劉繼輝，朱勇，申曉峰，徐大勇，華一崑，方志坤，邱昌桂，高輝，何邦華*

1.紅云紅河煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司技術(shù)中心，昆明市紅錦路367號(hào) 650231

2.中國(guó)煙草總公司鄭州煙草研究院煙草行業(yè)煙草工藝重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，鄭州高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)楓楊街2號(hào) 450001

3.紅云紅河煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司昆明卷煙廠(chǎng)，昆明市紅錦路181號(hào) 650202

4.云南瑞升煙草技術(shù)（集團(tuán)）有限公司，昆明市高新開(kāi)發(fā)區(qū)海源北路1699號(hào)650106

不同蒸汽注入位置對(duì)氣流干燥煙絲品質(zhì)的影響

劉繼輝1，朱勇1，申曉峰1，徐大勇2，華一崑1，方志坤3，邱昌桂4，高輝4，何邦華*1

1.紅云紅河煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司技術(shù)中心，昆明市紅錦路367號(hào) 650231

2.中國(guó)煙草總公司鄭州煙草研究院煙草行業(yè)煙草工藝重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，鄭州高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)楓楊街2號(hào) 450001

3.紅云紅河煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司昆明卷煙廠(chǎng)，昆明市紅錦路181號(hào) 650202

4.云南瑞升煙草技術(shù)（集團(tuán)）有限公司，昆明市高新開(kāi)發(fā)區(qū)海源北路1699號(hào)650106

為了解過(guò)熱蒸汽干燥機(jī)（HDT-FX）蒸汽注入位置對(duì)煙絲品質(zhì)的影響，比較了兩種不同的蒸汽注入位置（膨脹單元Winnover和燃燒爐前的回風(fēng)管）對(duì)加工煙絲的物理指標(biāo)、常規(guī)化學(xué)成分、致香成分和感官質(zhì)量等方面的影響。結(jié)果表明：①在膨脹單元注入蒸汽生產(chǎn)的煙絲樣品填充值較高，中絲率和短絲率較高；②在回風(fēng)管注入蒸汽生產(chǎn)的煙絲樣品總揮發(fā)堿增量較大，中性致香成分損失較多；③在膨脹單元注入蒸汽生產(chǎn)的卷煙樣品香氣豐富性較好，清香和甜香凸顯，舒適性提升。

過(guò)熱蒸汽干燥機(jī)；蒸汽注入位置；煙絲；感官質(zhì)量；化學(xué)成分

隨著中式卷煙特色工藝技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)卷煙工業(yè)企業(yè)逐步采用氣流干燥設(shè)備（如HXD，SH9和HDT）和薄板干燥設(shè)備進(jìn)行分組加工。針對(duì)氣流干燥工藝參數(shù)對(duì)設(shè)備和煙絲加工質(zhì)量的影響研究較多［1-8］。通常，氣流干燥設(shè)備入口配置有HT回潮隧道、RCC回潮滾筒或內(nèi)置蒸汽噴射膨脹裝置，用于快速提高煙絲的溫度和含水率。昆明卷煙廠(chǎng)選用德國(guó)HAUNI公司生產(chǎn)的HDT-FX型過(guò)熱蒸汽干燥機(jī)，可選擇在膨脹單元Winnover或回風(fēng)管注入蒸汽。設(shè)備廠(chǎng)家僅提出蒸汽注入位置的更換會(huì)對(duì)煙絲的填充值產(chǎn)生影響，但是不同蒸汽注入位置對(duì)煙絲物理指標(biāo)、化學(xué)成分和感官質(zhì)量的影響趨勢(shì)未見(jiàn)報(bào)道。因此，選取昆明卷煙廠(chǎng)某牌號(hào)氣流模組煙絲進(jìn)行試驗(yàn)，研究?jī)煞N不同蒸汽注入位置對(duì)煙絲的物理指標(biāo)、常規(guī)化學(xué)成分、致香成分和感官質(zhì)量的影響，旨在為氣流干燥設(shè)備選擇合適的加工方式提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

昆明卷煙廠(chǎng)某牌號(hào)氣流模組煙絲。

HDT-FX型氣流烘絲機(jī)（德國(guó)HAUNI公司）；TM710型在線(xiàn)水分儀（美國(guó)NDC紅外技術(shù)公司）；MP150型紅外測(cè)溫儀（美國(guó)Raytex公司）；DHG-9070A型電熱鼓風(fēng)干燥箱（上海一恒科技有限公司）；PL602-S型電子天平（感量：0.0001 g，瑞士Mettler-Toledo公司）；YDZ430型填充值測(cè)定儀、YQ-2型煙絲振動(dòng)分選篩（鄭州煙草研究院）；BRAN-LUEBBE AA3+410連續(xù)流動(dòng)分析儀（德國(guó)Seal Analytical公司）；6890N/5975N氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC/MS），使用HP-5MS毛細(xì)管色譜柱（美國(guó)Agilent公司）；HY-A型振蕩器（金壇市金南儀器廠(chǎng)）；BD 50S消化器（英國(guó)Seal Analytical公司）；自制的同時(shí)蒸餾萃取裝置；R114旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（瑞士Buchi公司）。

1.2 方法

1.2.1 樣品制備

HDT-FX過(guò)熱蒸汽干燥機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，當(dāng)選擇在回風(fēng)管注入蒸汽時(shí)，Winnover膨脹單元耙釘內(nèi)的蒸汽被關(guān)閉，燃燒爐前的回風(fēng)管內(nèi)蒸汽開(kāi)啟；當(dāng)選擇在Winnover膨脹單元注入蒸汽時(shí)，蒸汽從Winnover膨脹單元的中空耙釘內(nèi)噴出，燃燒爐前的回風(fēng)管內(nèi)蒸汽關(guān)閉。試驗(yàn)樣品分2批進(jìn)行試驗(yàn)，一批在Winnover膨脹單元注入蒸汽，得到樣品1（下同）；另一批在回風(fēng)管注入蒸汽，得到樣品2（下同）。兩批試驗(yàn)其他參數(shù)設(shè)定相同：工藝氣流溫度為（150±5）℃，蒸汽流量為（730±20）kg/h，工藝流量為（6500±500）kg/h，入口含水率為（19.1±0.3）%，出口含水率為（13.0±0.3）%。試驗(yàn)過(guò)程在保證烘絲機(jī)出口煙絲含水率前提下采用自動(dòng)反饋控制，通過(guò)調(diào)節(jié)工藝流量控制烘絲機(jī)出口煙絲含水率。

1.2.2 取樣方法

每批試驗(yàn)穩(wěn)定運(yùn)行10 min后，在葉絲干燥設(shè)備入口、出口處每間隔5 min各取樣500 g，共取樣5次，樣品均勻混合后做好標(biāo)識(shí)待檢。

1.2.3 物理指標(biāo)測(cè)定

按照標(biāo)準(zhǔn)YC/T 31—1996，YC/T 152—2001，YC/T 178—2003規(guī)定的方法檢測(cè)烘絲機(jī)入口、出口煙絲的含水率、烘絲機(jī)出口煙絲填充值和煙絲結(jié)構(gòu)。

1.2.4 常規(guī)化學(xué)成分分析

按照標(biāo)準(zhǔn)YC/T 159—2002，YC/T 160—2002，YC/T 161—2002，YC/T 162—2002和YC/T 217—2007規(guī)定的方法分別測(cè)定樣品中的總糖及還原糖、煙堿、總氮、氯和鉀含量。

1.2.5 致香成分分析

樣品前處理：將煙絲用粉碎機(jī)粉碎，過(guò)40目篩，所得煙末在溫度22℃，濕度60%的條件下平衡24 h，準(zhǔn)確稱(chēng)取平衡后的煙末樣品25.0 g，放入同時(shí)蒸餾萃取裝置中，采用二氯甲烷作為溶劑對(duì)煙末進(jìn)行動(dòng)態(tài)萃取2 h，所得提取物經(jīng)無(wú)水硫酸鈉干燥后，于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中濃縮至1.0 mL，加入50 μL乙酸苯甲酯（0.1 mol/L）的無(wú)水乙醇溶液，搖勻，采用GC/MS進(jìn)行分析。分析條件為：

1.2.6 感官質(zhì)量評(píng)價(jià)

在烘絲機(jī)出口按對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔取樣3次，混合均勻后，用“四分法”縮減至1個(gè)樣品，將樣品貯存于溫度22℃、濕度60%條件下平衡48 h，采用同一卷煙材料卷制成評(píng)吸樣品。

感官評(píng)吸小組由14位評(píng)吸專(zhuān)家組成，選擇樣品1作為對(duì)照樣，采用對(duì)比評(píng)吸法，對(duì)樣品2的香氣特性（香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、透發(fā)性）、煙氣特性（勁頭、濃度、細(xì)膩性、順暢度）和口感特性（刺激性、津潤(rùn)感、甜度、余味）變化方向和變化程度進(jìn)行衡量。計(jì)分共5檔：-2，-1，0，+1，+2（其中“+”、“-”表示各項(xiàng)評(píng)吸指標(biāo)的變化方向；“0”、“1”、“2”表示各項(xiàng)評(píng)吸指標(biāo)的變化程度。）

2 結(jié)果與討論

2.1 物理指標(biāo)

從兩次試驗(yàn)烘絲后的煙絲結(jié)構(gòu)及填充值的檢測(cè)結(jié)果（表1）可以看出，樣品1的填充值較高，達(dá)5.4 g/cm3。說(shuō)明蒸汽注入Winnover膨脹單元，通過(guò)中空耙釘向煙絲瞬間噴射大量蒸汽的方式對(duì)煙絲填充值的改善作用優(yōu)于向回風(fēng)管道注入蒸汽。設(shè)備內(nèi)置Winnover膨脹單元后，HDT氣流烘絲工序前不需要再配置回潮設(shè)備。同時(shí)，樣品1的中絲率和短絲率較高，但整絲率稍低，碎絲率偏高；樣品2的長(zhǎng)絲率和整絲率較高。兩次試驗(yàn)的出口含水率結(jié)果表明，烘絲機(jī)出口煙絲含水率及其標(biāo)準(zhǔn)偏差無(wú)明顯差異，均符合工藝要求。由于HDT氣流烘絲的煙絲纏繞主要出現(xiàn)在干燥管后段及旋風(fēng)落料器中［9］，在烘絲機(jī)出口現(xiàn)場(chǎng)觀(guān)察，兩種蒸汽注入位置對(duì)煙絲結(jié)團(tuán)無(wú)顯著影響。

表1 烘后煙絲物理指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果及出口含水率數(shù)據(jù)

2.2 常規(guī)化學(xué)成分

兩種不同蒸汽注入位置加工前后煙絲常規(guī)化學(xué)成分分析結(jié)果見(jiàn)表2。從表2可知，樣品1與樣品2的總糖和還原糖含量與烘絲前相比均有小幅下降，樣品2的下降幅度較大；總揮發(fā)酸含量與烘絲前相比均有明顯升高。樣品1與樣品2的變化差異主要體現(xiàn)在總植物堿和總揮發(fā)堿上，樣品1的總揮發(fā)堿較烘絲前減少了21.1%，而樣品2則增加了5.3%。煙草中總揮發(fā)堿的含量直接影響卷煙的口感特性，總揮發(fā)堿含量高則煙氣刺激性強(qiáng)，煙味苦而辛辣［10］。因此，不同蒸汽注入位置可能影響氣流干燥煙絲的口感特性，如刺激性、余味等；選擇在Winnover膨脹單元注入蒸汽更有利于降低氣流干燥煙絲的刺激性、提升口腔的舒適性。

表2 不同蒸汽注入位置加工前后煙絲常規(guī)化學(xué)成分（%）

表3 不同蒸汽注入位置加工前后煙絲致香物質(zhì)

2.3 致香物質(zhì)

將兩次試驗(yàn)烘絲后及烘絲前的煙絲樣品進(jìn)行致香成分分析，共檢測(cè)出76種物質(zhì)，均為煙草本身含有的致香成分，將其按官能團(tuán)進(jìn)行分類(lèi)，結(jié)果見(jiàn)表3。以烘絲前樣品致香物質(zhì)為對(duì)照，計(jì)算其相應(yīng)的變化率。從表3可知，除酸類(lèi)和雜環(huán)類(lèi)物質(zhì)，樣品1與樣品2的其他幾類(lèi)致香物質(zhì)總量變化趨勢(shì)相反，樣品1的幾類(lèi)致香物質(zhì)含量均不同程度地增加，尤其是酸類(lèi)、酯類(lèi)及醇類(lèi)的含量顯著增加，而樣品2僅有酸類(lèi)顯著增加，雜環(huán)類(lèi)少量增加，其余幾類(lèi)致香物質(zhì)含量均少量降低。

根據(jù)中性致香成分檢測(cè)結(jié)果，并結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)［11-12］報(bào)道，選擇了3種美拉德反應(yīng)產(chǎn)物、3種類(lèi)西柏烷降解產(chǎn)物、4種苯丙氨酸降解產(chǎn)物、10種類(lèi)胡蘿卜素降解產(chǎn)物和1種葉綠素降解產(chǎn)物作為分析對(duì)象。不同蒸汽注入位置干燥后煙絲主要致香前體物降解產(chǎn)物含量的變化趨勢(shì)見(jiàn)表4。由表4可知，樣品1除美拉德反應(yīng)產(chǎn)物和苯丙氨酸降解產(chǎn)物有微弱降低外，其余類(lèi)別降解產(chǎn)物均不同程度升高；樣品2所有類(lèi)別的降解產(chǎn)物總量均有不同程度的降低，在20種降解產(chǎn)物中，僅有β-紫羅蘭酮高于樣品1。此外，對(duì)烤煙香味貢獻(xiàn)較大的物質(zhì)如糠醛、糠醇、5-甲基糠醛、苯甲醇、苯乙醇、苯乙醛、大馬酮、二氫獼猴桃內(nèi)酯、巨豆三烯酮、新植二烯等，樣品2比樣品1的損失量大。致香成分的兩種分類(lèi)方式均顯示樣品2致香成分含量較樣品1偏低。造成上述致香成分含量差異的原因可能是，選擇在回風(fēng)管注入蒸汽時(shí)，一方面煙絲未經(jīng)膨脹單元的增溫增濕過(guò)程，樣品2的入口溫度和含水率較低；另一方面蒸汽與高溫氣體混合后，回風(fēng)管內(nèi)的工藝氣體溫度升高，傳熱傳質(zhì)效率提高，樣品2的出口溫度高于樣品1。因此，樣品2的加工強(qiáng)度更大一些。同時(shí)，過(guò)高的溫度也造成部分揮發(fā)性致香成分大量散失，從而使樣品的風(fēng)格特征發(fā)生改變。

2.4 感官質(zhì)量

以樣品1為對(duì)照，樣品2的感官質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果如圖1所示。由圖1可知，樣品2在勁頭、濃度和順暢度等煙氣特性方面較樣品1有所改善，但香氣的質(zhì)感和量略顯不足，刺激性略大；樣品1的清香和甜香較為突出，余味干凈。

結(jié)合樣品的常規(guī)化學(xué)、致香成分分析結(jié)果可知，樣品1中的葉綠素降解產(chǎn)物和類(lèi)胡蘿卜素降解產(chǎn)物含量較高，新植二烯、茄酮、巨豆三烯酮、大馬酮和金合歡基丙酮等均具有清香或甜香的香氣特征［13-15］，清香和甜香更為突出，香氣的豐富性和層次感增加；樣品2的總揮發(fā)堿含量較高，致香成分損失較多，香氣單調(diào)而刺激性偏大，余味發(fā)苦。

表4 不同蒸汽注入位置加工前后中性致香成分

圖1 不同蒸汽注入位置加工后葉絲感官質(zhì)量對(duì)比

3 結(jié)論

不同蒸汽注入位置對(duì)烘后煙絲的物理指標(biāo)、化學(xué)成分和感官質(zhì)量均有一定的影響：①在Winnover膨脹單元注入蒸汽干燥后，煙絲的填充值較高，但整絲率稍低、碎絲率偏高；在回風(fēng)管注入蒸汽干燥后，煙絲的長(zhǎng)絲率和整絲率較高；②不同蒸汽注入位置對(duì)干燥后煙絲中總揮發(fā)堿含量影響差異顯著，在Winnover膨脹單元注入蒸汽干燥后煙絲中總揮發(fā)堿含量明顯減少；③在Winnover膨脹單元注入蒸汽干燥后煙絲中各類(lèi)致香物質(zhì)均增加，而在回風(fēng)管注入蒸汽干燥后煙絲中除酸類(lèi)和雜環(huán)類(lèi)物質(zhì)外，其余致香物質(zhì)的量均不同程度減少；④在Winnover膨脹單元注入蒸汽干燥后，樣品的清香和甜香較為突出、余味干凈；在回風(fēng)管注入蒸汽干燥后樣品的煙氣特性得到改善，但香氣質(zhì)和香氣量略顯不足，刺激性較大。

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Effects of Steam Inlet Position on Quality of Pneumatically Dried Cut Tobacco

LIU Jihui1，ZHU Yong1，SHEN Xiaofeng1，XU Dayong2，HUA Yikun1，F(xiàn)ANG Zhikun3，QIU Changgui4，GAO Hui4，and HE Banghua*1
1.Technology Center，HongyunHonghe Tobacco（Group）Co.，Ltd.，Kunming 650231，China
2.Key Laboratory of Tobacco Processing Technology of CNTC，Zhengzhou Tobacco Research Institute of CNTC，Zhengzhou 450001，China
3.Kunming Cigarette Factory，HongyunHonghe Tobacco（Group）Co.，Ltd.，Kunming 650202，China
4.Yunnan Reascend Tobacco Technology（Group）Co.，Ltd.，Kunming 650106，China

In order to investigate the effects of steam inlet position in superheated steam drier HDT-FX on the quality of dried cut tobacco，two positions（expansion unit Winnover and the recirculated air duct to the combustion chamber）were tested and the physical indexes，routine chemical components，aroma components and sensory quality of dried cut tobacco were compared.The results showed that：1）the filling value of and the proportions of middle and short strands in dried cut tobacco were higher when steam was introduced into the expansion unit；2）the total volatile bases’increment increased，while more neutral aroma components decreased in dried cut tobacco when steam was introduced into the recirculated air duct；3）the cigarette made of cut tobacco dried by steam introduced into the expansion unit featured better aroma abundance，enhanced fresh aroma and sweet aroma，and improved comfortableness.

Superheated steam drier；Steam inlet position；Cut tobacco；Sensory quality；Chemical component

TS432，TS411.1

B

1002-0861（2014）11-0010-05

紅云紅河集團(tuán)科技項(xiàng)目“葉絲干燥技術(shù)在‘云煙’品牌中的應(yīng)用研究”（HYHH2012GY08）。

劉繼輝（1983—），碩士，工程師，主要從事煙草生物技術(shù)及卷煙工藝等研究。E-mail：bobbyrna@sina.cn；*

何邦華E-mail：hehua76@126.com

2014-05-14

責(zé)任編輯：周雅寧E-mail：zyn0626@126.com

電話(huà)：0371-67672778