王柱石，張曉龍，何永菊，李翠紅，毛春堂，周芳芳，詹 軍

(1.云南瑞升煙草技術(集團)有限公司，云南 昆明 650106； 2.紅云紅河煙草(集團)有限責任公司，云南 昆明 650202)

不同風機頻率對疊層裝煙烤后中部煙葉質量的影響

王柱石1，張曉龍1，何永菊2，李翠紅2，毛春堂1，周芳芳1，詹 軍1

(1.云南瑞升煙草技術(集團)有限公司，云南 昆明 650106； 2.紅云紅河煙草(集團)有限責任公司，云南 昆明 650202)

以K 326中部煙葉為試驗材料，研究了密集烤房疊層加密裝煙條件下不同風機頻率對烤后煙葉外觀質量、物理特性、常規(guī)化學成分及協(xié)調(diào)性和評吸質量的影響，結果表明，與對照相比，在烘烤過程中適當降低循環(huán)風機頻率，烤后煙葉的外觀質量、物理特性有所改善；淀粉、蛋白質和煙堿含量降低，糖含量和石油醚提取物增多，常規(guī)化學成分的協(xié)調(diào)性更好.總體上，密集烘烤過程中變頻風機在變黃期以30 Hz-35 Hz-40 Hz和35 Hz-35 Hz-40 Hz，定色期以45 Hz-30 Hz-30 Hz和50 Hz-35 Hz-25 Hz，干筋期以30 Hz和25 Hz，烤后煙葉香氣量足，香氣質較好，煙氣濃度合適，刺激性小，雜氣較少，余味較舒適.

疊層加密裝煙；風機頻率；外觀質量；物理特性；化學成分；評吸質量

隨著中國現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)的發(fā)展，密集烤房已取代普通烤房成為中國煙葉的主要調(diào)制設備.生產(chǎn)實踐證明，密集烤房裝煙密度大，升溫靈敏，排濕順暢，干燥能力強，在減少煙葉烘烤技術復雜性、降低烘烤風險、省工、節(jié)能、提升煙葉整體烘烤質量等方面表現(xiàn)出了明顯的技術優(yōu)勢[1，2].但是，現(xiàn)有密集烤房也存在著裝煙容量達不到預期要求、密集烤房裝煙室的空間未得到充分利用、節(jié)能降耗還有較大的提升空間等方面問題.為此，有些煙區(qū)通過試驗研究，提出“疊層加密裝煙技術”，即將現(xiàn)行密集烤房3層裝煙改為4層裝煙，原第1層離地面130 cm保持不變，原第3層距房頂距離不變，原第1層與第3層之間的層距為160 cm，按均分法改為2層，總的掛煙層數(shù)為4層.由于疊層裝煙是基于普通臥式密集烤房改造而來，裝煙密度增大，烤后煙葉同樣存在顏色偏淡、油分減少、香氣降低的現(xiàn)象[3，5].有關研究表明，將變頻技術應用于密集烤房能提高煙葉烘烤質量和烘烤效果[6，11]，但這些研究多數(shù)是基于3棚密集烤房而來，而有關疊層裝煙下的風機變頻技術研究較少.為此，本研究從4棚密集烤房出發(fā)，研究了不同風機頻率對K 326中部煙葉物理外觀、化學成分及協(xié)調(diào)性和感官評吸質量的影響，旨在為4棚密集烤房的推廣和烘烤工藝的優(yōu)化提供理論參考.

1 材料與方法

1.1試驗材料

試驗于2012年在云南省昆明市石林彝族自治縣云煙印象煙莊進行.土壤類型為紅壤土，土壤肥力中等.供試烤煙品種為K 326.田間管理按優(yōu)質烤煙栽培生產(chǎn)技術規(guī)范進行.以中部葉(第12 ～14位葉)為試驗材料，依據(jù)成熟標準，煙葉成熟時按照葉位單葉采收.

供試烤房為氣流下降式密集烤房，共5座，規(guī)格均為8 m×2.7 m×3.2 m，裝煙4層2路.配置循環(huán)風機為7號軸流風機，電機額定功率為2.2 kW，額定轉速為1 440 r·min-1，5臺電機均配備日本三懇變頻器，可在0 ～50 Hz范圍內(nèi)連續(xù)調(diào)速.

1.2試驗設計

試驗共設5個處理，各處理的風機頻率設置見表1.

表1 不同烘烤處理的風機頻率 Table 1 Fan frequency of different curing tobacco leaves r·min-1

煙葉按成熟標準采收后，從中挑選出成熟度、大小基本一致的葉片，按每竿120片綁竿標記，分別掛置在烤房各層距離裝煙室門口2，4，6 m處，每層6竿.各處理煙葉均在同1 d內(nèi)完成采收、編煙、裝炕與開烤，竿距保持在100 ～120 mm.各處理其余工藝均嚴格按照三段式烘烤工藝(干球38 ℃，濕球35 ℃，煙葉變黃八成發(fā)軟；干球42 ℃，濕球36～37 ℃，煙葉黃片青筋主脈發(fā)軟；干球48 ℃，濕球38 ℃，黃片黃筋小卷筒；干球54 ℃，濕球39 ℃，葉片全干大卷筒；烤后煙葉完全干筋)進行.回潮后按烤煙國家標準(GB 2635—92)對標記煙葉分級，取各處理的中部煙葉(C3F)1.5 kg分別用于煙葉物理外觀質量鑒定、化學成分分析和感官評吸.

1.3測定項目和方法

1.3.1 外觀質量 由云南瑞升煙草技術(集團)有限公司、紅云紅河煙草(集團)有限責任公司技術中心組織專家鑒評.煙葉外觀質量的鑒定和綜合評價參照王彥亭等[12]的方法進行，即以顏色、成熟度、結構、身份、油分和色度6項指標作為烤煙外觀質量評價指標，各指標權重分別為0.30，0.25，0.15，0.12，0.10，0.08.采用指數(shù)和法評價烤煙外觀質量狀況.

1.3.2 物理特性 煙葉物理特性評價參照王彥亭等[12]的方法進行.以拉力、含梗率、平衡含水率和葉面密度等4項指標評價煙葉物理特性，各指標權重依次為0.35，0.35，0.14，0.16.以指數(shù)和法計算烤煙物理特性適宜性狀況.

1.3.3 化學成分及協(xié)調(diào)性 煙葉化學成分測定參照王瑞新[13]的方法測定.化學成分的綜合評價參照王彥亭等[12]的方法進行，其指標賦值方法以煙堿、總氮、還原糖、鉀、淀粉含量和糖堿比值、氮堿比值、鉀氯比值8項指標作為烤煙化學成分協(xié)調(diào)性的評價指標，各指標權重依次為0.17，0.09，0.14，0.08，0.07，0.25，0.11，0.09，各指標均以公認的最適范圍為100分，高于或低于該最適范圍依次降低分值，以指數(shù)和法確定化學成分協(xié)調(diào)性狀況.

1.3.4 煙葉評吸鑒定 烤煙感官質量評價指標為香氣質、香氣量、刺激性、余味、雜氣，各指標權重依次為0.30，0.30，0.08，0.15，0.17.由云南瑞升煙草技術(集團)有限公司、紅云紅河煙草(集團)有限責任公司技術中心的10名專家進行評吸，按照“YC/T 138—1998煙草及煙草制品感官評吸方法”，以9分制對各指標進行賦值量化，以指數(shù)和法[12]計算烤煙感官質量總體狀況.

2 結果與分析

2.1不同風機頻率對疊層裝煙烤后中部煙葉外觀質量的影響

不同風機頻率對中部煙葉烤后外觀質量有一定的影響(表2).從表2可以看出，顏色均屬“橘黃”范疇，各處理均較CK有所改善，其中以T3和T4處理的效果最好.各處理煙葉結構均屬“疏松”范疇，其中以T1，T2和T3處理疏松程度最好，得分最高，T4處理疏松程度略差于CK.各處理相對煙葉的身份均屬“中等”，但得分差異較大，其中T1和T2處理得分高于CK.不同的處理對烤后煙葉的成熟度、油分、色度沒有明顯的影響，成熟度均表現(xiàn)為“成熟”，油分均表現(xiàn)為“有”，色度均表現(xiàn)為“強”.各處理指數(shù)和得分均高于CK，其中以T3處理表現(xiàn)最好，T1，T2處理指數(shù)和得分略低于T3.

2.2不同風機頻率對疊層裝煙烤后中部煙葉物理特性的影響

由表3可以看出，不同處理烤后煙葉含梗率、拉力、葉面密度均優(yōu)于CK.T1和T2處理平衡含水率和填充值低于CK，T3和T4處理填充值高于CK.T2處理葉面密度、平衡含水率最低，T3處理含梗率最低，拉力比其他處理效果好.總體上，各處理指數(shù)和得分均高于CK，其中T3得分最高，其次為T2.

表2 不同風機頻率對疊層裝煙烤后中部煙葉外觀質量的影響Table 2 Effect of different fan frequency on sensory quality of flue-cured tobacco leaves 分

表3 不同風機頻率對疊層裝煙烤后中部煙葉物理特性的影響Table 3 Effect of different fan frequency on physical property of flue-cured tobacco leaves

2.3不同風機頻率對疊層裝煙烤后中部煙葉化學成分及協(xié)調(diào)性的影響

從表4看出，各處理烤后煙葉總糖和還原糖含量有所提高，總氮、煙堿、蛋白質、淀粉含量較CK均有所降低.T1，T2和T3處理鉀含量高于CK，而T4處理鉀含量低于CK，其中T1處理鉀含量顯著提高.蛋白質含量均在優(yōu)質煙葉要求的范圍內(nèi)[14]，其中T2處理顯著降低.醚提物各處理較CK均有提高，以T3處理的含量最高.各處理的糖堿比值、氮堿比值、鉀氯比值有一定差異，T2和T3處理烤后煙葉糖堿比、氮堿比、鉀氯比較為適宜，T4處理次之.T1處理烤后煙葉氮堿比、鉀氯比值偏低.T2和T3處理指數(shù)和得分最高，煙葉化學成分的協(xié)調(diào)性最好.

2.4不同風機頻率對疊層裝煙烤后中部煙葉感官評吸的影響

煙葉是滿足人們吸食需要的特殊商品，其感官特征是煙葉品質優(yōu)劣最直接和最客觀的反映[15]，評吸是對煙葉質量的最終評價，是各種化學組成的綜合反映.煙葉感官評吸結果表明(表5)，各個處理烤后煙葉感官的評吸質量較CK均有提高.T3處理烤后煙葉的香氣量較足，香氣質較好，煙氣濃度合適，刺激性小，勁頭適中，雜氣較少，余味較舒適，指數(shù)和得分最高.尤其是對雜氣和余味的改善效果較明顯.得分居第2、第3的分別是T2處理和T1處理.

表4 不同風機頻率對疊層裝煙烤后中部煙葉化學成分及協(xié)調(diào)性的影響Table 4 Effect of different fan frequency on chemical components and their harmony of flue-cured tobacco leaves

表5 不同風機頻率對疊層裝煙烤后中部煙葉感官評吸質量的影響Table 5 Effect of different fan frequency on smoking quality of flue-cured tobacco leaves 分

3 結論與討論

本試驗研究表明，密集烤房疊層加密裝煙條件下，在烘烤過程中適當降低循環(huán)風機頻率能夠改善中部煙葉外觀質量和物理特性；淀粉和蛋白質含量降低，糖含量升高，內(nèi)在化學成分的協(xié)調(diào)性更好.這可能與裝煙密度和風速影響到烤房內(nèi)、外環(huán)境的濕熱交換，進而影響到烤房內(nèi)的相對濕度和煙葉葉片內(nèi)的水分動態(tài)變化以及相關酶活性，從而影響到化學成分轉化等有一定關系.同時，適當降低變黃期和干筋期的循環(huán)風機頻率能一定程度提高烤后煙葉石油醚提取物含量，減少雜氣和刺激性，有利改善中部煙葉的香吃味.這可能與烘烤干筋階段降低風速在一定程度上減少香氣物質的散失有關.

從煙葉烘烤過程中物質轉化來看，煙葉淀粉酶活性在烘烤期間有2個峰值，第1個峰值出現(xiàn)在變黃期，且受含水量的依賴程度較?。坏?個峰值出現(xiàn)在烘烤后期，而此時水分是重要的限制因子[16～18].因此，在變黃期適當減小風速，并適當減慢升溫速度，增加穩(wěn)溫時間，保證煙葉內(nèi)的水分持續(xù)有度排除，有利于提高淀粉酶活性，減少烤后煙葉淀粉殘留量；在干筋期，由于煙葉香味物質大部分都是小分子、揮發(fā)性強、沸點低的化合物，隨著烤房內(nèi)的溫度逐漸升高，如果風速過大，在烘烤后期香味物質可能在風力的物理作用下從葉片揮發(fā)出來，對烤后煙葉的香氣品質造成不利的影響.

現(xiàn)在密集烤房普遍為單一的風機頻率或者4/6極變極調(diào)速，已經(jīng)不能滿足密集烘烤精準化操作的要求.研究結果表明，通過變頻器合理調(diào)控風機頻率，調(diào)節(jié)烤房中葉間隙風速，便于控制烘烤中煙葉的失水速率，使風機頻率滿足密集工藝條件的要求，對烤后煙葉的香氣品質和感官質量起到了較好的改善效果.本研究結果表明，密集烘烤過程中變頻風機在變黃期以30 Hz-35 Hz-40 Hz和35 Hz-35 Hz-40 Hz，定色期以45 Hz-30 Hz-30 Hz和50 Hz-35 Hz-25 Hz，干筋期以30 Hz和25 Hz，對烤后煙葉外觀質量、物理特性、化學成分和感官評吸質量的改善效果較為突出，這與詹軍等[8]、何亞浩等[10]3棚密集烘烤條件下的研究相一致.

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(責任編輯：常思敏)

Effectofdifferentfanfrequencyonqualityofmiddleflue-curedtobaccoleaveswithlaminatedloading

WANG Zhu-shi1，ZHANG Xiao-long1， HE Yong-ju2， LI Cui-hong2， MAO Chun-tang1， ZHOU Fang-fang1， ZHAN Jun1

(1.Yunnan Reascend Tobacco Technology (Group) Co. Ltd., Kunming 650106, China;2.Hongyun-Honghe Tobacco (Group) Co. Ltd., Kunming 650106, China)

The effects of different fan frequency on the appearance quality, physical property, chemical components and smoking quality on the basis of laminated loading bulk curing were studied, with the middle leaves of K326 as the materials. The results showed that reducing fan frequency appropriately during the bulk curing could improve appearance quality and the physical property compared with the control. Besides, the contents of starch, protein and nicotine reduced and the contents of sugar and petroleum ether extract increased with better harmony of conventional chemical composition. In all, the frequency of inverter was suitable at 30 Hz-35 Hz-40 Hz and 35 Hz-35 Hz-40 Hz in the yellow periods, 45 Hz-30 Hz-30 Hz and 50 Hz-35 Hz-25 Hz in the leaf drying stage and staining 30 Hz and 25 Hz in the stem-drying stage, in the situations, the sensory evaluation of cured tobacco indicated that aroma quality was much better with sufficient content, good aroma quality, suitable smoke concentration, small bitting taste,less offensive odor, and comfortable aftertaste.

tobacco laminated encryption; fan frequency; appearance quality; physical property; chemical components; smoking quality

S 572

：A

2014-02-01

紅云紅河集團基金項目(HYHH2012YL01)；云南中煙工業(yè)有限責任公司基金項目(2010YL01-2)

王柱石，1985年生，男，湖北咸寧人，工程師，本科，主要從事烤煙調(diào)制與加工研究．

詹 軍，1986年生，男，陜西洛南人，工程師，碩士.

1000-2340(2014)05-0550-05