打叶复烤过程中片烟品质变化研究进展

张晖，张果，侯佩，冯亚婕，王东飞，梁淼，王建民

打叶复烤过程中片烟品质变化研究进展

张晖1，2，张果3，侯佩1，冯亚婕1，王东飞1，*梁淼1，*王建民1

（1.郑州轻工业学院食品与生物工程学院，河南郑州450001；2.天昌国际烟草有限公司，河南许昌461000；3.郑州轻工业学院材料与化学工程学院，河南郑州450001）

打叶复烤是卷烟工业的重要环节，烟叶原料的外观形态及内在品质经打叶复烤各工序后均会发生变化，而打叶复烤后的片烟品质对卷烟产品品质具有重要影响。对片烟品质（片烟结构、内在品质及安全性等3个方面）在打叶复烤过程中的变化研究进展进行了综述，并对进一步提高打叶复烤后片烟品质的技术进行了展望。

打叶复烤；片烟结构；化学成分；感官品质；安全性

打叶复烤是烟叶入库醇化前的关键工序，也是卷烟制丝生产的基础，经过打叶复烤使烟片和烟梗分离，将烟叶含水率和温度调整到规定范围内，可防止烟叶原料在贮藏醇化过程中发生霉变，并且利于排沙除杂、杀虫灭卵，提高烟叶品质和卷烟加工品质[1]。作为连接原烟和卷烟生产的重要生产环节，打叶复烤过程关系到整个烟草行业的持续、健康和稳定发展，尤其是随着中式卷烟战略品牌的不断深入和卷烟工艺的发展，对打叶复烤后的片烟品质提出了更高要求。

片烟品质及其稳定性，是评价打叶复烤加工技术水平的重要指标[2]。近年来，为提高片烟品质，围绕着打叶复烤过程中片烟品质的变化规律，许多研究人员考查了片烟品质经不同打叶复烤工艺及参数后的变化情况，包括片烟结构、化学成分变化规律、片烟含水率、箱内密度偏差率、感官品质及安全性等方面[3]。通过综述打叶复烤加工过程中片烟品质（片烟结构、内在品质及安全性）变化的研究进展，以期为进一步提高片烟品质及其稳定性而选择合理的打叶复烤方式和参数提供参考。

1 片烟结构品质变化

片烟结构是片烟品质指标的重要组成部分，是衡量打叶复烤品质的重要指标。片烟结构与烟丝结构及卷烟品质关系密切，是稳定制丝品质的基础。在打叶复烤加工过程中，烟叶受机械外力作用，造碎不可避免，如何提高片烟产量、减少造碎，使产品保持合理的叶片结构及稳定性是卷烟企业关注的重点。片烟结构是打叶复烤后叶片的片型结构，主要包括大片（＞25.4mm）、中片（12.7～24.5mm）、小片（6.35～12.70mm）、碎片（2.36～6.35mm）和叶含梗率，片烟结构与整丝率、出丝率及卷接品质密切相关[4]。目前，控制大片率、稳定提高中片率、降低小片率、提高长梗率，合理的叶片结构逐步成为卷烟生产对片烟结构的新要求[5]。

随着我国打叶复烤技术的不断进步，叶片结构整体品质逐步提高，尤其是上等烟和中等烟，中片率逐年提高，小片率和叶含梗率趋于降低，但片烟结构稳定性控制有待进一步加强[6]。片烟结构受来料品质和打叶复烤工艺参数影响，其中打叶复烤各工序对片烟结构品质的影响近来成为研究者关注的焦点。

真空回潮是当投料烟叶含水率较低或出现结块现象时采用的增温增湿方法，通常由于真空回潮预处理后提高了初烤烟叶的水分和温度，增强了烟叶的韧性，可提高打叶复烤后片烟结构中的大片率、中片率和长梗率，减少碎片率[7-8]。热风润叶工序是打叶复烤关键工序之一，通过对初烤烟叶增温增湿，以提高其耐加工强度，为梗叶分离提供条件。通过润叶工序调节烟叶水分和温度，可改善烟叶耐加工性能，提高打叶品质。皇甫东有等人[9]研究表明，一润后的水分和温度对大片率、中片率、碎片率和叶含梗率影响显著，二润后的水分和温度对碎片率和叶含梗率有显著影响，而润叶时滚筒转速对叶片结构无显著影响。王强[10]则认为，通过适当提高二润后烟叶的水分和温度，可提高出片率。

梗叶分离是打叶复烤中的重要工序，在很大程度上决定着产品的结构和造碎程度[11]。打叶去梗工序的工艺参数直接影响了叶片结构，刘利锋等人[12]以山东地区B2L和C3L2个等级的烟叶为对象，通过调整打叶框栏尺寸、打辊转速的强度、曲线和斜率，提高了中片率，改善了叶片结构。此外，适宜的烟叶含水率和温度也是获得良好打叶去梗效果的必要条件，在一定范围内适当提高烟叶的打前温度和水分，有利于提高中片率、减少碎片率[13-14]。因此，为减少烟叶造碎、提高打叶效率，也需要针对原料物理特性设置合理的打叶去梗工艺参数[15]。这些研究均表明，打叶复烤过程中烟叶水分控制是至关重要的，对片烟结构及原料消耗具有重要影响。

复烤是将打叶去梗后的叶片经干燥、冷却和回潮处理，使叶片达到规定的温度及湿度，利于长期贮藏和醇化。复烤工序的工艺参数会影响片烟结构，如烤机回潮区加入蒸汽的压力和蒸汽量均可影响烟叶皱缩率[16]；此外，复烤温度也是影响片烟结构品质的重要参数，复烤过程中片烟收缩率与复烤温度成正相关，且在相同的温度下，不同部位的片烟收缩率关系不一，具体表现为下部烟＞中部烟＞上部烟[17]，基于此提出的“低卷曲复烤技术”的要点之一是低温慢烤，因较低的复烤温度利于降低叶片卷曲和收缩，保持较高的大片率、中片率，从而提高成丝率[18]。

上述为减少片烟结构变化而进行的工艺参数优化，多在传统的网带式复烤设备上进行，与此同时一些研究者也开始关注新型复烤方式对片烟结构品质的影响[19]。刘楷丽等人[20]研究了滚筒复烤方式下烤后片烟尺寸分布变化特征，考查了不同复烤工艺参数对片烟尺寸分布的影响规律，结果表明，滚筒直接复烤后片烟大片率减少，中片率、小片率增加，结构均匀性增大，且确定了获得较高大片率、中片率的最佳工艺条件，为开发片烟滚筒复烤工艺提供了参考。

2 片烟内在品质变化

打叶复烤过程常伴随着高温高湿，烟叶内的化学成分会发生降解转化、合成和挥发等，从而引起片烟常规化学成分、致香成分和感官品质等内在品质的变化[21]。通过研究片烟在打叶复烤过程中化学成分和感官品质的变化，可为从内在品质评价成品片烟品质提供依据，且能够为卷烟工业企业提供高品质的片烟原料奠定基础。

真空回潮工序旨在提高烟叶的含水率和温度，提高烟叶抗破碎性，该工序也会对烟叶的感官品质产生影响，使烟叶颜色转深，通常不利于保持烟草本香，另外也增加复烤成本，关于是否使用真空回潮工序，业内颇有争议。许淑红等人[8]对比了使用和不使用真空回潮机的叶片化学成分和感官品质差异，结果表明使用真空回潮机后总糖、还原糖、总碱和糖碱比有所降低，总氮、钾和氯基本不变；真空回潮工序可降低烟叶刺激性，减少杂气。对于高档烟叶，香气量和烟气浓度有所降低；而对于中低档烟叶，香气质和香气量未受明显影响。欧清华等人[7]的研究结果同样表明，真空回潮后进行打叶复烤，烤后片烟总糖含量比未经真空回潮提高，总植物碱、总氮含量略有下降，化学成分的协调性提高，烟气酸碱协调，余味舒适度变好；对于低等级烟叶设置真空回潮工序是必要的。姚光明等人[22]研究了烤烟烟叶在真空回潮不同加工强度条件下的感官品质变化，结果表明中等以上加工强度可改变烟叶香气风格，云南、福建地区的清香型烟叶易发生香气风格变化，在适宜的加工强度范围内，真空回潮工序具有改善香气质和细腻度的作用；烟叶在中等以下加工强度条件下进行真空回潮可提升其感官品质。这些研究为在打叶复烤中合理使用真空回潮提供了参考。

润叶方式也可影响烟叶内在品质，龙明海等人[23]研究了蒸汽润叶和汽水混合润叶2种润叶方式对红大B1F、云南87XZF烟叶化学成分和感官品质的影响，表明汽水混合润叶可显著降低烟叶中的多酚、色素含量，润叶后致香成分高于蒸汽润叶。低等级烟叶适宜采用汽水混合润叶方式促进大分子化合物降解，中、高等级烟叶采用蒸汽润叶可较好保留致香成分和品质风格特征，这为针对不同品质档次原料采用差异化加工工艺提供了参考。

袁逢春等人[24]以云烟87和K3262个烤烟品种的B3F等级为对象，系统考查了烟叶在打叶复烤过程中一润、二润、储叶及复烤4个工序后的化学成分及感官品质变化情况，结果发现经打叶复烤后烟叶总糖含量、糖氮比及糖碱比升高，总氮、烟碱和钾含量降低，且部分工序间的差异达到显著水平；片烟的感官品质升高，实现了打叶复烤过程保香、除杂和提质的目的。杨波等人[25]考查了红大B2F和C3F 2个等级烟叶经真空回潮、润叶和复烤工序后的常规化学成分、香味成分和感官品质变化规律，结果表明回潮和润叶中因淀粉的降解转化引起总糖及还原糖增加，而复烤后又在一定程度上降低，而各工序对烟碱、总氯、总钾和总氮影响不明显；回潮和润叶工序可提升香气品质，复烤后香气减弱，杂气和刺激性在整个打叶复烤过程中均减弱。这是由于复烤中的高温高湿环境易造成苯乙醛、茄酮、大马酮、十六酸等其他醛酮类、酸类香味成分的损失，并且随复烤温度的升高，烟草逸出的香味成分增多。瞿永生等人[26]采用打叶复烤过程中烟草逸出物捕集装置，结合热脱附-气相色谱/质谱联用技术分析了河南、云南和贵州3个产区的上、中部烟叶致香成分逸出情况。结果表明，随复烤温度上升，不同部位烟草逸出物增加比例不一，中部烟叶增加比例高于上部烟叶，且复烤温度对河南地区中部烟叶影响程度较大。因此，较低的复烤温度有利于保留烟叶香气量[1，18]。另外，复烤工序还可通过降低烟叶pH值来改善烟气刺激性和口感特性[27]。

除了通过优化复烤工艺参数实现片烟的保香提质外，在复烤前对叶片施加料液后进行复烤的加料复烤技术也成为行业的研究热点。张晓兵等人[28]跟踪对比了经加料和未加料处理的复烤片烟化学成分和感官品质变化，结果表明加料复烤方法有利于改善片烟内在品质。陈长清等人[29]通过对复烤前烟叶施加不同添加剂来提高片烟内在品质，其中酶与料液混合施加的复烤片烟总糖、还原糖、糖碱比和糖氮比升高，烟草香味成分和美拉德反应产物提高，片烟内在品质得以提升。另外，不同复烤方式也会引起片烟内在品质的变化[30]。李善莲等人[19]比较了传统网带复烤、网带直接复烤、滚筒直接复烤和气流直接复烤4种方式对片烟品质的影响，综合来看，滚筒直接复烤后片烟含水率均匀，香味物质损失少，烟草本香保持较好。

3 片烟安全性变化

卷烟主流烟气中有害成分释放量受烟叶原料影响显著[31-33]，而打叶复烤为卷烟企业提供最直接的生产原料[34]，片烟品质对卷烟主流烟气安全性有着最直接的联系，可用卷烟主流烟气中关键有害成分释放量来衡量片烟安全性。最近的研究表明，打叶复烤过程对片烟安全性指标及卷烟主流烟气中的有害成分释放量也有重要影响。

陈昆燕等人[35]以红花大金元B3F，C3F，X2F烟叶为对象，研究了打叶复烤各工序对卷烟主流烟气氢氰酸与苯并（α）芘和巴豆醛释放量的影响。结果表明，各工序后上部烟叶卷烟样品的氢氰酸释放量最高，下部烟叶最低；一润工序大幅提高了上部烟叶氢氰酸释放量，二润工序降低了下部烟叶苯并（α）芘释放量；复烤工序可分别降低中、下部烟，中17.29%和14.96%的巴豆醛释放量；上部烟叶在打叶复烤过程中主流烟气3种有害成分变化幅度大于下部烟叶。

打叶复烤过程中片烟品质的变化还可引起卷烟主流烟气中氨、一氧化碳和酚类化合物的释放量变化，中、下部烟叶经一润后，烟叶主流烟气氨和一氧化碳释放量变化率较大，上部烟叶经复烤后主流烟气中氨和一氧化碳释放量变化明显[36]；上部和下部烟叶经润叶处理后酚类化合物释放量增加，而叶片复烤工序可降低各等级烟叶的酚类化合物释放量[37]。此外，白肋烟叶中的烟草特有亚硝胺（TSNAs）含量经打叶处理后显著上升，经复烤处理后下降，其中NNN，NAT和NAB的含量经打叶复烤整个过程显著上升[38]。

4 小结与展望

目前，随着我国打叶复烤技术的不断进步，片烟品质明显提高，打叶复烤关键工序对片烟品质（片烟结构、内在品质及安全性）影响的整体规律逐步明晰；然而，这些研究多是各企业针对生产中存在问题的单一或少量类型烟叶展开的，应加强对不同类型、产地、品种、等级烟叶在打叶复烤过程中工艺参数与片烟品质间变化规律的系统化数据研究及信息化数据库建立，为建立针对原料特性的打叶复烤工艺参数模型提供支撑。

此外，提高打叶复烤过程中片烟品质的均匀性，实现烟叶生产加工精细化、均质化仍将是打叶复烤企业关注的重点。近些年，打叶复烤企业在提高片烟产品品质均匀性方面进行了卓有成效的探索，通过叶柄分离[39]、分离风选除杂烟叶[40]、原烟配方分组打叶[41]、基于分组加工技术的打叶复烤工艺[42]等精细化加工方式和SPC技术[43-44]、近红外光谱在线监测技术[45]等控制方式的使用，一定程度上提高了打叶复烤片烟品质的均匀性。在当前我国中式卷烟发展需求和卷烟产品向大品牌集中的发展趋势下，为保证卷烟品牌做大、规格做精，对卷烟产品品质的均质化提出了更高的要求，然而打叶复烤企业对片烟品质均匀性和稳定性的控制与卷烟工业企业的要求仍存在差距，为贯彻全面提升中式卷烟综合品质、充分发挥烟叶原料使用价值、适应卷烟产品对烟叶原料的品质要求，打叶复烤企业仍需在提升片烟品质均匀性和精细化加工方面继续加强研究。

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AdvancesinQualityChangesofLaminaofFlue-curedTobacco duringThreshingandRedryingProcess

ZHANGHui1，2，ZHANGGuo3，HOUPei1，FENGYajie1，WANGDongfei1，*LIANGMiao1，*WANGJianmin1
（1.CollegeofFoodandBioengineering，ZhengzhouUniversityofLightIndustry，Zhengzhou，He'nan450001，China；2.TianchangInternationalTobaccoCo.，Ltd.，Xuchang，He'nan461000，China；3.CollegeofMaterialandChemical Engineering，ZhengzhouUniversityofLightIndustry，Zhengzhou，He'nan450001，China）

Threshingandredryingprocessisanimportantstepincigaretteindustry.Thesizeanddistributionandinherent qualityoftobaccolaminawouldexperienceaseriesofchangesduringthethreshingandredryingprocedure.Thequalityof flue-curedtobaccolaminahasimportantinfluenceoncigaretteproductquality.Theresearchprogressofflue-curedtobacco laminaqualitychangesduringthreshingandredryingprocessisreviewedfromthreeaspectsofstripsizedistribution，inherent qualityandharmfulcomponentsofmainstreamsmoke.Moreover，thethreshingandredryingtechnologythatcanfurther promotethequalityofflue-curedtobaccolaminaisdiscussed.

threshingandredrying；stripsizedistribution；chemicalcomposition；sensoryquality；safety

TS44

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.04.042

1671-9646（2017）04b-0049-04

2017-03-31

河南省高等学校重点科研项目（17B550006）；郑州轻工业学院博士科研基金项目（2014BSJJ067）。

张晖（1984—），男，硕士，工程师，研究方向为打叶复烤技术。

*通讯作者：梁淼（1987—），男，博士，讲师，研究方向为烟草加工技术。王建民（1963—），男，硕士，教授，研究方向为烟草加工技术。