复烤模式对福建K326 烟叶醇化质量的影响
2022-06-22毕思强王国良周进华李新锋
毕思强,王国良,杨 杰,杜 薇,刘 洋,周进华,周 东,李新锋
(1. 山东中烟工业有限责任公司青州卷烟厂,山东 青州 262500;2. 四川中烟工业有限责任公司技术中心,四川 成都 200082;3. 福建省龙岩金叶复烤有限公司,福建 龙岩 364102)
复烤工艺和复烤时间对烤后片烟质量,烟丝及卷烟成品质量、感官具有重要影响[1-3]。目前复烤加工普遍追求烟叶“保香”的理念[4-5],如何让在复烤过程中尽量减少烟叶香气的损失,提高烟叶的使用价值,已有众多研究。李善莲等[6-7]开展了传统复烤、网带直接复烤、滚筒直接复烤和气流直接复烤试验,研究分析了不同复烤模式对片烟物理质量、化学成分和感官质量的影响,证明滚筒直接复烤烟草本香保持较好。管恩森等、王涛等[8-10]对于烟叶感官质量和化学成分随着醇化过程的变化规律进行了研究。亦有研究表明不同部位的叶片在干燥段各区采用不同的热风温度以及不同的网带速度,对叶片物理指标及内在质量均有一定的影响[11-13]。目前研究主要集中在不同复烤工艺对烤后片烟物理质量和感官质量的影响,缺少不同加工强度烤后片烟经过不同醇化时间的变化规律研究,也缺乏烘丝后成品烟丝的感官质量的研究,而烘丝后的烟丝感官质量才能真正代表消费者感受。因此通过调节烤机参数,对比研究了正常模式、低温干燥、直接干燥3 种加工强度的复烤模式,对不同等级片烟,以及切、烘丝后对不同醇化时间的感官质量、化学成分、香味物质及霉变的影响,为优化复烤工艺参数提供合理依据。
1 材料与方法
1.1 材料与仪器
烤烟品种为K326,取福建南平烟区B3F(上部叶)、福建C3F-Y(中部叶,混打烟叶,来源于多个地市)和福建南平烟区X2F-3(下部叶)为样品。
使用仪器主要有KG242 型烟片复烤机(6 800 kg/h,云南昆明第二机械有限公司),YQ-2 型叶丝振动检测筛(郑州烟草研究院),Retsch AS400 筛分仪(德国Retsch 公司),微型切丝机(QS-Ⅱ,郑州天宏自动化技术有限公司),HP-GC/MS 气质联用仪(美国安捷伦科技公司),SH625 型滚筒薄板式烘丝机(昆明船舶设备集团有限公司)。
1.2 试验方法
通过调节烤机参数形成3 种不同的干燥方式:(1)正常模式,即传统的复烤模式,将片烟干燥至8%~9%,再冷却回潮至目标含水率12%;(2)低温干燥,降低干燥温度,减慢网带速度,将片烟在低温下干燥至8%~9%,再冷却回潮至目标含水率12%;(3)直接干燥,降低干燥温度,使片烟在较低的干燥温度下干燥至11%左右,回潮至目标含水率12%。具体加工参数如表1 所示。
表1 不同复烤模式试验参数
用以上3 种干燥方式对不同部位烟叶进行复烤,正常醇化,跟踪醇化过程(6、12 和18 个月)感官质量(YC/T 138—1998、YC/T 530—2015)、香味成分(YC/T 159—2002、YC/T 160—2002、YC/T 161—2002、YC/T 217—2007)的变化,考察不同复烤模式对不同部位烟叶醇化质量的影响。
2 结果与讨论
2.1 复烤模式对烤后片烟物理质量的影响
如图1 所示,由于正常模式、低温干燥和直接干燥3 种复烤模式加工强度依次减小,因此烤机出口温度也依次降低。3 种模式出口温度变异系数较小,下部叶呈现正常、低温、直接干燥的变异系数依次增加,说明稳定性逐渐变差。由图2 可知,3 种模式的出口含水率,呈现上部叶、下部叶低温干燥含水率平均值较高的现象;三者含水率变异系数较小且无明显变化规律,说明3 种复烤模式对烟叶水分的稳定性影响基本一致。
图1 不同复烤模式下的烤机出口温度
图2 不同复烤模式下的烤烟含水率
如表2 所示,直接干燥模式下3 个部位烟叶的片烟结构均呈现较小的变化率,其大片、大中片、中片变化率平均值分别为-13.71%、-2.72%和31.2%,低温干燥在中部叶变化率较大,另外2 个部位较小,其大片、大中片、中片变化率平均值分别为-24.90%、-8.02%和42.13%,正常模式在3 个部位烟叶变化率均较大,其大片、大中片、中片变化率平均值分别为-31.73%、-10.01%和62.25%。总体来说,随着加工强度变小,片烟结构变化率也逐渐变小。不同复烤模式下片烟结构的变化率呈现正常模式>低温干燥>直接干燥的规律。
表2 不同复烤模式下的片烟结构的变化率(%)
2.2 复烤模式对感官质量的影响
由图3 可知,对于上部叶,3 种复烤模式均是随着醇化的进行感官质量波动上升,在醇化12 个月后逐渐稳定;其中直接干燥的感官质量得分分别比正常模式和低温干燥高5.19 和2.00 分。
图3 不同部位烟叶感官质量综合得分
对于中部叶,复烤后正常模式感官质量得分最高,随着醇化的进行,正常模式复烤的烟叶感官质量大幅下降;低温干燥则波动下降;直接干燥的片烟复烤后初始感官质量较差,但随着醇化的进行,其感官质量逐渐提升,并维持在较高的水平;醇化完成(即醇化18 个月)后,直接干燥感官质量显著优于其余2 种模式,其中烘丝后感官得分为73.71 分,分别比正常模式和低温干燥高6.70 和6.46 分。
对于下部叶,正常模式复烤后片烟感官质量在醇化的过程中一直保持在较高的水平,并略有提升;低温干燥和直接干燥在醇化过程中感官质量波动较大,无明显的变化趋势,且较正常模式复烤片烟感官质量差。醇化完成后,正常模式复烤片烟感官质量比低温干燥和直接干燥高5.50 和1.44 分。
如表3 所示,对于上部叶,与正常模式相比,低温干燥和直接干燥的片烟感观质量各指标有明显提升,直接干燥后片烟香味风格更加明显,甜感、香气质、香气量、细腻度均有所提升。对于中部叶,正常模式与低温干燥无较大差异,而直接干燥多项指标均不同程度的变好,仅浓度变差。对于下部叶,正常模式优于其余2 种模式,低温干燥大部分指标变差;直接干燥杂气较重、余味不足。
表3 3 种复烤模式对不同部位烟叶烘丝后感官质量的影响 (分)
2.3 复烤模式对香味成分的影响
从表4 看出,3 种复烤模式变化趋势一致,烤后香味成分总量均显著下降,正常模式下降最多,说明加工强度越高香味成分散失越多;随着醇化的进行香味成分快速增加,醇化结束后3 个部分呈现不同结果,上部叶低温干燥和直接干燥香味成分增加较多,分别增加10.19%和8.89%;中部叶3 种复烤模式的香味与复烤前基本持平;下部叶香味成分增量最多且3 种复烤模式增量相差不大,分别增加了25.48%、28.91%和26.39%。
由表4 可以看出,烤后上、中部酸性香味成分减少,下部叶略有增加;随着醇化进行酸性香味成分逐渐增加,其中醇化12 个月后酸性成分大幅增加;醇化结束后,直接干燥酸性成分最多,3 部位总和达到2 265.77 ng/g,大于正常模式的2 228.82 ng/g 和低温干燥的2 067.20 ng/g。对于上部叶,3 种模式酸性成分差异较小;中部叶直接干燥模式酸性成分较高,为799.96 ng/g,分别比正常模式和低温干燥高99.78 和162.35 ng/g;下部叶正常模式下酸性成分含量较高,分别比低温模式和直接干燥高83.16 和46.94 ng/g。
表4 不同复烤模式醇化过程中烟叶香味成分 (ng/g)
由表4 可以看出,与酸性成分相似,烤后碱性香味成分均减少,随着醇化进行碱性香味成分逐渐增加,半年后碱性成分大幅增加。醇化结束后,正常模式和低温干燥更有利于碱性成分的生成。对于上部叶,3种模式烟对于碱性成分影响基本相等;中部叶低温干燥模式有利于碱性成分生成,为4 124.18 ng/g,分别比正常模式和直接干燥高150.81 和159.10 ng/g;下部叶正常模式下碱性成分含量较高,分别比正常模式和直接干燥高191.11 和162.3 ng/g。
从表4 可以看出,复烤后中性香味成分减少,醇化开始后中性成分就开始大幅增加;低温干燥和直接干燥有利于上、下部叶的中性成分的生成,正常模式对中部叶中性香味成分的增加有利。总体而言低温干燥和直接干燥有利于片烟中性成分的增加。
2.4 对化学成分的影响
为了研究不同复烤模式对醇化及后续加工过程中化学成分的影响,分别对上部叶、中部叶和下部叶醇化过程中不同阶段及制丝过程中化学成分进行了取样检测(表5)。
从表5 可以看出,随着醇化进行,3 种模式对3个部位烟叶的化学成分影响趋势相同:水溶性总糖和还原糖下降,总植物碱、钾、氯变化较小。其中,上部叶和下部叶水溶性总糖和还原糖大幅下降,上部叶3 种模式平均下降4.86%和4.87%,下部叶3 种模式平均下降4.9%和3.32%;中部叶3 种模式平均下降仅1.19%和0.70%。说明不同部位对水溶性总糖和还原糖的散失有着不同的影响。
如表5 所示,低温复烤和直接复烤模式下烤后片烟的钾、氯含量较高,钾平均含量比正常模式高5.44%和19.57%,氯平均含量比正常模式高9.37%和2.86%;中部叶低温复烤的水溶性总糖和还原糖分别增加了10.25%和12.73,直接复烤的水溶性总糖和还原糖分别增加了8.64%、11.68%;其余化学物质变化较小。烘丝后,3 种模式化学物质差别较小,均在5%以内。
表5 不同复烤模式对醇化及后续加工过程中烟叶化学成分的影响 (%)
3 结 论
(1)随着加工强度变小,出口温度和片烟结构率也逐渐变小。不同复烤模式变化率呈现正常模式>低温干燥>直接干燥的规律,出口水分稳定性则出现相反的趋势,说明加工强度较低对片烟复烤时水分的扩散与平衡有不利影响。
(2)不同复烤模式对不同等级的烟叶感官质量影响不同,直接干燥对提升中、上部叶叶感官质量效果较为明显,对凸显烟叶香味风格和甜感、改善香气质,提升香气量作用显著。正常复烤模式对提升和维持下部叶感官质量作用比较明显,其中对凸显香味风格和甜感、增加余味、减少杂气作用较大。
(3)醇化过程中片烟香味成分含量不断增加,且香味成分的变化与烟叶部位关系较大,呈现下部叶>上部叶>中部叶的规律;而香味成分与复烤模式关系较为复杂,直接干燥和低温干燥更加有利于中部叶酸性香味成分和碱性香味成分的生成,以及上部叶中性成分的生成;正常模式有利于下部叶酸性香味成分和碱性香味成分的增加,以及中部叶中性成分的生成。
(4)低温复烤和直接复烤烤后钾、氯含量较高,中部叶低温复烤和直接复烤水溶性总糖和还原糖均增加,这可能是引起中部叶香味风格变差的原因;其余化学物质变化较小。烘丝后,3 种模式化学物质差别较小,均在5%以内。
试验选择的是福建烟区K326 代表性原料,对其他等级、地区、品种烟叶是否有相同规律有待在后续工作中进一步研究。