烟叶低氧环境醇化效果分析

摘要[目的]探索密封降氧对烟叶醇化后质量的影响。[方法]以常规醇化方式为对照（CK），运用新型气调法，设置1.5%～2.0%（T₁）和7.5%～8.0%（T₂）2个低氧处理，连续醇化750 d。研究不同醇化条件的醇化环境、醇化后烟叶高光谱特征以及烟叶的化学成分、中性致香物质以及感官质量差异。[结果]不同处理醇化环境温度差异不显著，而相对湿度与氧气浓度有较大差异;不同处理醇化后的烟叶在可见光区域的反射率差异较大，且CK处理的烟叶黄边位置与蓝边位置出现的波长位置长于T₁与T₂;低氧处理能够显著降低烟叶淀粉含量，提高总糖与还原糖的含量，且感官质量的得分表现为T₂>T₁>CK。[结论]通过低氧处理T2（7.5%～8%）可以显著提高烟叶的感官质量。

关键词烟叶;低氧醇化;醇化环境;高光谱;醇化质量

中图分类号TS41+1文献标识码A

文章编号0517-6611（2022）13-0189-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.13.050开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Analysis on Alcoholization Effect of Tobacco in Low Oxygen Environment

CHEN Shao-peng ZOU Yi ZENG Xian-li et al（1. China National Tobacco Corporation Chongqing Tobacco Company， Chongqing 400000; 2. China National Tobacco Corporation Chongqing Wanzhou Branch， Chongqing 404100）

Abstract[Objective]In order to explore the effect of sealed oxygen reduction on the quality of tobacco after aging. [Method]Compared with the conventional alcoholization method， the new modified atmosphere method was used to treat with 1.5%-2.0%（T₁） and 7.5%-8.0%（T₂） low oxygen for two years. The aging environment， hyperspectral characteristics， chemical composition， neutral aroma components and sensory quality of aged tobacco leaves under different aging conditions were studied. [Result]The results showed that there was no significant difference in temperature， but there was significant difference in relative humidity and oxygen concentration among different aging treatments; the reflectance of tobacco leaves aged by different treatments was different in visible light region， and the wavelength position of yellow edge and blue edge of tobacco leaves aged by CK was longer than that of T₁ and T₂; hypoxia treatment could significantly reduce the starch content of tobacco leaves and increase the total sugar content. The score of sensory quality was T₂ > T₁> CK. [Conclusion]T₂ （7.5%-8.0%） could significantly improve the sensory quality of tobacco leaves.

Key wordsTobacco;Low oxygen aging;Aging environment;Hyperspectral;Aging quality

烟叶作为一种农产品，是卷烟工业企业的主要原料。烤烟从打叶复烤后到卷烟使用，一般需经1.5～2.0年的仓储自然醇化[1-7]。近年来，受卷烟计划总量的控制，国内大多工业企业烟叶库存偏高，降库存成为烟叶工作的阶段性任务，而如何将库存中已过适宜醇化期的陈烟延续储存，且能达到提质安全具有较强的现实意义。前人研究表明[8-15]，新烟储存能改善其外观和内在质量，颜克亮等[16]采用“三段式”分切醇化的方法研究烟叶醇化品质的差异，结果表明，叶中部糖含量最高，同时总氮及叶绿素含量最低，而叶基部致香成分相对较高，总体评价结果为叶中>叶尖>叶基。邓羽翔等[17]通过建立神经网络模型的方法对烤烟醇化过程中的感官质量进行模拟，所建立的模型应用于预测烟叶醇化感官质量性能较好，均方误差最大值较小;夏炳乐等[18]通过使用生物酶制剂加速了烤烟总糖、总氮、烟碱和总挥发碱含量的降解，同时香味物质总量增加，感官质量明显提高，醇化时间缩短。由于人工醇化对烟叶品质提升效果更好，可以根据原料库存情况和品质需求采用合适的醇化方式和醇化时间，有利于卷烟企业提高烟叶质量，节约企业成本[6]，也因此越来越受到各卷烟工业的青睐。人工醇化的主要方式是通过控制醇化环境而实现，然而目前有关烤烟低氧醇化技术的研究尚鲜见报道。笔者以醇化2.5年以上的烟叶为研究对象，采用不同密封降氧措施，研究醇化过程中醇化环境的差异，以及醇化结束后烤烟高光谱特征、化学成分、中性致香物质以及感官品质差异，探究其对醇化末期烟叶的延续存放及提质效果，以期为后期工业储存养护提供理论依据。

1材料与方法

1.1试验材料试验于2016年6月至2019年10月在山东复烤有限公司诸城复烤厂成品仓库进行，当地属暖温带大陆性季风区半湿润气候，仓库内年均温度16.84 ℃，相对湿度57.13%。供试材料为2013年河南三门峡烟云87C3F等级烤烟。试验设以下仓储处理：即T1，氧气浓度1.5%～2.0%;T2，氧气浓度7.5%～8.0%;CK，常规方法仓储处理。各处理垛位烟叶均为215箱，长×宽×高=16.0 m×3.0 m×2.9 m，各处理设3次重复。醇化750 d后，按照同位置分别取样，用于高光谱特征、常规化学成分、致香物质和感官品质的测定。

1.2试验方法温、湿度采用T20互联网温湿度记录仪进行每日记录;氧气含量采用手持式泵吸氧气检测仪（型号：uSafe 3000-O2）进行周期检测。烤烟的高光特征采用GaiaField型便携式高光谱系统（四川双利合谱科技有限公司）进行测定;烤烟化学成分中淀粉含量采用酸水解法测定，烟碱含量采用紫外分光光度法测定，总糖含量采用恩酮比色法测定，还原糖含量采用DNS显色法测定，总氮含量采用过氧化氢-硫酸消化法测定，钾含量采用火焰光度法测定，氯含量采用流动分析仪法测定;中性香味物质提取及定性定量分析采用HP5890-5972气质连用仪进行测定;感官质量由上烟集团技术中心北京工作站评吸专业人员进行评价。评吸质量打分采用100分制：香气质（15分）、香气量（15分）、杂气（10分）、浓度（10分）、刺激性（10分）、余味（15分）、浓劲协调（15分）、燃烧性（10分）。

1.3数据处理数据采用Orgin 2018和SPSS 21.0软件进行统计分析。

2结果与分析

2.1不同处理烟叶醇化环境差异

2.1.1温度差异。由图1可知，随着醇化时间的延长，不同处理烟叶温度呈波浪形变化，且各处理间基本无差异。峰值均出现在每年8月初，谷值出现在每年1月初，由此可知储烟仓库的温度受外界大气温度的影响较大。

2.1.2相对湿度差异。由图2可知，不同醇化方式烟叶的相对湿度大体呈现波浪形变化，不同醇化方式烟叶的相对湿度有不同程度的差异，其中T₁、T₂处理间差异较小，但二者与CK之间有较大差异。CK处理的相对湿度峰值出现在每年7月，谷值出现在每年3月;T₁与T₂处理的相对湿度峰值出现在每年12月，谷值出现在每年5月;且醇化过程中T₁与T₂处理的相对湿度的峰值与谷值的差值小于CK，可知通过低氧醇化可以保障烟叶相对湿度的稳定性，且能推迟相对湿度谷值与峰值出现的时间。

2.1.3氧气浓度差异。由图3可知，各处理的氧气浓度基本保持在一定范围内，但与2个低氧处理相比CK在不同月份的波动频率较高;T₁在整个醇化过程基本保持在2.0%左右的含氧量水平，T₂在一定时间有较高频率的波动，其余月份基本保持在8.4%以下。由此可知，T₁处理能够有效保持烟叶间氧气浓度的稳定性，为烟叶醇化过程提供恒定的氧环境。

2.2不同处理烤烟高光谱特征由图4可知，经过不同低氧醇化处理后，烟叶的高光谱反射率在可见光（400～750 nm）范围内具有较大差异，尤其是CK的高光谱反射率明显高于2个处理;由高光谱反射率一阶导数可知，CK的蓝边位置（波长490～530 nm一阶导数光谱最大值）出现在505 nm，T₁与T₂处理的蓝边位置出现在510 nm;CK的黄边位置（波长560～640 nm一阶导数光谱最大值）出现在562 nm，T₁与T₂处理的黄边位置出现在567 nm;3个处理的红边位置（波长680～760 nm内一阶导数光谱最大值）均出现在683 nm，可知低氧处理可以在一定程度上改变烟叶的高光谱特征。

2.3不同醇化条件烟叶质量

2.3.1化学成分。由表1可知，与CK相比，经过低氧醇化可以显著降低淀粉含量，可以显著提高还原糖与总糖的含量，尤其是T₂处理有大幅度提升，可在一定程度上提高烟叶的柔韧性，增加出丝率与吃味;经过低氧醇化，烟叶的烟碱含量显著降低，可知经过低氧醇化可以降低烟叶的劲头，使得烟叶的吃味更加醇和;与CK相比，T₂处理的总氮与K含量显著升高;不同醇化处理间烟叶的Cl含量差异显著，但含量均低于0.50%，因此经过醇化烟叶的燃烧性均较好。经过不同方式的醇化，烟叶的化学成分有不同程度的差异，尤其是T₂处理能够显著降低烟叶的淀粉含量，说明在一定程度上能够降低烟叶的刺激性，提高烟叶的吃味。

2.3.2中性致香物质。由表2可知，经过低氧醇化，烟叶的棕色化反应产物类、苯丙氨酸类及新植二烯的含量显著高于CK，但不同处理间类西柏烷类含量差异不显著，T₁处理的类胡萝卜素类含量显著高于CK，但T₂处理与CK无显著差异;除类西柏烷类低于CK和T₂处理的类胡萝卜素含量与CK差异不显著外，低氧处理烟叶的中性致香物质含量显著高于CK。可知低氧醇化可以在一定程度上提高烟叶的中性致香物质，进而改善烟制品的香气质，提高香气量。

2.3.3感官质量。 由表3可知，不同醇化处理烟叶的香气质得分以T₂最高，且各处理间差异显著;T₂处理的香气量得分显著高于T₁处理与CK，但T₁处理与CK间无显著差异;杂气得分以T₂处理最高，且各处理间差异显著，表明经过一定浓度的低氧处理可以降低烟叶的杂气;烟气浓度得分方面，T₁与T₂处理显著高于CK;T₁处理的刺激性得分显著高于T₂处理，T₂处理与CK无显著性差异;余味得分以T₂处理最高，CK最低，且各处理间差异显著;浓劲协调与燃烧性得分各处理间差异不显著。烟叶经过不同处理其感官质量总分具有不同程度的差异，其中以T₂处理得分最高，T₁次之，CK最低，且T₁与T₂处理的总分显著高于CK，可知采用低氧醇化可以在一定程度上提高烟叶的感官质量，进而提高烟叶的经济价值。