●虞昕磊 袁躍斌 饒雄飛 李志豪 文光紅 劉圣高※※
(1.湖北省煙草公司宜昌市公司煙葉科技中心 湖北 宜昌 443000;2.湖北省煙草科學(xué)研究院 湖北 武漢 430000;3.湖北省煙草公司宜昌市公司五峰營銷部馬里蘭試驗站 湖北 宜昌 443000)
雪茄煙發(fā)酵可為煙草帶來獨特的雪茄風(fēng)味和芳香氣味,并使煙葉的顏色變得均勻。發(fā)酵煙堆垛芯溫度的上升主要取決于煙葉含水量[1]和煙堆高度,合適的煙葉含水量是雪茄煙發(fā)酵的基礎(chǔ)。剛晾制結(jié)束的雪茄煙葉含水量僅為18%~20%,不能滿足發(fā)酵對煙葉水分的要求,需采取一定的措施提高煙葉含水量。因此,生產(chǎn)上針對不同類型(茄衣、茄芯)、不同葉位、不同體量的雪茄煙葉,選擇相對應(yīng)的、高效的加濕回潮方式尤為重要。
恩施來鳳和宜昌五峰的雪茄煙田多處于中高海拔山區(qū)(800 m以上),全年降雨多,霧氣大。雨天或空氣濕度大的陰天,將煙把垂掛在晾架上,打開晾房門窗,使煙葉吸收空氣中的水分自然回潮。此法煙葉回潮時間由外界環(huán)境濕度高低決定,且煙葉受潮不均勻,底層和門窗處煙葉先回潮,扎把外層煙葉先回潮。
將煙把垂掛在可移動晾架上,于清晨或傍晚將煙架置于露天空地,借助空氣中的露水潤化煙葉,期間需反復(fù)翻面,使內(nèi)外層煙葉受潮均勻??諝庀鄬穸刃 ⒏稍镉酗L(fēng)的天氣,不宜采用此法。
目前,湖北產(chǎn)區(qū)對于大批量茄芯煙葉的回潮多采用人工噴霧加濕方式。將煙把朝下,薄薄一層平鋪在塑料膜布上,用噴霧器向煙葉噴施過濾水或純凈水。加濕后的煙葉轉(zhuǎn)移至水分平衡間(配備有加濕器可提高房間空氣濕度)松散堆放12 h以上,目的是使煙葉表面的水滴被吸收,促進葉片之間的水分流通進而達到平衡。該加濕方式不受外界環(huán)境影響,且操作簡便,但噴霧不均勻,煙把外層煙葉易凝結(jié)明水,而內(nèi)層煙葉濕不透,煙葉回潮后含水量均勻度差。
在湖北產(chǎn)區(qū),針對含水量偏低、葉組織較厚密的茄芯中上部葉,一般會在噴霧加濕的基礎(chǔ)上增加“浸柄”操作。將煙把柄部浸潤于過濾水或純凈水中1~3 s,立即提起后將煙把垂掛于移動晾架上,再對煙葉表面進行適當(dāng)噴濕,處理完成后將煙架轉(zhuǎn)移至水分平衡間。該加濕方式通過使煙葉柄部主葉脈先吸水后逐漸轉(zhuǎn)移水分至葉面,達到快速回潮煙葉的目的。但是“浸柄”操作力度應(yīng)適當(dāng),切忌簡單粗暴,否則容易加濕過頭,堆酵時形成糟糠葉。
霧化回潮機在湖北各產(chǎn)區(qū)的加濕室、回潮房內(nèi)較為常見,其原理是借助機器水箱內(nèi)的純凈水或過濾水,通過超聲波產(chǎn)生霧化水汽,利用霧氣潤化加濕煙葉。通常情況下,回潮機產(chǎn)生的霧化水汽是低溫的,相較于熱蒸汽,煙葉的吸濕速度慢且不均勻,不適合雪茄煙冬季發(fā)酵的加濕作業(yè)。
熱蒸汽回潮技術(shù)多見于工業(yè)企業(yè)(如三峽卷煙廠)的雪茄生產(chǎn)車間,現(xiàn)十堰丹江口產(chǎn)區(qū)也已采用。熱蒸汽回潮是指鍋爐產(chǎn)生的熱蒸汽通過管道輸入煙葉加濕室,使加濕室內(nèi)的煙葉借助熱蒸汽逐漸回潮。該加濕方式操作便捷,將煙葉垂掛或堆放于加濕間內(nèi)吸濕蒸汽即可,煙葉回潮速度快且均勻,回潮煙葉含水率可控。但鍋爐等蒸汽裝置的燃耗較高,多用于茄衣、茄套煙葉(外觀品質(zhì)要求較高)的回潮處理。
三峽卷煙廠雪茄車間引進了真空回潮機,操作方法是將茄芯散葉裝框推進回潮機箱,箱內(nèi)真空度設(shè)置在100 KPa、箱內(nèi)溫度設(shè)置在70℃,同時以近30℃的水汽作為加濕輔助。煙葉在真空回潮機內(nèi)經(jīng)短時處理后,立即轉(zhuǎn)入熱風(fēng)潤葉傳送帶上,利用帶水汽的熱風(fēng)幫助煙葉進一步潤化。該處理方式短時高效,回潮后煙葉水分均勻、起始溫度高,且煙葉加濕目標(biāo)含水率可控。該方式設(shè)備要求高、能耗大,更適用于工業(yè)生產(chǎn)車間或大體量產(chǎn)區(qū)發(fā)酵工廠。
宜昌五峰產(chǎn)區(qū)以晾制后茄芯中部葉為試驗對象,比較了人工噴霧回潮、自然回潮[(室內(nèi)溫度(20±2)℃、空氣濕度(85±2)%]、借露回潮[(室外夜間溫度(16±2)℃,空氣濕度(95±2)%]三種方式的加濕效率。發(fā)現(xiàn)處理同等重量(400 kg)煙葉時,人工噴霧用工最少,僅4人,耗時約6 h,煙葉加濕后松散堆積外裹塑料膜平衡水分即可;自然回潮和借露回潮均需要煙葉掛桿,各平均用工7~8人,耗時6 h以上,且回潮期間還需人工反復(fù)翻葉以保證潤葉均勻。三者相比,人工噴霧方式用工耗時最少。恩施來鳳產(chǎn)區(qū)比較了人工噴霧、熱蒸汽、霧化回潮三種方式的加濕效率,結(jié)果表明,處理6000 kg茄芯煙葉情況下,熱蒸汽回潮用工最多,為34人,人工噴霧用工最少,為22人;霧化回潮耗時最長,為16.7 h,熱蒸汽回潮耗時為14.5 h,人工噴霧最短,為10.2 h;加濕效率依次為:人工噴霧回潮>熱蒸汽回潮>霧化回潮[2]。另外,十堰丹江口產(chǎn)區(qū)也在反復(fù)生產(chǎn)試驗論證的基礎(chǔ)上,最終確定以“稱重人工噴霧加濕法”來處理茄芯煙葉回潮作業(yè)。綜上,人工噴霧加濕是目前農(nóng)業(yè)發(fā)酵環(huán)節(jié)處理大批量茄芯煙葉回潮作業(yè)最省工快速的方式。
宜昌五峰產(chǎn)區(qū)經(jīng)不同回潮方式處理滿24 h后,煙葉平均含水率依次為:人工噴霧回潮(34.0%±3.3%)>借露回潮(30.6%±1.8%)>自然回潮(26.3%±1.1%)>回潮前(22.6%±0.9%)(圖1)。人工噴霧對煙葉的加濕作用最明顯,但煙葉間水分偏差較大,加濕均勻度較低;借露回潮和自然回潮對煙葉的加濕作用稍弱,但煙葉間水分偏差較小,加濕均勻度較高。來鳳產(chǎn)區(qū)的試驗結(jié)果表明:人工噴霧回潮的茄芯煙葉,3次取樣煙葉含水量均存在極顯著差異[2],而霧化回潮和熱蒸汽回潮3次取樣煙葉含水量無顯著差異,證實了人工噴霧回潮均勻性較差的結(jié)論,而熱蒸汽回潮均勻性最好,其次是霧化回潮。丹江口產(chǎn)區(qū)在人工噴霧方式的基礎(chǔ)上增加“稱重法”,即回潮前先計算出特定重量煙葉加濕到目標(biāo)含水率時所需的用水量,通過控制用水量來提高加濕均勻度。但在煙葉量較大的情況下,人工加濕均勻性仍無法顯著提升。綜上得出,人工噴霧回潮方式雖省工縮時,但加濕均勻性相對較差,目前生產(chǎn)上僅推薦用于茄芯煙葉。對于外觀品質(zhì)要求較高的茄衣煙葉,采用加濕均勻度高、操作相對“溫柔”的熱蒸汽潤葉方式更為合適。
圖1 不同回潮方式處理茄芯中部葉的最終含水率
無論采用何種回潮方式,其首要作用都是先提高“加濕小環(huán)境”的相對濕度。為進一步解析“不同回潮環(huán)境下茄芯煙葉的吸濕性”,宜昌產(chǎn)區(qū)利用恒溫恒濕箱模擬回潮小環(huán)境,采用不同溫濕度條件組合(在10℃和20℃環(huán)境溫度基礎(chǔ)上設(shè)置70%、80%、90%三個相對濕度(RH)參數(shù),6個處理)對晾制后茄芯中部葉(每個處理6把煙,共180片葉)進行24 h回潮試驗。在相同溫濕度環(huán)境下,茄芯上、中、下部位煙葉吸濕規(guī)律一致。上部葉持水性較差,更易失水;下部葉吸水性較好,更易吸水(圖2)。70%、80%RH濕度環(huán)境,煙葉不吸水,且明顯散失水分。70%RH處理24 h后,煙葉含水率降幅在5.1%~8.2%,80%RH處理24 h后,煙葉含水率降幅在2.1%~5.2%。低濕度條件下,環(huán)境溫度越高,煙葉失水程度越大。90%RH環(huán)境,煙葉呈現(xiàn)吸濕性。處理結(jié)束,煙葉含水率升幅在5.0%~7.8%。高濕度條件下,環(huán)境溫度越高,煙葉吸濕效果越好。試驗結(jié)果表明,90%RH以上的高濕環(huán)境是雪茄煙葉回潮作業(yè)的必要條件,面對湖北產(chǎn)區(qū)雪茄煙冬季發(fā)酵現(xiàn)狀,盡可能提升回潮環(huán)境溫度(至少20℃以上),才能保證煙葉回潮作業(yè)取得良好工效。初烤煙葉的回潮試驗也得出相似結(jié)論:30℃、相對濕度90%條件下,煙葉吸濕速度最快、效果最明顯,建議煙葉回潮環(huán)境溫度應(yīng)低于40℃,回潮環(huán)境濕度應(yīng)高于90%,否則煙葉難于吸水回潮[3]。以上模擬試驗觀測到的煙葉回潮吸濕表現(xiàn),推測與煙葉表層組織吸收水分快、散失水分也快,而葉表層水分滲透到葉內(nèi)層的速度慢、葉內(nèi)層組織持水性較好、不易散失水分的特性有關(guān)[4-5]。綜上,農(nóng)業(yè)發(fā)酵環(huán)節(jié)中相對高溫(20~40℃)高濕(90%以上)的作業(yè)環(huán)境是保證雪茄煙葉加濕回潮工效的必要條件。
圖2 不同溫濕度條件下回潮處理茄芯煙葉的含水率變化
加濕回潮是雪茄煙葉發(fā)酵的起始步驟,回潮煙葉的水分均勻度對后續(xù)發(fā)酵質(zhì)量影響較大[6]。通過探討不同雪茄煙葉回潮方式的加濕工效和優(yōu)缺點,淺略思考并建議如下:自然回潮和借露回潮方式需要產(chǎn)區(qū)具備常年低溫高濕的氣候環(huán)境,受特定地理因素制約,不適宜在湖北產(chǎn)區(qū)推廣應(yīng)用。人工噴霧方式均勻性差的主要原因是扎把煙葉內(nèi)外層的接觸面不同,以及人為操作誤差。若要消除這兩個因素,可考慮散葉加濕結(jié)合“稱重法”控制加濕用水量,以及改良噴霧裝置增大煙葉與水霧的接觸面等措施來提高。在尚未顯著改善人工噴霧方式均勻度的情況下,生產(chǎn)上僅推薦其用于茄芯煙葉的回潮。霧化回潮機產(chǎn)生的是冷霧化水汽(水汽溫度低于10℃),不適宜在冬季發(fā)酵時期用于煙葉回潮,但可推薦用于夏季發(fā)酵環(huán)節(jié)回潮煙葉。另外,“浸柄”操作與霧化回潮搭配應(yīng)用,或可起到減工增效的作用。
熱蒸汽回潮是目前生產(chǎn)上認(rèn)可度最高的雪茄煙葉回潮方式。熱蒸汽(熱蒸汽順著管道通入回潮室,可將回潮室溫度提升至25℃以上)潤化煙葉均勻度高、效果好,且熱蒸汽能顯著提升煙葉堆碼發(fā)酵的起始溫度,可在一定程度上縮短發(fā)酵用時,促進發(fā)酵完全。因此,該方式可用于農(nóng)業(yè)發(fā)酵環(huán)節(jié)茄衣煙葉,或下部一級(X1)茄芯(可作茄衣、茄套使用)的回潮。