烟叶干燥及其机理

烟叶干燥及其机理第1页，共19页，2023年，2月20日，星期日干燥定义干燥：

即将水分从物料中排出去，使其含水量降到有利于贮藏或再加工的程度。烟叶的干燥：

是在人为提供的条件下，使烟叶的脱水过程和叶内生理生化变化统一，确保烟叶内部变化和外观变化，均朝着人们期望的方向发展第2页，共19页，2023年，2月20日，星期日烟叶属于多种复杂大分子有机物组成的多微孔毛细管胶体物质，其含水量约80%--90%，根据水分结合形式和理化性质，可分为结合水和自由水。当然两种水分的划分是相对的，并没有严格的界限，例如：干燥后烟叶的回潮过程，靠微毛细管的引力表面吸附周围环境的水分，溶解一些化学物质，使之成为胶体系统的一部分。第3页，共19页，2023年，2月20日，星期日食品厢式和隧道式干燥微波干燥喷雾干燥真空干燥冷冻干燥渗透干燥下面介绍几种常见的干燥方法：第4页，共19页，2023年，2月20日，星期日烟叶的干燥机理

在烟叶的干燥过程中空气作为工作介质，空气和烟叶以及叶组织内部发生热湿交换，包括两个基本过程：对烟叶加热使水分汽化的传热过程汽化后的蒸汽由于其蒸汽分压较大而扩散进入加热介质（热空气）中的传质过程。

热交换是热量由空气传递给烟叶，湿交换是水分由烟叶传递给空气。交换能力与烟叶与空气的温度，渗透压，含湿量和水蒸气分压力差有关。第5页，共19页，2023年，2月20日，星期日在加热对流干燥过程中，物料（烟叶）表面水分要先蒸发，含水量降低，造成内部和表层之间水分含量的差异，而使内部的水分向表层补充。同时，由于物料（烟叶）表面先受热，物料（烟叶）表面温度比内部温度高，热量由表及里转移，随着热量的传递，又会引起物料（烟叶）中的水分从含水量比较多的内部向表层转移，这一现象叫湿热传导。热传导的存在不利于水分的由内向外转移。第6页，共19页，2023年，2月20日，星期日

在烘烤初期，叶组织细胞保持着水分转移的活性，而叶片的渗透压往往高于叶脉。因此，水分由叶脉向叶片转移。也就是说，在这一时期，尽管叶片水分会有较多散失，而叶脉中的部分水分首先转移到叶片中，再经由叶表蒸发散失。当烟叶失水干燥到一定程度，水分输导组织机能减退，水分转移逐步停止，此后，叶片与叶脉将分别按各自脱水过程进行脱水干燥。烟叶热空气第7页，共19页，2023年，2月20日，星期日

烟叶的干燥大致分为以下四个阶段：1）预热阶段。气流传递的热量主要用于烟叶的升温,这一阶段一般时间很短,烟叶的含水率变化也很小,在实际的干燥过程中常可忽略2）恒速干燥阶段

这一阶段主要以表面蒸发形式获得干燥，烟叶的内蒸发效果可忽略，直至表面达到临界水分。其传质和传热方程如下表示：

第8页，共19页，2023年，2月20日，星期日3)降速干燥阶段。气流传递给烟叶的热量一部分用来蒸发烟叶中的水分,另一部分则用于烟叶的升温。在这个阶段,烟叶的干燥速率变慢,烟叶温度逐渐上升。从等速干燥阶段至降速干燥阶段的转折点称为“拐点”,一般“拐点”处的烟叶干基含水率约为8%～9%。4)滞速干燥阶段。烟叶再继续干燥,水分从烟叶中释放出来的难度更大,这时烟叶的干燥速率更加缓慢并趋于停滞,而烟叶的温度迅速上升趋向于热风的干球温度。第9页，共19页，2023年，2月20日，星期日第10页，共19页，2023年，2月20日，星期日三段式烘烤工艺三段式烘烤工艺分为变黄阶段、定色阶段、干筋阶段，其工艺曲线如下底台烟叶基本变黄成全黄全炉叶片干燥全炉烟筋干燥第11页，共19页，2023年，2月20日，星期日烟叶在干燥过程中有两个外观变化

烟叶在干燥过程中状态变化：

烟叶水分100%-→90%-→80%-→70%——→60%——-→30%--→0鲜烟叶凋随进停此叶主烘萎着一止时肉脉烤变步了会变开结黄凋变开化始束萎黄始停干的急止燥烟剧叶变褐第12页，共19页，2023年，2月20日，星期日烟叶干燥颜色变化叶组织生活状态叶组织接近死亡细胞死后的腐败作用酶水+温度酶水+温度黄绿色绿黄色黄色棕色或褐色深褐色或暗色第13页，共19页，2023年，2月20日，星期日

（1）变黄阶段：变黄阶段的技术要领是稳住温度，调整湿度，控制烧火，延长时间，确保烟叶变黄变软。即在保持干球温度36～45℃条件下，主要靠调节湿球温度（通过干湿差调节炕内湿度）掌握烟叶的失水程度，靠控制时间长短掌握烟叶的变黄程度。注意升温不易过快或过慢，要低温低湿。若失水过慢

：干物质消耗过多，影响品质烤硬黄

烟若失水过快

：烤青叶，香吃味平淡，有强烈苦

涩味和青杂气。第14页，共19页，2023年，2月20日，星期日（2）定色阶段：定色阶段的技术要领是加大火力，加强排湿，稳住湿球温度，升高干球温度。在保持湿球温度适宜且稳定的前提下，靠干球温度的升高降低炕内湿度。要稳定加大火力，加强烟叶脱水和排除。定色稳温阶段是决定烟叶内在质量和外观质量的关键时期。因为致香物质主要在此阶段形成，烟叶能否顺利定色和安全转入干筋也全靠在此阶段打好基础，因此，要求要稳若失水过慢

：温度过高过湿造成腐败，变褐变黑若失水过快

：叶绿素蛋白质等有机物分解不完全，易烤青筋，有辛辣味，刺激性强，烟气粗糙第15页，共19页，2023年，2月20日，星期日（3）干筋阶段：干筋阶段的技术要领是控制干球，限制湿球，减少通风，适时住火。在保持干球温度不过高、湿球温度不过低的工艺条件下，主要靠时间长短使烟叶实现干筋。干筋升温阶段，干球温度以每小时1℃的升温速度自55℃升达68℃，湿球温度很快自40℃左右上升到42～43℃，并保持稳定。进入干筋稳温阶段，要保持干球温度68℃，湿球温度42～43℃，给以充足而不过量的时间，确保全炕所有烟叶主筋全干，结束炕内调制。若水过多：应采取增温通风，而过高温度使烟叶香气物质挥发，或进一步转化，甚至将烟叶烤坏，如烤红烟，而降低烟叶的内在品质。若水过少：色泽暗淡，油分差。若温高，易烤红烟第16页，共19页，2023年，2月20日，星期日

失水速度：变黄0.3——0.5%/h失水率30——40%

定色0.9——1.2%/h40——55%

干筋0.3——0.7%/h15——20%

整个烘烤过程的水分动态，尽管不同处理烟叶的失水率和失速度各不相同，但均呈现前期失水少，失水速度慢，中期失水多