挥发性香质分析在工序工艺质量评价中的应用

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1、5.挥发性香质分析在工序工艺质量评价中的应用牟定荣、王晓辉、谭国治（红塔烟草（集团）有限责任公司技术中心玉溪市红塔大道118号653100）摘要挥发性香质分析研究是在卷烟生产工序质量评价方法基础上，结合感官质量评价技术方法，系统比较分析制丝线在制品及成品经不同加工工艺处理后“类胡萝卜素、类西柏烷的降解，叶绿素转换以及Maillard反应”等多种途径形成的部分产物（挥发性香质）的变化趋势。研究结果表明：经处理后单工序（段）样品的叶绿素转化产物族、西柏烷类转化产物族以及类胡萝卜素转化产物族的含量并不是越高越好，其出现最高的点越早，在后续加工处理过

2、程中损失就越多，最终产品的这些有益挥发性香质的含量就越低，最终卷烟产品感官质量评价得分就越低，这与工序工艺质量评价结果一致。关键词挥发性香质；产香途径（Demole，Burton）；工序工艺质量评价卷烟生产工序工艺质量评价技术是国家局“制丝工艺技术水平分析及提高质量的技术集成研究推广”项目中的推广技术之一，其将感官质量评价方法首次应用于制丝工艺各主要工序控制，建立了较为系统和完善的卷烟生产工序质量评价技术方法；但在感官质量评价中很难统一评吸者对工艺评价的鉴评标准，常因为评吸人员之间的偏好差异，导致评价结果缺乏客观、真实。烟丝挥发性香质可通过主

3、流烟气蒸馏而直接进入烟气，对烟气质量形成直接影响。在特定配方叶组和香糖料配方稳定的基础上，系列检测结果表明不同的加工工艺处理条件影响最大，变化最明显的是烟丝挥发性香质。抓住烟丝挥发性香质在不同加工处理过程中的变化规律，应用现代烟草醇化理论和卷烟工艺学原理，建立一套烟丝挥发性香质变化的分析评价方法，是实现工序工艺质量评价结果量化、客观的关键所在，是进一步实现卷烟加工工艺原理理论化、加工工艺规范化和产品质量优化的基础。一、制丝过程中挥发性香质评价的理论基础和方法烟叶在整个加工醇化过程中产生并积累挥发性香质的途径肯定是多样性的，目前已鉴定确认并建立

4、理论依据的可概括为四种。四种途径均以不同的香气前体物质分步骤向香气产物连续转化，形成数百种香气物质。烟叶香气前体物质的含量是决定烟叶加工产香的重要基础，加工处理强度又转过来影响转化积累，决定香气物质形成的种类和含量，直接影响卷烟的香气表现特征。且加工过程中的多次加温、除杂处理都必然引起烟草醇化形成的挥发性香质损失，同时也会引起多种不良挥发物的排除，这是工序工艺质量评价不可忽视的重要因素。[1][2]上述四种烟叶在工艺处理过程中形成香气物质的途径遵循Demole原理，Burton原理和Maillard作用原理。其中Demole等的研究证实了烟叶

5、加工过程的两种产香途径，系列转化产生100多种香质。Burton等的研究证实了烟叶叶绿素向多种香质转化的途径。Amadori和Heyns的研究证实了还原糖和氨基酸向类黑素转化的Maillard途径，产生数十种香质。为简化系统解读的难度和复杂性，采用易检测到的不同途径相关成分为转化阶段标记物，反映比较转化积累情况。以每一转化途径的积累总值判断各途径类的香气量，具体解读的标记物和方法如下：1.Demole原理中的两类转化途径①类胡萝卜素降解途径：类胡萝卜素降解途径：类胡萝卜素β—紫罗兰酮＋巨豆三烯酮＋氧化异佛尔酮α—紫罗兰酮β—大马酮异佛尔酮β—

6、二氢大马酮类胡萝卜素向多种相关香质的系列转化，主要发生于陈化和制丝过程，也同样以制丝过程转化最快，这类转化形成的香质种类越多，香气的丰富度越好。β-紫罗兰酮、α-紫罗兰酮、异佛尔酮、氧化异佛尔酮、巨豆三烯酮、β-大马酮和β-二氢大马酮是该途径的标记性转化产物。转化产物较高的比较样品为优，优化香气表现点为香气丰满度优和香气协调性较优。②类西柏烷的降解途径：类西柏烷茄尼酮＋异丙基丁酸内酯＋茄尼醇降茄二酮西柏烷类在陈化过程和制丝线处理中的系列转化类似类胡萝卜素的系列转化。茄尼酮、降茄二酮、异丙基丁酸内酯为该途径转化产物的标记性物质。其中呋喃类（异丙

7、基丁酸内酯）易被制样时洗脱消失。该途径积累物测得值对工艺优化点的判断参照类胡萝卜素类的转化途径判断。2.Burton原理转化途径叶绿素叶绿醇（植醇）新植二烯＋植物呋喃理论上分析，叶绿素降解为植醇和新植二烯主要发生在调制期，由植醇向新植二烯、呋喃类化合物转化主要存在于陈化和制丝处理过程，以制丝处理过程最为迅速。新植二烯是重要的标记物，在制丝处理过程中植醇逐步向新植二烯和呋喃类化合物转化。评吸结果表明，新植二烯总量和呋喃类均较高有利于清香与焦香协调。3.Maillard原理转化途径还原糖+氨基酸阿马杜里海因中间物类黑素以吡咯、吡嗪类化合物形成量为

8、判断的比较度。但常因制样洗脱将类黑素全部洗除，很难检测到，在此次试验中未对此类转换途径产物进行评价。该类物质量与烤香、陈香和焦香强度呈正相关，也与余味改进呈正效果。