干燥方式及加工强度对典型烟叶模块风格的影响

杨春强，张建勋，杨伟平，席年生，崔 凯，申玉军

中国烟草总公司郑州烟草研究院，郑州高新技术产业开发区枫杨街2号 450001

叶丝干燥是卷烟制丝过程中的主要高温、高湿工序之一，不同加工方式及加工强度对烟叶质量有重要影响。近年来烟草行业在该工序对烟丝物理指标［1-3］、感官质量［4-5］、化学成分［6］、有害成分［7］及保润性能［8］的影响等方面开展了大量研究，为充分发挥工艺效能提供了技术支持。随着烟草行业风味评价技术进步，在成品卷烟、烟叶质量评价等方面构建了完善的风味轮廓指标体系［9-12］，在卷烟风味特征成分组群及其感官贡献方面建立了技术方法［13-17］，为中式卷烟精准画像提供了量化研究技术方案。但目前加工过程对烟草香韵影响的研究较少，本文作者前期开展了回潮工序及加工强度对典型烟叶模块香韵及杂气影响的研究［18］，在此基础上以5种典型烟叶模块为对象，系统研究滚筒干燥、气流干燥对上述烟叶模块风格的影响，以期为推动卷烟个性化生产、彰显卷烟风格特色提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

具有典型风格特征的云南模块（清香型）、福建模块（清香型）、贵州模块（中间香型）、河南模块（浓香型）和巴西模块（进口烟叶）等5个典型烟叶模块，具体配方见文献［18］。

1.2 试验方法

为保证加工条件统一和结果可比，所有烟叶模块工艺试验均在郑州烟草研究院试验线上进行。干燥工序前的回潮工序分为直接松散回潮、真空+松散回潮两种回潮方式，回潮工序设备及参数按照文献［18］低强度参数条件执行，样品含水率调节至（19±1）%后经试验线切丝机切成宽度为（1.0±0.1）mm的叶丝。

1.2.1 滚筒干燥加工试验

在保证滚筒干燥出口含水率等满足物理质量要求前提下，调整HT（WQ71A型，昆明船舶集团有限公司）蒸汽压力及滚筒干燥（KLD-32I型，德国HAUNI公司）筒壁温度和热风温度实现烟丝干燥，在设备性能范围内设定3种加工强度进行试验，见表1。

表1 滚筒干燥工序加工强度①Tab.1 Processing intensity of cylinder drying process

1.2.2 气流干燥加工试验

在保证气流干燥出口含水率等满足物理质量要求前提下，调整CTD气流干燥机（意大利COMAS公司）入口物料含水率及气流干燥机工作风温实现烟丝干燥，在设备性能范围内设定3种不同的加工强度进行试验，见表2。

表2 气流干燥工序加工强度Tab.2 Processing intensity of pneumatic drying process

1.2.3 评吸样品制备

评吸样品辅材及卷制按照文献［18］执行。不同试验样品对应的编号见表3。

表3 评吸样品编号Tab.3 Number of samples for sensory evaluation

1.3 感官评价方法

感官评价方法按照文献［18］执行，并增加酸味、甜味、苦味3项味觉指标，上述3项味觉评价指标打分范围为0~5分，强度越高分值越高。

由17名具有省级以上评吸资格的感官评价人员组成评价小组，经评吸后确定5种烟叶模块样品的标准分值，然后由评价小组共同对滚筒干燥、气流干燥加工处理的60个样品进行感官评价。

1.4 数据分析方法

评价数据统计方法按照文献［19］执行。

对5种典型烟叶模块60个样品评价数据分别按照回潮方式（真空+松散回潮、松散回潮）、干燥方式（滚筒干燥、气流干燥）配对分组，利用excel进行配对样本t检验分析。

利用excel分别计算5种典型烟叶模块滚筒干燥、气流干燥感官评价数据与对应干燥方式脱水量的相关系数。

2 结果与分析

2.1 干燥工序对典型烟叶模块的影响

2.1.1 干燥工序对云南烟叶模块的影响

干燥工序对云南烟叶模块的影响见图1。由图1可知，干燥工序引起云南烟叶模块清香、花香、果香等香韵以及生青气、木质气等杂气降低；干燥处理强度过大引起枯焦气、苦味增加；滚筒干燥引起坚果香一定程度增加，而气流干燥对坚果香的影响不明显。

图1 干燥工序对云南烟叶模块香韵、杂气及味觉的影响Fig.1 Influences of drying process on aroma note,offensive odor and taste of Yunnan tobacco module

2.1.2 干燥工序对福建烟叶模块的影响

干燥工序对福建烟叶模块的影响见图2。由图2可知，干燥工序引起福建烟叶模块清香、生青气降低，焦香增加；气流干燥引起的上述香韵、杂气变化程度大于滚筒干燥，高强度处理均引起甜味下降。除此之外，气流干燥还引起干草香、甜香有所降低。

图2 干燥工序对福建烟叶模块香韵、杂气及味觉的影响Fig.2 Influences of drying process on aroma note,offensive odor and taste of Fujian tobacco module

2.1.3 干燥工序对贵州烟叶模块的影响

干燥工序对贵州烟叶模块的影响见图3。由图3可知，干燥工序引起贵州烟叶模块果香、生青气明显降低，清香略有损失；干草香、焦香、坚果香、甜味等有所增加；甜香除真空+松散回潮/高强度干燥有所降低外，其他干燥处理变化不明显；直接松散回潮/干燥样品的枯焦气比真空+松散回潮/干燥样品稍重。

图3 干燥工序对贵州烟叶模块香韵、杂气及味觉的影响Fig.3 Influences of drying process on aroma note，offensive odor and taste of Guizhou tobacco module

2.1.4 干燥工序对河南烟叶模块的影响

干燥工序对河南烟叶模块的影响见图4。由图4可知，干燥工序引起河南烟叶模块果香一定程度降低、生青气明显降低，而干草香、坚果香、甜味明显增加；滚筒干燥高强度处理引起甜香下降；气流干燥引起的甜香增加效果优于滚筒干燥。

图4 干燥工序对河南烟叶模块香韵、杂气及味觉的影响Fig.4 Influences of drying process on aroma note,offensive odor and taste of Henan tobacco module

2.1.5 干燥工序对巴西烟叶模块的影响

干燥工序对巴西烟叶模块的影响见图5。由图5可知，干燥工序引起巴西烟叶模块生青气、酸味、苦味明显降低；真空+松散回潮/干燥引起树脂香明显降低，焦香有所增加，但有利于甜香、清香保持。

图5 干燥工序对巴西烟叶模块香韵、杂气及味觉的影响Fig.5 Influences of drying process on aroma note,offensive odor and taste of Brazil tobacco module

2.2 加工工艺对典型烟叶模块影响的共性趋势

2.2.1 回潮方式对典型烟叶模块影响的趋势

松散回潮和真空+松散回潮处理后经干燥样品配对样本t检验的p值见表4。由表4可知，两种回潮方式对甜香、清香、焦香、坚果香、果香的影响存在极显著性差异，而对树脂香、枯焦气的影响存在显著性差异。

表4 松散回潮与真空+松散回潮经干燥样品配对样本t检验的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

对存在极显著性差异、显著性差异的指标，按照配对样本t检验配对方式，计算每组相同干燥方式、相同强度处理的典型烟叶模块真空+松散回潮与松散回潮样品得分差值，结果见图6。由图6可知清香、果香差值多数位于0轴以上；焦香、坚果香、枯焦气差值多数位于0轴以下；树脂香仅巴西烟叶模块具有，两种回潮方式差值均在0轴以下；甜香差值围绕0轴上下分布。因此可以认为相较于直接松散回潮，真空回潮有利于保持清香、果香香韵，可以抑制焦香、坚果香、枯焦气的增加，促进树脂香减弱。

图6 真空+松散回潮与松散回潮显著性差异指标对比Fig.6 Comparison of significant difference indexes between loosening and conditioning vs.loosening and conditioning combined with vacuum preconditioning

2.2.2 干燥方式对典型烟叶模块影响的趋势

滚筒干燥和气流干燥配对样本t检验的p值见表5。由表5可知，两种干燥方式对坚果香、木质气的影响存在显著性差异，而对焦香、木香的影响也存在较明显的差异（p接近0.05）。

表5 滚筒干燥、气流干燥配对样本t检验的p值①Tab.5 p Values of paired-sample t-test for cylinder drying and pneumatic drying

对上述存在较显著差异的指标，按照配对样本t检验配对方式，计算每组相同回潮方式处理的典型烟叶模块气流干燥与滚筒干燥样品得分差值，结果见图7。由图7可以看出焦香、木质气差值多数位于0轴以上；而坚果香、木香差值多数位于0轴以下。因此可以认为相较于滚筒干燥，气流干燥会产生更多的焦香、较少的坚果香和木香，而木质气的祛除效果相对较差。

图7 滚筒干燥与气流干燥差异指标对比Fig.7 Comparison of difference indexes between cylinder drying and pneumatic drying

2.2.3 干燥强度对典型烟叶模块影响的趋势

以脱水量作为干燥加工强度指标，分别对滚筒干燥、气流干燥加工强度与香韵、杂气及味觉指标进行了分析，计算相关系数，结果见表6。

由表6可知，滚筒干燥脱水量与生青气、清香相关系数小于-0.5，呈强负相关关系；与果香、甜香相关系数小于-0.3，呈中等负相关关系；与枯焦气、焦香相关系数大于0.5，呈强正相关关系。表明随着滚筒干燥脱水量增加，生青气、清香、果香、甜香有较明显降低趋势；枯焦气、焦香则有较明显增加趋势。

表6 滚筒干燥、气流干燥脱水量与香韵、杂气及味觉变化相关系数Tab.6 Correlation coefficients of dehydrating levels of cylinder drying and pneumatic drying process with aroma note,offensive odor and taste

气流干燥脱水量与香韵、杂气及味觉指标的相关系数与滚筒干燥基本类似，但与干草香、甜味的相关系数小于-0.3，呈中等程度负相关关系。表明气流干燥脱水量对上述指标的影响大于滚筒干燥脱水量的影响，特别是对甜味的影响两种干燥方式体现出相反的趋势，即脱水量增加气流干燥引起甜味有较明显下降。

3 结论

5种典型烟叶模块经滚筒干燥、气流干燥处理后，香韵、杂气及味觉特征均发生了一定程度改变：①均引起生青气减少，除部分低强度干燥外均引起焦香增加、果香降低；云南、福建烟叶模块清香以及巴西烟叶模块酸味、苦味有所减少；河南、贵州烟叶模块干草香、坚果香有所增加。②松散回潮与真空+松散回潮干燥样品甜香、清香、焦香、坚果香、果香、树脂香、枯焦气有明显差异；滚筒干燥和气流干燥样品坚果香、木质气、焦香、木香有明显差异。③滚筒干燥脱水量与生青气、清香、果香、甜香负相关，与枯焦气、焦香正相关；气流干燥脱水量对风格的影响与滚筒干燥基本类似，并与干草香、甜味负相关。