薄板烘絲機(jī)不同水分調(diào)控模式對(duì)葉絲香味成分的影響

王玉真　高輝　華一崑

摘要[目的]研究烘絲工序在來(lái)料水分波動(dòng)較大的情況下不同水分調(diào)控模式烘后葉絲香味成分含量的差異性及變化趨勢(shì)。[方法]分別針對(duì)來(lái)料水分偏高和水分偏低的情況采用對(duì)比論證法分析比較了容積比調(diào)控模式和筒壁溫度調(diào)控模式下烘后煙絲的揮發(fā)性有機(jī)酸和關(guān)鍵致香物質(zhì)含量的差異，并通過(guò)感官評(píng)吸對(duì)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。[結(jié)果] 2種調(diào)控模式均能保證烘后物料含水率符合設(shè)計(jì)要求，采用筒內(nèi)容積比的調(diào)控模式，烘后煙絲揮發(fā)性有機(jī)酸和關(guān)鍵致香物質(zhì)的含量均高于采用筒壁溫度的調(diào)控模式；針對(duì)揮發(fā)性有機(jī)酸，筒內(nèi)容積比調(diào)控模式下葉絲中的異戊酸、2-甲基丁酸、苯甲酸和苯乙酸的含量明顯高于采用筒壁溫度調(diào)控模式；針對(duì)關(guān)鍵致香物質(zhì)，筒內(nèi)容積比調(diào)控模式下葉絲中的茄酮、巨豆三烯酮 B、巨豆三烯酮 D和金合歡基丙酮 A的含量明顯高于采用筒壁溫度調(diào)控模式。[結(jié)論]研究可為制絲工藝選擇合適的對(duì)致香成分和感官質(zhì)量影響最小的控制模式提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞薄板烘絲機(jī)；調(diào)控模式；揮發(fā)性有機(jī)酸；關(guān)鍵致香物質(zhì)

中圖分類號(hào)TS452+.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2018）08-0179-04

Influences of Different Water Regulation Modes

on Aroma Components of Cut Tobacco in Drying Process

WANG Yuzhen1， GAO Hui2， HUA Yikun1 et al

（1.HongyunHonghe Tobacco （Group） Co.， Ltd.， Kunming，Yunnan 650231；2.Yunnan Tongchuang Technology Analysis Co.， Ltd.， Kunming，Yunnan 650106）

Abstract[Objective]In order to study the difference and change trend of the content of the aroma components of silk leaves after drying under different moisture control modes under the condition of large moisture fluctuation in the incoming drying process.[Method]The contrastive analysis was used to analyze the difference of volatile organic acids and key aroma components of baked postcured tobacco under the volume ratio control mode and tube wall temperature control mode， respectively， in view of the high water content and low moisture content.[Result]Results showed that the two control modes could ensure that the moisture content of the material after drying meets the design requirements. The control mode of the volume ratio of the cartridge was adopted. The contents of volatile organic acids and key aroma components of the cured tobacco were higher than those of the tube wall temperature；For volatile organic acids， the contents of isovaleric acid， 2methylbutyric acid， benzoic acid and phenyl acetic acid in leaf silk were obviously higher than that of tube wall temperature control mode. For the key aroma substances， the contents of silicone， megastigmatrienone B， megastigmatrienone D and acaciabased acetone A in leaf silk were obviously higher than those in control of tube wall temperature mode.[Conclusion]The study can provide a basis for the selection of suitable control mode for the selection of silk making technology which has the least influence on aroma components and sensory quality.

Key wordsSheet drying machine；Regulatory mode；Volatile organic acids；Key aroma

基金項(xiàng)目紅云紅河煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司科技項(xiàng)目（HYHH2016 GY04）。

作者簡(jiǎn)介王玉真（1985—），女，河南駐馬店人，工程師，碩士，從事煙草工藝技術(shù)研究。*通訊作者，高級(jí)工程師，從事煙草工藝研究。

收稿日期2017-12-27；修回日期2018-01-08

烘絲工序作為制絲過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也是煙葉原料物理、化學(xué)及感官品質(zhì)變化較為顯著的過(guò)程[1]。煙草作為典型的熱敏性物料，在干燥脫水過(guò)程中受濕熱處理的強(qiáng)度將顯著影響其內(nèi)部的美拉德反應(yīng)、香味成分析出等化學(xué)過(guò)程[2-4]。因此，如何通過(guò)優(yōu)化煙草干燥工藝，針對(duì)不同來(lái)料水分采用合理調(diào)控模式，平衡濕熱處理強(qiáng)度，達(dá)到兼顧葉絲的內(nèi)在品質(zhì)和物理品質(zhì)的目的，成為干燥工藝研究的重要方向之一。薄板干燥作為一種復(fù)合傳熱干燥方式，有多種不同的干燥控制模式，如筒壁溫度自動(dòng)控制模式、熱風(fēng)-排潮開(kāi)度自動(dòng)控制模式、工藝流量/容積比自動(dòng)控制模式來(lái)滿足出口水分。目前行業(yè)在烘絲機(jī)水分調(diào)控模式方面已有相關(guān)研究[5-8]，但尚無(wú)將容積比調(diào)控模式與其他調(diào)控模式進(jìn)行對(duì)比的研究報(bào)道。為了研究在來(lái)料水分波動(dòng)較大的前提下，筒壁溫度控制模式與容積比控制模式對(duì)于煙絲香味物質(zhì)和感官品質(zhì)的影響是否存在差異，為制絲工藝選擇合適的對(duì)致香成分和感官質(zhì)量影響最小的控制模式提供依據(jù)，筆者選擇紅云紅河集團(tuán)某牌號(hào)二類烤煙型葉組配方進(jìn)行不同調(diào)控模式的試驗(yàn)研究，以驗(yàn)證2種模式的差異性。

1材料與方法

1.1材料

原料：紅云紅河煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司云煙（紫）4個(gè)批次的配方葉組，該規(guī)格卷煙在制絲過(guò)程中的葉絲干燥方式采用滾筒干燥。

主要儀器設(shè)備：KLD-2Z 7700滾筒葉絲干燥設(shè)備，德國(guó)Hauni公司；KBF 540恒溫恒濕箱，德國(guó)Binder公司；AB204-S型電子天平，瑞士Mettler Toledo公司；CT 410旋風(fēng)磨，丹麥Foss公司；HY-5A型回旋式振蕩器，金壇市金南儀器廠；6890N/5975N氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國(guó)Agilent公司。

1.2方法

1.2.1切絲出料含水率及滾筒干燥工藝參數(shù)設(shè)置。

正常生產(chǎn)情況下，切絲出料含水率為（20.0±0.5）%，烘絲工藝流量為7 000 kg/h，烘絲筒壁溫度為155 ℃。當(dāng)切絲出料含水率偏高時(shí)（≥21.0%），采用以下2種調(diào)控方式使烘絲出料含水率達(dá)到（12.5±0.5）%：①筒內(nèi)容積比調(diào)控模式。固定筒壁溫度155 ℃，調(diào)節(jié)工藝流量，穩(wěn)定烘絲出料含水率（試驗(yàn)1）。②筒壁溫度調(diào)控模式。固定工藝流量7 000 kg/h，調(diào)節(jié)筒壁溫度，穩(wěn)定烘絲出料含水率（試驗(yàn)2）。

當(dāng)切絲出料含水率偏低時(shí)（≤19.0%），也采用上述2種調(diào)控方式使烘絲出料含水率達(dá)到（12.5±0.5）%：③筒內(nèi)容積比調(diào)控模式。固定筒壁溫度155 ℃，調(diào)節(jié)工藝流量，穩(wěn)定烘絲出口含水率（試驗(yàn)3）。④筒壁溫度調(diào)控模式。固定工藝流量7 000 kg/h，調(diào)節(jié)筒壁溫度，穩(wěn)定烘絲出口含水率（試驗(yàn)4）。

1.2.2樣品制備。

分4個(gè)批次完成上述試驗(yàn)，對(duì)于每個(gè)批次的試驗(yàn)，待烘絲機(jī)出料含水率達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)（12.5±0.5）%，在干燥工序冷卻出口的同一位置進(jìn)行取樣，每個(gè)批次取樣50次，每次取樣約30 g，取樣間隔時(shí)間約5 s，即每個(gè)批次煙絲樣品約取1.5 kg。在實(shí)驗(yàn)室分別將每個(gè)批次的1.5 kg干燥后煙絲樣品充分混勻，最后再?gòu)拿總€(gè)批次大樣本的不同位置各取樣3次并做好標(biāo)識(shí)待檢（每個(gè)待檢樣品約200 g）。

1.2.3

化學(xué)成分檢測(cè)。

分別按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T 500—2014[9]和文獻(xiàn)[10]中規(guī)定的方法對(duì)4個(gè)批次試驗(yàn)干燥后煙絲中的揮發(fā)性有機(jī)酸和揮發(fā)性致香物質(zhì)含量進(jìn)行測(cè)定。

1.2.4

感官質(zhì)量評(píng)價(jià)。

利用同一臺(tái)卷煙機(jī)和相同的卷煙輔材對(duì)4個(gè)批次試驗(yàn)的成品煙絲進(jìn)行煙支卷制，由9名評(píng)吸人員組成評(píng)吸小組，采用對(duì)比評(píng)吸法[11]對(duì)不同試驗(yàn)煙支樣品進(jìn)行感官質(zhì)量評(píng)價(jià)。

2結(jié)果與分析

2.1不同調(diào)控方式的工藝參數(shù)組合

當(dāng)切絲出料含水率偏高或偏低時(shí)，為滿足烘絲出料含水率穩(wěn)定在（12.5±0.5）%，僅通過(guò)調(diào)整烘絲工藝流量或筒壁溫度的工藝參數(shù)組合如表1所示?？梢钥闯觯?dāng)切絲出料含水率偏高時(shí)（試驗(yàn)1、試驗(yàn)2），在滿足烘絲出料含水率的前提下，固定筒壁溫度為155 ℃，則工藝流量會(huì)降低至6 450 kg/h，固定工藝流量為7 000 kg/h，則筒壁溫度會(huì)升高至162 ℃。當(dāng)切絲出料含水率偏低時(shí)（試驗(yàn)3、試驗(yàn)4），在滿足烘絲出料含水率的前提下，固定筒壁溫度為155 ℃，則工藝流量會(huì)上升至7 540 kg/h，固定工藝流量為7 000 kg/h，則筒壁溫度會(huì)降低至146 ℃。

2.2不同調(diào)控方式對(duì)煙絲主要揮發(fā)性有機(jī)酸的影響

不同調(diào)控方式滾筒烘絲后煙絲揮發(fā)性有機(jī)酸含量的測(cè)定結(jié)果如表2所示?？梢钥闯?，當(dāng)切絲出料含水率較高時(shí)（試驗(yàn)1和試驗(yàn)2），采用固定筒壁溫度、降低工藝流量的控制模式（試驗(yàn)1），其烘絲后煙絲中的8種揮發(fā)性有機(jī)酸及其總量均高于固定工藝流量、提高筒壁溫度的控制模式（試驗(yàn)2），即試驗(yàn)1>試驗(yàn)2。當(dāng)切絲出料含水率較低時(shí)（試驗(yàn)3和試驗(yàn)4），采用固定筒壁溫度、提高工藝流量的控制模式（試驗(yàn)3），其烘絲后煙絲中的8種揮發(fā)性有機(jī)酸及其總量均高于固定工藝流量、降低筒壁溫度的控制模式（試驗(yàn)4），即試驗(yàn)3>試驗(yàn)4。

從揮發(fā)性有機(jī)酸含量檢測(cè)結(jié)果差異性來(lái)看，不同的調(diào)控模式下，異戊酸、2-甲基丁酸、苯甲酸和苯乙酸的含量差異明顯，均是筒內(nèi)容積比調(diào)控模式下含量高于筒壁溫度調(diào)控模式。

綜合上述分析，以揮發(fā)性有機(jī)酸作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，無(wú)論切絲出料含水率偏高或偏低，滾筒烘絲最適宜的控制模式就是筒內(nèi)容積比調(diào)控模式，即固定筒壁溫度不變，通過(guò)烘絲機(jī)的自動(dòng)反饋功能調(diào)節(jié)工藝流量使烘絲出料含水率達(dá)到（12.5±0.5）%，這種調(diào)控模式有利于烘絲過(guò)程中揮發(fā)性有機(jī)酸含量的增加，對(duì)提升卷煙感官品質(zhì)有正向作用。

2.3不同調(diào)控方式對(duì)煙絲關(guān)鍵致香物質(zhì)的影響

不同調(diào)控方式滾筒烘絲后煙絲致香物質(zhì)含量的測(cè)定結(jié)果如表3所示?？梢钥闯?，當(dāng)切絲出料含水率較高時(shí)（試驗(yàn)1和試驗(yàn)2），采用固定筒壁溫度、降低工藝流量的控制模式（試驗(yàn)1），其烘絲后的煙絲中，除糠醛、糠醇、苯甲醛、苯甲醇4種致香物質(zhì)外，其余18種致香物質(zhì)及總量均高于固定工藝流量、提高筒壁溫度的控制模式（試驗(yàn)2），即試驗(yàn)1>試驗(yàn)2。當(dāng)切絲出料含水率較低時(shí)（試驗(yàn)3和試驗(yàn)4），采用固定筒壁溫度、降低工藝流量的控制模式（試驗(yàn)3），其烘絲后的煙絲中，除糠醛、苯乙醛、苯乙醇3種致香物質(zhì)外，其余19種致香物質(zhì)及總量均高于固定工藝流量，提高筒壁溫度的控制模式（試驗(yàn)4），即試驗(yàn)3>試驗(yàn)4。

從關(guān)鍵致香物質(zhì)含量檢測(cè)結(jié)果差異性來(lái)看，不同的調(diào)控模式下，茄酮、巨豆三烯酮 B、巨豆三烯酮 D和金合歡基丙酮 A的含量差異明顯，均是筒內(nèi)容積比調(diào)控模式下含量高于筒壁溫度調(diào)控模式。

綜合上述分析，以關(guān)鍵致香物質(zhì)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，無(wú)論切絲出料含水率偏高或偏低，滾筒烘絲最適宜的控制模式就是固定筒壁溫度不變，通過(guò)烘絲機(jī)的自動(dòng)反饋功能調(diào)節(jié)工藝流量使烘絲出料含水率達(dá)到（12.5±0.5）%，這種調(diào)控模式有利于烘絲過(guò)程中致香物質(zhì)含量的增加，對(duì)提升卷煙感官品質(zhì)有正向作用。

2.4不同調(diào)控方式對(duì)煙絲感官質(zhì)量的影響

對(duì)不同調(diào)控模式干燥后的煙絲制成的成品卷煙，從香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、勁頭、濃度、細(xì)膩程度、刺激性、干燥感和干凈程度等方面進(jìn)行感官對(duì)比評(píng)價(jià)的結(jié)果見(jiàn)表4。

對(duì)于切絲出料含水率較高的2個(gè)試驗(yàn)樣品（試驗(yàn)1和試驗(yàn)2），以試驗(yàn)1作為對(duì)照樣品（各項(xiàng)感官指標(biāo)得分設(shè)定為0），與其相比，試驗(yàn)2在香氣質(zhì)、雜氣、細(xì)膩程度、刺激性和干凈程度等感官指標(biāo)上略有降低。表明當(dāng)切絲出料含水率較高時(shí)，采用固定筒壁溫度、降低工藝流量的烘絲模式優(yōu)于固定工藝流量、提高筒壁溫度的烘絲模式。

對(duì)于切絲出料含水率較低的2個(gè)試驗(yàn)樣品（試驗(yàn)3和試驗(yàn)4），以試驗(yàn)3作為對(duì)照樣品（各項(xiàng)感官指標(biāo)得分設(shè)定為0），與其相比，試驗(yàn)4在香氣質(zhì)、雜氣、濃度、細(xì)膩程度、刺激性和干凈程度等感官指標(biāo)上略有降低。表明當(dāng)切絲出料含水率較低時(shí)，采用固定筒壁溫度、提高工藝流量的烘絲模式優(yōu)于固定工藝流量、降低筒壁溫度的烘絲模式。

綜合上述分析，以成品卷煙感官質(zhì)量作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，無(wú)論切絲出料含水率偏高或偏低，滾筒烘絲最適宜的調(diào)控模式就是固定筒壁溫度不變，通過(guò)調(diào)節(jié)工藝流量使烘絲出料含水率達(dá)到（12.5±0.5）%，這種調(diào)控模式有利于卷煙感官質(zhì)量的提升。

3 結(jié)論

當(dāng)切絲出料含水率偏離正常設(shè)定值時(shí)，薄板烘絲機(jī)采用筒內(nèi)容積比調(diào)控模式和筒壁溫度調(diào)控模式，揮發(fā)性有機(jī)酸和關(guān)鍵致香物質(zhì)的含量差異較大；較適宜的調(diào)控模式就是固定筒壁溫度，通過(guò)烘絲機(jī)的自動(dòng)反饋功能調(diào)節(jié)工藝流量使烘絲出料含水率達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的（12.5±0.5）%。這種烘絲模式有利于煙絲中揮發(fā)性有機(jī)酸、致香物質(zhì)含量的保留或增加，同時(shí)避免較高的筒壁溫度會(huì)導(dǎo)致煙絲香氣量的損失，并且使煙絲產(chǎn)生枯焦氣息，不利于卷煙產(chǎn)品的均質(zhì)化和卷煙香氣的穩(wěn)定性，對(duì)提升最終產(chǎn)品的感官質(zhì)量具有正向作用。

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