干燥方式及加工強(qiáng)度對(duì)典型煙葉模塊風(fēng)格的影響

楊春強(qiáng)，張建勛，楊偉平，席年生，崔 凱，申玉軍

中國(guó)煙草總公司鄭州煙草研究院，鄭州高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)楓楊街2號(hào) 450001

葉絲干燥是卷煙制絲過程中的主要高溫、高濕工序之一，不同加工方式及加工強(qiáng)度對(duì)煙葉質(zhì)量有重要影響。近年來煙草行業(yè)在該工序?qū)熃z物理指標(biāo)［1-3］、感官質(zhì)量［4-5］、化學(xué)成分［6］、有害成分［7］及保潤(rùn)性能［8］的影響等方面開展了大量研究，為充分發(fā)揮工藝效能提供了技術(shù)支持。隨著煙草行業(yè)風(fēng)味評(píng)價(jià)技術(shù)進(jìn)步，在成品卷煙、煙葉質(zhì)量評(píng)價(jià)等方面構(gòu)建了完善的風(fēng)味輪廓指標(biāo)體系［9-12］，在卷煙風(fēng)味特征成分組群及其感官貢獻(xiàn)方面建立了技術(shù)方法［13-17］，為中式卷煙精準(zhǔn)畫像提供了量化研究技術(shù)方案。但目前加工過程對(duì)煙草香韻影響的研究較少，本文作者前期開展了回潮工序及加工強(qiáng)度對(duì)典型煙葉模塊香韻及雜氣影響的研究［18］，在此基礎(chǔ)上以5種典型煙葉模塊為對(duì)象，系統(tǒng)研究滾筒干燥、氣流干燥對(duì)上述煙葉模塊風(fēng)格的影響，以期為推動(dòng)卷煙個(gè)性化生產(chǎn)、彰顯卷煙風(fēng)格特色提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

具有典型風(fēng)格特征的云南模塊（清香型）、福建模塊（清香型）、貴州模塊（中間香型）、河南模塊（濃香型）和巴西模塊（進(jìn)口煙葉）等5個(gè)典型煙葉模塊，具體配方見文獻(xiàn)［18］。

1.2 試驗(yàn)方法

為保證加工條件統(tǒng)一和結(jié)果可比，所有煙葉模塊工藝試驗(yàn)均在鄭州煙草研究院試驗(yàn)線上進(jìn)行。干燥工序前的回潮工序分為直接松散回潮、真空+松散回潮兩種回潮方式，回潮工序設(shè)備及參數(shù)按照文獻(xiàn)［18］低強(qiáng)度參數(shù)條件執(zhí)行，樣品含水率調(diào)節(jié)至（19±1）%后經(jīng)試驗(yàn)線切絲機(jī)切成寬度為（1.0±0.1）mm的葉絲。

1.2.1 滾筒干燥加工試驗(yàn)

在保證滾筒干燥出口含水率等滿足物理質(zhì)量要求前提下，調(diào)整HT（WQ71A型，昆明船舶集團(tuán)有限公司）蒸汽壓力及滾筒干燥（KLD-32I型，德國(guó)HAUNI公司）筒壁溫度和熱風(fēng)溫度實(shí)現(xiàn)煙絲干燥，在設(shè)備性能范圍內(nèi)設(shè)定3種加工強(qiáng)度進(jìn)行試驗(yàn)，見表1。

表1 滾筒干燥工序加工強(qiáng)度①Tab.1 Processing intensity of cylinder drying process

1.2.2 氣流干燥加工試驗(yàn)

在保證氣流干燥出口含水率等滿足物理質(zhì)量要求前提下，調(diào)整CTD氣流干燥機(jī)（意大利COMAS公司）入口物料含水率及氣流干燥機(jī)工作風(fēng)溫實(shí)現(xiàn)煙絲干燥，在設(shè)備性能范圍內(nèi)設(shè)定3種不同的加工強(qiáng)度進(jìn)行試驗(yàn)，見表2。

表2 氣流干燥工序加工強(qiáng)度Tab.2 Processing intensity of pneumatic drying process

1.2.3 評(píng)吸樣品制備

評(píng)吸樣品輔材及卷制按照文獻(xiàn)［18］執(zhí)行。不同試驗(yàn)樣品對(duì)應(yīng)的編號(hào)見表3。

表3 評(píng)吸樣品編號(hào)Tab.3 Number of samples for sensory evaluation

1.3 感官評(píng)價(jià)方法

感官評(píng)價(jià)方法按照文獻(xiàn)［18］執(zhí)行，并增加酸味、甜味、苦味3項(xiàng)味覺指標(biāo)，上述3項(xiàng)味覺評(píng)價(jià)指標(biāo)打分范圍為0~5分，強(qiáng)度越高分值越高。

由17名具有省級(jí)以上評(píng)吸資格的感官評(píng)價(jià)人員組成評(píng)價(jià)小組，經(jīng)評(píng)吸后確定5種煙葉模塊樣品的標(biāo)準(zhǔn)分值，然后由評(píng)價(jià)小組共同對(duì)滾筒干燥、氣流干燥加工處理的60個(gè)樣品進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。

1.4 數(shù)據(jù)分析方法

評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法按照文獻(xiàn)［19］執(zhí)行。

對(duì)5種典型煙葉模塊60個(gè)樣品評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)分別按照回潮方式（真空+松散回潮、松散回潮）、干燥方式（滾筒干燥、氣流干燥）配對(duì)分組，利用excel進(jìn)行配對(duì)樣本t檢驗(yàn)分析。

利用excel分別計(jì)算5種典型煙葉模塊滾筒干燥、氣流干燥感官評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)與對(duì)應(yīng)干燥方式脫水量的相關(guān)系數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 干燥工序?qū)Φ湫蜔熑~模塊的影響

2.1.1 干燥工序?qū)υ颇蠠熑~模塊的影響

干燥工序?qū)υ颇蠠熑~模塊的影響見圖1。由圖1可知，干燥工序引起云南煙葉模塊清香、花香、果香等香韻以及生青氣、木質(zhì)氣等雜氣降低；干燥處理強(qiáng)度過大引起枯焦氣、苦味增加；滾筒干燥引起堅(jiān)果香一定程度增加，而氣流干燥對(duì)堅(jiān)果香的影響不明顯。

圖1 干燥工序?qū)υ颇蠠熑~模塊香韻、雜氣及味覺的影響Fig.1 Influences of drying process on aroma note,offensive odor and taste of Yunnan tobacco module

2.1.2 干燥工序?qū)Ω＝熑~模塊的影響

干燥工序?qū)Ω＝熑~模塊的影響見圖2。由圖2可知，干燥工序引起福建煙葉模塊清香、生青氣降低，焦香增加；氣流干燥引起的上述香韻、雜氣變化程度大于滾筒干燥，高強(qiáng)度處理均引起甜味下降。除此之外，氣流干燥還引起干草香、甜香有所降低。

圖2 干燥工序?qū)Ω＝熑~模塊香韻、雜氣及味覺的影響Fig.2 Influences of drying process on aroma note,offensive odor and taste of Fujian tobacco module

2.1.3 干燥工序?qū)F州煙葉模塊的影響

干燥工序?qū)F州煙葉模塊的影響見圖3。由圖3可知，干燥工序引起貴州煙葉模塊果香、生青氣明顯降低，清香略有損失；干草香、焦香、堅(jiān)果香、甜味等有所增加；甜香除真空+松散回潮/高強(qiáng)度干燥有所降低外，其他干燥處理變化不明顯；直接松散回潮/干燥樣品的枯焦氣比真空+松散回潮/干燥樣品稍重。

圖3 干燥工序?qū)F州煙葉模塊香韻、雜氣及味覺的影響Fig.3 Influences of drying process on aroma note，offensive odor and taste of Guizhou tobacco module

2.1.4 干燥工序?qū)幽蠠熑~模塊的影響

干燥工序?qū)幽蠠熑~模塊的影響見圖4。由圖4可知，干燥工序引起河南煙葉模塊果香一定程度降低、生青氣明顯降低，而干草香、堅(jiān)果香、甜味明顯增加；滾筒干燥高強(qiáng)度處理引起甜香下降；氣流干燥引起的甜香增加效果優(yōu)于滾筒干燥。

圖4 干燥工序?qū)幽蠠熑~模塊香韻、雜氣及味覺的影響Fig.4 Influences of drying process on aroma note,offensive odor and taste of Henan tobacco module

2.1.5 干燥工序?qū)Π臀鳠熑~模塊的影響

干燥工序?qū)Π臀鳠熑~模塊的影響見圖5。由圖5可知，干燥工序引起巴西煙葉模塊生青氣、酸味、苦味明顯降低；真空+松散回潮/干燥引起樹脂香明顯降低，焦香有所增加，但有利于甜香、清香保持。

圖5 干燥工序?qū)Π臀鳠熑~模塊香韻、雜氣及味覺的影響Fig.5 Influences of drying process on aroma note,offensive odor and taste of Brazil tobacco module

2.2 加工工藝對(duì)典型煙葉模塊影響的共性趨勢(shì)

2.2.1 回潮方式對(duì)典型煙葉模塊影響的趨勢(shì)

松散回潮和真空+松散回潮處理后經(jīng)干燥樣品配對(duì)樣本t檢驗(yàn)的p值見表4。由表4可知，兩種回潮方式對(duì)甜香、清香、焦香、堅(jiān)果香、果香的影響存在極顯著性差異，而對(duì)樹脂香、枯焦氣的影響存在顯著性差異。

表4 松散回潮與真空+松散回潮經(jīng)干燥樣品配對(duì)樣本t檢驗(yàn)的p值①Tab.4 p Values of paired-sample t-test for dried samples of loosening and conditioning vs.loosening and conditioning combined with vacuum preconditioning

對(duì)存在極顯著性差異、顯著性差異的指標(biāo)，按照配對(duì)樣本t檢驗(yàn)配對(duì)方式，計(jì)算每組相同干燥方式、相同強(qiáng)度處理的典型煙葉模塊真空+松散回潮與松散回潮樣品得分差值，結(jié)果見圖6。由圖6可知清香、果香差值多數(shù)位于0軸以上；焦香、堅(jiān)果香、枯焦氣差值多數(shù)位于0軸以下；樹脂香僅巴西煙葉模塊具有，兩種回潮方式差值均在0軸以下；甜香差值圍繞0軸上下分布。因此可以認(rèn)為相較于直接松散回潮，真空回潮有利于保持清香、果香香韻，可以抑制焦香、堅(jiān)果香、枯焦氣的增加，促進(jìn)樹脂香減弱。

圖6 真空+松散回潮與松散回潮顯著性差異指標(biāo)對(duì)比Fig.6 Comparison of significant difference indexes between loosening and conditioning vs.loosening and conditioning combined with vacuum preconditioning

2.2.2 干燥方式對(duì)典型煙葉模塊影響的趨勢(shì)

滾筒干燥和氣流干燥配對(duì)樣本t檢驗(yàn)的p值見表5。由表5可知，兩種干燥方式對(duì)堅(jiān)果香、木質(zhì)氣的影響存在顯著性差異，而對(duì)焦香、木香的影響也存在較明顯的差異（p接近0.05）。

表5 滾筒干燥、氣流干燥配對(duì)樣本t檢驗(yàn)的p值①Tab.5 p Values of paired-sample t-test for cylinder drying and pneumatic drying

對(duì)上述存在較顯著差異的指標(biāo)，按照配對(duì)樣本t檢驗(yàn)配對(duì)方式，計(jì)算每組相同回潮方式處理的典型煙葉模塊氣流干燥與滾筒干燥樣品得分差值，結(jié)果見圖7。由圖7可以看出焦香、木質(zhì)氣差值多數(shù)位于0軸以上；而堅(jiān)果香、木香差值多數(shù)位于0軸以下。因此可以認(rèn)為相較于滾筒干燥，氣流干燥會(huì)產(chǎn)生更多的焦香、較少的堅(jiān)果香和木香，而木質(zhì)氣的祛除效果相對(duì)較差。

圖7 滾筒干燥與氣流干燥差異指標(biāo)對(duì)比Fig.7 Comparison of difference indexes between cylinder drying and pneumatic drying

2.2.3 干燥強(qiáng)度對(duì)典型煙葉模塊影響的趨勢(shì)

以脫水量作為干燥加工強(qiáng)度指標(biāo)，分別對(duì)滾筒干燥、氣流干燥加工強(qiáng)度與香韻、雜氣及味覺指標(biāo)進(jìn)行了分析，計(jì)算相關(guān)系數(shù)，結(jié)果見表6。

由表6可知，滾筒干燥脫水量與生青氣、清香相關(guān)系數(shù)小于-0.5，呈強(qiáng)負(fù)相關(guān)關(guān)系；與果香、甜香相關(guān)系數(shù)小于-0.3，呈中等負(fù)相關(guān)關(guān)系；與枯焦氣、焦香相關(guān)系數(shù)大于0.5，呈強(qiáng)正相關(guān)關(guān)系。表明隨著滾筒干燥脫水量增加，生青氣、清香、果香、甜香有較明顯降低趨勢(shì)；枯焦氣、焦香則有較明顯增加趨勢(shì)。

表6 滾筒干燥、氣流干燥脫水量與香韻、雜氣及味覺變化相關(guān)系數(shù)Tab.6 Correlation coefficients of dehydrating levels of cylinder drying and pneumatic drying process with aroma note,offensive odor and taste

氣流干燥脫水量與香韻、雜氣及味覺指標(biāo)的相關(guān)系數(shù)與滾筒干燥基本類似，但與干草香、甜味的相關(guān)系數(shù)小于-0.3，呈中等程度負(fù)相關(guān)關(guān)系。表明氣流干燥脫水量對(duì)上述指標(biāo)的影響大于滾筒干燥脫水量的影響，特別是對(duì)甜味的影響兩種干燥方式體現(xiàn)出相反的趨勢(shì)，即脫水量增加氣流干燥引起甜味有較明顯下降。

3 結(jié)論

5種典型煙葉模塊經(jīng)滾筒干燥、氣流干燥處理后，香韻、雜氣及味覺特征均發(fā)生了一定程度改變：①均引起生青氣減少，除部分低強(qiáng)度干燥外均引起焦香增加、果香降低；云南、福建煙葉模塊清香以及巴西煙葉模塊酸味、苦味有所減少；河南、貴州煙葉模塊干草香、堅(jiān)果香有所增加。②松散回潮與真空+松散回潮干燥樣品甜香、清香、焦香、堅(jiān)果香、果香、樹脂香、枯焦氣有明顯差異；滾筒干燥和氣流干燥樣品堅(jiān)果香、木質(zhì)氣、焦香、木香有明顯差異。③滾筒干燥脫水量與生青氣、清香、果香、甜香負(fù)相關(guān)，與枯焦氣、焦香正相關(guān)；氣流干燥脫水量對(duì)風(fēng)格的影響與滾筒干燥基本類似，并與干草香、甜味負(fù)相關(guān)。