论文部分内容阅读
关键词:打叶复烤;润叶;色泽;保香;烟片结构
“保香提质”是烟草行业“十三五”规划中打叶复烤技术升级重大专项的重点研究内容之一,旨在结合不同烟叶等级或模块的功能定位及风格特征,形成相应的复烤保香技术,最大程度保留烟草本香。润叶加工处理是打叶复烤加工中的关键点,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[1-6]。皇甫东有等通过控制润叶出口温度与水分,发现一润、二润控制相同的情况下打叶质量较好[7];也有研究表明,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[8];杨波等研究发现,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[9]。以往针对润叶加工的研究,存在热风温度偏高、没有设计热风加湿或仅限于润叶出口端温度及含水率的控制等内容,少有涉及基于“保香”技术柔性加工的探索研究。柔性加工模式注重低温少水,与常规加工相比,控制润叶出料口水分,是保证烟叶复烤机实现以“保香”为主题的“低温慢烤”工艺的前提。在紧紧围绕“保香提质”的主题下,寻求经济指标(烟片结构)与“保香”的动态平衡点,成为打叶复烤企业不断追求的目标,本研究以润叶参数及蒸汽加湿为切入点,拟解决该领域的燃眉问题。
1 材料与方法
1.1 试验材料
以典型配方产地、品种、等级烟叶为对象,选择2018年初烤烟叶,产地为云南红河,品种为K326,等级为CCSF(29.7% C1F 70.3% C2F)。每批次每个配方模块试验1批次,每个配方模块试验批次投入物料总量为11 000 kg。
1.2 试验方法
1.2.1 试验设计 工艺流量为11 000 kg/h,环境温度为23.1 ℃,环境湿度为38.2%。如表1所示,在进端蒸汽压力、出端蒸汽压力以及热风温度恒定的条件下,对热风加湿蒸汽压力的施加量进行水平试验,研究热风加湿蒸汽压力施加量对润叶后烟叶水分及温度的影响。
如表2所示,在热风加湿蒸汽压力施加量一定的条件下,对进端蒸汽压力、出端蒸汽压力以及热风温度设置正交水平试验,筛选基于“控片和保香”控制目标的最佳参数组合模式。
1.2.2 润叶方法 预处理段采用逆流式一次润叶加工。采用蒸汽润叶法,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回潮加工技术。
1.2.3 卧式打叶机组(四打十一分/昆明船舶设备集团有限公司) 打叶框欄尺寸为105 mm×78 mm,形状为菱形,打叶参数见表3。
1.2.4 润叶前、后水分取样 待润叶机平稳运行30 min后进行取样。取样地点分别于润叶前、后汇集皮带(前、后相隔5 min),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。将试样(烟叶应在混合前切成宽度约5 mm的小片或使用粉碎机磨成小片)混合均匀后,分别取出5~7 g置于2个已知质量的样品盒内,及时盖好盒盖并立即称质量,精确至0.001 g,同时要求双杯烘前质量偏差不超过0.5 g。当烘箱温度稳定在(100±1) ℃,将待测样品盒盖打开放在盒子底部,置入烘箱中层鼓风干燥,待温度回升并保持在设定值要求时开始计时。计时满2 h时,加盖取出置入干燥器内,冷却至室温后称质量,精确至0.001 g,水平设置3次重复。
1.2.5 温度测定 非接触式温度测定仪(红外线温度测定仪)测量范围应覆盖0~100 ℃,测量精度≤1 ℃。非接触式温度仪距离物料30 cm左右,对流经该位置的物料连续检测30 s,记录该时间内最高温度为该次温度测定结果,水平设置3次重复(润前、后相隔5 min)。
1.2.6 感官质量评价 将取样样品切丝后,在
“保香提质”是烟草行业“十三五”规划中打叶复烤技术升级重大专项的重点研究内容之一,旨在结合不同烟叶等级或模块的功能定位及风格特征,形成相应的复烤保香技术,最大程度保留烟草本香。润叶加工处理是打叶复烤加工中的关键点,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[1-6]。皇甫东有等通过控制润叶出口温度与水分,发现一润、二润控制相同的情况下打叶质量较好[7];也有研究表明,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[8];杨波等研究发现,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[9]。以往针对润叶加工的研究,存在热风温度偏高、没有设计热风加湿或仅限于润叶出口端温度及含水率的控制等内容,少有涉及基于“保香”技术柔性加工的探索研究。柔性加工模式注重低温少水,与常规加工相比,控制润叶出料口水分,是保证烟叶复烤机实现以“保香”为主题的“低温慢烤”工艺的前提。在紧紧围绕“保香提质”的主题下,寻求经济指标(烟片结构)与“保香”的动态平衡点,成为打叶复烤企业不断追求的目标,本研究以润叶参数及蒸汽加湿为切入点,拟解决该领域的燃眉问题。
1 材料与方法
1.1 试验材料
以典型配方产地、品种、等级烟叶为对象,选择2018年初烤烟叶,产地为云南红河,品种为K326,等级为CCSF(29.7% C1F 70.3% C2F)。每批次每个配方模块试验1批次,每个配方模块试验批次投入物料总量为11 000 kg。
1.2 试验方法
1.2.1 试验设计 工艺流量为11 000 kg/h,环境温度为23.1 ℃,环境湿度为38.2%。如表1所示,在进端蒸汽压力、出端蒸汽压力以及热风温度恒定的条件下,对热风加湿蒸汽压力的施加量进行水平试验,研究热风加湿蒸汽压力施加量对润叶后烟叶水分及温度的影响。
如表2所示,在热风加湿蒸汽压力施加量一定的条件下,对进端蒸汽压力、出端蒸汽压力以及热风温度设置正交水平试验,筛选基于“控片和保香”控制目标的最佳参数组合模式。
1.2.2 润叶方法 预处理段采用逆流式一次润叶加工。采用蒸汽润叶法,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回潮加工技术。
1.2.3 卧式打叶机组(四打十一分/昆明船舶设备集团有限公司) 打叶框欄尺寸为105 mm×78 mm,形状为菱形,打叶参数见表3。
1.2.4 润叶前、后水分取样 待润叶机平稳运行30 min后进行取样。取样地点分别于润叶前、后汇集皮带(前、后相隔5 min),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。将试样(烟叶应在混合前切成宽度约5 mm的小片或使用粉碎机磨成小片)混合均匀后,分别取出5~7 g置于2个已知质量的样品盒内,及时盖好盒盖并立即称质量,精确至0.001 g,同时要求双杯烘前质量偏差不超过0.5 g。当烘箱温度稳定在(100±1) ℃,将待测样品盒盖打开放在盒子底部,置入烘箱中层鼓风干燥,待温度回升并保持在设定值要求时开始计时。计时满2 h时,加盖取出置入干燥器内,冷却至室温后称质量,精确至0.001 g,水平设置3次重复。
1.2.5 温度测定 非接触式温度测定仪(红外线温度测定仪)测量范围应覆盖0~100 ℃,测量精度≤1 ℃。非接触式温度仪距离物料30 cm左右,对流经该位置的物料连续检测30 s,记录该时间内最高温度为该次温度测定结果,水平设置3次重复(润前、后相隔5 min)。
1.2.6 感官质量评价 将取样样品切丝后,在