复烤温度对烤烟烟叶风格特征指标及感官质量的影响

朱 波,岳先领,张金林,姜焕元,徐 波,王 兵,张玉海*

(1.中国烟草总公司郑州烟草研究院,河南郑州 450001;2.山东中烟工业有限责任公司, 山东济南 250000;3.黑龙江烟草工业有限责任公司,黑龙江哈尔滨 150001;4.福建中烟工业有限责任公司,福建厦门 361021)

复烤过程是烟叶原料初加工重要环节之一,其主要目的是将烟叶含水率调整至适宜范围,防止霉变,同时排除杂气,净化香气,经过复烤后烟叶理化特性进一步优化,烟叶品质提高,利于烟叶的自然醇化[1-2]。复烤过程烟叶内在物质会发生一系列复杂的生化反应[3-5],其高温高湿环境会导致烟叶中挥发性物质逸出。瞿永生等[6]对河南、云南和贵州烟叶在复烤过程中逸出物进行捕集和分析,发现温度升高20 ℃,河南中部烟叶逸出物含量提高近500%,贵州中部叶提高223%、上部叶提高85%。不同复烤温度对不同生态区烟叶内在质量影响不同[7-12]。2017年中国烟草总公司发布了全国烤烟烟叶香型风格区划[13],构建了全国八大生态区烤烟烟叶风格特征,由于不同生态区环境的差异,八大生态区烟叶原料在风格特性上差异明显[14-15]。近年来,卷烟精细化加工要求不断提高,而现打叶复烤加工参数设定较为粗放,容易出现特色优质烟叶风格特征弱化、烟香损失及能耗较高等问题。

为了更好地掌握打叶复烤加工过程复烤温度对烟叶风格特征及感官质量的影响,笔者研究了复烤单区最高温度对八大香型典型产地烤烟烟叶香韵特征指标、感官质量指标、杂气指标的影响,明确香韵特征指标彰显、感官质量指标提升、杂气指标弱化的复烤温度区间,为卷烟工业企业根据品牌需求进行配方模块设计、模块化配方打叶复烤提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料和设备

1.1.1材料。根据《中国烤烟香型风格区划》,选取八大香型典型产区的中部烟叶和上部烟叶为试验材料,样品共计16个,原料不少于30 t。具体试验样品来源和打叶复烤生产线见表1。

表1 样品来源及打叶复烤生产线

1.1.2设备。QS-2A型实验切丝机,郑州嘉德机电科技有限公司;PROTOS70卷接设备,德国Hauni公司。

1.2 方法

1.2.1复烤工序加工条件的设定。按照现行12 t/h打叶复烤生产线,复烤物料流量为9 600 kg,计算出烤机负荷。不同打叶复烤生产企业按照本厂烤机网带宽度、网带速度对其物料流量进行换算,并按照换算后的物料流量进行设定。该研究C3F、B2F复烤温度按照表2进行设定。每个复烤温度试验加工时长应不少于30 min,每个温度试验样品在参数设定15 min后于烤机进口和出口分别进行取样,取样量为25 kg。

表2 复烤温度工艺参数设定

1.2.2评吸样品的制备。将不同地区不同温度复烤处理样品和各复烤前对照样采用人工加水的方法将含水率调节至(18.0±1.0)%后,切成宽度为(0.9±0.1)mm的烟丝,通过自然条件将所有烟丝样品含水率调节至(12.5±0.5)%后,用相同的材料卷制成评吸样品。

1.2.3风格特征评价方法。由郑州烟草研究院和各中烟技术中心10名评吸专家按照《烤烟烟叶质量风格特色感官评价方法》[16]对复烤前后烟叶风格特征进行评价。其中,香韵指标包括清甜香、醇甜香、焦甜香、焦香;香气特性指标包括香气质、香气量、透发性、厚实感;烟气指标包括浓度、劲头、细腻程度、圆润感;口感特性包括刺激性、干燥感、余味;杂气指标包括青杂气、生青气、枯焦气、木质气。

2 结果与分析

2.1 复烤过程香韵指标变化规律复烤过程不同复烤温度对香韵指标的影响见图1。

注:a.清甜香;b.醇甜香;c.焦甜香;d.焦香。Note: a.Fresh-sweetness aroma;b.Alcohol sweetness scent;c.Burnt-sweetness aroma;d.Burnt aroma.图1 不同复烤温度对香韵指标的影响Fig.1 Effects of different re-drying temperature on aroma index

与复烤前对照样相比:①有清甜香香韵样品共6个,分别为红河C3F和B2F、遵义C3F和B2F、三明C3F和B2F,清甜香彰显的样品比例随复烤温度提高呈先增加后降低的趋势,在较低复烤温度下清甜香彰显的烟叶比例最大,为66.67%。②所有样品均有醇甜香香韵,在较低、中等、较高3个复烤温度下,醇甜香彰显的样品比例为62.50%;在较低温度下,醇甜香弱化的样品比例为6.25%。③有焦甜香香韵的样品共9个,分别为洛阳C3F、三门峡B2F、浏阳C3F和B2F、潍坊C3F和B2F、牡丹江C3F和B2F、遵义B2F;在中等和较高温度下,焦甜香彰显的样品比例达到最大,为66.67%。④所有样品均有焦香香韵,在高复烤温度下焦香弱化的样品比例最小且彰显的样品比例最大,弱化与彰显的样品比例分别为12.50%、62.50%。综合分析,清甜香在较低复烤温度下彰显充分,醇甜香在较低至较高复烤温度范围内彰显充分,焦甜香在中等至较高复烤温度范围内彰显充分,焦香在较高以上复烤温度范围彰显充分。

2.2 复烤过程香气特性指标变化规律复烤过程不同复烤温度对16个试验样品香气特性指标的影响见图2。

注:a.香气质;b.香气量;c.透发性;d.厚实感。Note: a.Aroma quality;b.Aroma quantity;c.Permeability;d.Thick and solid. 图2 不同复烤温度对香气特性指标的影响Fig.2 Effects of different reroasting temperatures on aroma characteristics

与烤前样相比:①在复烤加工温度范围内,随着复烤温度提高,香气质改善的样品比例呈先增加后降低的趋势,其中在中等复烤温度下改善的样品比例为93.75%,在低和高复烤温度下变差的样品比例均为62.50%。②香气量随复烤温度的提高,改善的样品比例呈先增大后降低的趋势,在较低复烤温度下改善的样品比例为62.50%,在较低和中等复烤温度下变差的样品比例均为37.50%。③透发性在低复烤温度下变差的样品比例为62.50%,在较低复烤温度下改善的样品比例为50.00%。④随着复烤温度的提高,厚实感改善的样品比例呈先增加后降低的趋势,变差的样品比例呈先降低后增加的趋势,其中在中等复烤温度下改善的样品比例最大,为43.75%。总体来看,较低至中等复烤温度有利于提升烟叶的香气质量,其中在中等复烤温度下,烟叶香气质的改善最为明显,香气厚实感的提升较强。

2.3 复烤过程烟气特性指标变化规律复烤过程不同复烤温度对16个试验样品烟气特性指标的影响见图3。

注:a.浓度;b.劲头;c.细腻程度;d.圆润感。Note: a.Concentration;b.Strength;c.Delicacy degree;d.Roundness.图3 不同复烤温度对烟气特性指标的影响Fig.3 Effects of different reroasting temperatures on smoke characteristic

与烤前样相比:①烟气浓度增大的样品比例随复烤温度提高呈先增大后降低的趋势。其中,高复烤温度烟气浓度增大的样品比例为6.25%;在低和较高复烤温度下,烟气浓度减小的样品比例均为68.75%。②在较低和高复烤温度下,劲头减小的样品比例为62.50%。③在复烤温度设定范围内均有大于50%的样品细腻程度得到改善,其中在中等复烤温度下改善的样品比例和变差的样品比例分别为75.00%和6.25%。④圆润感改善的样品比例随复烤温度提高呈先增加后降低的趋势,其中在中等复烤温度下改善的样品比例最大,为56.25%。总体来看,复烤加工后烟叶样品的烟气浓度和劲头均有一定程度的减小,在较低至中等复烤温度范围内烟气较为细腻,在中等复烤温度下烟气较为圆润。

2.4 复烤过程口感特性指标变化规律复烤过程不同复烤温度对16个试验样品口感特性指标的影响见图4。

注:a.刺激性;b.干燥感;c.余味。Note: a.Irritant;b.Dry sensation;c.Aftertaste.图4 不同复烤温度对口感特性指标的影响Fig.4 Effects of different reroasting temperatures on taste characteristics

与烤前样相比:①刺激性在较低和中等复烤温度下改善的样品比例均为62.50%,其中在中等复烤温度下刺激性变差的样品比例最小,为25.00%。②干燥感在较低和中等复烤温度下改善的样品比例均为75.00%,其中在中等复烤温度下干燥感变差的样品比例最小,为6.25%。③余味在较低和中等复烤温度下改善的样品比例均为62.50%,变差的样品比例均为25.00%。总体来看,较低和中等复烤温度有利于降低刺激性和干燥感,改善余味,尤其在中等复烤温度下口感特性改善较为明显。

2.5 复烤过程杂气指标变化规律复烤过程不同复烤温度对杂气指标的影响见图5。

注:a.青杂气;b.生青气;c.枯焦气;d.木质气。Note: a.Green odour;b.Raw green odour;c.Scorched odour;d.Ligneous odour.图5 不同复烤温度对杂气指标的影响Fig.5 Effects of different reroasting temperatures on offsensive taste

与烤前样相比:①所有样品均有青杂气,且随复烤加工温度的提高,青杂气减少的样品比例逐渐增加,在中等以上复烤温度下青杂气减少的样品比例均为81.25%。②除三门峡B2F外,其余各样品均有生青气,在较高复烤温度下生青气减小的样品比例最大,为73.33%。③所有样品均有枯焦气,在较低和中等复烤温度下枯焦气减小的样品比例最大,均为50.00%。④所有样品均有木质气,在中等复烤温度下木质气减小的样品比例最大,为31.25%。综合分析,青杂气在中等以上复烤温度下较弱,生青气在较高以上复烤温度下较弱,枯焦气在中等复烤温度下较弱,木质气在中等复烤温度下较弱。

3 结论与讨论

(1)在70 ℃复烤温度下,烤烟烟叶清甜香彰显充分,在75～80 ℃复烤温度范围内焦甜香彰显充分,在80 ℃以上复烤温度下焦香彰显充分,醇甜香宜在70～80 ℃复烤温度范围内加工。根据原料风格特点,可设置风格特征彰显配方模块,该类配方模块功能定位为用于特定牌号(规格)卷烟或新产品开发,所选用烟叶原料的特征香韵应明显。清甜香彰显模块复烤单区最高温度≤70 ℃,醇甜香彰显模块复烤单区最高温度≤75 ℃,焦甜香彰显模块复烤单区最高温度≤80 ℃。

(2)复烤后烟叶的烟气浓度和劲头总体呈现出不同程度的减小;在70～75 ℃复烤温度范围内烟叶的香气特性、烟气特性、口感特性均有较为明显的提升;尤其在75 ℃复烤温度下烟叶的香气质、刺激性、干燥感、余味等感官质量指标提升明显;在75 ℃复烤温度下烟气较为圆润。在75 ℃复烤温度下烟叶的枯焦气、木质气较弱,在75～85 ℃复烤温度范围内烟叶的青杂气、生青气较弱,在80 ℃以上复烤温度下烟叶的枯焦气易凸显。根据原料感官质量特点,可设置感官质量支撑配方模块和卷烟物理填充配方模块。感官质量支撑配方模块功能定位为用于支撑不同牌号(规格)卷烟感官质量,所选用烟叶原料的特征香韵较弱、感官质量较好,该类配方模块复烤单区最高温度应在70～80 ℃范围内;卷烟物理填充配方模块功能定位为用于低档卷烟的主体配方原料或中高档卷烟的物理填充原料,所选用烟叶原料感官质量一般或较差,该类配方模块复烤单区最高温度应在75～85 ℃范围内。

(3)通过对不同复烤温度对烟叶风格特征指标及感官质量影响趋势的分析,找出了不同香韵特征彰显的复烤温度范围,明确了不同烟叶原料感官质量提升的适宜复烤温度。该研究结果在一定程度上可为卷烟工业企业在配方模块设计、模块化配方打叶复烤提供依据。