段海濤,鐘良*,張渝婕,鄭松錦,解民,劉玉斌
河北中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心(石家莊 050051)
真空回潮是制絲線中松散煙葉、降低碎損的重要工序之一。其主要原理是通過壓力差及溫度差來提高煙葉的水分和溫度,進(jìn)而提高煙葉的耐加工性能,滿足后續(xù)工序的加工要求。真空回潮工序?qū)熑~的顏色會有影響,也會對煙絲的內(nèi)在品質(zhì)產(chǎn)生顯著影響,其原因在于煙葉在真空回潮工序受熱過程中會發(fā)生一系列復(fù)雜的生物化學(xué)變化。
通過試驗的開展,為對比經(jīng)過真空回潮工序后煙葉品質(zhì)的變化及模擬不同儲存時間后煙葉品質(zhì)的變化提供數(shù)值參考,分析其對相同等級煙葉原料的物理品質(zhì)、感官品質(zhì)、化學(xué)成分等指標(biāo)的影響規(guī)律,為卷煙工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)應(yīng)用研究提供基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)。
真空回潮機(jī)(W Z 1004型,4 500 kg/h,昆船);恒溫恒濕箱;切絲機(jī)。
云南保山C3F。
分成3個階段,第1階段真空回潮工序(段)單/雙周期加工參數(shù)對煙葉進(jìn)行處理;第2階段對樣品進(jìn)行實驗室處理試驗;第3階段對實驗室處理后的樣品進(jìn)行化學(xué)檢測和感官評吸。
取200 kg單等級煙葉(云南保山C3F)用于試驗。
1.4.1 現(xiàn)場單雙周期參數(shù)
現(xiàn)場預(yù)設(shè)計單雙周期參數(shù),見表1。
表1 現(xiàn)場單雙周期設(shè)定參數(shù)
1.4.2 現(xiàn)場實際運行參數(shù)
現(xiàn)場實際運行各參數(shù)情況見表2和表3。
表2 現(xiàn)場實際運行參數(shù)
表3 各參數(shù)情況
1.4.3 實驗室試驗
將經(jīng)過真空回潮工序單周期處理的煙葉進(jìn)行貯存(相對濕度65.0%±5.0%、溫度25.0±2.0 ℃),分別于2,4,16和48 h對樣品取樣,每次取樣量200 g。貯存時間按樣品進(jìn)入貯存環(huán)境時開始記時,脫離環(huán)境時終止。
將經(jīng)過真空回潮工序雙周期處理的煙葉進(jìn)行貯存(相對濕度65.0%±5.0%、溫度25.0±2.0 ℃),分別于2,4,16和48 h對樣品取樣,每次取樣量200 g。貯存時間按樣品進(jìn)入貯存環(huán)境時開始記時,脫離環(huán)境時終止。
將不經(jīng)真空回潮工序的煙葉進(jìn)行松散及回透(蒸汽溫度60.0±5.0 ℃)預(yù)處理后進(jìn)行貯存(相對濕度65.0%±5.0%、溫度25.0±2.0 ℃),分別于2,4,16和48 h對樣品取樣,每次取樣量200 g。貯存時間按進(jìn)入貯存環(huán)境時記起,脫離環(huán)境時終止。貯存時間按樣品進(jìn)入貯存環(huán)境時開始記時,脫離環(huán)境時終止。
分別制作感官評吸及化學(xué)檢測樣品。
2.1.1 生產(chǎn)現(xiàn)場取樣含水率檢測(參見表4)
表4 現(xiàn)場取樣含水率
2.1.2 實驗室樣品含水率檢測
每份樣品分別檢測8組含水率,取平均值,數(shù)據(jù)見表5。
對每組平均值進(jìn)行分析,如圖1所示。從圖1中可以看出,單周期處理的樣品水分最低,其次是雙周期,最后是未經(jīng)真空回潮處理的樣品。通過水分平均值對比分析發(fā)現(xiàn),在一定環(huán)境溫濕度(相對濕度65.0%±5.0%、溫度25.0±2.0 ℃)貯存,隨著貯存時間的延長,3種處理方式的樣品水分逐漸降低,真空單周期處理樣品在4 h時水分達(dá)到最低,未經(jīng)真空處理及雙周期處理樣品含水率在16 h時水分達(dá)到最低,之后水分回升。
從水分趨勢圖上可以看出,樣品水分先降后升,是由于樣品初入恒溫恒濕箱時煙葉表面水分較多,在環(huán)境中以散失水分為主,待一定貯葉時間后,表面自由水散失完畢后,煙葉開始進(jìn)入吸濕狀態(tài),顯示在水分曲線圖上就是上升的狀態(tài)。
此外,相比較生產(chǎn)現(xiàn)場取樣水分檢測結(jié)果,樣品進(jìn)入恒溫恒濕箱處理前均有不同程度的含水率增長,這與現(xiàn)場取樣后密封處理及大氣環(huán)境(2013年5月6日石家莊大氣環(huán)境溫度為16~27 ℃,濕度50%~70%)有一定關(guān)系。
將3種樣品不同貯存時間的樣品及水煮樣品制作感官評吸煙支樣品,進(jìn)行感官評吸,評吸結(jié)果見表6。
從表6和表7中可以看出,未經(jīng)真空回潮處理的煙葉隨著貯葉時間的延長,刺激性、雜氣也隨著貯葉時間的延長開始顯露,香氣損失逐漸增大,口腔開始有殘留。經(jīng)真空回潮工序單周期處理的煙葉隨著貯葉時間的延長,煙氣濃度開始增加,但香氣量損失較大,香氣質(zhì)開始平淡,通暢感降低,刺激、雜氣開始顯露。經(jīng)真空回潮工序雙周期處理的煙葉隨著貯葉時間的延長,相比較未經(jīng)真空處理及單周期處理的樣品,雙周期處理的樣品在16 h時煙葉透發(fā)感較好,香氣較好,煙氣細(xì)膩程度較優(yōu)。經(jīng)水煮極度處理的樣品,煙葉色澤較黑,香氣損失較大,香氣量不足,但透發(fā)性極好、雜氣及刺激較小、口感舒適柔順。此外,通過最優(yōu)樣品評吸試驗發(fā)現(xiàn)真空回潮雙周期處理的樣品相對單周期處理的樣品,在煙氣濃度、香氣質(zhì)香氣量、口感等方面均有所下降。
表7 最優(yōu)樣品對比評吸結(jié)果
將評吸結(jié)果結(jié)合水分檢測結(jié)果可以看出,未經(jīng)真空處理及單周期處理的煙葉含水率與其評吸結(jié)果基本呈正相關(guān)。而雙周期處理的煙葉,由于增加了加工強度,改變煙葉內(nèi)在的性質(zhì),使貯存16 h后,煙葉感官品質(zhì)最優(yōu)。由于在卷煙加工制造過程中,水分是一個非常關(guān)鍵的工藝控制參數(shù),水分對煙葉生產(chǎn)加工有較大影響,試驗主要在煙葉處理后的貯存環(huán)節(jié),所以在考慮不同處理方式時,還需充分結(jié)合水分對煙葉醇化方面的影響,進(jìn)而直接影響到感官評吸結(jié)果。
將樣品進(jìn)行化學(xué)檢測,檢測結(jié)果見表8。由數(shù)據(jù)可以看出,單周期、雙周期及真空前的樣品化檢結(jié)果基本無差異。而水煮極度處理后的樣品化檢結(jié)果顯示5項指標(biāo)損失較大,主要是由于極度處理后水溶物質(zhì)、有機(jī)酸類、堿類損失造成的,由數(shù)據(jù)可知水煮的極度處理對煙葉各內(nèi)在物質(zhì)含量的影響較大。
表8 樣品化檢結(jié)果
未經(jīng)真空回潮處理的煙葉隨著貯葉時間的延長,水分在16 h時達(dá)到最低,之后水分迅速回升,而刺激性、雜氣也隨著貯葉時間的延長開始顯露,香氣損失逐漸增大,口腔開始有殘留。感官評吸結(jié)果顯示,貯葉2 h梯度的樣品最優(yōu)。
經(jīng)真空回潮工序單周期處理的煙葉隨著貯葉時間的延長,水分在4 h時達(dá)到最低,之后水分回升,隨著貯葉時間的延長,煙氣濃度開始增加,但香氣量損失較大,香氣質(zhì)開始平淡,通暢感降低,刺激、雜氣開始顯露。感官評吸結(jié)果顯示,貯葉2 h梯度的樣品最優(yōu)。
經(jīng)真空回潮工序雙周期處理的煙葉隨著貯葉時間的延長,水分在16 h時達(dá)到最低,之后緩慢回升,相比較未經(jīng)真空處理及單周期處理的樣品,雙周期處理的樣品在16 h時煙葉透發(fā)感較好,香氣較好,煙氣細(xì)膩程度較優(yōu)。感官評吸結(jié)果顯示,貯葉16 h梯度的樣品最優(yōu)。
經(jīng)水煮極度處理的樣品,煙葉色澤較黑,香氣損失較大,香氣量不足,但雜氣及刺激較小、口感舒適柔順。通過化檢發(fā)現(xiàn)各種物質(zhì)損失較大。此外,經(jīng)水煮的極度處理,煙葉在高溫水煮情況下,煙葉內(nèi)在發(fā)生比較復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),降低了煙堿含量,降低了煙葉的刺激性及雜氣,增加了口感的舒適性。
(1)經(jīng)真空回潮工序處理的煙葉比未經(jīng)真空回潮的煙氣濃度高,香氣透發(fā)性好,刺激與雜氣較小。
(2)通過試驗發(fā)現(xiàn)真空回潮雙周期處理的樣品相對單周期處理的樣品,在煙氣協(xié)調(diào)性、煙氣濃度、口感等方面均有所下降,但煙氣質(zhì)較好。
(3)經(jīng)過水煮極度處理的煙葉,煙葉色澤發(fā)黑,香氣損失較大,香氣量不足,但雜氣及刺激均較小。
(1)經(jīng)真空回潮工序處理的煙葉比未經(jīng)該工序處理的煙葉煙氣濃度高,香氣透發(fā)性好,刺激較小,建議繼續(xù)使用該工序?qū)熑~進(jìn)行前處理。
(2)水煮極度處理可以降低雜氣、刺激性,改善口感的特性,可以考慮將低檔煙葉進(jìn)行類似極度處理,作為外摻比例加入到中高檔煙葉中,可能會增加煙氣的通透性,同時也可降低焦油含量,降低中高檔煙成本。