白肋烟加料与烘焙技术

制丝工艺技术水平分析及提高质量的技术集成研究推广白肋烟加料与烘焙技术

中国烟草总公司郑州烟草研究院

堵劲松

1.国产白肋烟与国外白肋烟的感官质量比较

2．国产白肋烟与国外白肋烟的理化特性分析与比较

3．白肋烟处理的作用和方法

4．白肋烟处理的工艺控制

5．白肋烟加工工艺技术

6．白肋烟加料技术

7．结论

8．生产验证

9.混合型卷烟生产白肋烟加工过程中需要注意的问题

10.新型白肋烟加工设备及工艺

白肋烟的感官质量：香气特性·风格特征·饱满程度烟气特性·细腻程度·劲头·强度·凝聚性口感特性·杂气·刺激性·枯燥感·回味·舒适程度

表1国产白肋烟与巴西白肋烟感官质量评吸结果表2国产白肋烟与巴西白肋烟感官质量特点比较

2.1烟叶外观质量·国外白肋烟叶片组织疏松、纹理开放。·国产白肋烟叶片组织偏紧密。

2.2烟叶吸湿性图1国产白肋烟与国外白肋烟吸湿性比较白肋烟的吸湿性影响叶片对料液的吸收。2.3烟叶化学成分表3国产白肋烟与巴西白肋烟化学成分比较图2国产白肋烟与巴西白肋烟总氮的比较图3国产白肋烟与巴西白肋烟总植物碱的比较图4国产白肋烟与巴西白肋烟氮碱比比较氮碱比偏低

国产白肋烟感官质量表现出特征香气缺乏，烟气欠饱满，成团性差的特点。图5国产白肋烟与巴西白肋烟总挥发碱的比较

总挥发碱偏高

国产白肋烟吃味粗糙，刺激性偏大。图6国产白肋烟与巴西白肋烟有机酸的比较图7国产白肋烟与巴西白肋烟烟叶酸碱性比较图8国产白肋烟与巴西白肋烟

酸性和中性氨基酸的比较国产白肋烟与巴西白肋烟化学成分主要差异：

烟碱偏高氮/碱偏低总挥发碱偏高有机酸偏高(非挥发性有机酸偏高)

pH值偏低

白肋烟化学成分分析：

·总糖·总氮·烟碱

·总挥发碱·有机酸·挥发性有机酸

·游离氨基酸·烟叶pH值

白肋烟一般采用加热烘焙的处理方法，加料后的白肋烟在一定的温、湿度条件下，通过对流换热，气流中的热焓传递给烟叶，使烟叶中的氨基物与复原性羰基物发生棕色化反响、糖类发生焦糖化反响产生香味化合物，去除白肋烟叶中的刺激性和杂气成分，使白肋烟固有的烟香得到显露，改善吸味和烟叶色泽。

图9

工艺流程

白肋烟处理的特点：·重加里料·高温烘焙·棕化反响棕色化反响的影响因素：

·原料

·温度

·时间

·水分

·酸碱性图10烟叶中的水分构成图11烟叶枯燥曲线白肋烟处理过程中最重要的是等速枯燥阶段，等速枯燥阶段的烟叶温度是非常重要的。图12白肋烟处理的工艺控制

现行白肋烟处理工艺控制：·烘焙温度·烘焙时间·枯燥、回潮后含水率加工工艺白肋烟在不同温湿度条件下枯燥速度试验加工工艺条件组合试验枯燥速度试验

(工艺处理条件)枯燥区气流温度：110℃气流湿球温度：35℃45℃枯燥区气流温度：130℃气流湿球温度：40℃50℃枯燥区气流温度：150℃气流湿球温度：45℃55℃烘焙前烟叶水分：35%左右样品均不加料。

不同气流温、湿度条件下物料温度的变化情况图13气流温度110℃时不同湿度条件下

物料温度的变化曲线图14气流温度130℃时物料温度在

不同湿度条件下的变化曲线

图15气流温度150℃时不同湿度条件下

物料温度的变化曲线物料温度的变化规律：·高湿条件下的物料温度在初始阶段的上升速度明显高于低湿。·高湿条件下的物料温度在整个枯燥过程中明显高于低湿条件下的物料温度。·物料温度的变化规律说明，气流湿度是影响物料温度的一个重要因素。

工艺条件组合试验试验目的：根据不同工艺条件处理后白肋烟感官质量的变化规律和白肋烟处理前后化学成分变化规律，确定适合不同国产白肋烟的加工工艺条件。工艺处理条件枯燥区气流温度:100℃气流湿球温度：40℃50℃60℃枯燥区气流温度:120℃气流湿球温度：40℃50℃60℃枯燥区气流温度:140℃气流湿球温度：45℃55℃65℃枯燥区气流温度:160℃气流湿球温度：50℃60℃70℃A料:pH=5.90,B料：pH=2.76。加料量5%。加料水分为35%左右。

不同工艺条件处理后白肋烟感官质量的变化规律

气流温度100℃

湿球温度40℃→50℃→60℃

·香气饱满程度提高

·烟气细腻程度提高

·烟气凝聚性增强

·回味得到改善

气流温度120℃

湿球温度由40℃→50℃→60℃·香气饱满程度提高·烟气细腻程度提高·回味得到改善

气流温度160℃

·湖北建始中二和重庆奉节中二香气风格发生变化，表现出类似烤烟的香气特点白肋烟特征香气减弱，吸味下降。

·湖北建始上一和重庆奉节上三湿球温度为50℃时处理效果最好,但也表现出类似的质量变化特点。不同工艺处理条件下感官质量的变化规律说明:

·白肋烟烘焙处理应保证一定的湿度条件。以上评吸结果中，气流温度分别为100℃、120℃和140℃时，处理效果较好的样品只有一组湿球温度为45℃，其余均在50℃以上。

·枯燥气流温度较低时(100℃)，在试验范围内，湿度越高，处理效果越好。在气流温度较低时，烟叶的升温速度较慢，环境湿度的提高缩短了物料升温的时间，提高了烟叶自身和料液之间发生棕色化反响需要的温度条件，因而处理效果较好。·随着气流温度的升高，处理效果较好的样品其湿球温度有所下降。在枯燥温度较高时，提高环境湿度会使物料温度过高，造成香味物质损失，使白肋烟风格特征减弱，影响处理效果。白肋烟处理前后化学成分的变化图16湖北中二:不同温湿度条件处理后总糖的变化

图17湖北中二:不同温湿度条件处理后

总挥发碱的变化图18烘焙处理前后总氮和有机酸的变化

白肋烟处理前后化学成分变化规律:·相同湿度条件下，总糖随枯燥气流温度的升高呈下降趋势。·相同湿度条件下，总挥发碱随枯燥气流温度的升高呈下降趋势。·总氮有不同程度下降,并且总氮含量较高的白肋烟下降幅度也较大。

·白肋烟挥发碱含量高，吃味粗糙，抽吸过程中的刺激性主要来自于烟叶中呈碱性的化学成分，一是含氮化合物高温分解的产物，二是总挥发碱中的氨和胺类物质。白肋烟样品经加料烘焙处理后总氮和总挥发碱的下降是刺激性明显减小，杂气减轻，吃味得到改善的主要原因。

料液酸碱性试验糖料试验氮化合物加料试验糖、氮化合物组合加料试验天然与合成香原料加料试验保润剂试验方法：

试验中选用苹果酸溶液将的料液调至pH=2.76，通过对不同工艺条件处理后样品进行比照评吸，考察料液酸碱性对处理效果的影响。

评吸结果说明：

pHpH值为2.76料液处理后的样品。·pH值为5.90料液：香气风格特征、细腻程度和饱满程度较好。·pH值为2.76料液：刺激性较大，枯燥感较重。

料液酸碱性对白肋烟处理质量有重要影响图19湖北建始中二:不同酸碱性料液处理后

样品氮碱比比较表11国产白肋烟非挥发性有机酸含量(mg/g)表12国外白肋烟非挥发性有机酸含量(mg/g)图20国产与国外白肋烟非挥发性有机酸比较挥发性酸对烟草的香气有好的作用，非挥发性有机酸对于烟草的香气没有明显作用，但是非挥发性有机酸可以调节烟叶的酸碱性，使吸味醇和，并增强烟气浓度。一般认为，对于含糖量较低而含氮量较高的烟叶，由于其碱性较强，在加工时需要参加有机酸以改善烟叶的吸味品质。根据测试结果，对于国产白肋烟，由于本身其非挥发性有机酸含量偏高，并且与国外白肋烟相比，烟叶酸性更强，因此参加非挥发性有机酸反而会影响烟叶的酸碱平衡。复原糖、氮化合物加料试验复原糖

·影响烟草吃味

·参与棕色化反响

·降低烟气碱性

·自身焦糖化反响

试验方法：

选用四种复原糖(果葡糖浆S1、葡萄糖S2、蜂蜜S3、60％转化糖S4)，分别以3%-9%的用量参加四种国产白肋烟中，烘焙处理后，根据评吸结果确定适宜的糖类物质和加料中的适宜用量。表13加糖试验评吸结果表14加糖试验评吸结果

糖料试验结果：

·果葡糖浆适宜用量7%-8%

·蜂蜜适宜用量7%·60％转化糖适宜用量6%-8%

·总体以添加葡萄糖效果较好，适宜用量4.5%-5.5%

试验方法：

选用三种不同的氮化合物〔氨水N1、谷氨酸N2、尿素N3〕以20ppm-100ppm用量分别参加白肋烟中，经烘焙处理后，根据评吸结果确定适宜的氮化合物和加料中的适宜用量。表15加氮化合物评吸结果

表16加氮化合物评吸结果

试验结果：·氨水、谷氨酸对四种国产白肋烟均有一定的适用性。·尿素对湖北白肋烟有一定的适用性。·总体以氨水添加效果较好，适宜用量60ppm-80ppm。表17糖S2、氮化合物N1交叉试验评吸结果

糖、氮组合加料试验结果·添加适宜比例的糖、氮化合物处理后，可有效降低国产白肋烟的刺激性，提高烟气细腻程度，使口腔枯燥感减弱。·糖、氮化合物之间有一定的配比关系，适宜的添加比例为葡萄糖5.0%-5.5%，氨水75ppm-80ppm。天然与合成香原料加料试验试验方法：

以复原糖葡萄糖3%、氮化合物氨水75ppm为根底料,选用沸点相对较高的天然与合成单体香原料进行加料试验,通过对处理后样品进行感官评吸,筛选出适合白肋烟加料的香原料品种。表18天然香原料加料处理效果表19合成单体香原料加料处理效果表20合成单体香原料加料处理效果

香原料加料试验结果：·由于白肋烟与烤烟的质量特点和加工工艺不同，加料效果有一定的差异性，一些在烤烟加料中经常使用、效果较明显的香原料对白肋烟并无明显效果。·由于国产白肋烟特征香气缺乏，通过加料以弥补特征香气的缺乏，是白肋烟加料的一个重点。保润剂

丙二醇能提高烟气饱满和细腻程度，

整体效果好于甘油。白肋烟烘焙质量不仅与枯燥区气流温度有关，而且与气流湿度密切相关。·温度·湿度·枯燥温度过低不利于去除杂气和刺激性，充分显露白肋烟特征香气，枯燥温度过高会使白肋烟特征香气减弱，风格特征和吸味下降。根据试验结果，枯燥区气流温度最高不宜超过150℃。·在枯燥温度适宜的条件下，适当增加环境湿度，可以提高处理后白肋烟的香气饱满、细腻程度和凝聚性，减少刺激性和杂气。枯燥气流湿球温度不应低于50℃。

应针对不同质量特点白肋烟采用不同的加工工艺条件。

·感官质量

·化学成分对于总氮和总挥发碱含量较高，香气较差、枯燥感强、刺激性和杂气较大的白肋烟应采用较高的枯燥气流温度，在枯燥气流温度较高时宜采用相对较低的环境湿度条件；对于总氮和总挥发碱适中，香气较好、枯燥感不明显，刺激性和杂气较小的白肋烟，应采用较低的枯燥气流温度，在枯燥温度较低时宜采用较高的环境湿度条件。添加适宜比例的糖、氮化合物作为根底料可有效降低白肋烟的刺激性，提高烟气细腻程度，减弱枯燥感。

料液酸碱性对白肋烟处理质量有重要影响，国产白肋烟有机酸与非挥发性有机酸含量偏高，烟叶偏酸性，所以不宜使用有机酸作为料液的组分。

白肋烟加料中的保润剂以丙二醇效果较好。

白肋烟烘焙机

·隧道分层式

·隧道分段式

物料运行方式热风循环流动方式热风温度探测和控制方式排潮方式工艺处理路线

隧道分层式白肋烟烘焙机隧道分段式白肋烟烘焙机表23隧道分层式白肋烟烘焙机工艺参数设置表24不同烘焙温度对白肋烟处理质量的影响

表25不同排潮开度(烘焙机内环境湿度)

对白肋烟处理质量的影响表26隧道分段式白肋烟烘焙机工艺参数设置评吸结果说明：

·白肋烟加工工艺参数对混合型卷烟的产品质量有重要影响。

·通过合理的调整白肋烟加工工艺参数可以使混合型卷烟产品质量有明显提高。验证结果：·两种烘焙机试验都说明，采用不同的枯燥段气流温度和环境湿度，处理后白肋烟质量有明显差异。·两种不同结构的白肋烟烘焙机，枯燥段气流温、湿度对白肋烟处理质量的影响程度不同。·隧道分段式白肋烟烘焙机的结构、设计较合理，更为符合白肋烟加工的工艺技术要求。

使配方中各等级白肋烟混配均匀。影响加料