不同復烤方式對片煙理化特性的影響

劉楷麗 楊晶津 劉繼輝 倪欣怡 李永福 楊洋

摘要 [目的]比較不同復烤方式對煙葉理化特性的影響。[方法]以貴州C3F、河南C3F、河南B3F 3種煙葉為原料，對比滾筒復烤和熱風復烤2種復烤方式下不同干燥強度對其理化特性的影響。[結果]隨著干燥強度的增大，片煙的平均干燥速率增加，較低的干燥強度可以縮小不同煙葉干燥速率的差異。不同種類煙葉隨著干燥強度的變化，其石油醚提取物含量的變化幅度不同。滾筒復烤方式下，隨著筒壁溫度的升高，烤后片煙收縮率先增大后降低，大中片率減小;在2種方式干燥速率接近的低干燥強度下，熱風復烤更有利于提高烤后片煙的石油醚提取物含量，但滾筒復烤更有利于烤后片煙結構的提升。[結論]研究結果可為不同煙葉復烤方式加工提供一定的參考依據(jù)。

關鍵詞 片煙;滾筒復烤;熱風復烤;干燥速率;石油醚提取物

中圖分類號 TS 44+3? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2021）23-0198-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.23.055

Effects of Different Re-baking Methods on the Physical and Chemical Properties of Tobacco Strips

LIU Kai-li， YANG Jing-jin， LIU Ji-hui et al

（Hongyun Honghe Tobacco （Group） Co.， Ltd.， Kunming， Yunnan 650231）

Abstract [Objective]To compare the effects of different re-baking methods on the physical and chemical properties of tobacco strips.[Method] Using 3 kinds of tobacco leaves （Guizhou C3F， Henan C3F， Henan B3F） as raw materials， the effects of different drying intensities on the physical and chemical properties of tobacco strips under two re-baking methods（cylinder redrying and hot-air redrying） were compared. [Result] The average drying rate of tobacco strips increased with the increase of drying intensity. The lower drying intensity could reduce the difference of drying rate between different kinds of tobacco leaves. The content of petroleum ether extract in different kinds of tobacco varied? differently with the changes of drying intensity. With the increase of wall temperature in the cylinder redrying method， the shrinkage rate of tobacco strips after baking first increased and then decreased，? and the ratio of large and medium tobacco strips decreased. At close drying rates of the two methods at low drying intensity， hot-air re-baking method was more advantageous to improve the petroleum ether extract content in tobacco strips after baking， but cylinder redrying was more advantageous to improve the structure of tobacco strips after baking.[Conclusion] The study could provide certain reference basis for the re-baking of tobacco by different ways.

Key words Tobacco strips;Cylinder re-baking;Hot-air re-baking;Drying rate;Petroleum ether extract

作者簡介 劉楷麗（1990—），女，河南鶴壁人，碩士，從事煙草工藝及卷煙質(zhì)量控制研究。

通信作者，工程師，碩士，從事煙草工藝及卷煙質(zhì)量控制研究。

收稿日期 2021-04-17

片煙復烤作為卷煙原料初加工中重要的環(huán)節(jié)，一方面要求烤后的煙葉保持煙草本香，另一方面要求烤后的煙葉具有合理的葉片結構。王斌[1]、徐大勇等[2]研究不同部位煙葉的復烤質(zhì)量隨復烤溫度的變化時發(fā)現(xiàn)，不同部位煙葉隨著復烤溫度的升高，收縮率及香氣質(zhì)的變化幅度不一致。簡輝等[3]研究了復烤溫度對煙葉化學成分及感官質(zhì)量的影響，發(fā)現(xiàn)復烤溫度對煙葉的致香成分有明顯的影響。較低的復烤溫度（80～90 ℃）有利于煙葉中致香成分的保留且有利于香氣量的保持;較高的復烤溫度（100 ℃）使中下部煙的大中片率降低，葉片失水收縮狀況明顯，但烤后片煙的含水率波動降低，均勻性提高。楊松泉等[4]將同一等級煙葉在不同原料和加工工藝參數(shù)下進行復烤，發(fā)現(xiàn)工藝參數(shù)不同，片煙的收縮率會出現(xiàn)較大的差異。李善蓮等[5]考察了不同復烤方式對片煙加工質(zhì)量的影響，結果發(fā)現(xiàn)滾筒直接復烤相較于傳統(tǒng)網(wǎng)帶復烤以及氣流直接復烤具有烤后片煙含水率標準偏差較小、大片收縮較少、煙草本香保持較好等優(yōu)勢。因此，在選擇復烤方式及干燥強度時，應根據(jù)煙葉的產(chǎn)區(qū)、部位以及烤后的理化指標，選擇合適的復烤方式及干燥強度[6-7]。但是，目前片煙復烤普遍采用“干燥+冷卻+回潮”的網(wǎng)帶式處理工藝，復烤方式單一及工藝參數(shù)固定化，不僅存在煙葉加工強度大、烤后煙葉香味物質(zhì)損失大、收縮程度高的缺點，而且未考慮煙葉加工特性的差異，不能滿足客戶對煙葉原料的物理外觀質(zhì)量、生理生化指標、內(nèi)在品質(zhì)等個性化需求[8-9]。目前，關于片煙復烤不同干燥方式在不同干燥強度下的理化特性變化規(guī)律尚未見報道?；诖?，筆者對比分析了滾筒復烤與熱風復烤2種復烤方式下不同干燥強度對不同煙葉烤后理化特性的影響，旨在為合理選擇復烤方式及工藝參數(shù)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與儀器

1.1.1 試驗材料。

以貴州C3F、河南C3F、河南B3F片煙為試驗材料，在溫度30 ℃、濕度75%的恒溫恒濕箱中平衡48 h，使其舒展且含水率為（17.5±0.5）%。

1.1.2 試驗儀器。

恒溫恒濕箱，PR-3K型，日本ESPEC公司;

實驗室批式滾筒復合傳熱干燥裝置，實驗室自行搭建[10];

煙草水分吸附脫附裝置（中國科學院安徽光學精密機械研究所）;

片煙大小及分布測定系統(tǒng)，CA8011 型，鄭州煙草研究院;

AB204–S型電子天平（感量0.000 1 g，瑞士Mettler-Toleto公司）;

DHG–9623型烘箱（上海精宏實驗設備有限公司）;

高速萬能粉碎機（天津市泰斯特儀器有限公司）;

索氏提取裝置;濾紙筒（30 mm×100 mm）;石油醚（天津科密歐化學試劑有限公司，沸程30～60 ℃）。

1.2 試驗方法

1.2.1 片煙滾筒復烤。滾筒復烤試驗設置70、100、130 ℃3個筒壁溫度（Tw），其他滾筒工藝參數(shù)為熱風溫度80 ℃，滾筒轉速10 r/min，物料量500 g。設置滾筒參數(shù)，待滾筒運行穩(wěn)定后，依次分別將平衡好的貴州C3F、河南C3F、河南B3F片煙樣品加至滾筒中，干燥過程中定期取樣測定含水率（參照YC/T 31—1996），計算水分比，繪制3種煙葉的干燥曲線。根據(jù)煙葉的干燥曲線，在不同條件下將片煙干燥至含水率為12%時取出滾筒中全部片煙，進行片煙結構的測定[10]及石油醚提取物的測定[11]。

1.2.2

片煙熱風復烤。熱風復烤試驗設置了熱風溫度（Tg）60 ℃、相對濕度（RH）25%，熱風溫度70 ℃、相對濕度25%，熱風溫度80 ℃、相對濕度25%3個干燥強度。設定煙草水分吸附脫附裝置的參數(shù)，當參數(shù)達到設定值且運行穩(wěn)定后，依次將（2.0±0.2）g的貴州C3F、河南C3F、河南B3F片煙樣品放置到干燥腔中，用電腦實時記錄片煙重量的變化。根據(jù)片煙重量的變化計算不同時刻的含水率，繪制片煙的干燥曲線。根據(jù)煙葉的干燥曲線，在不同條件下將片煙干燥至含水率為12%時取出干燥腔中全部片煙，進行石油醚提取物的測定。

為了便于比較2種復烤方式對烤后片煙尺寸分布的影響，該部分熱風復烤試驗在恒溫恒濕箱中進行（煙草吸附脫附裝置試驗量較小，一般低于10 g，不能滿足片煙尺寸分布的測定）。根據(jù)實際網(wǎng)帶復烤工藝中的熱風狀態(tài)范圍，將恒溫恒濕箱的熱風溫度控制在80 ℃、相對濕度控制在25%，當片煙干燥至12%時全部取出，進行片煙結構的測定。

2 結果與分析

2.1 2種復烤方式不同干燥強度下片煙干燥特性的對比

圖1為貴州C3F、河南C3F、河南B3F在筒壁溫度分別為70、100、130 ℃的干燥曲線，表1為不同筒壁溫度下3種片煙樣品干燥至含水率12%時的平均干燥速率。從圖1、表1可以看出，隨著筒壁溫度的升高，片煙的平均干燥速率增加。當溫度由70 ℃升至130 ℃時，貴州C3F的平均干燥速率增至原來的3.11倍，河南C3F的平均干燥速率增至原來的2.31倍，河南B3F的平均干燥速率增至原來的2.44倍，表明筒壁溫度可以顯著提高片煙的平均干燥速率，但對于不同種類的片煙，其提高幅度不同。貴州C3F的平均干燥速率隨著筒壁溫度的變化波動較大，而河南C3F、河南B3F相對較小，可見較低的筒壁溫度可以縮小不同煙葉之間的干燥特性差異。

圖2為貴州C3F、河南C3F、河南B3F在熱風溫度分別為60、70、80 ℃，相對濕度均為25%條件下的干燥曲線，表2為不同熱風溫度下3種片煙干燥至含水率12%時的平均干燥速率。從圖2、表2可以看出，隨著熱風溫度的升高，片煙的平均干燥速率增加。當溫度由60 ℃升至80 ℃時貴州C3F的平均干燥速率增至原來的2.20倍，河南C3F的平均干燥速率增至原來的2.06倍，河南B3F的平均干燥速率增至原來的2.05倍。對于不同種類的片煙，其提高幅度不同，貴州C3F的平均干燥速率隨著熱風溫度的變化波動比河南C3F、河南B3F要大。

2.2 2種復烤方式下不同干燥強度對片煙石油醚提取物含量的影響

石油醚提取物常作為衡量煙葉品質(zhì)和香氣的重要指標。表3為滾筒復烤方式下不同干燥強度對貴州C3F、河南C3F和河南B3F 3種煙葉石油醚提取物含量的影響。從表3可以看出，3種煙葉復烤后石油醚提取物的含量均比復烤前有所降低，且3種煙葉復烤后石油醚提取物含量均隨著干燥強度的增大呈先增大后減小的趨勢。對比3種煙葉發(fā)現(xiàn)，河南B3F復烤前石油醚提取物含量最高，貴州C3F次之，河南C3F最低。當筒壁溫度為70 ℃時，河南C3F的石油醚提取物含量較復烤前變化最大，減少了19.7%;貴州C3F的石油醚提取物含量較復烤前變化最小，減少了9.2%。當筒壁溫度為100 ℃時，3種煙葉中河南B3F的石油醚提取物含量最高，河南C3F次之，貴州C3F最低。當筒壁溫度為130 ℃時，3種煙葉的石油醚提取物含量高低次序與復烤前一致。由此可見，河南C3F片煙的石油醚提取物含量隨著干燥強度的變化波動較大，貴州C3F和河南B3F的變化相對較小。

表4為熱風復烤方式下不同干燥強度對貴州C3F、河南C3F和河南B3F 3種煙葉石油醚提取物含量的影響。從表4可以看出，當熱風溫度為60 ℃時，河南C3F的石油醚提取物含量較復烤前變化最大，減少了8.13%;貴州C3F的石油醚提取物含量較復烤前變化最小，減少了4.61%。當熱風溫度為70 ℃時，3種煙葉中河南B3F的石油醚提取物含量最高，河南C3F次之，貴州C3F最低。當熱風溫度為80 ℃時，3種煙葉的石油醚提取物含量高低次序與復烤前一致，表現(xiàn)為河南B3F>貴州C3F>河南C3F。由此可見，河南C3F片煙的石油醚提取物含量隨著干燥強度的變化波動較大，而貴州C3F和河南B3F的變化相對較小。

通過比較2種復烤方式發(fā)現(xiàn)，滾筒復烤在筒壁溫度70 ℃時的平均干燥速率與熱風復烤在熱風溫度60 ℃時的平均干燥速率較為接近，但此時熱風復烤后煙葉的石油醚提取物含量高于滾筒復烤后的煙葉，由此可見低干燥強度下的熱風復烤更有利于提高烤后煙葉石油醚提取物含量。

2.3 2種復烤方式下烤后片煙結構對比分析

以貴州C3F為原料，對比分析了滾筒復烤與熱風復烤2種復烤方式對烤后片煙尺寸分布的影響，結果見表5。從表5可以看出，滾筒復烤方式下，隨著筒壁溫度的升高，烤后片煙收縮率先增大后降低，大中片率減小。滾筒復烤在筒壁溫度為70 ℃時的平均干燥速率與80 ℃，RH=25%條件下熱風復烤的平均干燥速率較為接近，但滾筒復烤后片煙的收縮率小于熱風復烤，大中片率高于熱風復烤，表明低干燥強度下滾筒復烤有利于烤后片煙結構的提升。

3 結論

不同的煙葉樣品隨著干燥方式及干燥強度的變化，其干燥速率、物理特性及化學特性呈現(xiàn)不同的變化趨勢。在選擇復烤方式及干燥強度時，應根據(jù)煙葉的產(chǎn)區(qū)、部位以及烤后的理化指標，選擇合適的復烤方式及干燥強度。

（1）2種復烤方式下隨著干燥強度的增大，片煙的平均干燥速率增加，較低的干燥強度可以縮小不同煙葉間干燥速率的差異。

（2）3種煙葉隨著干燥強度的變化，其石油醚提取物含量的變化幅度不同，其中河南C3F煙葉樣品對干燥強度較為敏感，石油醚提取物含量的波動幅度較大。對比2種干燥方式發(fā)現(xiàn)，低干燥強度下的熱風復烤更有利于提高烤后片煙的石油醚提取物含量。

（3）在片煙干燥速率接近的條件下，滾筒復烤后片煙的收縮率低于熱風復烤，大中片率高于熱風復烤方式，表明低干燥強度下滾筒復烤有利于烤后片煙結構的提升。

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