廖世勇，李瑞東，黃文勇，李克強(qiáng)，劉建國，郝賢偉，范 興，李博宇，資文華*

1.云南煙葉復(fù)烤有限責(zé)任公司，昆明市圓通街51號(hào) 650031

2.浙江中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心，杭州市西湖區(qū)轉(zhuǎn)塘鎮(zhèn)科海路118號(hào) 310024

3.云南師范大學(xué)能源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，昆明市呈貢區(qū)雨花片區(qū)1號(hào) 650500

打葉復(fù)烤過程主要包括潤葉、打葉風(fēng)分、復(fù)烤三大工序。潤葉和復(fù)烤環(huán)節(jié)均伴隨著溫濕度變化，并直接影響著煙葉內(nèi)在化學(xué)成分及香味物質(zhì)合成、降解和轉(zhuǎn)化［1］。研究表明，高溫高濕潤葉能有效促進(jìn)非敏促棕色化反應(yīng)，去除煙葉雜氣和辛辣感［2-3］，但煙葉檔次不同，其耐機(jī)械加工性能適宜的含水率也不同，上等煙葉17.5%左右，而下等煙葉則為20%左右［4］。汽水混合潤葉能促進(jìn)多酚以及色素類潛香物質(zhì)降解，有效轉(zhuǎn)化成酮類、醇類、酯類等揮發(fā)性香味成分，而低強(qiáng)度蒸汽潤葉則更有利于保持煙葉色澤均勻性，降低蒸汽用量和生產(chǎn)能耗［5-6］；復(fù)烤時(shí)采用80～90 ℃的低溫慢烤模式更有利于保留煙葉致香成分，提升煙葉原料內(nèi)在品質(zhì)［7-8］，但隨復(fù)烤溫度升高，成品片煙可溶性總糖、還原糖與致香物質(zhì)總量呈顯著下降趨勢(shì)［9］。由此說明，探明不同檔次模塊煙葉原料適宜的潤葉、復(fù)烤加工模式對(duì)彰顯成品片煙質(zhì)量特色發(fā)揮著重要作用。

近年來，中式卷煙品牌升級(jí)創(chuàng)新進(jìn)入了新的發(fā)展階段，為縮小打葉復(fù)烤與烤煙生產(chǎn)種植、卷煙制絲產(chǎn)業(yè)鏈等環(huán)節(jié)的技術(shù)水平差距，煙草行業(yè)啟動(dòng)了打葉復(fù)烤技術(shù)升級(jí)重大專項(xiàng)，一些學(xué)者圍繞打葉復(fù)烤自動(dòng)化精準(zhǔn)配方投料及均質(zhì)化技術(shù)［10-11］、分切工藝［12-13］、工藝系統(tǒng)改進(jìn)［14-15］、成品片煙裝箱含水率調(diào)控［16］、低溫慢烤等［6，17］開展了大量研究工作，并探討了打葉復(fù)烤過程不同加工參數(shù)對(duì)煙葉質(zhì)量的影響［18］，但尚未系統(tǒng)探討潤葉含水率、潤葉溫度、復(fù)烤溫度與在制品品質(zhì)變化之間的內(nèi)在關(guān)聯(lián)性。因此，基于云產(chǎn)“清甜香”風(fēng)格特征煙葉模塊原料，采用響應(yīng)曲面法優(yōu)化打葉復(fù)烤過程關(guān)鍵工藝條件，以期為彰顯“清甜香”煙葉風(fēng)格的“特色化、模塊化”打葉復(fù)烤工藝提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

材料：選擇云產(chǎn)“清甜香”風(fēng)格特征適中的文山中部煙葉模塊為試驗(yàn)原料。

設(shè)備：WF3 型滾筒式順逆流熱風(fēng)潤葉機(jī)（產(chǎn)量12 000 kg/h）、KG2 型隧道式煙片復(fù)烤機(jī)（產(chǎn)量9 000 kg/h）（云南昆船煙草設(shè)備有限公司）；AA3 連續(xù)流動(dòng)分析儀（德國Seal公司）；QCST葉片振動(dòng)分選篩和葉中含梗檢測(cè)儀（英國Griffin Cardwell公司）。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

打葉復(fù)烤一次潤葉（一潤）、二次潤葉（二潤）和復(fù)烤過程的溫濕度變化，均會(huì)引起在制品理化特性和感官質(zhì)量變化，但各工序工藝和設(shè)備參數(shù)調(diào)控往往難以既保障溫濕度連續(xù)可調(diào)，又能實(shí)現(xiàn)潤葉后出口煙葉含水率和溫度（簡稱潤葉含水率、潤葉溫度）穩(wěn)定可控。同時(shí)，考慮到感官評(píng)吸是煙草及其制品質(zhì)量評(píng)價(jià)的主要手段，但感官評(píng)吸受人為因素的影響較大，各參數(shù)的調(diào)整引起感官質(zhì)量細(xì)微的變化難以通過對(duì)煙葉香氣性狀給予客觀、準(zhǔn)確的描述［19］。研究也表明，煙葉原料化學(xué)成分可用性指數(shù)與煙葉原料的工業(yè)可用性緊密相關(guān)，其值越高，煙葉化學(xué)成分質(zhì)量越好、工業(yè)可用性越高［20-21］，而復(fù)烤葉片含水率是打葉復(fù)烤過程的一項(xiàng)重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，它能真實(shí)反映由復(fù)烤溫度引起的物料含水率、收縮率和內(nèi)在品質(zhì)變化情況。

因此，基于各工序參數(shù)重要性原則，試驗(yàn)以一潤含水率、二潤溫度和復(fù)烤各干燥區(qū)總溫分別代表潤葉含水率（X1）、潤葉溫度（X2）、復(fù)烤溫度（X3），冷卻段葉片含水率（簡稱葉片含水率）（Y1）和化學(xué)成分可用性指數(shù)（Chemical component usability index，CCUI）（Y2）作為響應(yīng)值，在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)Design-Expert（Version 11）軟件中的Box-Behnken design（BBD）設(shè)計(jì)三因素三水平響應(yīng)試驗(yàn)，中心點(diǎn)重復(fù)試驗(yàn)5個(gè)，共計(jì)17 組試驗(yàn)，并使用Design-Expert（Version 11）軟件分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算回歸方程和預(yù)測(cè)最佳工藝條件。試驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)如表1所示。

表1 試驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)①Tab.1 Experimental factor level design

試驗(yàn)過程中，待設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定后每個(gè)試驗(yàn)運(yùn)行時(shí)間60 min，為保障成品片煙含水率和試驗(yàn)結(jié)果的可靠性，并避免復(fù)烤回潮區(qū)補(bǔ)水的影響，選取復(fù)烤冷卻段出口處，以每2 min 取樣3 次進(jìn)行跟蹤采集樣品，每個(gè)試驗(yàn)取完后根據(jù)時(shí)間順序按前、中、后3段將樣品依次混合為3個(gè)，每個(gè)混合樣品隨機(jī)抽取5個(gè)進(jìn)行含水率和常規(guī)化學(xué)成分檢測(cè)。

1.2.2 樣品檢測(cè)

物理指標(biāo)：樣品含水率采用烘箱法參照文獻(xiàn)［22］測(cè)定；打葉煙葉質(zhì)量檢驗(yàn)采用葉片振動(dòng)分選篩和葉中含梗檢測(cè)儀參考文獻(xiàn)［23-25］測(cè)定。

常規(guī)化學(xué)成分：將每個(gè)試驗(yàn)樣品混合均勻后于45 ℃烘箱干燥2 h，粉碎過60目篩（粒徑：0.25 mm），參照文獻(xiàn)［26-30］中的方法，采用連續(xù)流動(dòng)分析儀測(cè)定樣品的總糖、還原糖、總植物堿、氯離子、總氮和鉀離子含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）。

1.2.3 感官評(píng)價(jià)

參考文獻(xiàn)［31］，由具有省級(jí)煙草機(jī)構(gòu)評(píng)吸資質(zhì)的專業(yè)評(píng)委從風(fēng)格特征、品質(zhì)特征兩方面對(duì)試驗(yàn)樣品進(jìn)行評(píng)價(jià)。其中，品質(zhì)特征包括香氣特性（香氣質(zhì)、香氣量、透發(fā)性、雜氣）、煙氣特性（濃度、細(xì)膩程度、柔和程度、圓潤感、勁頭）和口感特性（刺激性、干燥感、余味），每個(gè)指標(biāo)5分。評(píng)吸過程采用香味輪廓法［32］對(duì)試驗(yàn)樣品風(fēng)格特征進(jìn)行評(píng)價(jià)，繪制香味輪廓圖，并按公式（1）計(jì)算各樣品香氣風(fēng)格特征構(gòu)成的香韻面積指數(shù)S［33］，按公式（2）計(jì)算樣品感官品質(zhì)特征質(zhì)量總分［34］，以客觀評(píng)價(jià)優(yōu)化前后復(fù)烤葉片的風(fēng)格特征和品質(zhì)特征變化情況。

式中：S 為香韻面積指數(shù)；a、b、c、…、y 為各香氣風(fēng)格特征值；θi為相鄰兩個(gè)香氣風(fēng)格特征值之間的夾角。

T=11.11×（0.30A+0.30B+0.08C+0.15D+0.17E）（2）式中：T 為感官質(zhì)量總分；A、B、…、E 依次為香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、刺激性和余味5個(gè)單項(xiàng)感官質(zhì)量得分。

1.2.4 數(shù)據(jù)分析

采用Design-Expert（Version 11）軟件對(duì)BBD 設(shè)計(jì)試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行分析，擬合二次多項(xiàng)式方程并繪制響應(yīng)曲面圖，確立打葉復(fù)烤過程關(guān)鍵工藝參數(shù)，并利用Excel2019 軟件和Origin2021 軟件分別對(duì)驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和制圖，運(yùn)用SPSS26.0 軟件進(jìn)行T檢驗(yàn)。

常規(guī)化學(xué)成分選擇煙堿、還原糖、總糖、總氮、氯離子和鉀離子含量以及派生值鉀氯比、氮堿比、糖堿比等9項(xiàng)指標(biāo)作為烤煙化學(xué)成分綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，參考相關(guān)研究對(duì)樣品化學(xué)成分指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)［35］。

2 結(jié)果與分析

2.1 回歸模型建立及顯著性檢驗(yàn)

試驗(yàn)以復(fù)烤葉片含水率（Y1）和CCUI值（Y2）作為響應(yīng)值，分析打葉復(fù)烤過程關(guān)鍵工藝參數(shù)對(duì)在制品品質(zhì)的影響，試驗(yàn)方案與結(jié)果見表2。

運(yùn)用Design-Expert（Version 11）軟件對(duì)表2中試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸擬合，得到各因子對(duì)復(fù)烤葉片含水率（Y1）和CCUI 值（Y2）影響的二次多項(xiàng)回歸模型：

表2 BBD試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果Tab.2 Designed and resulted BBD experiment results

模型可靠性主要通過決定系數(shù)R2進(jìn)行評(píng)價(jià)，R2值越接近于1.0，標(biāo)準(zhǔn)偏差越小，表明模型對(duì)響應(yīng)值的預(yù)測(cè)值結(jié)果越準(zhǔn)確［36-37］?；贒esign-Expert（Version 11）軟件，對(duì)回歸模型（3）和（4）進(jìn)行方差分析和系數(shù)顯著性檢驗(yàn)，結(jié)果見表3。由表3可知，復(fù)烤葉片含水率模型F 值=13.39，P＜0.01，CCUI 值模型F 值=4.61，P＜0.05，說明兩個(gè)模型均達(dá)到顯著水平。失擬項(xiàng)不顯著（P＞0.05），且兩個(gè)模型回歸系數(shù)R2分別為0.945 1、0.855 7，表明各模型與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的擬合程度良好，并且模型對(duì)葉片含水率的預(yù)測(cè)效果較CCUI值更理想，究其原因，主要是物料在潤葉、復(fù)烤過程中內(nèi)在化學(xué)物質(zhì)的變化和形成比較復(fù)雜并受多種因素影響［1，5，7-8］。此外，一般要求模型精度（adeq .precision）大于4［36-38］，方程（3）和（4）的精度分別為12.857 6、6.961 9，均大于4，進(jìn)一步說明基于響應(yīng)曲面優(yōu)化建立的葉片含水率和CCUI 值回歸方程模型能夠客觀地解釋響應(yīng)結(jié)果，并具有較好的可靠性和科學(xué)性。

表3 響應(yīng)面回歸模型①方差分析表Tab.3 Variance results of response surface regression models

由各變量的P 值可知，潤葉含水率（X1）、潤葉溫度（X2）和復(fù)烤溫度（X3）及其二次項(xiàng)對(duì)復(fù)烤葉片含水率影響均顯著，且X1X2、X1X3具有交互作用，一次項(xiàng)影響效應(yīng)順序依次為X3（P＜0.000 1）＞X2（P＜0.05）＞X1（P＜0.05），說明復(fù)烤溫度對(duì)葉片含水率的影響較大，精準(zhǔn)控制復(fù)烤過程熱風(fēng)溫度變化對(duì)穩(wěn)定葉片含水率具有決定性作用。同樣地，各變量對(duì)復(fù)烤葉片CCUI 值影響效應(yīng)依次為X3＞X1＞X2，一次項(xiàng)影響不顯著，而二次項(xiàng)均顯著，但對(duì)于一般工程問題，某因素的顯著性水平P≤0.1，即可視該因素為重要影響因素［39-40］，復(fù)烤溫度的P≈0.05，小于0.1，由此說明復(fù)烤溫度對(duì)葉片內(nèi)在品質(zhì)的影響也較大。

2.2 模型準(zhǔn)確性分析

圖1、圖2分別為復(fù)烤葉片含水率、CCUI值的殘差正態(tài)分布圖和試驗(yàn)實(shí)際值與預(yù)測(cè)值關(guān)系圖。由圖1a、圖2a 可知，方程（3）復(fù)烤葉片含水率模型和方程（4）的CCUI 值模型殘差值幾乎隨機(jī)分布在直線兩側(cè)，并近似為一條直線，表明試驗(yàn)殘差的分布處于正常范圍內(nèi)，各模型能夠較好地對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合［36］。由圖1b和圖2b可知，復(fù)烤葉片含水率、CCUI值的實(shí)測(cè)值與預(yù)測(cè)值幾乎呈線性關(guān)系，進(jìn)一步表明各模型的預(yù)測(cè)值與試驗(yàn)實(shí)測(cè)值較接近，且CCUI值主要集中于0.836～0.872 之間。因此，基于響應(yīng)曲面優(yōu)化建立的回歸模型能較好地描述潤葉含水率、潤葉溫度和復(fù)烤溫度對(duì)復(fù)烤葉片含水率和CCUI值的變化關(guān)系，可以對(duì)云產(chǎn)“清甜香”風(fēng)格特征適中的煙葉模塊化打葉復(fù)烤過程進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。

圖1 復(fù)烤葉片含水率殘差正態(tài)分布（a）及實(shí)驗(yàn)值與預(yù)測(cè)值間的關(guān)系（b）Fig.1 Normal distribution of residuals on moisture content in redried strips（a）and the relationship between experimental and predicted values（b）

圖2 復(fù)烤葉片CCUI值殘差正態(tài)分布（a）及實(shí)驗(yàn)值與預(yù)測(cè)值間的關(guān)系（b）Fig.2 Normal distribution of residuals on CCUI value of redried strips（a）and the relationship between experimental and predicted values（b）

2.3 響應(yīng)曲面分析

利用Design-Expert11.0.0 軟件繪制出打葉復(fù)烤過程中各關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)參數(shù)和復(fù)烤葉片含水率、CCUI值的響應(yīng)曲面圖，結(jié)果見圖3～圖5。

圖3為復(fù)烤溫度375.0 ℃（一區(qū)72 ℃、二區(qū)76 ℃、三區(qū)82 ℃、四區(qū)75 ℃、五區(qū)70 ℃）時(shí)，潤葉含水率、潤葉溫度對(duì)復(fù)烤葉片含水率和CCUI值的三維響應(yīng)曲面圖。在試驗(yàn)范圍內(nèi)，隨潤葉含水率的增加，復(fù)烤葉片含水率先降低后增大，CCUI值則先增大后降低，當(dāng)潤葉溫度為52.0 ℃時(shí)，潤葉含水率由16.0%增大到20.0%，復(fù)烤葉片含水率從10.665%先降低到10.344%，又增大到11.295%，含水率最低時(shí)潤葉含水率為17.470%，其降幅和增幅分別為3.010%、9.194%；CCUI 值從0.788 先增加到0.816，又降低到0.782，CCUI 最大時(shí)潤葉含水率為17.907%，其增幅和降幅分別為3.553%、4.167%。

圖3 潤葉含水率、潤葉溫度對(duì)葉片含水率和CCUI值的影響Fig.3 Effects of moisture content in conditioning and conditioning temperature on moisture content and CCUI value of redried strips

經(jīng)方差分析（表3），潤葉含水率對(duì)復(fù)烤葉片含水率和CCUI 值影響的顯著性檢驗(yàn)P 值分別為0.040 7和0.562 4，表明潤葉含水率對(duì)復(fù)烤葉片含水率的變化影響顯著，在試驗(yàn)范圍內(nèi)其含水率并未隨潤葉含水率的增加而呈線性增加。究其原因，這主要與煙葉原料的物理特性有關(guān)，文山地區(qū)煙葉原料身份較薄，吸濕性能偏弱［41］，潤葉含水率偏低時(shí)其水分幾乎停留于物料表面，容易在后續(xù)打葉風(fēng)分和儲(chǔ)葉過程快速散失，進(jìn)而表現(xiàn)出低潤葉含水率下復(fù)烤葉片的含水率偏低。隨潤葉含水率增加，附著在物料表面的水分量相應(yīng)增加，在溫濕度的作用下有利于部分水分滲入煙葉細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)中，進(jìn)而表現(xiàn)出較高潤葉含水率下復(fù)烤葉片含水率增加的現(xiàn)象。

圖4為潤葉溫度52.0 ℃時(shí)，潤葉含水率和復(fù)烤溫度對(duì)復(fù)烤葉片含水率和CCUI 值的三維響應(yīng)曲面圖。由圖4知，在試驗(yàn)范圍內(nèi)隨復(fù)烤溫度增加，復(fù)烤葉片含水率呈現(xiàn)明顯的線性降低趨勢(shì)，而CCUI值卻呈先降低后增大的趨勢(shì)。當(dāng)潤葉含水率為18.0%時(shí)，復(fù)烤溫度由344.0 ℃增大到406.0 ℃，復(fù)烤葉片含水率從11.529%降低到9.118%，其降幅達(dá)到20.912%；CCUI 值從0.833 先降低到0.816，然后又增大到0.845，并在復(fù)烤溫度為371.208 ℃時(shí)最低，其降幅和增幅分別為2.041%、3.554%。經(jīng)方差分析（表3），復(fù)烤溫度對(duì)復(fù)烤葉片含水率和CCUI 值影響的顯著性檢驗(yàn)P 值分別為＜0.000 1 和0.054 2，說明復(fù)烤溫度對(duì)葉片含水率的影響較CCUI值更明顯。

圖4 潤葉含水率、復(fù)烤溫度對(duì)葉片含水率和CCUI值的影響Fig.4 Effects of moisture content in conditioning and redrying temperature on moisture content and CCUI value of redried strips

圖5為潤葉含水率18.0%時(shí)，潤葉溫度、復(fù)烤溫度對(duì)復(fù)烤葉片含水率和CCUI 值的三維響應(yīng)曲面圖。由圖5可知，試驗(yàn)范圍內(nèi)，隨潤葉溫度增大，復(fù)烤葉片含水率呈線性增大趨勢(shì)，而CCUI值先降低后增大，潤葉溫度對(duì)CCUI值的影響變化規(guī)律與復(fù)烤溫度相一致。當(dāng)復(fù)烤溫度為375.0 ℃時(shí)，潤葉溫度從46.0 ℃增大到58.0 ℃，復(fù)烤葉片含水率從10.323%增加到10.974%，增幅為6.296%，而CCUI值從0.835降低到0.816，然后又增大到0.834，并在潤葉溫度為52.065 ℃時(shí)最低。表3中方差分析顯示，潤葉溫度對(duì)復(fù)烤葉片含水率和CCUI 值影響的顯著性檢驗(yàn)P值分別為0.036 1和0.888 1，表明潤葉溫度對(duì)復(fù)烤葉片含水率影響顯著，而對(duì)CCUI 值影響不明顯，這說明打葉復(fù)烤過程煙葉原料內(nèi)在品質(zhì)變化受其自身質(zhì)量和加工特性影響較大。因此，應(yīng)針對(duì)不同品質(zhì)特性的煙葉原料進(jìn)行差異化打葉復(fù)烤加工以提升原料的使用價(jià)值。

圖5 潤葉溫度、復(fù)烤溫度對(duì)葉片含水率和CCUI值的影響Fig.5 Effects of conditioning temperature and conditioning temperature on moisture content and CCUI value of redried strips

2.4 優(yōu)化與驗(yàn)證

實(shí)際生產(chǎn)中，復(fù)烤過程葉片經(jīng)過連續(xù)干燥、冷卻后，需再次回潮以保障成品片煙含水率穩(wěn)定在11%～13%，鑒于冷卻段葉片含水率能真實(shí)反映復(fù)烤溫度強(qiáng)度變化對(duì)物料含水率、收縮率和內(nèi)在品質(zhì)的影響，試驗(yàn)兼顧葉片含水率9.50%和CCUI 值望大為優(yōu)化目標(biāo)，通過Design-Expert（Version 11）軟件分析得到打葉復(fù)烤過程中較佳工藝條件為潤葉含水率17.5%、潤葉溫度58.0 ℃、復(fù)烤溫度406.0 ℃。在此條件下，回歸模型預(yù)測(cè)復(fù)烤葉片含水率和CCUI 值分別為9.865%、0.908。

為檢驗(yàn)響應(yīng)曲面優(yōu)化所得結(jié)果的可靠性，通過3次在線重復(fù)試驗(yàn)，復(fù)烤葉片含水率實(shí)測(cè)均值為9.627%、CCUI值為0.851（表4），驗(yàn)證樣品CCUI值略低于表2中的部分試驗(yàn)結(jié)果，究其原因，一方面是物料在潤葉、復(fù)烤過程中受多種因素影響導(dǎo)致內(nèi)在化學(xué)成分和品質(zhì)變化比較復(fù)雜［1，5，7，8］，另一方面打葉復(fù)烤過程在“提質(zhì)保香”的基礎(chǔ)上，不宜過度追求品質(zhì)最大化，而適度加工更有利于保障煙葉原料醇化過程潛香類物質(zhì)進(jìn)一步降解和轉(zhuǎn)化成揮發(fā)性香味成分，提升配方原料品質(zhì)［42］。正常生產(chǎn)的復(fù)烤葉片含水率和CCUI值分別為9.083%、0.820，其葉片含水率偏低，且優(yōu)化后CCUI 值提高3.780%，經(jīng)T 檢驗(yàn)達(dá)到顯著性水平（P＜0.01），說明優(yōu)化后復(fù)烤葉片含水率更合理，內(nèi)在品質(zhì)提升明顯。模型預(yù)測(cè)值與實(shí)際值比較接近，且各模型顯著，說明可運(yùn)用各模型對(duì)打葉復(fù)烤實(shí)際生產(chǎn)過程進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。

表4 正常生產(chǎn)與驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果Tab.4 Results of regular production and validation experiment

2.5 葉片結(jié)構(gòu)分析

對(duì)優(yōu)化前后復(fù)烤葉片結(jié)構(gòu)和葉含梗率進(jìn)行對(duì)比評(píng)價(jià)，結(jié)果見表5。由表5可知，優(yōu)化后復(fù)烤葉片的大片率和葉含梗率顯著降低，較優(yōu)化前分別降低5.744%和16.813%，而中片率和小片率相應(yīng)增加。究其原因，主要是驗(yàn)證試驗(yàn)潤葉溫度增加，提升了煙葉的潤透性［43-44］，打葉過程中葉梗分離效果得到了有效改善，葉片葉含梗率和大片率降低，中小片率提高。隨著后續(xù)復(fù)烤溫度提高，葉片收縮［44-45］，因而大片率降低，中小片率提高。由此說明，打葉復(fù)烤過程適當(dāng)提高潤葉溫度和復(fù)烤溫度更有利于“降大、提中、控?！奔庸つ繕?biāo)的實(shí)現(xiàn)。

表5 優(yōu)化前后復(fù)烤葉片結(jié)構(gòu)①和葉含梗率變化Tab.5 Variations of structure and stem content of redried strips before and after optimization（%）

2.6 感官質(zhì)量評(píng)價(jià)

采用暗評(píng)方式對(duì)優(yōu)化前后復(fù)烤葉片的風(fēng)格特征和感官質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)，其結(jié)果見圖6。由圖6a可知，“清甜香”風(fēng)格特征適中的云產(chǎn)文山模塊煙葉主要以干草香和清甜香為主，并輔以正甜香、焦甜香、青香、木香、焦香和辛香，優(yōu)化后復(fù)烤葉片的干草香、正甜香和青香更加凸顯，通過公式（1）計(jì)算得出優(yōu)化前后香韻面積指數(shù)分別為9.179、10.563，優(yōu)化后香韻面積指數(shù)提高15.078%，說明優(yōu)化后的工藝條件更有利于彰顯該模塊煙葉的香韻風(fēng)格特征。由圖6b 和圖6c可知，優(yōu)化后復(fù)烤葉片的香氣柔和細(xì)膩、圓潤感更加凸顯，勁頭和雜氣減小，余味干凈，香氣特性、煙氣特性和感官總體質(zhì)量提升明顯，基于公式（2），優(yōu)化前后復(fù)烤葉片的感官質(zhì)量總分分別為28.377分、30.748分，優(yōu)化后其感官品質(zhì)特征提高8.352%。對(duì)比表4中優(yōu)化前后的關(guān)鍵工藝條件，進(jìn)一步表明適當(dāng)提高潤葉溫度和復(fù)烤溫度，更有利于彰顯云產(chǎn)“清甜香”風(fēng)格特征適中的模塊煙葉風(fēng)格和感官品質(zhì)特性。

圖6 優(yōu)化前后復(fù)烤葉片香韻風(fēng)格和感官質(zhì)量變化Fig.6 Variations of aroma note and sensory quality of redried strips before and after optimization

3 結(jié)論

基于響應(yīng)面曲面法優(yōu)化打葉復(fù)烤過程關(guān)鍵工藝參數(shù)，建立的二元回歸方程模型較好地描述了潤葉含水率、潤葉溫度、復(fù)烤溫度與復(fù)烤葉片含水率和CCUI 值的定量關(guān)系，其回歸系數(shù)R2分別為0.945 1、0.855 7，表明各模型與實(shí)驗(yàn)結(jié)果擬合程度良好，基于響應(yīng)曲面優(yōu)化建立的葉片含水率和CCUI 值回歸方程模型能夠客觀地解釋響應(yīng)結(jié)果，并具有較好的可靠性和科學(xué)性。

打葉復(fù)烤過程復(fù)烤溫度對(duì)葉片含水率和CCUI值影響均較大，優(yōu)化后較佳工藝條件為潤葉含水率17.5%、潤葉溫度58.0 ℃、復(fù)烤溫度406.0 ℃，復(fù)烤葉片含水率9.627%，CCUI 值0.851，與預(yù)測(cè)值比較接近，且CCUI 值較正常生產(chǎn)顯著提高3.780%（P＜0.01），大片率和葉含梗率分別降低5.744%、16.813%，其干草香、正甜香和青香等香韻風(fēng)格特征和感官品質(zhì)特征更加凸顯，說明優(yōu)化后復(fù)烤葉片含水率更合理，內(nèi)在品質(zhì)提升明顯，適當(dāng)提高潤葉溫度和復(fù)烤溫度更有利于降低復(fù)烤葉片大片率，提升中小片率，彰顯云產(chǎn)“清甜香”特征適中的煙葉模塊風(fēng)格和感官品質(zhì)，建立的數(shù)學(xué)模型可為云產(chǎn)煙葉模塊化打葉復(fù)烤工藝分析和品質(zhì)改善提供支撐。