黄素和β-胡萝卜素的含量均为最低。对于红大X2F烟叶，不同装箱密度对陈化片烟的纤维素和木质素含量影响较小，对果胶质和质体色素含量的影响较大，当装箱密度为190 kg/箱时，果胶质和质体色素的含量最低。
2.3 不同装箱密度陈化片烟感官质量差异性
由表4可知，不同装箱密度对同一烟叶原料陈化片烟的感官质量也产生了较大影响。对于红大B2F烟叶，装箱密度为190 和200 kg/箱时感官质量得分较高，180 kg/箱时感官质量得分最低。对于红大C3F烟叶，装箱密度为180 和210 kg/箱时感官质量得分较高，200 kg/箱时感官质量得分最低。对于红大X2F烟叶，装箱密度为190 kg/箱时感官质量得分较高，210 kg/箱时感官质量得分最低。
3 讨论
目前，关于烟叶陈化的机制有4种不同的学说［26］：一是纯化学变化理论，认为烟叶中所含的无机催化剂与空气中的氧进行的催化作用是促使烟叶发酵的主要原因；二是微生物理论，该理论认为烟叶陈化是一个类似于由多种微生物综合作用引起的食品发酵的过程；三是酶理论，该理论认为烟叶陈化过程是一个由氧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶等多种酶共同参与的酶促反应过程，在酶的催化作用下，烟叶中某些大分子潜香物质分解转化为小分子的致香物质；四是自由基陈化理论，该理论认为烟叶含有的自由基会引起大分子物质的分解和小分子物质的形成。虽然目前关于烟叶陈化的机制尚无定论，但有些问题是比较肯定的，即烟叶陈化过程主要是氧化反应，主要特征是消耗氧气，释放出二氧化碳和热量［27］。
该研究将不同重量的复烤片烟打包装入相同体积的纸箱内，从而产生了不同的片烟装箱密度，使得相同体积纸箱内片烟的紧实或松散程度存在差异，最终导致这些具备不同装箱密度的片烟与空气中氧气的接触程度不同。装箱密度越大，片烟被压得越紧实，接触的氧气量越少；反之，接触的氧气量越多。结合上述烟叶陈化理论可知，片烟的装箱密度会直接影响其在自然陈化过程中的氧化反应程度，最终对片烟的陈化效果产生影响。该研究结果显示，不同装箱密度的片烟在自然陈化一定时间后，部分化学成分的含量确实产生了较大差异，说明该研究结果符合烟叶的陈化理论。根据不同装箱密度陈化片烟的致香物质含量及质体色素、纤维素、木质素、果胶质的降解程度可知，红大B2F、C3F和X2F复烤片烟较适宜的装箱密度分别为200、180和190 kg/箱，说明不同的烟叶原料由于其自身理化特性的不同而适宜采用不同的装箱密度进行陈化。由此也表明，复烤片烟在陈化过程中不是氧含量越高越好，也不是越低越好，而是不同的烟叶原料在陈化过程中都有一个较适宜的氧含量区间，使其陈化效果达到最优，这与杜倩等［19］的研究结果一致。