打葉復(fù)烤過程中片煙品質(zhì)變化研究進展

張暉，張果，侯佩，馮亞婕，王東飛，梁淼，王建民

打葉復(fù)烤過程中片煙品質(zhì)變化研究進展

張暉1，2，張果3，侯佩1，馮亞婕1，王東飛1，*梁淼1，*王建民1

（1.鄭州輕工業(yè)學(xué)院食品與生物工程學(xué)院，河南鄭州450001；2.天昌國際煙草有限公司，河南許昌461000；3.鄭州輕工業(yè)學(xué)院材料與化學(xué)工程學(xué)院，河南鄭州450001）

打葉復(fù)烤是卷煙工業(yè)的重要環(huán)節(jié)，煙葉原料的外觀形態(tài)及內(nèi)在品質(zhì)經(jīng)打葉復(fù)烤各工序后均會發(fā)生變化，而打葉復(fù)烤后的片煙品質(zhì)對卷煙產(chǎn)品品質(zhì)具有重要影響。對片煙品質(zhì)（片煙結(jié)構(gòu)、內(nèi)在品質(zhì)及安全性等3個方面）在打葉復(fù)烤過程中的變化研究進展進行了綜述，并對進一步提高打葉復(fù)烤后片煙品質(zhì)的技術(shù)進行了展望。

打葉復(fù)烤；片煙結(jié)構(gòu)；化學(xué)成分；感官品質(zhì)；安全性

打葉復(fù)烤是煙葉入庫醇化前的關(guān)鍵工序，也是卷煙制絲生產(chǎn)的基礎(chǔ)，經(jīng)過打葉復(fù)烤使煙片和煙梗分離，將煙葉含水率和溫度調(diào)整到規(guī)定范圍內(nèi)，可防止煙葉原料在貯藏醇化過程中發(fā)生霉變，并且利于排沙除雜、殺蟲滅卵，提高煙葉品質(zhì)和卷煙加工品質(zhì)[1]。作為連接原煙和卷煙生產(chǎn)的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)，打葉復(fù)烤過程關(guān)系到整個煙草行業(yè)的持續(xù)、健康和穩(wěn)定發(fā)展，尤其是隨著中式卷煙戰(zhàn)略品牌的不斷深入和卷煙工藝的發(fā)展，對打葉復(fù)烤后的片煙品質(zhì)提出了更高要求。

片煙品質(zhì)及其穩(wěn)定性，是評價打葉復(fù)烤加工技術(shù)水平的重要指標(biāo)[2]。近年來，為提高片煙品質(zhì)，圍繞著打葉復(fù)烤過程中片煙品質(zhì)的變化規(guī)律，許多研究人員考查了片煙品質(zhì)經(jīng)不同打葉復(fù)烤工藝及參數(shù)后的變化情況，包括片煙結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分變化規(guī)律、片煙含水率、箱內(nèi)密度偏差率、感官品質(zhì)及安全性等方面[3]。通過綜述打葉復(fù)烤加工過程中片煙品質(zhì)（片煙結(jié)構(gòu)、內(nèi)在品質(zhì)及安全性）變化的研究進展，以期為進一步提高片煙品質(zhì)及其穩(wěn)定性而選擇合理的打葉復(fù)烤方式和參數(shù)提供參考。

1 片煙結(jié)構(gòu)品質(zhì)變化

片煙結(jié)構(gòu)是片煙品質(zhì)指標(biāo)的重要組成部分，是衡量打葉復(fù)烤品質(zhì)的重要指標(biāo)。片煙結(jié)構(gòu)與煙絲結(jié)構(gòu)及卷煙品質(zhì)關(guān)系密切，是穩(wěn)定制絲品質(zhì)的基礎(chǔ)。在打葉復(fù)烤加工過程中，煙葉受機械外力作用，造碎不可避免，如何提高片煙產(chǎn)量、減少造碎，使產(chǎn)品保持合理的葉片結(jié)構(gòu)及穩(wěn)定性是卷煙企業(yè)關(guān)注的重點。片煙結(jié)構(gòu)是打葉復(fù)烤后葉片的片型結(jié)構(gòu)，主要包括大片（＞25.4mm）、中片（12.7～24.5mm）、小片（6.35～12.70mm）、碎片（2.36～6.35mm）和葉含梗率，片煙結(jié)構(gòu)與整絲率、出絲率及卷接品質(zhì)密切相關(guān)[4]。目前，控制大片率、穩(wěn)定提高中片率、降低小片率、提高長梗率，合理的葉片結(jié)構(gòu)逐步成為卷煙生產(chǎn)對片煙結(jié)構(gòu)的新要求[5]。

隨著我國打葉復(fù)烤技術(shù)的不斷進步，葉片結(jié)構(gòu)整體品質(zhì)逐步提高，尤其是上等煙和中等煙，中片率逐年提高，小片率和葉含梗率趨于降低，但片煙結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性控制有待進一步加強[6]。片煙結(jié)構(gòu)受來料品質(zhì)和打葉復(fù)烤工藝參數(shù)影響，其中打葉復(fù)烤各工序?qū)ζ瑹熃Y(jié)構(gòu)品質(zhì)的影響近來成為研究者關(guān)注的焦點。

真空回潮是當(dāng)投料煙葉含水率較低或出現(xiàn)結(jié)塊現(xiàn)象時采用的增溫增濕方法，通常由于真空回潮預(yù)處理后提高了初烤煙葉的水分和溫度，增強了煙葉的韌性，可提高打葉復(fù)烤后片煙結(jié)構(gòu)中的大片率、中片率和長梗率，減少碎片率[7-8]。熱風(fēng)潤葉工序是打葉復(fù)烤關(guān)鍵工序之一，通過對初烤煙葉增溫增濕，以提高其耐加工強度，為梗葉分離提供條件。通過潤葉工序調(diào)節(jié)煙葉水分和溫度，可改善煙葉耐加工性能，提高打葉品質(zhì)。皇甫東有等人[9]研究表明，一潤后的水分和溫度對大片率、中片率、碎片率和葉含梗率影響顯著，二潤后的水分和溫度對碎片率和葉含梗率有顯著影響，而潤葉時滾筒轉(zhuǎn)速對葉片結(jié)構(gòu)無顯著影響。王強[10]則認(rèn)為，通過適當(dāng)提高二潤后煙葉的水分和溫度，可提高出片率。

梗葉分離是打葉復(fù)烤中的重要工序，在很大程度上決定著產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和造碎程度[11]。打葉去梗工序的工藝參數(shù)直接影響了葉片結(jié)構(gòu)，劉利鋒等人[12]以山東地區(qū)B2L和C3L2個等級的煙葉為對象，通過調(diào)整打葉框欄尺寸、打輥轉(zhuǎn)速的強度、曲線和斜率，提高了中片率，改善了葉片結(jié)構(gòu)。此外，適宜的煙葉含水率和溫度也是獲得良好打葉去梗效果的必要條件，在一定范圍內(nèi)適當(dāng)提高煙葉的打前溫度和水分，有利于提高中片率、減少碎片率[13-14]。因此，為減少煙葉造碎、提高打葉效率，也需要針對原料物理特性設(shè)置合理的打葉去梗工藝參數(shù)[15]。這些研究均表明，打葉復(fù)烤過程中煙葉水分控制是至關(guān)重要的，對片煙結(jié)構(gòu)及原料消耗具有重要影響。

復(fù)烤是將打葉去梗后的葉片經(jīng)干燥、冷卻和回潮處理，使葉片達到規(guī)定的溫度及濕度，利于長期貯藏和醇化。復(fù)烤工序的工藝參數(shù)會影響片煙結(jié)構(gòu)，如烤機回潮區(qū)加入蒸汽的壓力和蒸汽量均可影響煙葉皺縮率[16]；此外，復(fù)烤溫度也是影響片煙結(jié)構(gòu)品質(zhì)的重要參數(shù)，復(fù)烤過程中片煙收縮率與復(fù)烤溫度成正相關(guān)，且在相同的溫度下，不同部位的片煙收縮率關(guān)系不一，具體表現(xiàn)為下部煙＞中部煙＞上部煙[17]，基于此提出的“低卷曲復(fù)烤技術(shù)”的要點之一是低溫慢烤，因較低的復(fù)烤溫度利于降低葉片卷曲和收縮，保持較高的大片率、中片率，從而提高成絲率[18]。

上述為減少片煙結(jié)構(gòu)變化而進行的工藝參數(shù)優(yōu)化，多在傳統(tǒng)的網(wǎng)帶式復(fù)烤設(shè)備上進行，與此同時一些研究者也開始關(guān)注新型復(fù)烤方式對片煙結(jié)構(gòu)品質(zhì)的影響[19]。劉楷麗等人[20]研究了滾筒復(fù)烤方式下烤后片煙尺寸分布變化特征，考查了不同復(fù)烤工藝參數(shù)對片煙尺寸分布的影響規(guī)律，結(jié)果表明，滾筒直接復(fù)烤后片煙大片率減少，中片率、小片率增加，結(jié)構(gòu)均勻性增大，且確定了獲得較高大片率、中片率的最佳工藝條件，為開發(fā)片煙滾筒復(fù)烤工藝提供了參考。

2 片煙內(nèi)在品質(zhì)變化

打葉復(fù)烤過程常伴隨著高溫高濕，煙葉內(nèi)的化學(xué)成分會發(fā)生降解轉(zhuǎn)化、合成和揮發(fā)等，從而引起片煙常規(guī)化學(xué)成分、致香成分和感官品質(zhì)等內(nèi)在品質(zhì)的變化[21]。通過研究片煙在打葉復(fù)烤過程中化學(xué)成分和感官品質(zhì)的變化，可為從內(nèi)在品質(zhì)評價成品片煙品質(zhì)提供依據(jù)，且能夠為卷煙工業(yè)企業(yè)提供高品質(zhì)的片煙原料奠定基礎(chǔ)。

真空回潮工序旨在提高煙葉的含水率和溫度，提高煙葉抗破碎性，該工序也會對煙葉的感官品質(zhì)產(chǎn)生影響，使煙葉顏色轉(zhuǎn)深，通常不利于保持煙草本香，另外也增加復(fù)烤成本，關(guān)于是否使用真空回潮工序，業(yè)內(nèi)頗有爭議。許淑紅等人[8]對比了使用和不使用真空回潮機的葉片化學(xué)成分和感官品質(zhì)差異，結(jié)果表明使用真空回潮機后總糖、還原糖、總堿和糖堿比有所降低，總氮、鉀和氯基本不變；真空回潮工序可降低煙葉刺激性，減少雜氣。對于高檔煙葉，香氣量和煙氣濃度有所降低；而對于中低檔煙葉，香氣質(zhì)和香氣量未受明顯影響。歐清華等人[7]的研究結(jié)果同樣表明，真空回潮后進行打葉復(fù)烤，烤后片煙總糖含量比未經(jīng)真空回潮提高，總植物堿、總氮含量略有下降，化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性提高，煙氣酸堿協(xié)調(diào)，余味舒適度變好；對于低等級煙葉設(shè)置真空回潮工序是必要的。姚光明等人[22]研究了烤煙煙葉在真空回潮不同加工強度條件下的感官品質(zhì)變化，結(jié)果表明中等以上加工強度可改變煙葉香氣風(fēng)格，云南、福建地區(qū)的清香型煙葉易發(fā)生香氣風(fēng)格變化，在適宜的加工強度范圍內(nèi)，真空回潮工序具有改善香氣質(zhì)和細(xì)膩度的作用；煙葉在中等以下加工強度條件下進行真空回潮可提升其感官品質(zhì)。這些研究為在打葉復(fù)烤中合理使用真空回潮提供了參考。

潤葉方式也可影響煙葉內(nèi)在品質(zhì)，龍明海等人[23]研究了蒸汽潤葉和汽水混合潤葉2種潤葉方式對紅大B1F、云南87XZF煙葉化學(xué)成分和感官品質(zhì)的影響，表明汽水混合潤葉可顯著降低煙葉中的多酚、色素含量，潤葉后致香成分高于蒸汽潤葉。低等級煙葉適宜采用汽水混合潤葉方式促進大分子化合物降解，中、高等級煙葉采用蒸汽潤葉可較好保留致香成分和品質(zhì)風(fēng)格特征，這為針對不同品質(zhì)檔次原料采用差異化加工工藝提供了參考。

袁逢春等人[24]以云煙87和K3262個烤煙品種的B3F等級為對象，系統(tǒng)考查了煙葉在打葉復(fù)烤過程中一潤、二潤、儲葉及復(fù)烤4個工序后的化學(xué)成分及感官品質(zhì)變化情況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)經(jīng)打葉復(fù)烤后煙葉總糖含量、糖氮比及糖堿比升高，總氮、煙堿和鉀含量降低，且部分工序間的差異達到顯著水平；片煙的感官品質(zhì)升高，實現(xiàn)了打葉復(fù)烤過程保香、除雜和提質(zhì)的目的。楊波等人[25]考查了紅大B2F和C3F 2個等級煙葉經(jīng)真空回潮、潤葉和復(fù)烤工序后的常規(guī)化學(xué)成分、香味成分和感官品質(zhì)變化規(guī)律，結(jié)果表明回潮和潤葉中因淀粉的降解轉(zhuǎn)化引起總糖及還原糖增加，而復(fù)烤后又在一定程度上降低，而各工序?qū)焿A、總氯、總鉀和總氮影響不明顯；回潮和潤葉工序可提升香氣品質(zhì)，復(fù)烤后香氣減弱，雜氣和刺激性在整個打葉復(fù)烤過程中均減弱。這是由于復(fù)烤中的高溫高濕環(huán)境易造成苯乙醛、茄酮、大馬酮、十六酸等其他醛酮類、酸類香味成分的損失，并且隨復(fù)烤溫度的升高，煙草逸出的香味成分增多。瞿永生等人[26]采用打葉復(fù)烤過程中煙草逸出物捕集裝置，結(jié)合熱脫附-氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)分析了河南、云南和貴州3個產(chǎn)區(qū)的上、中部煙葉致香成分逸出情況。結(jié)果表明，隨復(fù)烤溫度上升，不同部位煙草逸出物增加比例不一，中部煙葉增加比例高于上部煙葉，且復(fù)烤溫度對河南地區(qū)中部煙葉影響程度較大。因此，較低的復(fù)烤溫度有利于保留煙葉香氣量[1，18]。另外，復(fù)烤工序還可通過降低煙葉pH值來改善煙氣刺激性和口感特性[27]。

除了通過優(yōu)化復(fù)烤工藝參數(shù)實現(xiàn)片煙的保香提質(zhì)外，在復(fù)烤前對葉片施加料液后進行復(fù)烤的加料復(fù)烤技術(shù)也成為行業(yè)的研究熱點。張曉兵等人[28]跟蹤對比了經(jīng)加料和未加料處理的復(fù)烤片煙化學(xué)成分和感官品質(zhì)變化，結(jié)果表明加料復(fù)烤方法有利于改善片煙內(nèi)在品質(zhì)。陳長清等人[29]通過對復(fù)烤前煙葉施加不同添加劑來提高片煙內(nèi)在品質(zhì)，其中酶與料液混合施加的復(fù)烤片煙總糖、還原糖、糖堿比和糖氮比升高，煙草香味成分和美拉德反應(yīng)產(chǎn)物提高，片煙內(nèi)在品質(zhì)得以提升。另外，不同復(fù)烤方式也會引起片煙內(nèi)在品質(zhì)的變化[30]。李善蓮等人[19]比較了傳統(tǒng)網(wǎng)帶復(fù)烤、網(wǎng)帶直接復(fù)烤、滾筒直接復(fù)烤和氣流直接復(fù)烤4種方式對片煙品質(zhì)的影響，綜合來看，滾筒直接復(fù)烤后片煙含水率均勻，香味物質(zhì)損失少，煙草本香保持較好。

3 片煙安全性變化

卷煙主流煙氣中有害成分釋放量受煙葉原料影響顯著[31-33]，而打葉復(fù)烤為卷煙企業(yè)提供最直接的生產(chǎn)原料[34]，片煙品質(zhì)對卷煙主流煙氣安全性有著最直接的聯(lián)系，可用卷煙主流煙氣中關(guān)鍵有害成分釋放量來衡量片煙安全性。最近的研究表明，打葉復(fù)烤過程對片煙安全性指標(biāo)及卷煙主流煙氣中的有害成分釋放量也有重要影響。

陳昆燕等人[35]以紅花大金元B3F，C3F，X2F煙葉為對象，研究了打葉復(fù)烤各工序?qū)頍熤髁鳠煔鈿淝杷崤c苯并（α）芘和巴豆醛釋放量的影響。結(jié)果表明，各工序后上部煙葉卷煙樣品的氫氰酸釋放量最高，下部煙葉最低；一潤工序大幅提高了上部煙葉氫氰酸釋放量，二潤工序降低了下部煙葉苯并（α）芘釋放量；復(fù)烤工序可分別降低中、下部煙，中17.29%和14.96%的巴豆醛釋放量；上部煙葉在打葉復(fù)烤過程中主流煙氣3種有害成分變化幅度大于下部煙葉。

打葉復(fù)烤過程中片煙品質(zhì)的變化還可引起卷煙主流煙氣中氨、一氧化碳和酚類化合物的釋放量變化，中、下部煙葉經(jīng)一潤后，煙葉主流煙氣氨和一氧化碳釋放量變化率較大，上部煙葉經(jīng)復(fù)烤后主流煙氣中氨和一氧化碳釋放量變化明顯[36]；上部和下部煙葉經(jīng)潤葉處理后酚類化合物釋放量增加，而葉片復(fù)烤工序可降低各等級煙葉的酚類化合物釋放量[37]。此外，白肋煙葉中的煙草特有亞硝胺（TSNAs）含量經(jīng)打葉處理后顯著上升，經(jīng)復(fù)烤處理后下降，其中NNN，NAT和NAB的含量經(jīng)打葉復(fù)烤整個過程顯著上升[38]。

4 小結(jié)與展望

目前，隨著我國打葉復(fù)烤技術(shù)的不斷進步，片煙品質(zhì)明顯提高，打葉復(fù)烤關(guān)鍵工序?qū)ζ瑹熎焚|(zhì)（片煙結(jié)構(gòu)、內(nèi)在品質(zhì)及安全性）影響的整體規(guī)律逐步明晰；然而，這些研究多是各企業(yè)針對生產(chǎn)中存在問題的單一或少量類型煙葉展開的，應(yīng)加強對不同類型、產(chǎn)地、品種、等級煙葉在打葉復(fù)烤過程中工藝參數(shù)與片煙品質(zhì)間變化規(guī)律的系統(tǒng)化數(shù)據(jù)研究及信息化數(shù)據(jù)庫建立，為建立針對原料特性的打葉復(fù)烤工藝參數(shù)模型提供支撐。

此外，提高打葉復(fù)烤過程中片煙品質(zhì)的均勻性，實現(xiàn)煙葉生產(chǎn)加工精細(xì)化、均質(zhì)化仍將是打葉復(fù)烤企業(yè)關(guān)注的重點。近些年，打葉復(fù)烤企業(yè)在提高片煙產(chǎn)品品質(zhì)均勻性方面進行了卓有成效的探索，通過葉柄分離[39]、分離風(fēng)選除雜煙葉[40]、原煙配方分組打葉[41]、基于分組加工技術(shù)的打葉復(fù)烤工藝[42]等精細(xì)化加工方式和SPC技術(shù)[43-44]、近紅外光譜在線監(jiān)測技術(shù)[45]等控制方式的使用，一定程度上提高了打葉復(fù)烤片煙品質(zhì)的均勻性。在當(dāng)前我國中式卷煙發(fā)展需求和卷煙產(chǎn)品向大品牌集中的發(fā)展趨勢下，為保證卷煙品牌做大、規(guī)格做精，對卷煙產(chǎn)品品質(zhì)的均質(zhì)化提出了更高的要求，然而打葉復(fù)烤企業(yè)對片煙品質(zhì)均勻性和穩(wěn)定性的控制與卷煙工業(yè)企業(yè)的要求仍存在差距，為貫徹全面提升中式卷煙綜合品質(zhì)、充分發(fā)揮煙葉原料使用價值、適應(yīng)卷煙產(chǎn)品對煙葉原料的品質(zhì)要求，打葉復(fù)烤企業(yè)仍需在提升片煙品質(zhì)均勻性和精細(xì)化加工方面繼續(xù)加強研究。

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AdvancesinQualityChangesofLaminaofFlue-curedTobacco duringThreshingandRedryingProcess

ZHANGHui1，2，ZHANGGuo3，HOUPei1，F(xiàn)ENGYajie1，WANGDongfei1，*LIANGMiao1，*WANGJianmin1
（1.CollegeofFoodandBioengineering，ZhengzhouUniversityofLightIndustry，Zhengzhou，He'nan450001，China；2.TianchangInternationalTobaccoCo.，Ltd.，Xuchang，He'nan461000，China；3.CollegeofMaterialandChemical Engineering，ZhengzhouUniversityofLightIndustry，Zhengzhou，He'nan450001，China）

Threshingandredryingprocessisanimportantstepincigaretteindustry.Thesizeanddistributionandinherent qualityoftobaccolaminawouldexperienceaseriesofchangesduringthethreshingandredryingprocedure.Thequalityof flue-curedtobaccolaminahasimportantinfluenceoncigaretteproductquality.Theresearchprogressofflue-curedtobacco laminaqualitychangesduringthreshingandredryingprocessisreviewedfromthreeaspectsofstripsizedistribution，inherent qualityandharmfulcomponentsofmainstreamsmoke.Moreover，thethreshingandredryingtechnologythatcanfurther promotethequalityofflue-curedtobaccolaminaisdiscussed.

threshingandredrying；stripsizedistribution；chemicalcomposition；sensoryquality；safety

TS44

A

10.16693/j.cnki.1671-9646（X）.2017.04.042

1671-9646（2017）04b-0049-04

2017-03-31

河南省高等學(xué)校重點科研項目（17B550006）；鄭州輕工業(yè)學(xué)院博士科研基金項目（2014BSJJ067）。

張暉（1984—），男，碩士，工程師，研究方向為打葉復(fù)烤技術(shù)。

*通訊作者：梁淼（1987—），男，博士，講師，研究方向為煙草加工技術(shù)。王建民（1963—），男，碩士，教授，研究方向為煙草加工技術(shù)。