真空回潮对烟叶品质的影响
2019-05-23段海涛钟良张渝婕郑松锦解民刘玉斌
段海涛,钟良*,张渝婕,郑松锦,解民,刘玉斌
河北中烟工业有限责任公司技术中心(石家庄 050051)
真空回潮是制丝线中松散烟叶、降低碎损的重要工序之一。其主要原理是通过压力差及温度差来提高烟叶的水分和温度,进而提高烟叶的耐加工性能,满足后续工序的加工要求。真空回潮工序对烟叶的颜色会有影响,也会对烟丝的内在品质产生显著影响,其原因在于烟叶在真空回潮工序受热过程中会发生一系列复杂的生物化学变化。
通过试验的开展,为对比经过真空回潮工序后烟叶品质的变化及模拟不同储存时间后烟叶品质的变化提供数值参考,分析其对相同等级烟叶原料的物理品质、感官品质、化学成分等指标的影响规律,为卷烟工业企业的生产应用研究提供基础性数据。
1 材料与方法
1.1 测试设备
真空回潮机(W Z 1004型,4 500 kg/h,昆船);恒温恒湿箱;切丝机。
1.2 测试原料
云南保山C3F。
1.3 试验方法设计
分成3个阶段,第1阶段真空回潮工序(段)单/双周期加工参数对烟叶进行处理;第2阶段对样品进行实验室处理试验;第3阶段对实验室处理后的样品进行化学检测和感官评吸。
1.4 生产线阶段
取200 kg单等级烟叶(云南保山C3F)用于试验。
1.4.1 现场单双周期参数
现场预设计单双周期参数,见表1。
表1 现场单双周期设定参数
1.4.2 现场实际运行参数
现场实际运行各参数情况见表2和表3。
表2 现场实际运行参数
表3 各参数情况
1.4.3 实验室试验
将经过真空回潮工序单周期处理的烟叶进行贮存(相对湿度65.0%±5.0%、温度25.0±2.0 ℃),分别于2,4,16和48 h对样品取样,每次取样量200 g。贮存时间按样品进入贮存环境时开始记时,脱离环境时终止。
将经过真空回潮工序双周期处理的烟叶进行贮存(相对湿度65.0%±5.0%、温度25.0±2.0 ℃),分别于2,4,16和48 h对样品取样,每次取样量200 g。贮存时间按样品进入贮存环境时开始记时,脱离环境时终止。
将不经真空回潮工序的烟叶进行松散及回透(蒸汽温度60.0±5.0 ℃)预处理后进行贮存(相对湿度65.0%±5.0%、温度25.0±2.0 ℃),分别于2,4,16和48 h对样品取样,每次取样量200 g。贮存时间按进入贮存环境时记起,脱离环境时终止。贮存时间按样品进入贮存环境时开始记时,脱离环境时终止。
分别制作感官评吸及化学检测样品。
2 结果与分析
2.1 含水率结果分析
2.1.1 生产现场取样含水率检测(参见表4)
表4 现场取样含水率
2.1.2 实验室样品含水率检测
每份样品分别检测8组含水率,取平均值,数据见表5。
对每组平均值进行分析,如图1所示。从图1中可以看出,单周期处理的样品水分最低,其次是双周期,最后是未经真空回潮处理的样品。通过水分平均值对比分析发现,在一定环境温湿度(相对湿度65.0%±5.0%、温度25.0±2.0 ℃)贮存,随着贮存时间的延长,3种处理方式的样品水分逐渐降低,真空单周期处理样品在4 h时水分达到最低,未经真空处理及双周期处理样品含水率在16 h时水分达到最低,之后水分回升。
从水分趋势图上可以看出,样品水分先降后升,是由于样品初入恒温恒湿箱时烟叶表面水分较多,在环境中以散失水分为主,待一定贮叶时间后,表面自由水散失完毕后,烟叶开始进入吸湿状态,显示在水分曲线图上就是上升的状态。
此外,相比较生产现场取样水分检测结果,样品进入恒温恒湿箱处理前均有不同程度的含水率增长,这与现场取样后密封处理及大气环境(2013年5月6日石家庄大气环境温度为16~27 ℃,湿度50%~70%)有一定关系。
2.2 感官结果分析
将3种样品不同贮存时间的样品及水煮样品制作感官评吸烟支样品,进行感官评吸,评吸结果见表6。
从表6和表7中可以看出,未经真空回潮处理的烟叶随着贮叶时间的延长,刺激性、杂气也随着贮叶时间的延长开始显露,香气损失逐渐增大,口腔开始有残留。经真空回潮工序单周期处理的烟叶随着贮叶时间的延长,烟气浓度开始增加,但香气量损失较大,香气质开始平淡,通畅感降低,刺激、杂气开始显露。经真空回潮工序双周期处理的烟叶随着贮叶时间的延长,相比较未经真空处理及单周期处理的样品,双周期处理的样品在16 h时烟叶透发感较好,香气较好,烟气细腻程度较优。经水煮极度处理的样品,烟叶色泽较黑,香气损失较大,香气量不足,但透发性极好、杂气及刺激较小、口感舒适柔顺。此外,通过最优样品评吸试验发现真空回潮双周期处理的样品相对单周期处理的样品,在烟气浓度、香气质香气量、口感等方面均有所下降。
表7 最优样品对比评吸结果
将评吸结果结合水分检测结果可以看出,未经真空处理及单周期处理的烟叶含水率与其评吸结果基本呈正相关。而双周期处理的烟叶,由于增加了加工强度,改变烟叶内在的性质,使贮存16 h后,烟叶感官品质最优。由于在卷烟加工制造过程中,水分是一个非常关键的工艺控制参数,水分对烟叶生产加工有较大影响,试验主要在烟叶处理后的贮存环节,所以在考虑不同处理方式时,还需充分结合水分对烟叶醇化方面的影响,进而直接影响到感官评吸结果。
2.3 化学常规检测结果分析
将样品进行化学检测,检测结果见表8。由数据可以看出,单周期、双周期及真空前的样品化检结果基本无差异。而水煮极度处理后的样品化检结果显示5项指标损失较大,主要是由于极度处理后水溶物质、有机酸类、碱类损失造成的,由数据可知水煮的极度处理对烟叶各内在物质含量的影响较大。
表8 样品化检结果
2.4 不同处理方式对烟叶品质的影响
未经真空回潮处理的烟叶随着贮叶时间的延长,水分在16 h时达到最低,之后水分迅速回升,而刺激性、杂气也随着贮叶时间的延长开始显露,香气损失逐渐增大,口腔开始有残留。感官评吸结果显示,贮叶2 h梯度的样品最优。
经真空回潮工序单周期处理的烟叶随着贮叶时间的延长,水分在4 h时达到最低,之后水分回升,随着贮叶时间的延长,烟气浓度开始增加,但香气量损失较大,香气质开始平淡,通畅感降低,刺激、杂气开始显露。感官评吸结果显示,贮叶2 h梯度的样品最优。
经真空回潮工序双周期处理的烟叶随着贮叶时间的延长,水分在16 h时达到最低,之后缓慢回升,相比较未经真空处理及单周期处理的样品,双周期处理的样品在16 h时烟叶透发感较好,香气较好,烟气细腻程度较优。感官评吸结果显示,贮叶16 h梯度的样品最优。
经水煮极度处理的样品,烟叶色泽较黑,香气损失较大,香气量不足,但杂气及刺激较小、口感舒适柔顺。通过化检发现各种物质损失较大。此外,经水煮的极度处理,烟叶在高温水煮情况下,烟叶内在发生比较复杂的化学反应,降低了烟碱含量,降低了烟叶的刺激性及杂气,增加了口感的舒适性。
3 结论
(1)经真空回潮工序处理的烟叶比未经真空回潮的烟气浓度高,香气透发性好,刺激与杂气较小。
(2)通过试验发现真空回潮双周期处理的样品相对单周期处理的样品,在烟气协调性、烟气浓度、口感等方面均有所下降,但烟气质较好。
(3)经过水煮极度处理的烟叶,烟叶色泽发黑,香气损失较大,香气量不足,但杂气及刺激均较小。
4 建议
(1)经真空回潮工序处理的烟叶比未经该工序处理的烟叶烟气浓度高,香气透发性好,刺激较小,建议继续使用该工序对烟叶进行前处理。
(2)水煮极度处理可以降低杂气、刺激性,改善口感的特性,可以考虑将低档烟叶进行类似极度处理,作为外掺比例加入到中高档烟叶中,可能会增加烟气的通透性,同时也可降低焦油含量,降低中高档烟成本。