中式卷烟香味的系统研究
上海爱普香料公司 杜 毅 陈 洪
摘要:本文用系统论的方法研究中式卷烟的香味物质,提出将香味物质这个大系统,模块式的分解为:挥发性香味成分体系、生物链体系、酸碱平衡体系、产品风格体系等四个子系统。对每个子系统分别进行了描述以及定性的评价,为采用计算机模式辨认技术提供了量化依据。根据以上分析,作者提出了振兴中国烟草工业的四点建议:加强品牌市场研究;加强卷烟配方技术研究;加强烟草成分研究;建立烟草数据库。中式卷烟研究的重点是卷烟的香味系统。
Abstract: The tobacco flavor system is analyzed into four subsystems, i.e. volatile flavor subsystem, bio-chain subsystem, acid-base balance subsystem and product style subsystem through studying the flavor by systematic theory methodology in the paper. A qualitative valuation and description for each subsystem have been done as well. Four proposals how to develop Chinese tobacco industry are given, they are the hard study on tobacco marketing; on tobacco recipes; on chemical compositions in tobacco leaves and on data-base setting up. The key point among the four is to study the flavor system in Chinese cigarettes.
一、综述
2003年,国家烟草专卖局明确提出中国卷烟科技发展的方向:以市场为导向,保持和发展中国卷烟的特色,大力发展中式卷烟。同时,以文件的形式发布了《中国卷烟科技发展纲要》。根据国家烟草专卖局提出的概念(1):
中式卷烟是指能够满足中国广大卷烟消费者需求、具有独特香气风格和口味特征、拥有自主核心技术的卷烟。
中式卷烟具有五大特征:
第一,能够持续满足卷烟消费者需求。
第二,具有独特的香气风格和口味特征。
第三,拥有自主核心技术。
第四,中式卷烟包括中式烤烟型卷烟和中式混合型卷烟。
第五,中式卷烟是一个抽象概念,是一个宽泛的范畴,是所有中国卷烟的统称。中式卷烟的品牌创意即充分蕴含了深厚中国民族文化的精髓,又能融合和吸纳世界优秀文化的精华。
中式烤烟型卷烟的总体风格与英式烤烟型相比有较大的差异,与美式混合型相比差异更大。这种本质特点上的区别导致这三种卷烟的相互替代具有一定的难度。
从卷烟安全性的角度看,中式烤烟型卷烟也有自己的优势和发展空间。随着降焦减害技术研究的不断深入,国内近年来在卷烟安全性研究方面取得了重大进展。
通过对烤烟型卷烟与混合型卷烟烟气中主要有害成分测试比较(2),混合型卷烟烟气中烟草特有N亚硝胺含量要比烤烟型卷烟烟气中高出数倍;通过对白肋烟、晒烟、烤烟和香料烟的初步Ames(细菌突变实验)试验发现,白肋烟的致突变性要高于烤烟。这些研究结果表明烤烟型卷烟的危害性在某些方面要低于混合型卷烟。
研究表明,与国外烤烟相比,我国烤烟烟叶TSNAs含量明显较低(3),具有较高的安全性。(见图1)

研究也表明,我国烤烟烟叶、烤烟型卷烟和混合型卷烟TSNAs含量均显著低于国外水平(3)。(见图2)

由上述数据的比较可知,中式烤烟型卷烟的危害性低于国外各类卷烟。发展中式烤烟型卷烟还要注意把握“高香气、低焦油、低危害”的产品开发原则,既保持烤烟型卷烟原有的香味,又创新地发展中式卷烟的口味特征,形成我国具有自主知识产权的卷烟,这就是发展中式卷烟的基础目标。
国际上的卷烟发展始终围绕着低焦油混合型在发展,为什么中国的消费者至今始终未能接受这样的香味风格呢?卷烟作为一种嗜好消费品,与烟草的品种、产地、吸食方式、传统习惯有不可分割的联系
卷烟香味研究的技术发展战略,就是应该将卷烟需求的发展与社会文化的发展紧密的联系在一起;将卷烟香味的发展与目标市场的消费能力及生活追求紧密的联系在一起。究竟用怎样的风格才能体现品牌呢?那就是卷烟的香气和吸味。
然而,烟草的香味是由几千种成分,经过复杂而巧妙的组合形成的,不仅涉及科学,而且具有艺术发挥的内涵。因此,要正确把握中式卷烟的内涵,提升中式卷烟的品质,仍有大量的工作要完成。
综上所述,卷烟香味的综合性研究,是一项非常复杂的工作,但已经成为中国卷烟发展的迫切需要,我们需要通过几个体系的综合研究来解决卷烟香味的系统问题。
二、卷烟的香味
烟草的香味物质是在种植、调制和加工、燃吸过程中产生的,每个过程又都发生了复杂的生物化学和化学变化。卷烟的精彩来自于烟草,烟草的精彩来自于香味的组合。
1、四种经典的卷烟类型(4)
英式烤烟型卷烟、美式混合型卷烟、深色晾烟型卷烟和香料型卷烟。
●英式烤烟型卷烟是从英国发展起来的。受英帝国殖民影响的国家和地区很广,都发展成英式烤烟型卷烟。
●美式混合型卷烟是以美国为主,于二次世界大战后随着美国军事和经济的扩展才发展起来的。
●深色晾烟型卷烟是以法国为主发展起来的。法国过去殖民地也很多,在法国势力范围内消费者都吸食此类卷烟。
●香料型卷烟的流行与荷兰、西班牙等国的殖民影响有关,范围也较宽,在中东地区、东欧、南美洲都被吸烟者普遍吸食。
2、各类型卷烟的区别及香味风格特征
我们把四类卷烟的主要原料、加工特点、香味特征及代表品牌总结于表1:
表1:各类卷烟的特点对比
卷烟类型
主要原料
加工特点
香味特征
代表品牌
英式烤烟型卷烟
烤烟
突出优质烤烟的香气,轻加香、轻加料。
英式烤烟型卷烟香气优雅,喉部冲击力小,讲究入喉醇和,余味舒适。
“三五”
美式混合型卷烟
烤烟、白肋烟和香料烟及马里兰晾烟
重加料、重加香,使用特殊的烘焙工艺
香味沉厚、丰富,感官上的特点是:对喉部有一定的冲击感,口腔和鼻腔均有香味感受,香味浓郁,口感丰满厚实,余味舒适。
“万宝路”
深色晾烟型卷烟
以法国及南美所产的深色晾晒烟及雪茄烟叶
烟叶经堆积发酵、加工过程,经一种高温烘焙处理。
晒烟及雪茄烟等混合香气,香气飘逸、浓烈,冲击力较大、刺激性较强,讲究生理满足感。
“GAVLOISE”
“GITANE”
香料型卷烟
中东地带所产的香料烟,掺配晾晒烟。
香料烟在加工过程中不抽梗,不用较高的温度,以保持其特殊香气不受损失。
香气芬芳、飘逸,香味和顺、丰富。
“福禄加”
3、中国卷烟的特点
中国的卷烟和烤烟生产以英式烤烟为主,重颜色,轻成熟度。
中国卷烟类型区别于英式烤烟型卷烟。在保持原有风格的前提下,配方中不但掺入了美国烤烟,并且形成了云南、贵州、福建、河南、山东等不同香味风格的产烟区,具有独特的烤烟香味品质。
但我国主要产烟区的自然条件不同,所产烟叶的香味风格有一定的差别,其化学成分也不尽相同,形成了一些各自的风格特征。
我国烤烟的香味风格,主要划分为清香型、浓香型、中间香型。
●清香型卷烟香气飘逸,幽雅而愉快,香味丰富,而不浓郁;
●浓香型指香味沉厚,丰满而优美,多而芬芳,厚而留长;
●中间香型则介于清香型和浓香型之间。
根据这样的划分和各产烟区的发展,形成了中国卷烟产品的三个重要大类:(见表2)
表2:主要中国卷烟的特点对比
地区
烟叶特点
香味特征
代表品牌
西南地区
云南烟
清香、香气丰满,口腔甜润,刺激性稍强。
以“红塔山”、“石林”和“云烟”、“红河”为代表。
华东地区
高档卷烟以津巴布韦、巴西烟叶为主调
有质感,协调的浓香风格。香气浓郁清新、丰满;烟气浓度适中,略有外加香。
以“中华”、“利群”、“大红鹰”为代表。
中南地区
偏浓的中间香型
卷烟吸食口味综合指标较好,烟香的透发性稍差。
以“白沙”、“芙蓉王”为代表。
我国幅员辽阔,喜好不尽相同,我们要充分认识卷烟吸食口味的复杂化和多元化。要有不同的产品供应,来满足人们的不同需要。作为一种嗜好品,我国卷烟消费的口味发展也有一些共同点,我们认为柔和化、芳香化、纯净化正在逐渐成为近几年中国卷烟产品香味发展的主要方向。
●柔和化:人们已经从以往吸烟逃避现实(刺激、满足),逐渐转向生活享受(优雅、休闲、个性化)的追求。烟味、烟劲的柔和,体现了吸烟群体生活质量的提高;柔和、细腻也体现了中华民族的文化精髓。
●芳香化:芬芳、高雅、馥郁多韵。芳香化是满足香味个性化的最好体现,也是产品风格特征的体现,中式卷烟的风格特征就是要通过这种芳香化加以体现。
●纯净化:主要体现在卷烟的香气和余味的纯净。生活质量的提高,意味着品味质量的提高。饮食文化的发展,使纯净成为生活品位的追求,也成为卷烟香味发展的必然趋势。
有了柔和化、芳香化、纯净化,我们还应考虑卷烟的生理特性。卷烟毕竟有其特有的消费群体,有其特有的生理感受功能。因此卷烟设计中应特别注重香气、香味、生理强度三者之间的平衡。
综上所述,卷烟的香味代表了风格特征,与人们的生活紧密相关,但是,目前尚没有形成具有实用价值的,可以用来全面控制各类卷烟香味特征的方法。
针对如此复杂的体系,我们采用模块分解研究的方法予以处理,可以考虑将烟草香味这个大系统分为几个小模块进行分别处理:
(1)挥发性香味成分体系(描述烟叶和卷烟的香味表现)
(2)生物链体系(卷烟香味的形成机理及香味前驱体研究)
(3)酸碱平衡体系(卷烟烟气的细腻度、丰满度和刺激性的描述)
(4)产品风格体系(产品风格特征和标准化)
(5)模式辨认(进行烟草香味系统研究、比较的理想工具)
通过上述五个体系研究,综合组成完整的卷烟香味表达,最后通过计算机的模式辨认(Pattern Recognition)给出结果,指导产品开发和产品质量控制。
下面我们进行较为详实的论述。
三、卷烟香味的研究体系
1、挥发性香味成分体系
烟草的香味是由多种成分复杂而微妙的组合形成的。
目前烟草中发现的化合物己达5868种(5),烟叶中含有的化合物总数为3044种,烟气中含有的化合物总数为3996种,烟叶和烟气中共同含有的化合物总数为1172种。这些成分可能仅仅是烟草化学成分中的一部分,现已在精密检测中发现有3万多种(6)信号。
烟草所含有的挥发性香味成分的萜烯类前驱体大致可分为三类(7):
(1)西柏烯类(Cembranoids)
(2)岩蔷薇类(Labdaniods)
(3)胡萝卜类(Carotenoids)
通过对烟草精油的研究显示出下列结果(8)(9)(10)(11)(12):
烤烟的挥发性香味成分含有346种化合物;
白肋烟的挥发性香味成分含有309种化合物;
香料烟的酸性挥发性香味成分含有118种化合物。
这些化合物在卷烟中的平衡就形成了我们所燃吸卷烟的香味。
根据日本的研究报道(8):可以利用主要的挥发性成分分析以及分段分析(SDA),以顶空挥发物作为陈化效果和烟气质量的衡量指示剂。结果表明,挥发物如:糠醇、苯甲醇、茄酮的相对比例可大体判断烟叶的陈化作用。
为了更好地了解烟叶挥发性香味成分与卷烟香味之间的对应关系,我们对烟叶挥发性成分的进行了全面分析。探讨各种成分的香味特点,寻找出一些规律,以配合烟草行业的卷烟设计过程。
根据各类文献报道(13)(14),我们进行了试验对比,最后选定使用双溶剂同时蒸馏提取法,提取挥发性香味成分;经过分离、浓缩,采用气相色谱-质谱联用仪进行定性分析,气相色谱仪进行定量分析。
为了有效的理解成分和卷烟香味的关系,我们将烟叶挥发性香味成分的整个气相色谱图,按保留时间分为三段,分别进行香味评价。
第一段:低沸点的酸类、酯类、醛类、醇类以及呋喃类和糠醛类。
通过评价这一系列化合物,可以对烟叶的醇和度、香气的丰富程度、透发性、鼻腔刺激性等进行描述。
甲酸--戊酸:香气足的烟叶含量较高;己酸--高碳酸:香气足的烟叶含量较低;低沸点的醛类和烯醛类化合物:产生鼻腔刺激性。烤烟的烘烤处理有相当多的糖类热解产物,产生焦糖香味,其主要标志为呋喃类化合物的含量(15)。
第二段:主要可以描述烟香味的满足感、冲劲和陈化烟的甜香韵。
在这些化合物中:降茄二酮、尼古丁的含量与烟香味的满足感成正相关关系。茄酮、大柱三烯酮、二氢猕猴桃内酯等影响烟香味的底韵。突厥酮和突厥烯酮及其衍生物、紫罗兰酮及其衍生物等影响陈化烟叶的甜香韵。
第三段:反映出烟叶的陈化时间和余味情况。
主要成分为:高碳脂肪酸及其酯类、新植二烯、高级烷烃类、还有许多脂蜡类物质和高碳萜烯类化合物的氧化产物。
脂肪酸(高级与低级)C18/C3的比例,在调制及以后都减少;高级脂肪酸及其酯类的含量反映出烟叶的陈化程度;陈化过程淀粉含量减少,糖和羰基化合物含量增加,挥发性总羰基化合物在醇化好的烟叶中最多;高级烷烃、脂蜡类物质的含量直接影响卷烟的余味。
从上述的挥发性香味成分分段讨论,可以得出烟叶的香气、吸味、满足感、余味等品质的全貌,评价其使用价值,并且进一步地指导我们的卷烟配方设计和卷烟的加香加料设计,了解各地区烟叶的香味特点。同样,在我们卷烟工艺的改进中,挥发性香味成分的分析也可以验证工艺改进的效果。
2、生物链体系
烟草是一种应用最为广泛的经济作物。在其生长过程、调制过程、卷烟制造过程的每一步,都始终贯穿着生物化学的变化。涉及植物生长中,新陈代谢、香味物质的积累和消耗、能量代谢;涉及调制过程的物质转换,发酵过程细胞和酶的活性变化;涉及陈化过程酶作用下物质的均衡,杂气、刺激性的减少;涉及烟叶的细胞韧性、细胞组成、加工特性等,几乎涵盖了生命过程的所有领域。
研究卷烟香味,必须研究香味的生成机理,研究产生香味的前驱体组成,研究香味生成的过程。因此,烟草生物化学的研究是烟草基础研究的必然。
生物技术(Biotechnology)是研究生物有机体(从微生物、植物直至高等动物),或其组成部分(器官、组织、细胞等)发展的一种科学技术体系。
在这个系统中,酶的影响因素尤为重要。酶是生物体内的一种具有新陈代谢催化剂作用的特殊蛋白质。它们可催化某个反应而自身却不参与反应,具备效率高、条件温和、产物污染小、能耗低以及反应易于控制等优点。
细胞是生物体的基本结构单位和功能单位。
碳水化合物(单糖、二糖、多糖、淀粉、纤维素)、含氮化合物(蛋白质、氨基酸、生物碱、尼古丁等)、有机酸、脂肪酸及其衍生物、挥发性酸、非挥发性酸、色素类、生香成分(酮、酯)等其他各种化合物的产生机理都与生命链的新陈代谢过程紧密相关。
烟草的生物化学变化是循环连续的。几百种烟草自带酶组成了烟草生物子系统Ⅰ;几十种微生物的代谢组成的烟草生物子系统Ⅱ;此外还有环境系统Ⅲ(氧气、温度、湿度等)的影响。
各子系统不是孤立存在的,它们之间相互依赖,相互关联,相互影响,共同实现大系统的变化和协调。子系统Ⅰ的各种化学成分是子系统Ⅱ的作用对象,同时也是子系统Ⅱ的结果,另一方面,子系统Ⅱ又是进化到新子系统的原因。子系统Ⅲ对子系统Ⅰ变化的制约或对子系统Ⅰ和子系统Ⅱ的进化起一种加速作用,相互补充,相互辅佐,相互依存,组成了生命循环过程,形成了一种天然协调的作用机制和依存关系。对于烟草香味而言,最终是实现一个完美的系统,即使卷烟的吸食品质达到最佳状态。
从卷烟的生产工艺来看,新调制的烟叶是不适合使用的。因为这种烟叶烟气粗糙、刺激,只有经过发酵和陈化过程后,烟叶才具有醇和芬芳的烟香。
Demole等在研究烤烟香味成分时检测到两种双环突厥酮(16),可能是烟叶陈化阶段由β-突厥酮转化生成。
烟叶陈化时会放出少量的二氧化碳、乙酸、甲酸、及氨气。其过程是酶促化学变化过程,约有50%的蛋白质水解为氨基酸(15),经氧化脱氨形成氨气。另外是糖类和氨基化合物之间的反应而形成类黑素和二氧化碳。
还有许多有关烟草陈化过程中香味物质发生变化的研究报告,所有这些研究都证明:陈化过程是一个香味物质发生变化的过程,这些过程是生物化学变化的结果。
Darkis和Hackney指出(17):提高温度和湿度即可把一般需要8~18个月以上的陈化时间缩短为2个月,并获得与烟叶自然陈化相类似的变化。
综上所述,烟叶陈化过程中香味物质发生的变化,都按照一定的规律在进行。烟叶中的变化成分的规律有下列这些:氮化合物、碳水化合物、蛋白质、氨基酸和不饱和脂肪酸含量的下降;羰基化合物、类胡萝卜素和氧化降解产物及其糖甙等物质含量的增加;大分子化合物转换为小分子化合物。这些变化都可能通过生物技术予以加速。
我们通过对烟草香味物质的生成机理研究,了解各类香味前驱体的作用,分析其含量,采用多种生物方法加速其香味成分的转化,从而达到香味改善和香味稳定的效果。
我们通过对烟草陈化过程的机理研究,推出了烟草“促进因子”,并申请了国家专利。下面我们对这个研究作一个简要的总结。
“促进因子”研究概述:
因子是物质发生某一变化的主要影响因素。
因子可以是单一物质,也可以是多种物质。但其主要作用是催化、协调原有的循环体系,并不是创造一种新的生物循环过程。
我们的“促进因子”,是在研究烟草的生物变化因素,针对影响烟草香味品质的机理,在不损害烟草原有成分协调的基础上,进行筛选并获得的生物促进剂。
“促进因子”的作用:促进烟草香味前驱体生成优质烤烟香味成分的过程;激发、再生烟草植物细胞的活性;改善刺激性,改善余味。
我们可以通过以下烟叶尼古丁的变化(18)对比加以说明:(见图3)

由图3可知,微生物作用后,变化快于自然陈化,并且其变化过程是持续的(在我们的试验时间内,没有形成平台区,变化还在持续),随着微生物的不断繁殖,变化逐步加快,整个过程时间较长。
促进因子作用后,尼古丁的变化超过自然陈化,也高于微生物作用。促进因子的作用可以在短时间内完成的,不产生延续性的变化(成分的变化已基本保持稳定,不再继续变化)。
感官评吸结果也表明,促进因子效果明显。卷烟的香味纯正,刺激性降低,余味干净,并且其变化的幅度具有可控制性。
我们还根据烟草化合物的特征分析:果胶、纤维素(细胞壁成分),糖类化合物,含氮化合物(蛋白质、杂环化合物),生物链的新陈代谢产物;高沸点化合物(高级脂肪酸)的比例,开发了几类生物方法处理方案:
●酶法改良(促进蛋白质分解,糖类水解,催化降低有害物质含量等)
●微生物发酵(生物酶的产生和催化,三羧酸循环,香味物质转换等)
●香味前驱体的补充和降解(蔗糖酯类、烟碱)
生物链体系的研究重点应针对味觉方面的一些环节进行,特别是糖、蛋白质系列化合物。
3、酸碱平衡体系
有文献证明(19):香气好的烟叶,低碳有机酸含量高;香气丰满度好的烟叶,碱性物质含量丰富;调节烟气的酸碱平衡,可以调节卷烟烟气的细腻程度和丰满程度,可以调节卷烟的刺激性;
Wahlberg等人做过系列研究(20)(21),他们对烤烟在烤制和陈化前后的挥发性及非挥发性化合物的变化进行了研究,经分析证明:经过烘烤和陈化,碱性化合物的含量大为减少,中性化合物增加,酸性化合物的含量也有一定的增加。其中,碱性化合物总量在陈化6个月后减少一半,中性化合物通过24个月的陈化达到最大,为调制前的4倍。
几种重要烟叶品种的特点:
●烤烟香味特征:带有微青杂气的干草甜香,醇和优雅的弱花香,口感略有辛辣感,刺激性低;高质量的烤烟具有干草香和甜香,带有辛香和花木香特征,香味丰满、醇和,微带酸甜津润的吃味。
●晾烟香味特征:苦,可可甜香味,木质味,蛋白质香味,喉部冲击强,刺激性大;优质的白肋烟甜香较少,烟质丰满有刺激感,壤香、烘烤香、坚果香较重,有氨味(碱性),具有浓重的雪茄风格。
●晒烟香味特征:芬芳馥郁,柏木香,缬草香,微带树脂甜香,香气充足;优质的香料烟具有强的树脂膏香,龙涎-柏木样木香,芳香浓郁,酸甜适口。
从上述香味特征的描述中,我们可以清晰的看到,酸碱平衡在卷烟香味中起着非常重要的作用。
各类卷烟烟气的pH相差较大(4),但烟气pH的测定目前没有统一的方法,各种报道的数据差别非常大,以下的pH范围可以作为参考,从中看出不同类别烟叶烟气pH的高低走向。
烤烟型卷烟烟气 pH:3.5-4.5
混合型卷烟烟气 pH:5.0-5.5
晾烟型卷烟烟气 pH:5.5-7.5
小雪茄烟烟气 pH:6.5-9.0
调节酸碱平衡是一种非常严密、非常复杂的过程。烟叶中有450种羧酸,95种氨基酸,111种杂环化合物,65种生物碱,超过25种糖(5)等等,各种化合物在平衡体系的作用都是互相关联的,对香味的影响也各不相同,要取得理想的综合效果,必须在香味成分分析的基础上,经过反复试验才能得到最佳平衡组合。
酸碱平衡对刺激性、烟气的细腻程度的改善是最为有效的(15)。(见表3)
表3:糖和烟碱的比率与感官评吸特点的关系
可溶性糖(%)
烟碱(%)
比率
感官评吸特点
25.2
1.57
15.8
柔和,香味不足,中度刺激
21.3
2.07
10.3
柔和至中柔,尚顺和,低度刺激
15.6
2.94
5.3
粗糙,有劲头,有香味,高度刺激
19.5
3.60
5.4
粗糙,劲头足,强烈苦味,高度刺激
烟草中的生物碱是形成卷烟生理满足的主体,其中95%以上为烟碱。烟碱具有与水蒸汽共同蒸发而不分解的特性,能很容易与酸结合成盐而不挥发。烟碱进入烟气中的主要是游离碱,当卷烟中游离碱的含量高时,烟气的“冲劲”和刺激性将会增大。
烟碱经高温裂解可以形成有取代基的吡啶(见表4)。将吡啶类衍生物添加于卷烟中,可以改善卷烟的抽吸效果,增强卷烟的丰满度并丰富体香,特别适用与低烟碱的产品中。烟叶中还含有一些微量的生物碱,它们的香味特性正在引起人们的注意。如异烟碱(Iso-nicotina),毒性仅是烟碱的1/15左右,对开发低毒性的安全烟具有极大的潜力。
表4:烟气中一些常见的吡啶类化合物及其对烟气的吃味特性(15)
吡啶
烟气吃味
2,4-二甲基吡啶
弱,增强烟草味
2,5-二甲基吡啶
弱,增强烟草味
2,6-二甲基吡啶
增强,白肋烟味
3,4-二甲基吡啶
增强丰满度,似白肋烟
3,5-二甲基吡啶
增强烤烟味
3-甲基吡啶
增强丰满度,似白肋烟
4-甲基吡啶
增强丰满度,似白肋烟
吡啶
甜味,似烤烟味
2-乙基吡啶
增强白肋烟香味
3-乙基吡啶
增强雪茄烟香气
4-乙基吡啶
增强烟草味
2,4,6-三甲基吡啶
增加丰满度
烤烟在调制过程中,各种游离氨基酸的总量是逐渐形成、积累起来的。当调制结束后,大多数氨基酸都减少了(15)。(见表5)
表5:烟草烘焙后氨基酸含量的变化(整个卷烟配方原料)
烘焙前(重量%)
烘焙后(重量%)
变化(%)
天门冬氨酸
1.39
0.82
-42
脯氨酸
0.65
0.31
-52
赖氨酸
0.32
0.10
-69
组氨酸
0.24
0.16
-33
精氨酸
0.16
0.06
-62
4、产品风格体系
确立了中式卷烟的发展方向之后,中式卷烟的加香加料技术必然成为其关键技术之一。
当吸烟成为人们心理和生理的需要,并成为一种嗜好时,对某种卷烟的香和味也成了一种习惯,这种嗜好的习惯稳定专一,只有当客观条件无法满足这种嗜好的习惯时,人们才会去改变。而来源于天然的烟草香味物质,受气候、产地、等级等客观条件的影响,经常会产生波动。另一方面,卷烟是由不同等级、不同地区、不同品种的烟叶配方组成,需要进行协调。为达到香味的标准化,需要加以修饰、调节。因此,卷烟产品“品牌”的香气特征、香味风格,是在烟叶原料的基础上由香精香料赋予的,是两者所具有的香气特征和香味风格的融合、协调所形成的。
卷烟作为一种嗜好品,它的香气特征类型,根据国家、民族、地域、饮食的不同有所不同。日本人喜欢的卷烟类型,依次主要有可可、巧克力、香草、水果、干果、焦甜、枫槭、甜的辛香等。中国人喜好的是清新飘逸、协调自然、甜润高雅,以水果香、干草香和干果香为主体。欧洲、美国等则以较为浓烈、粗冲的雪茄烟香、辛香为主体。
研究国际卷烟香韵发展的趋势,结合中国社会生活水平的提高,我们总结了烟用香精香料的发展变化趋势:
(1)追求成熟、自然的烟草香韵。
成熟意味着完美,自然意味着天然,意味着协调。天然香料的使用越来越受到人们的欢迎,成熟自然的烟草香体现,将越来越受到人们的关注。
(2)追求柔和、高雅的舒适品位。
人们的生活品质得到了提升,宁静、柔和、高雅成为最高境界。
(3)追求新颖、流行的时尚节拍。
丁香烟、“春风”、“高原的清晨”、520烟(我爱你)、人参烟、薄荷烟等一系列具有独特想象的产品,吸引了一大批追随者,以流行和时尚为自豪。
(4)低焦油、安全型等“淡味”卷烟的加香。
安全型卷烟正成为国际烟草的发展趋势。如何提升降低焦油后卷烟的香味品质?将是今后几年烟草香精发展的主题。
5、模式辨认体系
全球经济的时代已经来到了,产品的开发周期和生命周期正在日益缩短,产品的质量要求却越来越高,技术开发的模式也发生了本质性的变化。我们需要创新,需要建立我们自己的竞争优势。我们应该在开展基础研究工作的同时,将战略目标建立在强大的计算能力和分析能力的信息系统基础上,完成我们的技术进步。
卷烟香味的复杂在于多种因素的综合,模式辨认系统的优势在于趋势性的综合。
我们设想建立以计算机模式辨认为基础的产品开发系统,准确设定几类参量,筛选得到一个最佳的产品质量控制方案。模块的参量必须进行量化,关键是具体化合物参量的选择需要大量的基础数据,需要涉及众多行业的各类专家参与。烟草行业是闭门创新,还是充分利用资源创新?我们如何进行整合?都是中式卷烟发展面临的现实问题。
四、结论与建议
中国卷烟已经走过了漫长的发展历程,中国卷烟市场从买方市场逐步转向卖方市场,卷烟产量大幅度增长的时期已经结束。调整产品结构,提高产品质量,降低有害成分含量,满足消费者不断增长的物质文明和精神文明的需求,将是卷烟产品发展的主题。
中国是世界烟草生产和消费的第一大国(22),现阶段常年吸烟人口约占世界总吸烟人口的25%,总数高达3.1亿人之多。平均而言,中国每年的烟叶生产量约占世界总量的35%,卷烟产销量约占世界总量的32%。对中国这样一个拥有众多吸烟人口和庞大生产规模的烟草大国而言,烟草业在国民经济中的重要地位也是不言而喻的。总体而论,中国烟草业现阶段已形成相对庞大的产业规模和较为完整的产业体系,产品也有一定市场竞争力。
现阶段中国烟草制品的市场容量虽然已基本饱和,市场扩张的空间已十分有限。但随着贸易堡垒的撤消,烟草制品的国际化与跨国性竞争将进一步加强,中国烟草在迎接国内市场国际化的竞争中显得十分脆弱,国际竞争力令人担忧。
中国烟草业如何在激烈的市场竞争中赢得一席之地,关键还在产品。我们建议重点做好下列几个方面的工作:
●品牌、市场的研究
●卷烟配方技术研究
●烟草成分方面的研究
●烟草数据库的建立
我们应仔细分析市场消费的结构变化,进行持续的技术创新工程,形成拥有自我知识产权的中式卷烟,创造出具有综合竞争力的特色品牌。以开发卷烟新配方和改进卷烟制造工艺为基点,推进卷烟的基础研发,以配方结构、配伍性、香味研究为重点,深化中式卷烟的配方技术。
推进烟草化学和烟气化学成分的研究,建立卷烟烟气毒理学安全性评价体系,尽快就烟草化学成分含量与品质、烟气化学成分与香味、调制加工过程中物质变化与香味变化等关系进行深入研究,组建有自主知识产权的数据库,指导生产、工艺、品质控制和产品配方研究。
深入开展卷烟加香加料研究,提高产品的针对性。充分运用其在产品内在质量和风格塑造的作用,满足消费者对中式卷烟香味特征的需求,促进中式卷烟形成鲜明的风格。
我们认为:如何打造具有本土和国际强势竞争力的中式卷烟代表性品牌,是中式卷烟发展的目标;而尊重中国烟民吸食喜好、习惯,是中式卷烟发展的主流和优势;巩固和发展烤烟型既有香气风格和口味特征,并辅以中式安全型来应对外烟的进攻,是我们的产品策略;自主核心技术的支撑,是我们形成中式卷烟综合竞争能力的手段。
综上分析,我们认为,今后中式卷烟的发展趋向,其实质是通过对自主核心技术和强势品牌的不懈追求,真正树立中式卷烟的持续发展理念,研究的重点应该是中式卷烟的香味系统。
参考文献
(1) “中式卷烟”解读。中国烟草总公司行业网站2004-02-10
(2) 阮晓明、齐玉信,试论中式卷烟的发展趋向。中国烟草在线2004-6-11。
(3) 史宏志、刘国顺、王彦亭、赵明钦、于建军、Harold R. Burton、黄元炯,我国烟草及其制品中烟草特有亚硝胺含量及与前体物的关系。《中国烟草学报》,2002年,第1期,14-19页
(4) 朱尊权,从卷烟发展史看“中式卷烟”。烟草科技2004;4: 4-7。
(5) Roberts, D. L. Natural tobacco flavor. Recent Advances of Tobacco Science. 1988. 14:49—81
(6) 王瑞新主编,<<烟草化学>>中国农业出版社2003年版
(7) Roger N. Penn, V. Mane Fils, Le Bar-Sur-Loup, France. Tobacco Flavoring: An Overview. Perfumer & Flavorist 1997. Vol. 22:21—28
(8) Sakaki, T., K. Fukuhara, K. Niino, H. Sakuma, and S. Sugawara. Changes in the compositions of headspace volatiles of flue—cured tobacco Nicotiana tabacum by aging. Agric. Biol. Chem. 49(6): 1985. 1785—1792.
(9) R. A. Lloyd, Flue-cured tobacco flavor. 1. Essence and essential oil components. Tobacco Science 1988. 40—48.
(10) E. Demole, A chemical study of burley tobacco flavor (Nicotiana tabacum L.) I. Volatile to medium—volatile constituents. Helv. Chim. Acta. 1972. 55:1866—1882.
(11) Schumacher, J. N. Flavor composition of Maryland, USA, Tobacco. Beit. Tabakforsch. Int’l. 1984. 12(5):279—284.
(12) T. Chuman, M. Noguchi. , Acidic Aroma Constituents of Turkish Tobacco. 1977. <<1977年第七届国际精油会议论文集>>
(13) 李炎强、冼可法,同时蒸馏萃取法与水蒸汽蒸馏法分离分析烟草挥发性、半挥发性中性成分的比较。<<烟草科技>>,2000;2: 18-21。
(14) 李庆龙、陈玲、杨文彬、黄祖萱,固相微萃取气质联用技术在烟草顶空成分分析中的应用。<<烟草科技>>,2000;2: 21-24。
(15) 左天觉,<<烟草的生产、生理和生物化学>>,上海远东出版社1993年版
(16) Demole,E.,andP.Enggist. A chemical study of Virginia tobacco flavor Nicotiana tabacum Part I. Isolation and synthesis of 2 bicyclo damascenones. Helv. Chim. Acta. 1976. 55:1866-1882.
(17) Darkis,F.R.,and E.J. Hackney. Cigarette tobaccos – chemical changes that occur during processing. Ind. Eng. Chem. 1952. 44:284-291
(18) 陈洪、许平、马清仪、万金锁、杜毅,微生物酶法降解烟草总植物碱试验。<<烟草科技>>,2004;4:12-16。
(19) Rogers, J.D., and A.R. Mitchem. Physical properties of leaf as indicators of chemical and smoking properties. Recent Advances in Tobacco Science. 1976. 2:112-126
(20) Wahlberg,I., Effect of flue curing and aging on the volatile neutral and acidic constituents of Virginia tobacco. Phytochemistry (Oxf) 1977. 16(8):1217-1232
(21) Wahlberg,I., Effect of flue curing and aging on the volatile basic constituents of Virginia tobacco. Phytochemistry (Oxf) 1977. 16(8):1233-1236
(22) 郑志、钟欣,全景视野里的中国烟草。黑龙江日报报业集团/生活报,2004年3月15日