段海濤,鐘良*,張渝婕,鄭松錦,解民,劉玉斌
河北中煙工業有限責任公司技術中心(石家莊 050051)
真空回潮是制絲線中松散煙葉、降低碎損的重要工序之一。其主要原理是通過壓力差及溫度差來提高煙葉的水分和溫度,進而提高煙葉的耐加工性能,滿足后續工序的加工要求。真空回潮工序對煙葉的顏色會有影響,也會對煙絲的內在品質產生顯著影響,其原因在于煙葉在真空回潮工序受熱過程中會發生一系列復雜的生物化學變化。
通過試驗的開展,為對比經過真空回潮工序后煙葉品質的變化及模擬不同儲存時間后煙葉品質的變化提供數值參考,分析其對相同等級煙葉原料的物理品質、感官品質、化學成分等指標的影響規律,為卷煙工業企業的生產應用研究提供基礎性數據。
真空回潮機(W Z 1004型,4 500 kg/h,昆船);恒溫恒濕箱;切絲機。
云南保山C3F。
分成3個階段,第1階段真空回潮工序(段)單/雙周期加工參數對煙葉進行處理;第2階段對樣品進行實驗室處理試驗;第3階段對實驗室處理后的樣品進行化學檢測和感官評吸。
取200 kg單等級煙葉(云南保山C3F)用于試驗。
1.4.1 現場單雙周期參數
現場預設計單雙周期參數,見表1。

表1 現場單雙周期設定參數
1.4.2 現場實際運行參數
現場實際運行各參數情況見表2和表3。

表2 現場實際運行參數

表3 各參數情況
1.4.3 實驗室試驗
將經過真空回潮工序單周期處理的煙葉進行貯存(相對濕度65.0%±5.0%、溫度25.0±2.0 ℃),分別于2,4,16和48 h對樣品取樣,每次取樣量200 g。貯存時間按樣品進入貯存環境時開始記時,脫離環境時終止。
將經過真空回潮工序雙周期處理的煙葉進行貯存(相對濕度65.0%±5.0%、溫度25.0±2.0 ℃),分別于2,4,16和48 h對樣品取樣,每次取樣量200 g。貯存時間按樣品進入貯存環境時開始記時,脫離環境時終止。
將不經真空回潮工序的煙葉進行松散及回透(蒸汽溫度60.0±5.0 ℃)預處理后進行貯存(相對濕度65.0%±5.0%、溫度25.0±2.0 ℃),分別于2,4,16和48 h對樣品取樣,每次取樣量200 g。貯存時間按進入貯存環境時記起,脫離環境時終止。貯存時間按樣品進入貯存環境時開始記時,脫離環境時終止。
分別制作感官評吸及化學檢測樣品。
2.1.1 生產現場取樣含水率檢測(參見表4)

表4 現場取樣含水率
2.1.2 實驗室樣品含水率檢測
每份樣品分別檢測8組含水率,取平均值,數據見表5。
對每組平均值進行分析,如圖1所示。從圖1中可以看出,單周期處理的樣品水分最低,其次是雙周期,最后是未經真空回潮處理的樣品。通過水分平均值對比分析發現,在一定環境溫濕度(相對濕度65.0%±5.0%、溫度25.0±2.0 ℃)貯存,隨著貯存時間的延長,3種處理方式的樣品水分逐漸降低,真空單周期處理樣品在4 h時水分達到最低,未經真空處理及雙周期處理樣品含水率在16 h時水分達到最低,之后水分回升。
從水分趨勢圖上可以看出,樣品水分先降后升,是由于樣品初入恒溫恒濕箱時煙葉表面水分較多,在環境中以散失水分為主,待一定貯葉時間后,表面自由水散失完畢后,煙葉開始進入吸濕狀態,顯示在水分曲線圖上就是上升的狀態。
此外,相比較生產現場取樣水分檢測結果,樣品進入恒溫恒濕箱處理前均有不同程度的含水率增長,這與現場取樣后密封處理及大氣環境(2013年5月6日石家莊大氣環境溫度為16~27 ℃,濕度50%~70%)有一定關系。
將3種樣品不同貯存時間的樣品及水煮樣品制作感官評吸煙支樣品,進行感官評吸,評吸結果見表6。
從表6和表7中可以看出,未經真空回潮處理的煙葉隨著貯葉時間的延長,刺激性、雜氣也隨著貯葉時間的延長開始顯露,香氣損失逐漸增大,口腔開始有殘留。經真空回潮工序單周期處理的煙葉隨著貯葉時間的延長,煙氣濃度開始增加,但香氣量損失較大,香氣質開始平淡,通暢感降低,刺激、雜氣開始顯露。經真空回潮工序雙周期處理的煙葉隨著貯葉時間的延長,相比較未經真空處理及單周期處理的樣品,雙周期處理的樣品在16 h時煙葉透發感較好,香氣較好,煙氣細膩程度較優。經水煮極度處理的樣品,煙葉色澤較黑,香氣損失較大,香氣量不足,但透發性極好、雜氣及刺激較小、口感舒適柔順。此外,通過最優樣品評吸試驗發現真空回潮雙周期處理的樣品相對單周期處理的樣品,在煙氣濃度、香氣質香氣量、口感等方面均有所下降。

表7 最優樣品對比評吸結果
將評吸結果結合水分檢測結果可以看出,未經真空處理及單周期處理的煙葉含水率與其評吸結果基本呈正相關。而雙周期處理的煙葉,由于增加了加工強度,改變煙葉內在的性質,使貯存16 h后,煙葉感官品質最優。由于在卷煙加工制造過程中,水分是一個非常關鍵的工藝控制參數,水分對煙葉生產加工有較大影響,試驗主要在煙葉處理后的貯存環節,所以在考慮不同處理方式時,還需充分結合水分對煙葉醇化方面的影響,進而直接影響到感官評吸結果。
將樣品進行化學檢測,檢測結果見表8。由數據可以看出,單周期、雙周期及真空前的樣品化檢結果基本無差異。而水煮極度處理后的樣品化檢結果顯示5項指標損失較大,主要是由于極度處理后水溶物質、有機酸類、堿類損失造成的,由數據可知水煮的極度處理對煙葉各內在物質含量的影響較大。

表8 樣品化檢結果
未經真空回潮處理的煙葉隨著貯葉時間的延長,水分在16 h時達到最低,之后水分迅速回升,而刺激性、雜氣也隨著貯葉時間的延長開始顯露,香氣損失逐漸增大,口腔開始有殘留。感官評吸結果顯示,貯葉2 h梯度的樣品最優。
經真空回潮工序單周期處理的煙葉隨著貯葉時間的延長,水分在4 h時達到最低,之后水分回升,隨著貯葉時間的延長,煙氣濃度開始增加,但香氣量損失較大,香氣質開始平淡,通暢感降低,刺激、雜氣開始顯露。感官評吸結果顯示,貯葉2 h梯度的樣品最優。
經真空回潮工序雙周期處理的煙葉隨著貯葉時間的延長,水分在16 h時達到最低,之后緩慢回升,相比較未經真空處理及單周期處理的樣品,雙周期處理的樣品在16 h時煙葉透發感較好,香氣較好,煙氣細膩程度較優。感官評吸結果顯示,貯葉16 h梯度的樣品最優。
經水煮極度處理的樣品,煙葉色澤較黑,香氣損失較大,香氣量不足,但雜氣及刺激較小、口感舒適柔順。通過化檢發現各種物質損失較大。此外,經水煮的極度處理,煙葉在高溫水煮情況下,煙葉內在發生比較復雜的化學反應,降低了煙堿含量,降低了煙葉的刺激性及雜氣,增加了口感的舒適性。
(1)經真空回潮工序處理的煙葉比未經真空回潮的煙氣濃度高,香氣透發性好,刺激與雜氣較小。
(2)通過試驗發現真空回潮雙周期處理的樣品相對單周期處理的樣品,在煙氣協調性、煙氣濃度、口感等方面均有所下降,但煙氣質較好。
(3)經過水煮極度處理的煙葉,煙葉色澤發黑,香氣損失較大,香氣量不足,但雜氣及刺激均較小。
(1)經真空回潮工序處理的煙葉比未經該工序處理的煙葉煙氣濃度高,香氣透發性好,刺激較小,建議繼續使用該工序對煙葉進行前處理。
(2)水煮極度處理可以降低雜氣、刺激性,改善口感的特性,可以考慮將低檔煙葉進行類似極度處理,作為外摻比例加入到中高檔煙葉中,可能會增加煙氣的通透性,同時也可降低焦油含量,降低中高檔煙成本。