打叶复烤一润加水方式对片烟水分的影响

龚 霜，任明超，王代蔚，刘知一，陈筑枫，穆安勇，杨 洋

（1.贵州中烟工业有限责任公司技术中心，贵州贵阳 550000；2.贵州烟叶复烤有限责任公司黔西南复烤厂，贵州兴义 562400；3.贵州中烟工业有限责任公司原料供应中心，贵州贵阳 550000）

润叶工序是打叶复烤关键工序之一，其主要目的是对初烤烟叶增温增湿，以增加其韧性和耐加工性，为后续加工提供符合来料标准的烟叶，从而提高打叶质量[1]。研究发现，烟叶温度及含水率与打叶质量存在显著的相关性[2]，适当提高烟叶“润透率”有利于提高打叶质量[3]。在生产过程中，润叶工序包含2 次润叶，即一润和二润。烟叶经过2 次润叶之后的水分、温度会显著影响叶含梗率、大中片率及碎片率，且第1 次润叶对品质形成的作用远大于第2 次润叶[4]。然而，若在润叶工段一味提高加水量，烟叶含水率虽会显著提高，但如果水分不能充分渗透进烟叶，水分又会很快散失，不利于提高打叶质量且大大增加生产能耗。若能降低烟叶在润叶工段的水分散失率，即提高烟叶的保润能力，不仅能提高打叶质量，同时也能降低生产能耗。由于一润对后续打叶质量影响较大，且一润工段中加水又分为进口加水及出口加水，因此探索一润加水方式对提高后续打叶质量尤为重要。

目前，针对一润进、出口加水量比例对烟叶含水率、水分散失率及水分均匀性的影响鲜有研究，以一润进、出口加水量作为处理因素，在总加水量不变的情况下，通过调节一润进、出口加水量比例，来对润叶后烟叶含水率、水分散失率及水分均匀性进行研究，同时探索一润进、出口加水量比例对烟叶内在化学成分和色素的影响，在保证烟叶质量的情况下，找出较佳的一润进、出口加水比例，为后续提高打叶复烤质量提供了参考。

1 材料与方法

1.1 材料、仪器与设备

（1）试验样品。2020 年贵州（黔西南）B2F 等级烟叶，待润叶设备稳定运行后，在一次润叶及二次润叶出口跟踪连续随机取样3 次，每次间隔3 min。在一润及二润出口取样烟叶为对应烟叶，2 次出口取样时间节点相差约12 min，所取样品用于内在化学成分及色素含量的检测。检测样品在40 ℃条件下烘烤2 h，粉碎过筛，经温度22±1 ℃，相对湿度60%±2%平衡48 h 后分成2 份，1 份用于常规化学成分检测，另1 份用于色素含量测定。

（2）仪器。MCT360-T 型近红外烟草水分分析仪，美国Process Sensors 公司产品；Alliance HPLC E2695 型高效液相色谱仪、2998 PDA 型检测器，美国Waters 公司产品；Futura 型8 通道连续流动化学分析仪，法国Alliance 公司产品；旋风式样品磨CT293，丹麦Foss 公司产品；FED115 型烘箱，德国Binder 公司产品。

（3）设备。黔西南打叶复烤线，流量12 000 kg/h。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计

在一次润叶总加水量不变的条件下，设置一润进口及一润出口不同加水量的试验。根据实际生产情况，共设计了有6 个梯度（R1～R6），其中R1 处理为CK，其进口加水占比为0%。R2～R6 处理的进口加水占比设置为20%～60%，每梯度间相差10%，一次润叶总加水量为115 L。二次润叶加水量为103.6 L，均为出口加水且在试验过程中保持不变。一、二润出口时间相隔约12 min，烟叶不进润叶柜。

一润进出口加水量及进口加水占比见表1。

1.2.2 烟叶含水率及水分散失率的测定

在一润及二润出口用近红外水分仪检测烟叶含水率，1 min 一次，连续检测20 次。烟叶水分散失率以一润与二润出口烟叶含水率差值来表征，即计算烟叶水分散失率公式为：

1.2.3 常规化学成分含量测定

检测样品分别采用YC/T 159—2002、YC/T 161—2002、YC/T 162—2011、YC/T 217—2007、YC/T 468—2013 的方法测定烟叶的总糖、还原糖、总植物碱、总氮、氯和钾的含量[5-9]。

1.2.4 色素含量测定

检测样品采用YC/T 382—2010[10]方法测定烟叶色素含量。

1.3 统计分析与数据处理

采用Excel 2018 和SPSS 21.0 进行数据处理，对试验结果进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同加水方式对烟叶含水率及水分散失率的影响

不同处理的一润和二润出口烟叶含水率及水分散失率见表2，不同处理的一润和二润出口烟叶含水率及水分散失率见图1。

由表2、图1 可知，在总加水量不变的情况下，随一润进口加水占比上升，二润出口烟叶含水率显著提高，水分散失率显著降低，而一润出口烟叶含水率无显著变化；在一润出口处，R3 处理的烟叶含水率显著高于R1、R2、R5 及R6 处理的烟叶含水率，与R4 处理的烟叶含水率无显著变化；在二润出口处，R6 处理的烟叶含水率显著高于其他处理，R6处理的烟叶含水率较R4、R5 处理分别提高了0.7%和0.5%，较R3 处理提高了1.6%，较R1、R2 处理提高了2.7%；R4、R5 处理之间无显著差异，但较R3 处理显著提高了约1%，较R1 和R2 处理显著提高了约2%；R1、R2 处理显著低于R3 处理且2 个处理间无显著差异。

图1 不同处理的一润和二润出口烟叶含水率及水分散失率

表2 不同处理的一润和二润出口烟叶含水率及水分散失率/%

同时，在线性回归分析中，一润进口加水占比虽与一润出口烟叶含水率无显著相关性，但与二润出口烟叶含水率呈显著正相关（R2=0.889，F=32.08，p=0.005*）。

从水分散失率来看，R6 处理的水分散失率最低且显著低于R1、R2、R3 和R4 处理，但与R5 处理无显著差异。R5 处理与R4 处理无显著差异，但显著高于R1、R2 和R3 处理。R1、R2、R3 处理之间无显著差异。在线性回归分析中，一润进口加水占比与水分散失率差值呈显著负相关（R2=0.831，F=19.62，p=0.011*）。由此可见，总加水量不变的情况下，二润出口烟叶含水率随一润进口加水占比增加显著上升，而水分散失率随一润进口加水占比增加显著下降。

2.2 一润进口加水占比对烟叶水分均匀性的影响

不同处理的烟叶含水率标准偏差见表3。

表3 不同处理的烟叶含水率标准偏差/%

由表3 和图2 可知，当总加水量不变时，随一润进口加水占比上升，一、二润出口烟叶含水率RSD 均有不同程度的减小，其中R1 处理的一、二润出口烟叶含水率RSD 最大，而R6 处理的一、二润出口烟叶含水率RSD 最小，且较R1 处理分别减小了35.88%和34.09%。在线性回归分析中，一润进口加水占比与一润出口烟叶含水率RSD 呈显著负相关（R2=0.864，F=25.36，p=0.007*），同时与二润出口烟叶含水率RSD 呈显著负相关（R2=0.896，F=34.59，p=0.004*），即当一、二润出口烟叶含水率RSD 随一润进口加水占比上升而减小。由此可见，在总加水量不变的情况下，一润进口加水占比越高，越有利于烟叶水分控制，烟叶水分均匀性越高。

2.3 一润进口加水占比对烟叶常规化学成分及色素含量的影响

不同处理的烟叶常规化学成分和色素含量见表4。

表4 不同处理的烟叶常规化学成分和色素含量

通过方差分析可得，一润进口加水占比对烟叶化学成分及色素含量基本无显著差异。从总糖及还原糖上来看，R1 处理烟叶总糖含量显著高于R2、R4 处理，且R1 处理还原糖含量显著高于R4 处理，但其余无显著差异。R1、R2 处理烟叶总植物碱显著低于R3 处理，R4 处理烟叶叶黄素含量显著高于R6处理，但其余处理均无显著差异。此外，各处理烟叶之间的总氮、氯、钾及β -胡萝卜素含量无显著差异。由此可见，一润进口加水占比对烟叶化学成分及色素含量的并无显著影响。

3 结论

当一润进口加水量占比增加时，水分在烟叶上停留时间增加，且由于温度升高，叶片表面气孔打开，水分能够更好地渗透进叶片。相反，若是一润出口加水量占比大，水分在烟叶表面停留时间下降，虽一润出口水分可能会增加，但由于水分来不及被烟叶吸收，因此部分水分会很快散失。因此，在一润工段总加水量不变的情况下，进口加水占比越高，烟叶水分散失率越小，烟叶润透率越高。这就可以解释试验数据分析的结果。在一润工段总加水量不变的情况下，随着进口加水占比的增加，烟叶在二润出口含水率由16.62%升高到了17.07%，且二者之间呈显著正相关，相关系数为0.943。同时，烟叶散失率由0.7%减小到了0.17%，与进口加水占比呈显著负相关，相关系数为0.911。除此之外，因为水分停留在烟叶表面时间长，烟叶有更加充足的时间在一润滚筒内与水分接触，均匀性也更高，水分控制更稳定。在试验中，一、二润出口含水率RSD 随一润进口加水占比增加，分别减小了35.88%和34.09%，且两者均匀一润进口加水占比呈显著负相关，相关系数分别为0.929 和0.947。

有前人研究发现，不同的润叶方式会对烟叶内多酚、色素等产生影响，但对常规化学成分影响较小[11]。但在试验中，在一润工段总加水量不变的情况下，进、出口加水比例调整不会对烟叶内在化学成分、色素含量产生显著影响。

综上所述，在试验范围内，一润进入口加水比例采用6∶4 为最佳，烟叶在二润出口的含水率最高，水分散失率，水分均匀性最好，同时未对烟叶内在化学成分、色素含量产生影响，这样能为后续打叶工段提供更优质的烟叶，以提高打叶质量。