盧彥華 張廣喜 孟杰 董培志 王迅 王一恒
摘要:該文以山東烤煙為試驗(yàn)材料,對單等級原料在氣流干燥工序進(jìn)行加工特性研究,以物理指標(biāo)、化學(xué)成分和感官質(zhì)量為評價(jià)指標(biāo),結(jié)果表明:隨著加工強(qiáng)度的增加,煙絲的填充值呈現(xiàn)明顯上升趨勢,整絲率、碎絲率沒有明顯的規(guī)律;總煙堿、總氮、氯、鉀含量以及施木克值和糖堿比變化不顯著,而總糖、還原糖、蛋白質(zhì)含量變化達(dá)到顯著。感官質(zhì)量方面,大部分山東烤煙感官質(zhì)量最佳點(diǎn)出現(xiàn)在Q3,在高溫強(qiáng)度下,部分煙葉香氣風(fēng)格發(fā)生了變化。
關(guān)鍵詞:氣流干燥;物理特性;化學(xué)成分;感官質(zhì)量
以“分組加工”為核心的特色工藝加工技術(shù)作為特色工藝研究與精細(xì)化加工工藝的有機(jī)結(jié)合,目前已成為全行業(yè)研究的重點(diǎn),成為新時(shí)期卷煙加工企業(yè)提高卷煙產(chǎn)品質(zhì)量、提升卷煙企業(yè)核心競爭力的重要手段。而原料加工特性研究是特色工藝加工技術(shù)的重要組成部分,主要研究單等級原料在不同的加工強(qiáng)度下,其化學(xué)成分、感官質(zhì)量等的變化規(guī)律,一方面最大限度地發(fā)揮原料特有的香氣風(fēng)格和香韻特征,另一方面可以有效地掩蓋原料本身的雜氣和不良?xì)庀?,充分體現(xiàn)出煙香飽滿、口感舒適、回味純凈舒適的特征。葉絲干燥工序作為制絲生產(chǎn)中的關(guān)鍵工序,在分組加工過程中占據(jù)至關(guān)重要的地位,也一直是卷煙企業(yè)研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。
青島卷煙廠是以山東煙葉作為基礎(chǔ)原料的卷煙生產(chǎn)廠家,只有對山東煙葉的原料特性完全掌控的情況下,才能做到運(yùn)用自如的調(diào)配和使用,從而為提高卷煙產(chǎn)品質(zhì)量打好基礎(chǔ)。本文主要以氣流干燥設(shè)備使用條件為基礎(chǔ),找出煙葉感官質(zhì)量、物理質(zhì)量以及化學(xué)成分等的變化趨勢,為提高產(chǎn)品質(zhì)量,充分利用煙葉價(jià)值,拓寬原料使用范圍提供決策指導(dǎo)。
1.材料與方法
1.1材料與設(shè)備儀器
1.1.1材料 選取2013年山東省臨沂市和濰坊市兩個(gè)主要產(chǎn)區(qū)具有代表性的煙葉。試驗(yàn)樣品包括臨沂市中部葉(c3F、C3L)、下部葉(X2F)、濰坊市中部葉(c3F、C3L)、下部葉(x3F、X2L)、山東C1F、B2F、山東B2L各2 Oookg。
1.1.2試驗(yàn)儀器 電子天平,精度為0.1mg;SM400型吸煙機(jī),英國菲爾創(chuàng)納;AA3型化學(xué)分析儀,德國布朗盧比;滾筒式熱風(fēng)潤葉機(jī)(WF3J),昆明船舶設(shè)備集團(tuán)公司;曲刃水平滾刀式切絲機(jī)(SQ34),昆明市第二機(jī)器廠;松散回潮筒(WQ30),江蘇智思機(jī)械制造有限公司;葉絲高速膨脹干燥機(jī)(sH90),江蘇智思機(jī)械制造有限公司;YJl4/23型卷、接機(jī)組。
1.2方法 以干燥氣流溫度為試驗(yàn)條件,調(diào)整5個(gè)加工強(qiáng)度:175℃、200℃、225℃、250℃、275℃,在不同的加工強(qiáng)度下對原料進(jìn)行處理,比較處理前、后,以及各個(gè)處理強(qiáng)度之間煙草物理特性、化學(xué)成分及感官質(zhì)量的變化規(guī)律,確定各等級最佳的加工強(qiáng)度。氣流干燥前化學(xué)成分編號為Q0,取樣品煙絲60kg,氣流干燥后化學(xué)成分編號分別為Q1-Q5,每個(gè)樣品取煙絲50kg。數(shù)字代表處理強(qiáng)度的大小,數(shù)字增大處理強(qiáng)度越大,試驗(yàn)參數(shù)見表1。
1.3操作步驟 (1)樣品處理:測試完水分、整絲率、碎絲率后,平衡至12.0%左右的水分,備用。(2)常規(guī)化學(xué)成分:各取樣品500g,放入烘箱內(nèi),在不高于40℃的條件下干燥4h,然后研磨至粉狀煙末,采用煙草常規(guī)檢測分析行標(biāo)檢測化學(xué)成分,每組對比樣同時(shí)進(jìn)行處理。(3)感官質(zhì)量:將樣品卷制成成品煙支,平衡水分后進(jìn)行感官質(zhì)量評價(jià),評價(jià)指標(biāo)包括香氣質(zhì)、香氣量、煙氣濃度、勁頭、細(xì)膩程度、雜氣種類及程度、刺激部位及程度、甜度、余味等,評吸時(shí)每組樣品以0號樣品為對照樣,其余樣品均與其進(jìn)行對比評價(jià)。
2.結(jié)果與分析
2.1不同處理強(qiáng)度對各等級葉絲物理指標(biāo)的影響 從煙葉物理特性來看,山東煙區(qū)煙葉經(jīng)過氣流干燥工序,隨著加工強(qiáng)度的增加,煙絲的填充值呈現(xiàn)明顯的上升趨勢,該結(jié)果與林平等高溫氣流溫度的升高和干燥后煙絲的填充值成正比相符,煙絲的整絲率、碎絲率變化規(guī)律不明顯,分析原因應(yīng)該是煙絲在處理過程中時(shí)間和路線未發(fā)生變化,所以整絲率、碎絲率無明顯規(guī)律(表2)。
2.2不同加工強(qiáng)度對各等級煙葉化學(xué)成分的影響分析以干燥氣流溫度為調(diào)整參數(shù),調(diào)整5個(gè)加工強(qiáng)度作為實(shí)驗(yàn)條件,在不同的加工強(qiáng)度下對原料進(jìn)行處理,比較處理前、后,以及各個(gè)處理強(qiáng)度之間煙草化學(xué)成分變化。對煙草化學(xué)成分進(jìn)行分析,氣流干燥不同加工強(qiáng)度各等級煙葉化學(xué)成分變化如圖1-10所示。
由圖1可知,山東臨沂X2F在各個(gè)加工強(qiáng)度下,總煙堿、總氮、氯、鉀含量和施木克值變化不顯著;總糖、還原糖含量在加工強(qiáng)度Qo到Q2加工強(qiáng)度之間變化不顯著,在Q4達(dá)到最大值。
由圖2可知,山東濰坊X3F在各個(gè)加工強(qiáng)度下,總煙堿、總氮、氯、鉀含量和施木克值變化不顯著;總糖、還原糖含量在加工強(qiáng)度Qo到Q1增加,Q2較Q1小但至Q5遞增,在Q5達(dá)到最大值;蛋白質(zhì)含量在加工強(qiáng)度Q2有最大值;糖堿比在加工強(qiáng)度Qo大于Q1,Q1至Q5遞增,在Q5有最大值。
由圖3可知,山東濰坊X2L在各個(gè)加工強(qiáng)度下,總煙堿、總氮、蛋白質(zhì)、氯、鉀含量和施木克值、糖堿比變化不顯著;總糖、還原糖含量在加工強(qiáng)度Qo到Q1增加,Q2較Q1小但至Q5遞增,在Q5達(dá)到最大值。
由圖4可知,山東C1F在各個(gè)加工強(qiáng)度下,總煙堿、總氮、氯、鉀含量和施木克值、糖堿比變化不顯著;總糖、還原糖含量在加工強(qiáng)度Q2、Q4較小,其他強(qiáng)度下變化不顯著;蛋白質(zhì)含量在加工強(qiáng)度Q2有最大值。
由圖5可知,山東濰坊C3F在各個(gè)加工強(qiáng)度下,總煙堿、總氮、蛋白質(zhì)、氯、鉀含量和施木克值、糖堿比變化不顯著;總糖、還原糖含量在加工強(qiáng)度Q1較小,其他強(qiáng)度下變化不顯著。
由圖6可知,山東濰坊C3L在各個(gè)加工強(qiáng)度下,總煙堿、總氮、蛋白質(zhì)、氯、鉀含量和施木克值、糖堿比變化不顯著;總糖、還原糖含量在加工強(qiáng)度Q1、Q3、Q4較小,其他強(qiáng)度下變化不顯著。
由圖7可知,山東臨沂C3L在各個(gè)加工強(qiáng)度下,總煙堿、總氮、蛋白質(zhì)、氯、鉀含量和施木克值、糖堿比變化不顯著;總糖含量在加工強(qiáng)度Q0、Q1較小,其他強(qiáng)度下變化不顯著;還原糖含量在加工強(qiáng)度Q1、Q2、Q3較小,其他強(qiáng)度下變化不顯著。
由圖8可知,山東臨沂C3F在各個(gè)加工強(qiáng)度下,總煙堿、總氮、蛋白質(zhì)、氯、鉀含量合施木克值、糖堿比變化不顯著;總糖含量在加工強(qiáng)度Q1、Q2較小,其他強(qiáng)度下變化不顯著;還原糖含量在加工強(qiáng)度Q1、Q3較大,其他強(qiáng)度下變化不顯著。
由圖9可知,山東B2F在各個(gè)加工強(qiáng)度下,總煙堿、總氮、蛋白質(zhì)、氯、鉀含量和施木克值、糖堿比變化不顯著;總糖、還原糖含量在加工強(qiáng)度Q2、Q3較小,其他強(qiáng)度下變化不顯著。
由圖10可知,山東B2L在各個(gè)加工強(qiáng)度下,總煙堿、總氮、氯、鉀含量和施木克值變化不顯著;總糖、還原糖含量在加工強(qiáng)度Q0、Q1較小,其他強(qiáng)度下變化不顯著;蛋白質(zhì)含量在加工強(qiáng)度Q2較大,兩邊漸??;糖堿比在加工強(qiáng)度QO、Q5較大,其他強(qiáng)度下變化不顯著。
用方差分析對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,結(jié)果見表3,由表3中P值可知,各組氣流干燥參數(shù)對山東烤煙的總煙堿、總氮、氯、鉀含量,施木克值和糖堿比影響都不顯著,但是對總糖、還原糖、蛋白質(zhì)的影響達(dá)到顯著。
2.3不同加工強(qiáng)度感官質(zhì)量的聚類分析 在氣流干燥加工工序下,采用系統(tǒng)聚類法對對感官質(zhì)量進(jìn)行聚類分析。以山東臨沂X2F為例,結(jié)果如圖11所示,圖中1、2、
3、4、5分別代表加工強(qiáng)度Q1、Q2、Q3、Q4、Q5。通過以系統(tǒng)聚類,歐氏距離法,以最短距離進(jìn)行聚類,可分為三類,1、2為一類,3為一類,4、5為一類。由實(shí)驗(yàn)可知,第二類的感官質(zhì)量最好,第一類基本與實(shí)驗(yàn)前的相同,第三類變差。
用相同的方法得到各地區(qū)煙葉品種滾筒烘絲各加工強(qiáng)度的聚類分析結(jié)果,如表4。
對煙葉感官質(zhì)量進(jìn)行分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)大部分品種煙葉感官質(zhì)量最佳點(diǎn)出現(xiàn)在Q3、Q2。其中:除臨沂X2F、濰坊X3F、臨沂C3F外,山東省內(nèi)各等級煙葉最適的處理強(qiáng)度都為Q3,而濰坊X3F的最適處理強(qiáng)度為Q1,在其他試驗(yàn)條件下感官質(zhì)量均變差,臨沂X2F和C3F的最適處理強(qiáng)度為Q2。山東臨沂C3L、山東B2F、B2L在05試驗(yàn)條件下感官質(zhì)量和烘絲前相近,其余山東省內(nèi)煙葉在Q4或Q5條件經(jīng)下感官質(zhì)量已經(jīng)低于烘絲前。
在所有的10個(gè)品種的煙葉中,香氣風(fēng)格發(fā)生變化的有5個(gè),分別為:山東臨沂X2F、山東濰坊C3F在Q5條件下,山東濰坊X3F、山東C1F、山東B2F在Q4和Q5條件下。
3.結(jié)論
(1)山東省煙葉在高溫氣流干燥條件下,煙絲的填充值隨著加工強(qiáng)度的增加呈現(xiàn)明顯的上升趨勢,煙絲的整絲率、碎絲率變化不明顯。
(2)山東省煙葉在高溫氣流干燥烘絲條件變化后總糖、還原糖、蛋白質(zhì)含量變化較大,總煙堿、總氮、氯、鉀含量,施木克值和糖堿比變化不顯著。
(3)就感官質(zhì)量而言,大部分山東煙葉感官質(zhì)量最佳點(diǎn)出現(xiàn)在Q3;多數(shù)等級的煙葉在較高的加工強(qiáng)度下感官質(zhì)量下降,這種現(xiàn)象在下部煙葉上更加明顯;部分煙葉在Q4和Q5強(qiáng)度下香氣風(fēng)格發(fā)生了變化,在選擇煙葉的氣流干燥加工強(qiáng)度時(shí)盡量選擇中、低溫進(jìn)行處理。