王發(fā)勇, 牛紹輝， 蔡尤東， 山俊貽，李一輝， 可文庚， 羅 軍， 喻紹新， 解雯宇， 謝 晉， 陳建軍

(1.紅云紅河集團紅河卷煙廠，云南 彌勒 652399； 2.云南省煙草公司 紅河州公司， 云南 彌勒 652399； 3.廣東中煙工業(yè)有限責任公司， 廣東 廣州 510610； 4.華南農業(yè)大學 煙草研究室， 廣東 廣州 510642)

隨著卷煙市場的變化、品類的構建以及品牌的持續(xù)發(fā)展，卷煙產業(yè)鏈對打葉復烤的原料控制環(huán)節(jié)提出更高、更嚴格的要求。針對打葉復烤的薄弱環(huán)節(jié)，煙草行業(yè)布局開展“打葉復烤技術升級重大專項”研究，以解決打葉復烤在卷煙品牌發(fā)展中的瓶頸問題。其中，保香與均質化是該領域的重點研究內容之一。

自打葉復烤技術引入中國至“十二五”規(guī)劃前，打葉復烤工藝一定程度上僅停留于撕葉、烤干與打包的低層次階段，工藝的滯后在一定程度上阻礙卷煙水平的提高。煙葉復烤機的工藝任務是對經梗葉分離的片煙進行水分的調制，以達到倉儲醇化的水分需要。而煙葉復烤機的作用機理涉及到高溫工作介質，高溫加熱的加工過程必然會導致煙葉內部揮發(fā)性致香物質的損失。

對于保香，在打葉復烤階段應最大化的保留煙葉內在的致香物質。而打葉復烤階段干燥區(qū)溫度的高低影響到煙葉內部香味成分的逸出[1]，過度干燥將引起香氣量、雜氣、刺激性的變化[2]，且對煙葉的卷曲與收縮率也有顯著影響[3-4]，含水率過低也不利于成品打包與后續(xù)的自然醇化[5]。評吸質量的波動與內在化學成分呈一定的關聯(lián)性[6]，煙葉打葉復烤加工強度又必然引起內在化學成分的改變[7-9]，從而影響到復烤煙葉的評吸質量[10-11]。然而干燥程度不足，對于成品的水分等均質化又將造成不利影響[7，12]。因此，打葉復烤加工控制模式應結合不同煙葉等級或模塊的功能定位及風格特征，依據(jù)原料感官加工特性進行分類復烤加工，提升煙葉復烤質量，形成相應的復烤水分均質與保香加工技術，最大程度保留煙草本香，最大限度發(fā)揮原料潛質。為此，筆者對基于打葉復烤提質保香與水分均質化加工的葉片復烤機控制模式進行研究，以期為不同工業(yè)卷煙品牌提供扎實的原料保障。

1材料與方法

1.1試驗材料

材料：以典型配方產地、品種、等級煙葉為研究對象，選擇2018年初烤煙葉。產地：云南省紅河州。品種：K326，等級：CCSF(29.7%C1+70.3%C2F)，配方比例見表1。每批次每個配方模塊試驗1批次，每個配方模塊試驗批次投入物料總量為10 000 kg。

表1煙葉配方比例

儀器：葉片復烤機(美國Proctor公司)，電熱鼓風干燥箱(上海一恒科學儀器有限公司)，QS-1型試樣切絲機(鄭州天宏自動化技術有限公司)，XP404S型電子天平(瑞士Mettler Toledo公司)，QCDS-31葉片振動分選篩(美國MacTavich公司)，GP近紅外測溫儀(美國Raytek公司)。

1.2試驗設計

1.2.1干燥排潮熱風引用量設4個處理，以煙葉復烤機在常規(guī)運行中不引用干燥排潮熱風處理為對照，開展干燥排潮熱風引用干燥段循環(huán)使用及引量大小的對比試驗(表2)，從涼房上、中、下層以及機尾左、中、右的含水率和極差來衡量煙片烤制水分的均勻性。

1.2.2不同環(huán)境溫濕度及室內補風處理設4個處理，以煙葉復烤機在常規(guī)運行中只進行室外補風作對照，開展不同環(huán)境溫濕度條件下室內補風與室外補風對冷卻區(qū)溫、濕度控制的影響試驗(表3)，以涼房溫度與煙葉水分來衡量室內補風對煙葉烤制的均勻性。

1.2.3復烤區(qū)總溫度參數(shù)設置與潤葉條件

1) 復烤條件。Proctor煙葉復烤機(工藝流量9 000 kg/h，4個干燥區(qū)，1個冷卻區(qū)，2個回潮區(qū))；葉烤機流量設定7 500 kg/h；主帶網速5～6 m/min；鋪葉厚度80～120 mm；回潮區(qū)蒸汽施加量與溫度設置以保證成品水分(12.3±0.5)%，成品包溫35～45℃加以調節(jié)。

2) 干燥區(qū)總溫度控制。按照弧線定溫法設置，共設6個處理，在干燥區(qū)總溫度不變的前提下，可于干燥二區(qū)、三區(qū)在2～5℃范圍內作調整，相鄰干燥區(qū)之間溫差不超過15℃。其中，6號為常規(guī)操作模式(CK)，以烤前、烤后葉片率差值、涼房溫度與水分、成品含水率與變異系數(shù)來評價煙葉烤制的均勻性，以感官質量總分來衡量保香加工的優(yōu)劣。干燥區(qū)溫度設置見表4。

表2干燥排潮熱風引用量的設置

表3不同環(huán)境溫濕度室內補風與室外補風處理設置

表4干燥區(qū)溫度的設置

1.3考察指標的測定

1.3.1烤前、烤后水分測定待烤機平穩(wěn)運行30 min后進行取樣。取樣點分別在烤機入口前和出口后匯集皮帶處(前、后相隔8～10 min)，每個樣品采用連續(xù)多次(≥5次)抓取的方式進行，每個樣品不少于200 g，裝入自封袋中，填寫取樣單，并置于袋內，取樣間隔不少于20 min。將試樣(煙葉應在混合前切成寬度約5 mm的小片或使用粉碎機磨成小片)混合均勻后，分別取出5～7 g置于兩個已知重量，且烘前重量偏差不超過0.5 g的樣品盒內，及時蓋好盒蓋并立即稱重，精確至0.001 g。當烘箱溫度穩(wěn)定在100±1℃，將待測樣品盒蓋打開放在盒子底部，置入烘箱中層鼓風干燥，待溫度回升并保持在設定值要求時開始計時。計時滿2 h時，加蓋取出置入干燥器內，冷卻至室溫后稱重，精確至0.001 g，水平設置3次重復。

1.3.2烤前與烤后葉片率差值檢測采用葉片結構取樣方法。設備平穩(wěn)運行30 min后，在烤前煙葉匯集輸送帶的截面上，連續(xù)抽取 (3 000±300) g，每次取樣量必須在范圍內，否則重取。先取樣檢測烤前的葉片結構，約10 min之后對應檢測烤機機尾出口的葉片結構。

1.3.3涼房煙葉水分烤機平穩(wěn)運行30 min后進行取樣。待烤前樣品取后約5 min，于左右涼房同時取樣，裝入密封袋中。按1.3.1進行水分測定。

1.3.4烤機出口煙葉水分烤機平穩(wěn)運行30 min后進行取樣。取待烤前樣品約8～10 min后，于烤機出口左、中、右同時分別取樣，每個樣品采用連續(xù)多次(≥5次)抓取的方式進行，裝入密封袋中。按1.3.1進行水分測定。

1.3.5溫度非接觸式溫度儀距離物料30 cm左右，對流經該位置的物料連續(xù)檢測30秒，記錄該時間內最高溫度為該次溫度測定結果，水平設置3次重復(烤前、后相隔8～10 min)。

1.3.6葉片結構檢測準確地將各層接料盒放在指定的位置上，將葉片樣品稱重后，均勻地置于輸送帶上。同時啟動振動篩與輸送帶，當葉片篩分完后，用手輕輕取出掛在網面上的葉片，放在網上葉片內，各層分別稱重，計算葉片結構。

1.3.7感官質量評價將1.3.1取樣樣品切絲后，在<40℃的溫度下將煙絲水分調至(12±0.5)%，混合均勻后在溫度(22±1)℃和相對濕度(60±2)%條件下平衡48 h后采用暗評的方式，組織7位專業(yè)評吸人員進行樣品感官質量評價。評吸指標包括香氣風格、香氣特性(香氣質、香氣量、雜氣)、煙氣特性(勁頭、濃度、細膩程度)和口感特性(刺激性、干燥感、干凈程度)等四大類共10項指標。評吸組根據(jù)YC/T 138-1998(煙草及煙草制品感官評價方法)及《煙葉質量風格特色感官評價方法(試用稿)》等技術文件要求對制作煙樣進行感官評價。

1.3.8回潮技術葉烤機采用飽和蒸汽回潮技術進行片煙回潮。

2結果與分析

2.1不同干燥排潮熱風引用量對涼房煙葉及機尾煙葉含水率的影響

2.1.1涼房煙葉從表6可知，當干燥區(qū)總溫度為245℃，不使用干燥排潮熱風時，涼房溫度最低，為27.3℃，且涼房煙葉含水率最低，其表層、中層及下層的含水率分別為10.70%、10.74%和10.64%。隨著干燥排潮熱風引用量的增加，涼房溫度、煙葉含水率呈上升趨勢，但是變化幅度不大。從涼房煙葉表層、中層、下層的表現(xiàn)來看，涼房中層的煙葉含水率高于表層與下層，但是差異不大。極差表現(xiàn)處理3最優(yōu)，即干燥排潮熱風引用量為65%時。

2.1.2機尾煙葉從表7可知，引用干燥排潮熱風與不引用干燥排潮熱風時，機尾煙葉含水率均在工藝范圍內(11.5%～13.5%)。當不引用干燥排潮熱風時，機尾含水率極差最高，為0.4%；當引用量為50%、65%與80%時，機尾煙葉含水率極差為0.2%、0.2%與0.3%，說明引用干燥排潮熱風有利于提高機尾煙葉的調制均衡性，而引用量為50%與60%時，效果均佳。

表6不同干燥排潮熱風引用量的涼房溫度及煙葉含水率

注：表中數(shù)值為均值，下同。

Note: The value was the average. The same below.

表7不同干燥排潮熱風引用量的機尾煙葉含水率

2.2不同環(huán)境溫濕度室內補風處理的涼房溫度及煙葉含水率

從表8可知，在溫度較低、濕度較大的環(huán)境下，采用完全室外補風，烤機涼房的溫度最低，為28.4℃，涼房煙葉含水率最高，為11.3%。而采用室外與室內混合補風，涼房空氣溫度升高，而涼房內煙葉含水率有降低趨勢；當環(huán)境溫度較高，濕度較低時，室內與室外補風對涼房煙葉含水率影響不明顯，主要差別在于室內風的引用一定程度上提高了涼房溫度。

表8不同環(huán)境溫濕度室內補風處理的涼房溫度及煙葉含水率

2.3不同干燥區(qū)溫度的煙葉葉片率差值

從表9可知，隨著干燥區(qū)總溫度的升高，煙葉葉片率差值呈升高趨勢。這是因為在較高的干燥溫度下，煙葉在高溫環(huán)境中失水過快，葉片迅速卷曲，皺縮率提高的緣故。

表9不同干燥區(qū)溫度的煙葉葉片率差值

2.4不同干燥區(qū)溫度處理的涼房溫度及涼房煙葉含水率

從表10可知，不同處理間成品水分均值均在工藝范圍內(10.5%～11.5%)，隨著干燥區(qū)總溫度的升高，涼房溫度呈升高趨勢，涼房煙葉含水率總體呈減小趨勢。其中，左側涼房煙葉含水率處理1、處理2和處理3間差異不顯著，處理3、處理4、處理5、處理6間差異不顯著；右側涼房煙葉含水率處理1和處理2間差異不顯著，處理4、處理5、處理6間差異不顯著，處理3與其他處理間差異顯著。

表10不同干燥區(qū)溫度處理的涼房溫度及煙葉含水率

注：表中同列不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)，下同。

Note: Different lowercase letters in the same column indicate significant difference atP<0.05.The same below.

2.5不同干燥區(qū)溫度的成品片煙的含水率

從表11可知，不同處理間成品片煙的含水率為12.28%～12.58%，均在11.0%～13.0%的工藝范圍內，隨著干燥區(qū)總溫度升高，成品片煙含水率的變異系數(shù)趨于減小。其中，處理1的變異系數(shù)最大，為1.81；處理5和處理6較小，分別為1.05和0.96；處理2、處理3與處理4無明顯差異?？赡苁窃谳^高溫度作用后，涼房煙葉含水率偏小，進而在回潮區(qū)進行蒸汽回潮的均勻性更好。

表11不同干燥區(qū)溫度的成品片煙含水率

2.6不同干燥區(qū)溫度的煙葉感官質量評價

從表12可知，香韻以處理2的感官評分最高(6.95分)，處理4次之(6.81分)，對照最低(6.52分)，且處理2、處理4與對照間差異顯著。香氣質以處理2最優(yōu)(7.31分)，處理1、處理3和處理4間差異不顯著；處理5與對照較低，分別為6.51分和6.49分。香氣量，處理2與處理4間差異不顯著，感官評分均較高，分別為7.01分和6.91分；處理5與對照的感官評分較低。煙氣濃度，各處理間差異不顯著。勁頭，處理2最小，處理1、處理3、處理4和處理5間差異不明顯。雜氣，處理2與處理4較優(yōu)，處理5和對照較差。刺激性以處理1和處理4表現(xiàn)較優(yōu)，且差異不明顯，處理5和對照較差。余味以處理2最高，感官評分為7.24分；其余處理的感官評分均小于7分，除處理5與對照外，其余各處理間差異性顯著?？偡忠蕴幚?最高，為54.62分；處理1、處理3和處理4次之，處理5和對照表現(xiàn)較差。

表12不同干燥區(qū)溫度的煙葉感官質量評價

3結論與討論

低溫慢烤因其具保香的效用而成為業(yè)內發(fā)展導向。不同溫度設置對煙葉原料的致香成分含量具顯著影響，從而正向關聯(lián)到煙葉的感官質量，在相對低的調制溫度下，復烤加工有助于原料內部致香物質的保留，既有利于原料的內在品質提升，又有利于節(jié)能降耗，降低加工成本。同樣，水分均質化對于提高煙葉倉儲醇化、成品質量的穩(wěn)定性同樣具有重要意義。

研究表明：在葉烤機冷卻區(qū)新增室內補風系統(tǒng)的基礎上，于溫度較低、濕度較大的環(huán)境下，采用完全室外補風則烤機涼房溫度較小，涼房水分較高，而采用室外與室內混合補風方式，涼房溫度升高，煙葉含水率較低；當環(huán)境溫度較高，濕度較低時，室內與室外補風方式對涼房煙葉含水率影響不明顯，主要差別在于室內風的引用一定程度上提高了涼房溫度。當干燥段引用干燥熱風排潮，且引用量達65%時，涼房中煙葉表層、中層、底層以及烤機左、中、右煙葉的水分極差分別為0.09%與0.2%，水分均衡性表現(xiàn)較優(yōu)。在常規(guī)復烤溫度下(干燥區(qū)總溫度285℃)，涼房煙葉水分較小，但是煙片復烤前后的含水率差值較大，感官質量較差，說明高強度的葉片復烤條件不利于打葉復烤煙片的保香加工。當原料為WCCSF(C1F占比29.7%+C2F占比70.3%)等級時，復烤機干燥總溫度按照弧線定溫法進行設置，當干燥區(qū)總溫度從285℃降至245℃時，煙葉的感官質量最優(yōu)(54.62分)，而左、右涼房煙葉含水率極差(0.06%)較小，烤前、烤后葉片率差值僅為1.99%，成品水分在工藝范圍內(11.0%～13.0%)，滿足水分均質、保香提質的需要。