跨地域调运对烤烟含水率与外观质量的影响

黄 磊，张雨薇，李 敏，战 磊，高晋军，赵 莉，李颖之

（1广东中烟工业有限责任公司，广州 510145；2华南理工大学食品科学与工程学院，广州 510640）

0 引言

随着烟叶原料库存量逐年增加，国内烟叶贮存品质与效益越来越受到烟草行业的广泛关注[1]。烟叶含水率是片烟仓储醇化过程中一个关键性的控制指标，仓储醇化过程中复烤片烟的含水率通常以11%～13%为宜[2]。较高的含水率会加速烟叶的醇化速度，使醇化后烟叶颜色过深，香气损失较大，品质下降快，甚至易出现霉变。较低的含水率则会导致醇化的速率减慢而直接影响烟叶的可用性[3]。不同区域调制技术的差异，使烟叶的颜色、叶片结构、身份、油分、色度等外观质量指标存在较大差异[4]。外观质量特性是衡量烟叶质量的另一常见指标，是其生理结构及化学成分在人体视觉和触觉上的反映，通常以烟叶颜色的感官测定等作为主要评价手段[5]。初晓鹏等[6]比较了广西贺州传统夹晒方式与棚内夹晒方式下的黄烟外观质量，发现棚内夹晒后的中上等级烟叶比例远高于常规晒制方式，上等烟比例与调制方式对应的湿度存在一定关系。沈利臣等[7]研究表明，西南地区烟叶油分是评吸质量的最大影响因素，长江中下游地区、东北地区的主要影响因素分别是成熟度和柔韧度。赵文平等[8]以同等级的烟叶进行不同地方存放进行对比试验，以数据大小反映颜色的变化大小进而评价醇化反应的程度。Guru等[9]基于机器视觉的烟叶分类法，采用颜色空间分类模型，提高了质量评价的分类精度。封俊等[10]通过建立烟叶质量综合评价体系，将米易县和仁和区的烟叶进行分类并从外观质量、化学质量及感官质量上进行分析评价。

目前关于不同贮藏环境温湿度对片烟物理特性、化学成分等研究较为集中[11-12]，但关于箱装片烟复烤后到回调环节的研究较少，尤其是一定温度、湿度条件下片烟存储的质量相关研究更少。为探究烤后片烟自复烤加工到调运入库环节的外观质量变化及其含水率上升的原因，本研究跟踪箱装片烟在云南文山、黑龙江勃利不同地域的复烤厂加工晾包、出库调运，最后到广州仓库后仓储养护环节的含水率等变化情况以及烟叶外观质量的变化，并分析两者之间的协调性与相关性，旨在为跨地域调运控制烟叶含水率，实现烟叶质量的定时、定向控制提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料 云南文山复烤厂加工的2019/云南文山/上桔二B2F/混打片烟、2019/云南保山/中桔二 C2F/单打片烟；黑龙江勃利复烤厂加工的2019/黑龙江/中柠二C2L/单打片烟、2019/辽宁/中桔三C3F/单打片烟

片烟均按《烟叶储存保管方法》(GB/T 23220—2008)[13]和《烤烟》(GB 2635—92)[14]进行养护管理与选取。试验于2019年10月—2020年5月进行，选择文山复烤厂、勃利复烤厂加工的2种等级箱装片烟，每个等级选定4箱作为试验材料，装箱密度为200 kg/箱。整批物料按一定间隔选取试验箱号，箱装片烟套无孔内衬袋。

1.1.2 仪器 FD240烘箱（德国BINDER公司）、JM-96磨碎机（昆明派龙工程技术有限公司）、电子称XK3190-A12E（上海耀华称重系统有限公司）、液压管状取样器(CD 63/36*500/EK)、热风干燥烘箱(25015)。

1.2 试验方法

1.2.1 含水率的测定 试验箱片烟在复烤在线时、装箱晾包7天左右、发运出复烤厂库、入广州仓库平衡温湿度后分别测定含水率。复烤装箱时在线液压管状取样器测定的片烟含水率作为整箱初始含水率数据。其他环节测量含水率数据时，每个试验箱片烟选择4个角表面、液压管状取样器取中间区域测定5个位置取样。其中4个角采用人工取样，编号为1～4号，以液压管状取样器取样编号为5号。在编号的1～4号处，迅速抓取样品80～120 g，装入已编号1～4号的密封袋内密封。另用液压管状取样器取样，样品袋编为5号。所有样品均用粉碎机粉碎后，用分样器缩分，再分别装入10 g样品盒，放入(100±2)℃烘箱内，自温度升至100℃算起，烘2 h后，放入干燥器中冷却至室温称重，计算含水率[12]。

1.2.2 片烟外观质量评价 由广东中烟工业有限责任公司5名烟叶评级技师按照表1打分。按五点法抽取试验箱片烟1000 g，通过眼观、手摸、鼻闻的方式，判定各指标的档次及分值。片烟外观评价参考张明乾等[15]的方法，并进行了改进。颜色的权重为15%，闻香的权重为25%，均匀度的权重为10%，身份的权重为10%，油分的权重为20%，色度的权重为20%。烟叶外观质量最终分值按指标和权重计算，如式(1)。分值越高，片烟质量越好。

表1 片烟外观各评价指标档次及分值

式中，F为片烟外观质量评价最终分值，Di为第i个外观质量指标的量化分值，Ei为第i个外观质量指标的权重。

1.3 数据分析

水分含量的测定值表示为平均值±标准差，采用Excel软件和SPSS 18.0软件对试验数据进行显著性、相关性、协调性分析，方差分析采用Duncan法多重比较。

2 结果与分析

2.1 文山复烤厂加工的成品片烟含水率和外观质量变化

C2F、B2F片烟从复烤下线到跨地域入库时的平均含水率变化如表2～3所示。自文山复烤厂复烤后到入库环节，片烟整箱的含水率缓慢上升，C2F与B2F分别上升了0.15%、0.32%。此处含水率上升可能是相对湿度高于片烟平衡水分所需的相对湿度，造成烟叶缓慢吸湿。与整箱片烟含水率相比，表面四角含水率变化明显，C2F与B2F分别上升了0.55%、0.68%；同时晾包入库、跨地域调运出入库环节的四角含水率高于复烤下线环节的四角含水率。由文山复烤厂跨地域调运出库至广州入库环节，B2F片烟四角含水率增加，由11.34%增加到11.90%。

表2 文山复烤厂加工的C2F片烟调运前后的含水率

表3 文山复烤厂加工的B2F片烟调运前后的含水率

C2F、B2F片烟从复烤下线到跨地域入库时的外观质量评价结果如表4～5所示。从综合得分看，C2F片烟外观评分更高，入库前评分为7.05，入库后为7.45；B2F入库前后评分分别为6.95、7.13；另外，C2F片烟外观评分变化更明显，其加工后到跨地域入库的时间比B2F片烟的出入库时间长，整体含水率更高，醇化速度更快。

表4 文山复烤厂加工的C2F片烟调运前后外观质量评价

表5 文山复烤厂加工的B2F片烟调运前后外观质量评价

2.2 黑龙江勃利复烤厂加工的成品片烟含水率和外观质量变化

C3F、C2L片烟从勃利复烤厂复烤下线到跨地域入库时的平均含水率变化如表6～7所示。片烟表面四角和整箱的平均含水率在跨地域调运前无明显差异，含水率保持稳定。从黑龙江调运至广州后，C3F表面四角的含水率有上升了0.52%，C2L上升了0.45%，体现出片烟在出库、入库环节黑龙江与广东2个地区明显的气温差异因素，温差使水分在片烟表面聚集冷凝，造成含水率上升。

表6 勃利复烤厂加工的C3F片烟调运前后的含水率

表7 勃利复烤厂加工的C2L片烟调运前后的含水率

C3F、C2L片烟从勃利复烤厂复烤下线到跨地域入库时的外观质量评价结果如表8～9所示。从综合得分看，C2L片烟外观评分均高于7，主要在颜色、闻香、油分方面高于C3F，但两者在复烤下线、跨地域调运入库2个环节评分差异性较小。此外，2个等级的片烟含水率差异性很小，差值不超过0.1%，且东北气温低，烟叶醇化速度十分缓慢，其外观质量评价差异较小。

表8 勃利复烤厂加工的C3F片烟调运前后外观质量评价

表9 勃利复烤厂加工的C2L片烟调运前后外观质量评价

2.3 成品片烟含水率与外观质量指标的相关性分析

4种加工后成品片烟在复烤下线、广州入库环节的含水率及各外观质量指标间的相关性分析如表10所示。片烟含水率对外观质量指标的相关关系主要体现在闻香、身份和色度方面，但没有呈现显著相关的特点。就外观评价指标而言，油分与颜色呈极显著正相关，均匀度与色度呈极显著负相关(P<0.01)；均匀度与身份呈显著正相关、色度与身份呈显著负相关(P<0.05)。

表10 外观质量指标与含水率的相关系数

2.4 成品片烟外观质量指标协调性分析

由表11和图1A知，在复烤阶段，C2L片烟外观质量中的颜色、闻香、均匀度、身份、油分指标处于最大值，在雷达图中的相对位置呈多边形向外扩张。其外观质量综合评价函数f(S,L)得分最大，为9.296。说明复烤阶段中C2L片烟外观质量的协调性最好。综合评价函数得分由高到低依次为C2L>C2F>B2F>C3F。由表11和图1B知，在跨地域调运至广州入库后，C2F片烟外观质量综合评价函数f(S,L)得分最大，为9.145，其外观质量的协调性最好。综合评价函数得分由高到低依次为C2F>C2L>B2F>C3F。

表11 复烤下线环节片烟非线性变换结构矩阵及外观综合评价函数值

图1 片烟外观质量评价雷达图

表12 广州入库环节片烟非线性变换结构矩阵及外观综合评价函数值

3 结论

跨地域从黑龙江调运至广州后，C3F和C2L片烟表面四角含水率变化较明显，分别上升了0.5%和0.45%；采用套内衬袋的箱装片烟跨地域从云南调运至广州后，表面四角含水率和整箱平均含水率与调运前相比无明显差异；跨地域从黑龙江调运至广州后，片烟表面四角含水率上升，但整箱平均含水率无明显变化。云南文山复烤厂加工的C2F片烟在跨地域调运至广州的外观质量评价中得分最高，为9.145，黑龙江勃利烤厂加工的C2L片烟外观质量评价得分次之。C2L及C2F片烟分别在复烤下线和广州入库环节中表现出最好的外观质量协调性。11%～13%片烟含水率范围内，外观质量与含水率呈正相关。

4 讨论

片烟醇化过程中，总糖和还原糖含量会降低[16]，但跨地域调运出库后到入库过程时间较短，可忽略片烟醇化质量减轻的影响，将片烟净重的变化视为水分变化影响。此外，烟叶的平衡含水量受到环境温度、相对湿度及烟叶类型和等级等因素的影响[17]。本试验中4种片烟入库后四角含水率显著升高，是由于晾包环节中，有一个摊凉散热的过程，套内衬袋的箱装片烟易在表面水分聚集冷凝，造成水分上升[18]。从文山复烤厂、勃利复烤厂分别调运至广州入库，4种片烟表面四角含水率明显上升，这可能是由于出库、入库2个地区存在明显的气温差异，使水分易在片烟表面聚集冷凝[19-20]。占俊文等[21]通过对烤烟柔软度与外观质量的相关性分析，得到油分与颜色呈极显著正相关，色度与身份呈显著负相关的结论，这与笔者的结果一致。另外，张永安等[22]发现烤烟外观质量数字化方法在身份、油分、色度和外观质量总分方面可与感官评吸质量的相关性达到显著水平。采用雷达图能直观综合反映出各指标间的整体关系，从而使各指标间的协调性得以体现[23]。刘魁等[24]应用雷达图分析法，对7个参试品种在烟碱、还原糖、钾含量等指标方面进行综合评价，结果表明，‘CF212’表现最好，与品种实际表现吻合，证明用雷达图分析法对试验品种进行综合评价是可行的。

出库、入库两地在长距离跨地域调运过程中，存在气候差异，可对片烟的含水率及外观质量产生一定影响。低气温下，烟叶醇化速度十分缓慢，使片烟外观质量的协调性良好，外观质量评价差异较小[25]。基于以上分析，本次研究有助于高质量烟叶的筛选与醇化效果的提升，对无内衬袋的箱装片烟含水率及外观质量的变化情况相对有限，有待于进一步综合研究。