譚云虎,劉利平,何明昌,李 源,吳 創(chuàng),王榮浩,李林林,賈夢(mèng)珠,劉 勇
(1.湖北中煙工業(yè)有限責(zé)任公司,武漢 430000;2.武漢東昌倉(cāng)貯技術(shù)有限公司,武漢 430074)
倉(cāng)儲(chǔ)養(yǎng)護(hù)是保障和提高雪茄煙原料品質(zhì)的重要環(huán)節(jié),與復(fù)烤片煙自然醇化過(guò)程類似,雪茄煙原料在自然醇化的過(guò)程中也需要有適宜的溫濕度條件,以保證最適宜的自然醇化環(huán)境,通過(guò)自然醇化達(dá)到最佳的醇化品質(zhì)[1]。
雪茄煙原料的倉(cāng)儲(chǔ)養(yǎng)護(hù)研究起步晚,尚未形成明確的技術(shù)規(guī)范和管理標(biāo)準(zhǔn),雪茄煙原料儲(chǔ)存過(guò)程中遇到的主要問(wèn)題如下。①無(wú)法保證成規(guī)模原料儲(chǔ)存條件,影響雪茄煙原料庫(kù)存結(jié)構(gòu),并最終對(duì)雪茄煙在制品配方維護(hù)方面造成影響[2]。②洞庫(kù)環(huán)境常年低溫低濕,雪茄煙原料在儲(chǔ)存過(guò)程中水分逐漸散失,在轉(zhuǎn)運(yùn)和生產(chǎn)過(guò)程中易碎損,降低了原料的利用效率并影響工業(yè)加工正常使用;③洞庫(kù)常年低溫低濕的環(huán)境條件及雪茄煙原料自身低糖分高煙堿的特性[3],大大減緩了雪茄煙原料的自然醇化進(jìn)程,增加了雪茄煙原料倉(cāng)儲(chǔ)成本。
隨著煙草行業(yè)對(duì)煙草原料精細(xì)化養(yǎng)護(hù)要求的提高,對(duì)雪茄煙倉(cāng)儲(chǔ)養(yǎng)護(hù)技術(shù)的需求和相關(guān)研究也日益迫切。本研究針對(duì)不同倉(cāng)儲(chǔ)條件對(duì)雪茄煙原料倉(cāng)儲(chǔ)養(yǎng)護(hù)質(zhì)量的影響,以復(fù)烤片煙的醇化適宜溫濕度條件為參考[4],確定其最適宜的倉(cāng)儲(chǔ)養(yǎng)護(hù)條件,對(duì)解決目前雪茄煙原料儲(chǔ)存過(guò)程中遇到的主要問(wèn)題,并逐步提升雪茄煙原料品質(zhì)具有參考意義。
原料:根據(jù)雪茄煙原料結(jié)構(gòu)和養(yǎng)護(hù)需求,選擇2018 年9948 等級(jí)茄芯作為試驗(yàn)原料。
設(shè)備和物資:YKX-3WS 型恒溫恒濕機(jī),昆山怡可信環(huán)境設(shè)備有限公司;DC-4 型溫濕度自動(dòng)采集設(shè)備,武漢頤達(dá)生物工程有限公司;CENTER-310 型溫濕度檢測(cè)儀,臺(tái)灣群特股份有限公司;101-2BS 型烘箱,上海力辰邦西儀器科技有限公司;FA1004 型電子天平,上海力辰邦西儀器科技有限公司;YS3010型色差儀,深圳市三恩時(shí)科技有限公司;FR1500 型熱合機(jī),鑫凱馳包裝機(jī)械有限公司;通風(fēng)接口(Φ40~50),武漢頤達(dá)生物工程有限公司;尼龍復(fù)合膜(0.12 mm),安徽恒昌新材料有限公司;密封膠槽(8 mm×11 mm),上海正保儀表廠臺(tái)州分廠;密封膠條(6 mm×10 mm),北京市房山區(qū)黎明橡膠制品廠;TG-03型箱溫探桿,武漢頤達(dá)生物工程有限公司。
試驗(yàn)于2020 年4 月至2021 年6 月在湖北中煙三峽卷煙廠馮家灣倉(cāng)庫(kù)及武漢東昌倉(cāng)貯技術(shù)有限公司生產(chǎn)與研發(fā)保障基地恒溫恒濕間(武漢市東西湖區(qū))進(jìn)行。不同普通倉(cāng)庫(kù)環(huán)境條件的設(shè)置見(jiàn)表1,適宜雪茄煙原料儲(chǔ)存養(yǎng)護(hù)的恒溫恒濕處理設(shè)置見(jiàn)表2。
表2 試驗(yàn)處理設(shè)置2
試驗(yàn)前及試驗(yàn)過(guò)程中每隔3 個(gè)月分別取樣,對(duì)試驗(yàn)樣品水分、顏色、化學(xué)成分及感官質(zhì)量等進(jìn)行評(píng)價(jià),并與洞庫(kù)儲(chǔ)存同期取樣原料進(jìn)行對(duì)比。雪茄煙原料養(yǎng)護(hù)質(zhì)量感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表3。試驗(yàn)過(guò)程中每周觀察雪茄煙原料狀態(tài),發(fā)現(xiàn)霉變或其他原料質(zhì)量異常情況,評(píng)估后視情況立即終止該試驗(yàn)處理。
表3 雪茄煙葉感官質(zhì)量評(píng)價(jià)
2.1.1 普通倉(cāng)庫(kù)的養(yǎng)護(hù)環(huán)境溫度 由圖1 可知,2020 年5 月 至2021 年6 月,CK 的 溫 度變 化 幅度 較小,維持在17 ℃左右;S1、S2、S3、S4 的溫度變化幅度較大,且均在2020 年8 月達(dá)到最大值,在2021 年1 月達(dá)到最小值,與外界環(huán)境溫度的變化規(guī)律一致。由于S2 和S3 均在馮家灣2 棟3 樓,兩者的溫度大小基本相同;S1 在馮家灣2 棟1 樓,其溫度在2020 年5—9月小于S2 和S3,在2020 年11 月至2021 年4 月大于S2 和S3,符合樓層之間隨季節(jié)變化造成溫差的現(xiàn)象。
圖1 不同倉(cāng)庫(kù)的養(yǎng)護(hù)環(huán)境溫度變化
由表4 可知,5 個(gè)處理的平均溫度大小表現(xiàn)為CK<S4<S1<S3≈S2<21 ℃;溫度的極差也表現(xiàn)為CK<S4<S1<S3≈S2。說(shuō)明在不同普通倉(cāng)庫(kù)中,洞庫(kù)的年均環(huán)境溫度最低且變化幅度最小,馮家灣3樓房庫(kù)的年均環(huán)境溫度最高且變化幅度最大。
2.1.2 普通倉(cāng)庫(kù)的養(yǎng)護(hù)環(huán)境相對(duì)濕度 由圖2 可知,2020 年5 月至2021 年6 月,S1 的相對(duì)濕度整體偏低且變化幅度較大;S4 在2020 年11 月至2021 年2月的相對(duì)濕度偏低,其余月份均維持在63%左右;CK 和S2 在2020 年11 月至2012 年2 月的相對(duì)濕度也偏低;S3 在2020 年5 月至2021 年6 月的相對(duì)濕度在61%~67%波動(dòng)。說(shuō)明在低溫低濕的冬季,只有S3 的相對(duì)濕度沒(méi)有明顯降低。
圖2 不同倉(cāng)庫(kù)的養(yǎng)護(hù)環(huán)境相對(duì)濕度變化
由表4 可知,5 個(gè)處理的平均相對(duì)濕度大小表現(xiàn)為S1<60%<S2<S4<65%<CK<S3<70%;相對(duì)濕度的極差表現(xiàn)為S3<S4<CK<S2<S1。說(shuō)明在普通倉(cāng)庫(kù)中,馮家灣1 樓房庫(kù)的年均環(huán)境濕度最低且變化幅度最大,馮家灣3 樓房庫(kù)的機(jī)械調(diào)控密封煙垛的年均環(huán)境濕度最高且變化幅度最小。
表4 不同倉(cāng)庫(kù)的養(yǎng)護(hù)環(huán)境溫濕度
由圖3 可知,在初始相對(duì)含水率均為13.06%的條件下,儲(chǔ)存12 個(gè)月后,各處理的相對(duì)含水率表現(xiàn)為T(mén)6>T3>13.06%>T5>T2>S3>T1>S2>CK>S4>T4>S1。說(shuō)明恒溫恒濕(27 ℃,70%)對(duì)雪茄原料的水分保持效果最好,恒溫恒濕(21 ℃,70%)次之,其余處理的相對(duì)含水率均有所下降。對(duì)于不同普通倉(cāng)庫(kù),相對(duì)含水率表現(xiàn)為S3>S2>CK>S4>S1(由表4 可知,S3 的平均相對(duì)濕度最大,S1 的平均相對(duì)濕度最?。?。對(duì)于不同恒溫恒濕處理,在相同溫度下表現(xiàn)為T(mén)3>T2>T1,T6>T5>T4;在相同濕度下表現(xiàn)為T(mén)1>T4,T5>T2,T6>T3。
圖3 不同倉(cāng)儲(chǔ)條件對(duì)雪茄原料相對(duì)含水量的影響
由表5 可知,儲(chǔ)存12 個(gè)月后,各處理的煙堿、總氮、總糖含量均降低,除T6 外,其他處理氯含量均有升高,除T4 和T6 外,其他處理鉀含量均升高。
表5 不同倉(cāng)儲(chǔ)條件對(duì)雪茄原料化學(xué)成分升降幅度的影響
煙堿含量的降低幅度表現(xiàn)為T(mén)6≈T5>T3>T2>S1>S3>S4>CK>T4>S2>T1。對(duì)于不同恒溫恒濕處理,在相同濕度下的降低幅度表現(xiàn)為T(mén)3>T2>T1,T6≈T5>T4;在相同濕度下的降低幅度表現(xiàn)為T(mén)4>T1,T5>T2,T6>T3,適當(dāng)提高溫濕度對(duì)雪茄原料煙堿含量的降低有明顯作用。
總氮含量的降低幅度表現(xiàn)為T(mén)6>T5>S3>S1>S2>CK>T3>S4>T1>T2>T4。對(duì)于不同恒溫恒濕處理,在相同溫度下的降低幅度表現(xiàn)為T(mén)3>T1>T2,T6>T5>T4;在相同濕度下的降低幅度表現(xiàn)為T(mén)1>T4,T5>T2,T6>T3。適當(dāng)提高溫度可促進(jìn)雪茄原料總氮含量的降低,提高相對(duì)濕度到一定范圍時(shí)才對(duì)雪茄原料總氮含量的降低有明顯作用。
總糖含量的降低幅度表現(xiàn)為T(mén)6>T5>T3>S1>S2>S4>CK>T4>T1>S3>T2。對(duì)于不同恒溫恒濕處理,在相同溫度下的降低幅度表現(xiàn)為T(mén)3>T1>T2,T6>T5>T4;在相同濕度下的降低幅度表現(xiàn)為T(mén)4>T1,T5>T2,T6>T3。適當(dāng)提高溫度可促進(jìn)雪茄原料總糖含量的降低,提高相對(duì)濕度到一定范圍時(shí)才對(duì)雪茄原料總糖含量的降低有明顯作用。
前人的研究表明,煙草屬忌氯作物,對(duì)氯較敏感,煙葉含氯量過(guò)高,燃燒性顯著下降,易熄火,雜氣重,利用價(jià)值降低[5,6];氯含量超過(guò)1.5%,鉀氯比在2以下的煙草易熄火,鉀氯比在4 以上的燃燒性好[7]。由圖4 可知,各處理的氯含量均低于1.5%且鉀氯比均大于2。各處理的鉀氯比大小表現(xiàn)為T(mén)6>S3>S1>T2>T5>S4>S2>4>T1>CK>T4>T3。說(shuō)明恒溫恒濕(27 ℃,70%)對(duì)雪茄芯葉燃燒性的促進(jìn)效果最好,普通倉(cāng)庫(kù)機(jī)械調(diào)控養(yǎng)護(hù)密封煙垛次之。
圖4 不同倉(cāng)儲(chǔ)條件的雪茄原料儲(chǔ)存12 個(gè)月后的氯、鉀含量及鉀氯比
由表6 可知,在不同儲(chǔ)存階段,CK 和S1~S4 的ΔE 方差范圍為130~152,均值為142;T1-T6 的方差范圍為123~146,均值為135.5,說(shuō)明恒溫恒濕條件下,雪茄原料的顏色變化更穩(wěn)定。
表6 不同倉(cāng)儲(chǔ)條件對(duì)雪茄原料色差(ΔE)的影響
各處理在儲(chǔ)存過(guò)程中ΔE 的平均值大小表現(xiàn)為S3>S2>T6>S4>T3>T5>S1>T2>CK>T1>T4。對(duì)于不同恒溫恒濕處理,在相同溫度下ΔE 表現(xiàn)為T(mén)3>T2>T1,T6>T5>T4,在相同濕度下ΔE 表現(xiàn)為T(mén)1>T4,T5>T2,T6>T3,說(shuō)明適當(dāng)提高溫濕度可促進(jìn)雪茄原料顏色加深,且27 ℃,70%恒溫恒濕條件下原料顏色加深幅度更大。
由表7 可知,各處理在儲(chǔ)存過(guò)程中平均感官質(zhì)量特征總分的大小表現(xiàn)為T(mén)6>T3>T1>T4>S3=T2=T5>CK=S1=S2>S4。對(duì)于不同恒溫恒濕處理,在相同濕度下的平均感官質(zhì)量特征總分的大小表現(xiàn)為T(mén)3>T1>T2,T6>T4>T5;在相同濕度下表現(xiàn)為T(mén)1>T4,T2=T5,T6>T3。各處理在儲(chǔ)存過(guò)程中濃度、勁頭、風(fēng)格特征、質(zhì)量檔次的平均值無(wú)明顯規(guī)律性差異,但T3 和T6 的濃度、勁頭、風(fēng)格特征、質(zhì)量檔次均在各處理中最大,適當(dāng)提高溫濕度對(duì)雪茄原料感官質(zhì)量有明顯的改善作用,這與溫濕度對(duì)化學(xué)成分、顏色的影響有相似的規(guī)律,這是雪茄煙原料化學(xué)成分、顏色、感官質(zhì)量之間有相關(guān)性的體現(xiàn)[8-10]。
表7 不同倉(cāng)儲(chǔ)條件對(duì)雪茄原料感官質(zhì)量的影響
在普通倉(cāng)庫(kù)中,機(jī)械調(diào)控密封煙垛的年均養(yǎng)護(hù)環(huán)境溫度最高(20 ℃),相對(duì)濕度也最高(64.3%)且變化幅度最小,養(yǎng)護(hù)條件相較于其他倉(cāng)庫(kù)條件更適宜,但恒溫恒濕可以提供更適宜的養(yǎng)護(hù)環(huán)境。本試驗(yàn)中,恒溫恒濕(27 ℃,70%)對(duì)雪茄原料在儲(chǔ)存過(guò)程中的水分保持效果最優(yōu),且雪茄原料的水分隨環(huán)境相對(duì)濕度的升高而明顯增大,但沒(méi)有表現(xiàn)出隨環(huán)境溫度的升高而明顯增大的規(guī)律,這與前人得出的溫度對(duì)煙絲水分的影響沒(méi)有規(guī)律可循的研究結(jié)果[11]相符合。此外,在本研究試驗(yàn)過(guò)程中還發(fā)現(xiàn),普通倉(cāng)庫(kù)條件存放雪茄煙原料出現(xiàn)了不同程度的霉變,霉變主要發(fā)生在雪茄煙原料煙梗部位。分析霉變發(fā)生的原因,主要是由于普通倉(cāng)庫(kù)條件下,倉(cāng)庫(kù)溫濕度全年變化劇烈,導(dǎo)致雪茄煙原料水分局部轉(zhuǎn)移,最終出現(xiàn)霉變。因此,恒溫恒濕(27 ℃,70%)既能有效解決雪茄煙茄芯原料在普通倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存過(guò)程中易出現(xiàn)水分散失、燥碎的問(wèn)題,也能防止霉變。
適宜的溫濕度可以增大雪茄原料各化學(xué)成分的降低幅度。本試驗(yàn)中,溫濕度升高對(duì)煙堿含量的下降幅度影響最明顯,對(duì)總氮含量的下降幅度影響次之,對(duì)總糖含量的下降幅度影響最小。這是因?yàn)檠┣褵熆偟亢桶焙繕O高,煙葉接近堿性為其特征,而糖含量低[3,12]。氯和鉀的含量只有在恒定較高溫濕度(27 ℃,70%)下才會(huì)明顯降低并表現(xiàn)出良好的燃燒性,這是因?yàn)檠┣褵熐研驹镶?、氯含量在養(yǎng)護(hù)醇化過(guò)程中變化不明顯[13],較高且適宜的溫度才能觸發(fā)氯含量降低[14]。
恒溫恒濕條件下的雪茄原料顏色變化比普通倉(cāng)庫(kù)穩(wěn)定,適宜的溫濕度能加快顏色變深的程度,恒溫恒濕(27 ℃,70%)條件下雪茄煙原料顏色加深幅度較大。但在本試驗(yàn)研究中,普通倉(cāng)庫(kù)3 樓的雪茄原料顏色變深的程度快于恒溫恒濕(27 ℃,70%),這可能是因?yàn)槠胀▊}(cāng)庫(kù)3 樓在6—9 月的高溫季節(jié),其箱芯溫度較高,很大程度上提高了雪茄原料顏色變深的速度。此外,適宜的溫濕度還可以改善雪茄原料的感官質(zhì)量,恒溫恒濕(27 ℃,70%)對(duì)質(zhì)量特征的改善作用最大,恒溫恒濕(21 ℃,70%)次之,576 覆土庫(kù)最小,只有恒溫恒濕(21 ℃,70%;27 ℃,70%)對(duì)濃度、勁頭、風(fēng)格程度、質(zhì)量檔次有明顯的改善作用。
綜上所述,普通倉(cāng)庫(kù)條件不適宜存放雪茄煙原料,雪茄煙原料適宜存放于恒溫恒濕的條件下,而恒溫恒濕(27 ℃,70%)是改善雪茄原料感官質(zhì)量的最優(yōu)參數(shù),且對(duì)于雪茄煙原料水分保持具有最佳的效果,是適宜雪茄煙茄芯原料的倉(cāng)儲(chǔ)環(huán)境條件。對(duì)于選定適合雪茄茄衣和茄套原料的恒溫恒濕參數(shù),需要進(jìn)一步的研究驗(yàn)證。