煙葉（絲）水分研究進(jìn)展綜述

鄭州輕工業(yè)學(xué)院 食品工程學(xué)院 鄧寶安

陜西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司

鄭州輕工業(yè)學(xué)院 食品工程學(xué)院 王建民

陜西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司 牟含軍

煙葉（絲）水分研究進(jìn)展綜述

鄭州輕工業(yè)學(xué)院 食品工程學(xué)院 鄧寶安

陜西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司

鄭州輕工業(yè)學(xué)院 食品工程學(xué)院 王建民

陜西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司 牟含軍

煙葉（絲）水分習(xí)慣上稱(chēng)為水分，以百分比表示，分為濕基水分和干基水分兩種表示形式，生產(chǎn)中習(xí)慣上多以濕基水分表示煙葉（絲）的含水率。水分在煙草中的存在形態(tài)分為結(jié)合水和自由水兩種形式，而結(jié)合水又分為化學(xué)結(jié)合水和物理結(jié)合水兩種?；瘜W(xué)結(jié)合水以化學(xué)鍵力作為結(jié)合力，結(jié)合能與化學(xué)鍵能相近，主要存在于較高溫度、較低濕度條件下；物理結(jié)合水通常條件下是煙草中水的主要存在形態(tài)，以分子間作用力或氫鍵力作為結(jié)合力，結(jié)合能與水的汽化熱相近，主要存在于較高的相對(duì)濕度和較低的溫度條件下；自由水存在于外界水蒸氣壓高、溫度低的條件下。

煙葉（絲）水分是卷煙加工過(guò)程中重要質(zhì)量指標(biāo)，在不同工序存在著不同的工藝目的和作用。卷煙加工過(guò)程中煙葉（絲）要經(jīng)過(guò)反復(fù)地回潮、干燥和冷卻，反復(fù)地進(jìn)行著吸濕和解濕，水分不斷地在發(fā)生著變化，同時(shí)伴隨著各種生物、化學(xué)變化，從而導(dǎo)致感官質(zhì)量變化。目前，煙葉水分對(duì)卷煙加工的影響研究主要集中在以下幾個(gè)方面：

一、對(duì)機(jī)械加工性能及煙絲和煙支物理指標(biāo)的影響

阿斯馬耶夫和謝里果夫的研究結(jié)果表明：各種煙葉經(jīng)過(guò)充分的平衡之后，在17%左右的水分時(shí)機(jī)械加工性能最佳。煙草水分對(duì)卷煙加工過(guò)程中煙絲及煙支物理指標(biāo)方面研究主要集中在對(duì)端部落絲量、煙絲結(jié)構(gòu)、煙絲填充值等方面，結(jié)論歸納起來(lái)主要是：在一定范圍內(nèi)適當(dāng)提高烘后葉絲水分，利于煙絲抗碎性的提高，利于煙絲結(jié)構(gòu)的提高，適當(dāng)提高煙絲水分，利于煙絲結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換率的提高，同時(shí)煙支重量、端部落絲量和空頭率均較低。另外，煙草的水分與其填充能力有著極其密切的關(guān)系，它對(duì)填充值的影響具有可逆性。同一類(lèi)型、等級(jí)和年份的煙葉，在一定范圍內(nèi)填充能力與水分具有負(fù)相關(guān)性，隨水分的升高而降低。丁乃紅對(duì)煙絲揉合度（指煙絲中各組份相互之間的親和程度）研究表明，煙絲水分與揉和度呈正相關(guān)，在滿(mǎn)足卷煙水分條件下，適當(dāng)增加梗絲水分，可改善煙絲揉和度。

二、對(duì)煙草導(dǎo)熱性的影響

煙葉（絲）的導(dǎo)熱系數(shù)在卷煙機(jī)械設(shè)計(jì)和在卷煙工藝控制中是一項(xiàng)重要熱物性指標(biāo)，針對(duì)導(dǎo)熱系數(shù)的研究目前已具有了相應(yīng)測(cè)試數(shù)據(jù)和定性規(guī)律描述。陳則韶通過(guò)一系列深入研究，在參考液體、固體和粉末顆粒類(lèi)混合物的導(dǎo)熱系數(shù)，結(jié)合三相多組分混合物的導(dǎo)熱系數(shù)推算研究成果，推導(dǎo)出了煙葉（絲）導(dǎo)熱系數(shù)與堆積密度和水分的綜合關(guān)系，同時(shí)，通過(guò)利用平面熱源過(guò)渡態(tài)平板法，通過(guò)測(cè)定安徽產(chǎn)地不同等級(jí)煙葉導(dǎo)熱系數(shù)對(duì)所推導(dǎo)的綜合關(guān)系進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果表明，隨著水分的增加，導(dǎo)熱系數(shù)也隨之增加。

三、對(duì)煙草化學(xué)成分的影響

研究表明，經(jīng)過(guò)烘烤后煙葉中的淀粉會(huì)對(duì)煙葉色、香、味會(huì)產(chǎn)生不利影響，對(duì)煙葉的外觀和內(nèi)在質(zhì)量產(chǎn)生著重要影響，煙葉水分本身是酶的活化劑，烘烤環(huán)境中相對(duì)濕度和煙葉本身所含水分可以淀粉酶保持一定活性，因此烘烤過(guò)程中煙葉的水分含量和環(huán)境濕度對(duì)淀粉酶活性起著關(guān)鍵作用，進(jìn)而影響淀粉的降解程度。宮長(zhǎng)榮通過(guò)對(duì)烘烤過(guò)程中環(huán)境溫濕度對(duì)淀粉代謝的影響進(jìn)行研究，指出低濕變黃處理的前期，由于煙葉中水分含量大，淀粉降解速度與煙葉水分散失速度最快，且降解量最大，隨著煙葉水分的降低，淀粉的降解速度和降解量也隨之降低，當(dāng)煙葉水分降至 50 %左右時(shí)淀粉降解變緩，含量趨于穩(wěn)定。另外在葉片貯存工序，煙葉水分也是影響淀粉含量的顯著因素。張峻松在超高壓條件下研究了煙葉水分對(duì)香味物質(zhì)的影響，結(jié)果表明，在400 MPa條件下，香味物質(zhì)的總量隨著煙葉水分的增大而逐漸增大，當(dāng)水分為24%時(shí)達(dá)到最大值，隨后逐漸下降；酮、醛類(lèi)物質(zhì)具有與香味物質(zhì)總量相似的變化趨勢(shì)；醇類(lèi)物質(zhì)含量隨水分的增加一直呈增加趨勢(shì)，但當(dāng)水分為24%時(shí)其含量增加的幅度減小。文獻(xiàn)查閱發(fā)現(xiàn)，卷煙加工過(guò)程中水分對(duì)煙草化學(xué)成分的影響研究較少。

四、對(duì)感官質(zhì)量的影響

對(duì)感官質(zhì)量研究主要集中在葉絲干燥工序，一方面葉絲干燥前含水率明顯的波動(dòng)導(dǎo)致葉絲干燥后煙絲含水率偏離最佳范圍，含水率偏低抽吸時(shí)刺激增大，偏高時(shí)燃燒不全，煙香未有充分顯露，均對(duì)感官質(zhì)量得分有影響，另一方面，葉絲干燥前含水率過(guò)高或過(guò)低，葉絲干燥時(shí)煙絲內(nèi)部化學(xué)成分轉(zhuǎn)化如煙香的改善、雜氣去除等，均受到不利影響，直接影響感官質(zhì)量。合理控制來(lái)料含水率在19.0% ～ 19.7%內(nèi)，對(duì)提高煙絲感官質(zhì)量有重要作用。

五、煙葉（絲）含水率研究展望

在卷煙整個(gè)加工過(guò)程發(fā)生著物理變化（形變）、化學(xué)變化、感官質(zhì)量變化和溫濕度的變化（回潮、干燥）等。煙草科技工作者對(duì)煙葉（絲）含水率的研究越來(lái)越深入，涉及的領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛。可以預(yù)見(jiàn)，今后在研究水分變化時(shí)不僅局限于研究水分對(duì)某個(gè)工序質(zhì)量指標(biāo)的影響，還應(yīng)重視水分組合形式、水分狀態(tài)對(duì)質(zhì)量的影響；同時(shí)卷煙加工過(guò)程含水率對(duì)危害性的影響也成為卷煙工藝關(guān)注的重點(diǎn)。