CO2膨脹工藝參數(shù)對(duì)煙絲物理和感官質(zhì)量的影響

趙敏 王宗英 張鳳俠 周獻(xiàn)禮 趙漢文 宋祖國(guó) 張二強(qiáng)

摘 要：該試驗(yàn)探究了切絲寬度對(duì)膨脹后煙絲結(jié)構(gòu)和填充值的影響，并進(jìn)行了膨脹前物料含水率、浸漬時(shí)間和升華溫度對(duì)感官質(zhì)量的影響評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，切絲寬度由0.85mm增加至0.90mm，膨脹后煙絲整絲率增加3.7%，碎絲率減少1.2%，填充值一致，切絲寬度0.85mm的膨脹煙絲卷曲度更好，外觀更接近正常煙絲;適當(dāng)降低膨脹前物料含水率、降低升華溫度、縮短浸漬時(shí)間，有利于膨脹煙絲的感官質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：CO2膨脹煙絲;膨脹工藝參數(shù);煙絲物理特性;感官質(zhì)量

中圖分類號(hào) TS452文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2020）07-0126-03

Abstract： This paper studied the influence of the cutting width on the cut tobacco physical characteristics after dry-ice expansion， and evaluated the effects of material moisture content before expansion， impregnation time and sublimation temperature on the sensory quality of the cut tobacco. The results showed that when the cutting width increased from 0.85mm to 0.90mm， the expanded cut tobacco whole cut rate was increased by 3.7% and the broken cut rate is decreased by 1.2%， the filling power is closed. And when the cutting width is 0.85mm， the cut tobacco crispation state is better， and the visual appearance is closer to the normal cut tobacco. Properly reducing the material moisture content before expanded， lowering the sublimation temperature， and shortening the immersion time are beneficial to the sensory quality of the expanded cut tobacco.

Key words： CO2 expanded cut tobacco; Expansion process parameters; Cut tobacco physical characteristics; Sense evaluation.

CO2膨脹工藝是煙絲處理加工的重要工藝之一，有助于協(xié)調(diào)葉絲的物理質(zhì)量和感官質(zhì)量[1]，提高煙葉尤其是低等級(jí)煙葉的適用性。對(duì)膨脹煙絲的加工和應(yīng)用開展了一系列研究發(fā)現(xiàn)：膨脹后煙絲填充性能明顯改善，但煙絲整絲率有所降低[2-3]，顯微結(jié)構(gòu)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)膨脹后煙絲內(nèi)部空隙明顯變大，細(xì)胞壁破裂[4];膨脹后煙絲煙氣焦油、煙堿量降低[5-6]，處理前后煙絲內(nèi)部致香成分不同程度的升降，不同產(chǎn)地不同等級(jí)煙絲致香成分變化趨勢(shì)不同[7]。本文結(jié)合陜西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司自有品牌卷煙現(xiàn)狀，探究了CO2膨脹工藝對(duì)煙絲物理指標(biāo)和感官質(zhì)量的影響，以期為改善煙支和感官質(zhì)量提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 材料 煙葉原料采用陜西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司某二類卷煙配方，使用陜西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司寶雞卷煙廠CO2膨脹煙絲生產(chǎn)線，膨脹煙絲生產(chǎn)工藝路徑為：備料→開箱脫箱→切片→松散回潮→貯葉→切絲→貯絲→葉絲回潮→貯絲→浸漬→升華→冷卻→葉絲加料回潮→柔性風(fēng)選→膨脹絲貯絲。YQ-2型煙絲振動(dòng)分選篩（鄭州嘉德機(jī)電科技有限公司）;DD60AS煙絲填充值測(cè)定儀（德國(guó)Borgwaldt KC公司）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 切絲寬度試驗(yàn) 試驗(yàn)切絲寬度分別設(shè)置0.85mm和0.9mm，其他工序工藝參數(shù)和質(zhì)量指標(biāo)保持一致，檢測(cè)膨脹后煙絲物理指標(biāo)。

1.2.2 膨脹工藝參數(shù)試驗(yàn) 切絲寬度為0.85mm，其他工序工藝參數(shù)和質(zhì)量指標(biāo)保持一致，探究膨脹前物料含水率、浸漬時(shí)間、升華溫度3個(gè)參數(shù)變化對(duì)膨脹后煙絲感官質(zhì)量的影響。每個(gè)參數(shù)設(shè)置3個(gè)水平，膨脹前含水率18.0%，20.0%，22.0%;浸漬時(shí)間50s，100s，150s;升華熱風(fēng)溫度240℃，280℃，320℃。實(shí)驗(yàn)參數(shù)設(shè)置如表1所示。

表1 試驗(yàn)參數(shù)

[試驗(yàn)編號(hào) 膨脹前物料含水率（%） 升華溫度（℃） 浸漬時(shí)間（s） 1 18 240 50 2 18 280 100 3 18 320 150 4 20 240 50 5 20 280 100 6 20 320 150 7 22 240 50 8 22 280 100 9 22 320 150 ]

1.2.3 煙絲物理指示 按照YC/T178—2003標(biāo)準(zhǔn)[13]規(guī)定的方法檢測(cè)煙絲整絲率、碎絲率等物理指標(biāo)。

1.2.4 手工卷煙感觀評(píng)估 按照YC/T152—2001標(biāo)準(zhǔn)[14]規(guī)定的方法檢測(cè)煙絲填充值。膨脹后的煙絲手工卷煙，邀請(qǐng)5位具有感官評(píng)吸資格的專家進(jìn)行香氣、雜氣、刺激性、余味4部分共12項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行感官質(zhì)量評(píng)價(jià)，計(jì)算平均值進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 切絲寬度對(duì)膨脹煙絲質(zhì)量的影響

2.1.1 膨脹煙絲形狀 2種切絲寬度的膨脹煙絲如圖1所示，從圖1可以看出，切絲寬度為0.9mm的膨脹煙絲較寬，且卷曲度較差，而切絲寬度為0.85mm的膨脹煙絲與常規(guī)煙絲配伍性更好，外觀特性更接近。

2.1.2 膨脹煙絲物理指標(biāo) 2種切絲寬度的膨脹煙絲和滾筒烘絲后煙絲物理指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果如表2所示。由表2可知，切絲寬度由0.85mm增加至0.90mm，膨脹后煙絲整絲率由64.6%增加至68.3%，整絲率增加了3.7%，碎絲率由3.7%減少至2.5%，碎絲率減少了1.2%，2種切絲寬度的膨脹煙絲填充值差異較小;當(dāng)切絲寬度同為0.85mm時(shí)，膨脹煙絲對(duì)比滾筒烘絲后煙絲整絲率降低17.65%，碎絲率增加1.4%，填充值增大1.30cm3/g。

煙絲在CO2膨脹加工過(guò)程中，由于CO2的快速升華，煙絲內(nèi)部空隙增大，最終表現(xiàn)為煙絲填充性能的增加，煙絲內(nèi)部空隙快速增大，會(huì)引起煙絲破碎，耐加工性能降低，并且煙絲升華冷卻后含水率較低，會(huì)在后續(xù)傳送及加料回潮過(guò)程中引起進(jìn)一步造碎，最終導(dǎo)致膨脹煙絲整絲率明顯低于滾筒烘絲，碎絲率高。切絲寬度減小，在升華干燥過(guò)程中煙絲內(nèi)部水分和CO2更容易從煙絲內(nèi)部通過(guò)煙絲內(nèi)部空隙轉(zhuǎn)移至外部，干燥升華速率相對(duì)快，煙絲干燥升華過(guò)程中內(nèi)部空隙收縮加快[15]，最終表現(xiàn)為圖1中煙絲卷曲程度差異。切絲寬度減小，煙絲的耐加工性能降低，煙絲在后續(xù)的浸漬、升華等過(guò)程中容易引起更大程度的造碎，這是導(dǎo)致隨著切絲寬度增加，膨脹煙絲整絲率增加，碎絲率減小的主要原因。切絲寬度減小，整絲率降低、碎絲率增大，但膨脹加工后煙絲的卷曲程度增加，共同引起膨脹煙絲的填充值基本無(wú)變化。

2.2 膨脹工藝參數(shù)對(duì)煙絲感官質(zhì)量的影響 不同膨脹工藝參數(shù)加工后的煙絲經(jīng)人工卷制，進(jìn)行感官評(píng)價(jià)，每項(xiàng)指標(biāo)總分10分，感官評(píng)價(jià)結(jié)果如表3所示。由表3可知，感官質(zhì)量總分方面，在相同的膨脹前物料含水率條件下，隨著浸漬時(shí)間和升華溫度的增加，膨脹后煙絲感官質(zhì)量總分呈現(xiàn)明顯的下降趨勢(shì);在相同的浸漬時(shí)間和升華溫度條件下，隨著膨脹前物料含水率增加，膨脹后煙絲感官質(zhì)量總分也呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。

單一指標(biāo)方面，在相同的膨脹前物料含水率條件下，隨著浸漬時(shí)間和升華溫度的增加，香氣質(zhì)、雜氣、余味舒適性得分均呈下降趨勢(shì);當(dāng)升華溫度240℃、浸漬時(shí)間50s工藝條件下，鼻腔感官刺激性和余味浸潤(rùn)感明顯好于其他2個(gè)試驗(yàn)條件。在相同的升華溫度和浸漬時(shí)間條件下，隨著膨脹前物料含水率的增加，膨脹后煙絲雜氣、口腔刺激性、舒適性和浸潤(rùn)感得分呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。膨脹前物料含水率對(duì)煙氣狀態(tài)和香氣量影響較大，當(dāng)膨脹前物料含水率為18%和20%時(shí)，不同升華溫度和浸漬時(shí)間膨脹后的煙絲感官煙氣狀態(tài)和香氣量基本保持一致，當(dāng)膨脹前物料含水率在較高的22%時(shí)，膨脹后的煙絲感官煙氣狀態(tài)和香氣量呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。

感官質(zhì)量評(píng)價(jià)過(guò)程中，要求評(píng)委對(duì)9個(gè)膨脹工藝條件下的膨脹煙絲進(jìn)行整體感官質(zhì)量排序，結(jié)果見表4。由表4可知，隨著膨脹前物料含水率、升華溫度、浸漬時(shí)間的增加，感官質(zhì)量整體上呈下降趨勢(shì)。從綜合排序來(lái)看，在煙絲CO2膨脹工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中適當(dāng)降低膨脹前物料含水率、升華溫度和浸漬時(shí)間，有利于膨脹煙絲的感官質(zhì)量。

3 結(jié)論

（1）切絲寬度為0.85mm的CO2膨脹煙絲比0.95mm的CO2膨脹煙絲卷曲度更好，外觀更接近正常煙絲。切絲寬度由0.85mm增加至0.90mm，膨脹后煙絲整絲率增加了3.7%，碎絲率減少了1.2%，填充值一致。相同切絲寬度，膨脹煙絲對(duì)比滾筒烘絲后煙絲整絲率明顯降低，碎絲率增加，填充值明顯增大。

（2）隨著膨脹前煙絲含水率、升華溫度和浸漬時(shí)間的增加，膨脹后煙絲感官質(zhì)量總得分均呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。隨著浸漬時(shí)間和升華溫度的增加，香氣質(zhì)、雜氣、余味舒適性得分均呈下降趨勢(shì);隨著膨脹前物料含水率的增加，CO2膨脹煙絲雜氣、口腔刺激性、舒適性和浸潤(rùn)感得分呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。

（3）適當(dāng)降低膨脹前物料含水率、降低升華溫度、縮短浸漬時(shí)間，有利于CO2膨脹煙絲的感官質(zhì)量。

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