气流干燥工序山东烤烟的原料加工特性研究

卢彦华　张广喜　孟杰　董培志　王迅　王一恒

摘要：该文以山东烤烟为试验材料，对单等级原料在气流干燥工序进行加工特性研究，以物理指标、化学成分和感官质量为评价指标，结果表明：随着加工强度的增加，烟丝的填充值呈现明显上升趋势，整丝率、碎丝率没有明显的规律；总烟碱、总氮、氯、钾含量以及施木克值和糖碱比變化不显著，而总糖、还原糖、蛋白质含量变化达到显著。感官质量方面，大部分山东烤烟感官质量最佳点出现在Q3，在高温强度下，部分烟叶香气风格发生了变化。

关键词：气流干燥；物理特性；化学成分；感官质量

以“分组加工”为核心的特色工艺加工技术作为特色工艺研究与精细化加工工艺的有机结合，目前已成为全行业研究的重点，成为新时期卷烟加工企业提高卷烟产品质量、提升卷烟企业核心竞争力的重要手段。而原料加工特性研究是特色工艺加工技术的重要组成部分，主要研究单等级原料在不同的加工强度下，其化学成分、感官质量等的变化规律，一方面最大限度地发挥原料特有的香气风格和香韵特征，另一方面可以有效地掩盖原料本身的杂气和不良气息，充分体现出烟香饱满、口感舒适、回味纯净舒适的特征。叶丝干燥工序作为制丝生产中的关键工序，在分组加工过程中占据至关重要的地位，也一直是卷烟企业研究的重点和热点。

青岛卷烟厂是以山东烟叶作为基础原料的卷烟生产厂家，只有对山东烟叶的原料特性完全掌控的情况下，才能做到运用自如的调配和使用，从而为提高卷烟产品质量打好基础。本文主要以气流干燥设备使用条件为基础，找出烟叶感官质量、物理质量以及化学成分等的变化趋势，为提高产品质量，充分利用烟叶价值，拓宽原料使用范围提供决策指导。

1.材料与方法

1.1材料与设备仪器

1.1.1材料 选取2013年山东省临沂市和潍坊市两个主要产区具有代表性的烟叶。试验样品包括临沂市中部叶（c3F、C3L）、下部叶（X2F）、潍坊市中部叶（c3F、C3L）、下部叶（x3F、X2L）、山东C1F、B2F、山东B2L各2 Oookg。

1.1.2试验仪器 电子天平，精度为0.1mg；SM400型吸烟机，英国菲尔创纳；AA3型化学分析仪，德国布朗卢比；滚筒式热风润叶机（WF3J），昆明船舶设备集团公司；曲刃水平滚刀式切丝机（SQ34），昆明市第二机器厂；松散回潮筒（WQ30），江苏智思机械制造有限公司；叶丝高速膨胀干燥机（sH90），江苏智思机械制造有限公司；YJl4/23型卷、接机组。

1.2方法 以干燥气流温度为试验条件，调整5个加工强度：175℃、200℃、225℃、250℃、275℃，在不同的加工强度下对原料进行处理，比较处理前、后，以及各个处理强度之间烟草物理特性、化学成分及感官质量的变化规律，确定各等级最佳的加工强度。气流干燥前化学成分编号为Q0，取样品烟丝60kg，气流干燥后化学成分编号分别为Q1-Q5，每个样品取烟丝50kg。数字代表处理强度的大小，数字增大处理强度越大，试验参数见表1。

1.3操作步骤 （1）样品处理：测试完水分、整丝率、碎丝率后，平衡至12.0%左右的水分，备用。（2）常规化学成分：各取样品500g，放入烘箱内，在不高于40℃的条件下干燥4h，然后研磨至粉状烟末，采用烟草常规检测分析行标检测化学成分，每组对比样同时进行处理。（3）感官质量：将样品卷制成成品烟支，平衡水分后进行感官质量评价，评价指标包括香气质、香气量、烟气浓度、劲头、细腻程度、杂气种类及程度、刺激部位及程度、甜度、余味等，评吸时每组样品以0号样品为对照样，其余样品均与其进行对比评价。

2.结果与分析

2.1不同处理强度对各等级叶丝物理指标的影响 从烟叶物理特性来看，山东烟区烟叶经过气流干燥工序，随着加工强度的增加，烟丝的填充值呈现明显的上升趋势，该结果与林平等高温气流温度的升高和干燥后烟丝的填充值成正比相符，烟丝的整丝率、碎丝率变化规律不明显，分析原因应该是烟丝在处理过程中时间和路线未发生变化，所以整丝率、碎丝率无明显规律（表2）。

2.2不同加工强度对各等级烟叶化学成分的影响分析以干燥气流温度为调整参数，调整5个加工强度作为实验条件，在不同的加工强度下对原料进行处理，比较处理前、后，以及各个处理强度之间烟草化学成分变化。对烟草化学成分进行分析，气流干燥不同加工强度各等级烟叶化学成分变化如图1-10所示。

由图1可知，山东临沂X2F在各个加工强度下，总烟碱、总氮、氯、钾含量和施木克值变化不显著；总糖、还原糖含量在加工强度Qo到Q2加工强度之间变化不显著，在Q4达到最大值。

由图2可知，山东潍坊X3F在各个加工强度下，总烟碱、总氮、氯、钾含量和施木克值变化不显著；总糖、还原糖含量在加工强度Qo到Q1增加，Q2较Q1小但至Q5递增，在Q5达到最大值；蛋白质含量在加工强度Q2有最大值；糖碱比在加工强度Qo大于Q1，Q1至Q5递增，在Q5有最大值。

由图3可知，山东潍坊X2L在各个加工强度下，总烟碱、总氮、蛋白质、氯、钾含量和施木克值、糖碱比变化不显著；总糖、还原糖含量在加工强度Qo到Q1增加，Q2较Q1小但至Q5递增，在Q5达到最大值。

由图4可知，山东C1F在各个加工强度下，总烟碱、总氮、氯、钾含量和施木克值、糖碱比变化不显著；总糖、还原糖含量在加工强度Q2、Q4较小，其他强度下变化不显著；蛋白质含量在加工强度Q2有最大值。

由图5可知，山东潍坊C3F在各个加工强度下，总烟碱、总氮、蛋白质、氯、钾含量和施木克值、糖碱比变化不显著；总糖、还原糖含量在加工强度Q1较小，其他强度下变化不显著。

由图6可知，山东潍坊C3L在各个加工强度下，总烟碱、总氮、蛋白质、氯、钾含量和施木克值、糖碱比变化不显著；总糖、还原糖含量在加工强度Q1、Q3、Q4较小，其他强度下变化不显著。

由图7可知，山东临沂C3L在各个加工强度下，总烟碱、总氮、蛋白质、氯、钾含量和施木克值、糖碱比变化不显著；总糖含量在加工强度Q0、Q1较小，其他强度下变化不显著；还原糖含量在加工强度Q1、Q2、Q3较小，其他强度下变化不显著。

由图8可知，山东临沂C3F在各个加工强度下，总烟碱、总氮、蛋白质、氯、钾含量合施木克值、糖碱比变化不显著；总糖含量在加工强度Q1、Q2较小，其他强度下变化不显著；还原糖含量在加工强度Q1、Q3较大，其他强度下变化不显著。

由图9可知，山东B2F在各个加工强度下，总烟碱、总氮、蛋白质、氯、钾含量和施木克值、糖碱比变化不显著；总糖、还原糖含量在加工强度Q2、Q3较小，其他强度下变化不显著。

由图10可知，山东B2L在各个加工强度下，总烟碱、总氮、氯、钾含量和施木克值变化不显著；总糖、还原糖含量在加工强度Q0、Q1较小，其他强度下变化不显著；蛋白质含量在加工强度Q2较大，两边渐小；糖碱比在加工强度QO、Q5较大，其他强度下变化不显著。

用方差分析对实验数据进行处理，结果见表3，由表3中P值可知，各组气流干燥参数对山东烤烟的总烟碱、总氮、氯、钾含量，施木克值和糖碱比影响都不显著，但是对总糖、还原糖、蛋白质的影响达到显著。

2.3不同加工强度感官质量的聚类分析 在气流干燥加工工序下，采用系统聚类法对对感官质量进行聚类分析。以山东临沂X2F为例，结果如图11所示，图中1、2、

3、4、5分别代表加工强度Q1、Q2、Q3、Q4、Q5。通过以系统聚类，欧氏距离法，以最短距离进行聚类，可分为三类，1、2为一类，3为一类，4、5为一类。由实验可知，第二类的感官质量最好，第一类基本与实验前的相同，第三类变差。

用相同的方法得到各地区烟叶品种滚筒烘丝各加工强度的聚类分析结果，如表4。

对烟叶感官质量进行分析，结果发现大部分品种烟叶感官质量最佳点出现在Q3、Q2。其中：除临沂X2F、潍坊X3F、临沂C3F外，山东省内各等级烟叶最适的处理强度都为Q3，而潍坊X3F的最适处理强度为Q1，在其他试验条件下感官质量均变差，临沂X2F和C3F的最适处理强度为Q2。山东临沂C3L、山东B2F、B2L在05試验条件下感官质量和烘丝前相近，其余山东省内烟叶在Q4或Q5条件经下感官质量已经低于烘丝前。

在所有的10个品种的烟叶中，香气风格发生变化的有5个，分别为：山东临沂X2F、山东潍坊C3F在Q5条件下，山东潍坊X3F、山东C1F、山东B2F在Q4和Q5条件下。

3.结论

（1）山东省烟叶在高温气流干燥条件下，烟丝的填充值随着加工强度的增加呈现明显的上升趋势，烟丝的整丝率、碎丝率变化不明显。

（2）山东省烟叶在高温气流干燥烘丝条件变化后总糖、还原糖、蛋白质含量变化较大，总烟碱、总氮、氯、钾含量，施木克值和糖碱比变化不显著。

（3）就感官质量而言，大部分山东烟叶感官质量最佳点出现在Q3；多数等级的烟叶在较高的加工强度下感官质量下降，这种现象在下部烟叶上更加明显；部分烟叶在Q4和Q5强度下香气风格发生了变化，在选择烟叶的气流干燥加工强度时尽量选择中、低温进行处理。