润叶加工强度对烟叶物理结构及感官特性的影响
2024-03-11白寅良雷翔韩慕迁杨书涵林忠文陆光钰杨开伟吴恒文
白寅良 雷翔 韩慕迁 杨书涵 林忠文 陆光钰 杨开伟 吴恒文
摘要 采用正交试验对不同润叶加工强度下烟叶物理结构及感官特性进行分析,结果表明,影响润叶后感官质量评吸的工艺参数是热风温度、回风温度、出口水分。当原料等级为FC2F,热风温度为105 ℃,回风温度为37 ℃,出口水分为18.5%时,烟叶色泽变化在似变深到稍变深范围内,没有出现明显变深的现象,物理工艺指标良好,大中片率≥85%,且香气特性、吸味特性等感官质量综合最佳,达到保香加工的目标。可见,通过调整预处理工序工艺参数实现柔性化处理,在保障烟叶物理结构的同时,保持烟草香气的丰富性和浓度,提升烟叶的配方可用性和拓宽烟叶配方使用范围,为卷烟品牌的发展提供优质的原料,也为打叶复烤工艺优化及润叶智能化控制研究提供参考。
关键词 打叶复烤;润叶加工强度;物理结构;感官特性;柔性保香
中图分类号 TS44+3 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2024)03-0183-04
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2024.03.044
Effect of Moistening Strength on Physical Structure and Sensory Characteristics of Tobacco Leaves
Abstract Orthogonal experiments were used to analyze the physical structure and sensory characteristics of tobacco leaves under different moistening strength. The results showed that the process parameters that affect the sensory quality evaluation after leaf wetting were hot air temperature, return air temperature and outlet moisture.When the raw material grade was FC2F, the hot air temperature was 105 ℃, the return air temperature was 37 ℃, and the outlet moisture was 18.5%, the color change of the tobacco leaves was within the range of seemingly deepening to slightly deepening, without any obvious deepening phenomenon,the physical and technological indicators were good, the large film ratio was greater than or equal to 85%, and the sensory quality of aroma characteristics, taste absorption characteristics, and other sensory qualities were the best, achieving the goal of aroma preservation processing.It can be seen that by adjusting the process parameters of the pre-treatment process to achieve flexible treatment, while ensuring the physical structure of tobacco leaves, maintaining the richness and concentration of tobacco aroma, improving the availability of tobacco leaf formula and expanding the use range of tobacco formula, providing high-quality raw materials for the development of cigarette brands, and also providing reference for the optimization of threshing and redrying process and the research on intelligent control of leaf moistening.
Key words Threshing and redrying;Moistening strength;Physical structure;Sensory characteristic;Flexible perfuming
隨着卷烟行业的迅速发展,卷烟企业的烟叶原料供应常常受到烟叶种植区划分的调整和烟叶资源配置方式的制约,尤其体现在优质原料的供应上。润叶是打叶复烤工艺中的关键工序,润叶效果直接影响到片烟的质量与可用性。润叶工序的合理处理,既可使烟叶含水率和温度适宜,使之柔软、易散,提高耐加工性,改善片型结构,同时也通过促进烟叶化学变化,对其感官质量产生影响。目前为满足工业企业需求,润叶工序由单纯的“提温提湿”转变为“稳定后续来料含水率、改善致香成分含量”,针对清香型烟叶复烤加工特性,探索优化保香除杂复烤工艺,进一步彰显烟叶清香型风格,成为工艺革新的必选项。
二次热风润叶工序主要的工艺任务是调控烟叶的水分和温度,主要质量特性指标包含二润出口水分和出口温度[1]。热风润叶机配备自动加水系统,出口水分主要依靠润叶筒前后端加水和前端的直喷蒸汽,在筒内创造高温、高湿环境进行水分调控;出口温度依靠热交换器提供稳定的热风和直喷蒸汽进行温度调控[2]。润叶加工强度直接影响到复烤成品的烟片结构、色泽、化学成分以及烟叶感官质量的变化[3-8],比较高的出口温度与水分,能够提升烟叶耐加工性,打叶质量较好,一定范围内增加循环管道蒸汽量,有利于保障润叶出口水分的稳定性,经润叶后烟叶内在致香物质有小范围的波动,但是差异不大,感官质量则无明显差异。以往针对润叶加工的研究存在热风温度偏高、蒸汽喷射过多及仅关注润叶出口温度的问题,少有涉及基于感官质量的研究。在紧紧围绕“柔性保香”的主题下,寻求烟片结构与感官质量的动态平衡点,成为打叶复烤企业不断追求的目标,该研究以润叶参数对烟叶物理结构及感官质量影响为切入点,确定烟叶模块适宜的加工路线与加工强度,为卷烟原料加工提供技术保障。
1 材料与方法
1.1 试材
试验烟叶为云南玉溪FC2F模块,配方如表1所示,组成烟叶为K326品种B2F、C2F、C3F等级。
1.2 仪器与设备
卧式打叶机组(美国MACTAVISH公司,额定流量12 000 kg/h);8.89 cm(3.5英寸)菱形框栏、7.62 cm(3.0英寸)菱形框栏、6.35 cm(2.5英寸)菱形框栏;CA813型片烟大小及分布测定系统(昆明船舶设备集团有公司、郑州烟草研究院);CA35型叶片结构检测筛分机(北京长征高科技有限公司);CA46型叶含梗检测机(北京长征高科技有限公司);电子天平(精度1 g,瑞士梅特勒-托利多仪器有限公司)。
1.3 试验方法
1.3.1
润叶加工方法。采用逆流式润叶设备加工,利用单一饱和蒸汽介质增温增湿处理烟叶,达到调控色泽、优化含水率和排除杂气的加工效果。
1.3.2
评吸样品取样。取样地点分别于烤机前皮带,每个样品采用连续多次(≥5次)抓取的方式进行,每个样品不少于200 g,装入密封袋中,填写取样单,并置于袋内,取样间隔时间不少于20 min。
1.3.3
评吸样品制备。
1.3.3.1 烟片处理。将取样样品切丝后,在<35 ℃的温度下将烟丝水分调至(12.0±0.5)%,混合均匀后在温度为(22±1)℃和相对湿度为(60±2)%条件下平衡48 h[9],之后采用暗评的方式,组织7位专业评吸人员进行样品感官质量评价。
1.3.3.2 卷制。将水分符合要求的烟丝样品用剪刀进行整理,使烟丝结构长短均匀,方便卷制,将烟丝样品在烟丝盘上来回布料,要求布料均匀,从截面开始将烟丝取出用手工打烟器进行卷制。
1.3.4
感官评价方法。由11名具有省级以上评吸资格的感官评价员组成评价小组,然后由评价小组对经强度加工处理的9个样品进行感官评价。评吸指标包括香气特性(香韵、香气量、香气质)、烟气特性(浓度、刺激性、劲头、杂气)和口感特性(干净度、湿润、回味)等。评吸组根据YC/T 138—1998《烟草及烟草制品 感官评价方法》[10]和YC/T 530—2015《烤烟 烟叶质量风格特色感官评价方法》[11]要求对制作烟样进行评价。感官质量评价赋值方法如表2所示。
1.3.5 数据分析。选取润叶工序的主要工艺参数热风温度、回风温度、出口水分进行3因素3水平正交试验[12],并对大中片率、感官质量评吸结果进行方差分析。
2 结果与分析
2.1 润叶工艺参数对物理指标的影响
润叶正交试验9组工艺参数组合及物理指标结果见表3。从表3可以看出,试验2、试验3、试验4、试验6、试验9大中片率均高于85%,满足工艺标准要求,具有较好的打叶经济性。除试验3、试验6、试验9棕色化反应为深、较深,其余棕色化反应均为浅。当回风温度达到57 ℃时,棕色化反应为深,高温、高湿也会促进烟叶的棕色化反应进行,使烟叶的颜色趋于变深[13]。
从表3可以看出,按极差R大小排序,影响打叶后大中片率的工艺参数从大到小依次是回风温度、出口水分、热风温度。同时对打叶后大中片率和润叶工艺参数进行方差分析,结果如表4所示。
根据上述计算分析结合表4的结果,可以认为在试验范围内,回风温度、出口水分对打后烟片大中片率有显著影响,不适宜的润叶加工会增加造碎,使烟片结构不合理,烟末率较高,造成卷烟原料的浪费[14]。
2.2 润叶工艺参数对烟叶感官质量的影响
不同润叶方式对FC2F模块烟叶感官质量的评价结果见表5。由表5可知,试验4(热风温度为105 ℃,回风温度为37 ℃,出口水分为18.5%)烟叶感官质量得分最高,主要表现在香韵、香气量、香气质改善较明显,浓度、刺激性、劲头适中,除杂效果较好,干净度、湿润、回味也较好。此外,试验6(热风温度为105 ℃,回风温度57 ℃,出口水分为17.5%)烟叶感官质量次之,主要表现在香韵、香气量、香气质得分有所降低,除杂效果和干净度稍欠。
对润叶后感官质量评价总分和润叶工艺参数进行方差分析,结果如表6所示。根据表6的结果,可以认为在试验范围内,影响润叶后感官质量评吸总分数的工艺参数从大到小依次为热风温度、回风温度、出口水分。
结合润叶工艺参数对物理指标、感官质量评价影响分析,在试验4(热风温度105 ℃、回风温度37 ℃、出口水分18.5%)条件下,烟叶色泽变化在似变深到稍变深范围内,没有出现明显变深的现象,物理工艺指标良好,大中片率≥85%,且香气特性、烟气特性、口感特性等感官质量综合最佳,达到柔性保香加工的目标。
此外,通过对润叶后感官质量评吸各细项分数数据与润叶工艺参数进行方差分析,将各项工艺参数的P值每0.1算一个影响程度指数(以★表示),则润叶工序工艺参数对感官质量指标影响程度如表7所示。从表7可以看出,回风温度、热风温度对各细项感官质量指标有一定影响,由于润叶采用温度控制模式,通过调整回风温度、热风温度设定值,将直接影响润叶蒸汽喷射量,从而使加工强度发生变化,偏弱加工的烟叶劲头较大,杂气、刺激性、余味表现较差,感官质量也不佳,过强加工高温、高湿会造成烟叶中挥发性致香物质的损失,使烟叶的香韵、香气量、香气质变差,杂气凸显,整体感官质量变差[15]。
润叶出口水分与润叶设备加水量有关,过高的加水量将影响烟叶增温增湿过程,导致烟叶温度较低,不僅使烟叶柔韧性变差,而且会使烟叶加工强度发生变化,影响香韵、香气质、浓度、回味。
3 结论与讨论
(1)润叶是打叶复烤的关键工序之一,对烟叶打后的烟片结构特别是感官质量具有重要的调控意义。在试验范围内,回风温度、出口水分对打后烟片大中片率有显著影响。不适宜的润叶加工会增加造碎,使烟片结构不合理,大中片率偏低,造成卷烟原料的浪费。
(2)高温、高湿也会促进烟叶的棕色化反应进行,使烟叶的颜色趋于变深,导致烟叶过度加工。
(3)当原料等级为FC2F,热风温度为105 ℃,回风温度37 ℃,出口水分为18.5%时,烟叶色泽变化在似变深到稍变深范围内,没有出现明显变深的现象,物理工艺指标良好,大中片率≥85%,且香气特性、烟气特性、口感特性等感官质量综合最佳,达到保香加工的目标。
(4)影响润叶后感官质量评吸总分数的工艺参数是热风温度、回风温度、出口水分。偏弱加工的烟叶劲头较大,杂气、刺激性、余味表现较差,感官质量也不佳;过强度加工,会造成烟叶在高温、高湿环境下挥发性致香物质的损失,使烟叶的香韵、香气量、香气质变差,杂气凸显,整体感官质量变差。
(5)“柔性保香”加工工艺主要通过调整各工序工艺参数来适度控制香气前体物质的转化,烟叶去杂重点在预处理工序柔性化处理,在有效去除烟叶的同时保持烟草香气的丰富性和浓度;烟叶香气风格的固定和保持则通过调整后续复烤工序的加工工艺来平衡香质种类和含量,彰显特有烟草自然清香风格,协调和丰富香气。
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