摘要：【目的】研究紅外—對流干燥方式下烤煙葉絲質(zhì)量的變化特征，為探索可行的煙草原料干燥新方法和新工藝提供基礎(chǔ)理論依據(jù)和技術(shù)支持�！痉椒ā恳�2015年的重慶C041烤煙為原料，采用自行搭建的遠(yuǎn)紅外滾筒干燥裝置，考察紅外—對流干燥過程對葉絲水含率、表面溫度、彈性、填充值、內(nèi)孔容積及葉絲結(jié)構(gòu)等的影響，并與傳統(tǒng)干燥方式下的結(jié)果進(jìn)行對比分析，探究紅外一對流干燥過程中葉絲孔徑分布的變化�！窘Y(jié)果】紅外—對流干燥過程中加大紅外輻射溫度、熱風(fēng)溫度均對干燥過程起到強(qiáng)化作用；葉絲填充值隨紅外輻射溫度的升高而增大，隨熱風(fēng)溫度的升高而減小；熱風(fēng)溫度的升高會(huì)使葉絲彈性增大，葉絲彈性在紅外溫度為170℃時(shí)最大、145℃時(shí)最��；葉絲的內(nèi)孔容積隨紅外溫度的升高、熱風(fēng)溫度的降低而增大，干燥過程中葉絲孔容比例變化較明顯為孔徑0.50～20.00和0.05～0.50μm；對比兩種不同的干燥方式發(fā)現(xiàn)：紅外—對流復(fù)合干燥下的葉絲填充值、內(nèi)孔容積均大于傳統(tǒng)干燥，而彈性相對較小、破碎度相對較高�！窘Y(jié)論】在一定范圍內(nèi)，提高紅外輻射溫度、降低熱風(fēng)溫度均有利于維持葉絲的填充值，同時(shí)葉絲的孔容會(huì)呈規(guī)律性變化；與傳統(tǒng)滾筒干燥相比，紅外—對流滾筒干燥方式下的干燥速率相對較快，可在煙草實(shí)際干燥加工中推廣應(yīng)用。
　　關(guān)鍵詞：煙絲；紅外一對流干燥；物理特性；煙絲結(jié)構(gòu)；內(nèi)孔容積
　　中圖分類號：S572.062 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-1191（2017）12-2240-07
　　0引言
　　【研究意義】煙絲干燥是卷煙加工中的關(guān)鍵工序，切后煙絲水含率較高，需經(jīng)去濕處理使煙絲水含率均勻一致，以適應(yīng)卷制要求及改善和提高葉絲的感官質(zhì)量（顧中鑄等，2007）。作為典型的熱敏性物料，煙草在干燥過程中的水含率和溫度變化將顯著影響其內(nèi)部的美拉德反應(yīng)、香味成分析出等化學(xué)過程（徐如彥等，2008）。同時(shí)，煙絲干燥脫水過程中產(chǎn)生的收縮應(yīng)力也會(huì)影響彈性、填充值等物理指標(biāo)的變化（姚光明等，2011）。但是傳統(tǒng)的葉絲干燥方式存在一些缺陷，葉絲在接觸溫度較高的筒壁或氣流時(shí)可去除部分雜氣，但也會(huì)損失一定量的香味物質(zhì)，氣流干燥的香味物質(zhì)損失尤為嚴(yán)重。干燥方式、干燥設(shè)備的不同對煙草的物理質(zhì)量、化學(xué)成分及感官質(zhì)量均有顯著影響。紅外干燥技術(shù)具有干燥速率快、生產(chǎn)效率高、節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn)。因此，研究紅外干燥下葉絲質(zhì)量的變化特征，對新型干燥技術(shù)在煙草工業(yè)生產(chǎn)中的推廣應(yīng)用具有重要意義�！厩叭搜芯窟M(jìn)展】目前，紅外干燥在果蔬、農(nóng)產(chǎn)品等加工過程已得到較多的研究及應(yīng)用。張麗麗等（2012）對茄子進(jìn)行紅外輻射干燥特性研究；孫傳祝等（2015）對玉米穗進(jìn)行不同溫度條件下的紅外干燥研究；王雪媛等（2015）研究蘋果片在短波紅外干燥過程中的水分?jǐn)U撒特性，結(jié)果表明紅外干燥均勻性好、干燥效率高。紅外干燥在煙草方面的研究相對較少。張?jiān)频龋?000）研究表明，使用遠(yuǎn)紅外涂料能提高煙葉干重、縮短烘烤時(shí)間；李海偉等（2014）采用密集烤房和中短波紅外干燥器研究干筋期不同輻照溫度對烤后煙葉品質(zhì)的影響，結(jié)果表明在干筋期紅外輻射溫度為40℃時(shí)能顯著提高上部煙葉的質(zhì)量；Pan等（2015）對煙絲在紅外輻射一真空聯(lián)合干燥方式下的特性進(jìn)行研究，結(jié)果表明紅外輻射溫度對煙絲的擴(kuò)散系數(shù)影響相對較大，輻射溫度越高、干燥速率越快，干燥終點(diǎn)煙絲溫度越高�！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】國內(nèi)外對煙草的研究大多關(guān)注于氣流干燥技術(shù)（丁美宙和王宏生，2005）和滾筒干燥（王巖等，2015），而關(guān)于輻射傳熱干燥及其可行『生的研究鮮見報(bào)道�！緮M解決的關(guān)鍵問題】分別采用紅外一對流、傳導(dǎo)一對流兩種復(fù)合干燥方式對烤煙煙絲進(jìn)行滾筒干燥，考察不同的干燥條件對煙絲質(zhì)量的影響，為探索可行的煙草原料干燥新方法和新工藝提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。
　　1材料與方法
　　1.1試驗(yàn)材料
　　原料采用重慶C041烤煙，年份為2015年。將經(jīng)過切絲后的樣品在恒溫恒濕室平衡至均勻水含率。計(jì)算一定量葉絲達(dá)水含率30%（濕基）時(shí)需要的加水量。均勻噴灑確定量的水分，裝袋密封保存，平衡48 h后，在密封袋內(nèi)隨機(jī)取樣測定水含率，保證水含率測定值與實(shí)際值偏差在±0.5%以內(nèi)。干燥試驗(yàn)在自行搭建的遠(yuǎn)紅外滾筒干燥裝置中進(jìn)行。如圖1所示，遠(yuǎn)紅外滾筒復(fù)合干燥裝置由滾筒驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、滾筒進(jìn)出料系統(tǒng)、蒸氣發(fā)生裝置、熱風(fēng)及排潮系統(tǒng)、遠(yuǎn)紅外加熱系統(tǒng)組成。筒壁溫度可在0～160℃范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，滾筒轉(zhuǎn)速可在0～20 r/min范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，滾筒一端分別安裝有物料口，可實(shí)現(xiàn)對物料的加料和出料，并且可在不同的干燥階段對物料進(jìn)行取料；熱風(fēng)流速為0.12 m/s，氣體溫度可根據(jù)需要在0～700℃范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，紅外輻射溫度在0～200℃范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，工作模式有紅外—對流復(fù)合傳熱、紅外—對流—傳導(dǎo)復(fù)合傳熱、對流—傳導(dǎo)復(fù)合傳熱等。
　　主要儀器設(shè)備：DHG-9623A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司）；UltraPYC 1200e真密度儀（美國Quantachrome公司）；電子天平（德國Sartorius公司，感量：0.0001 g）；RAYMX2C紅外溫槍（Raytek公司）；YDZ430型煙絲填充值測定儀、T100煙絲彈性測定儀（鄭州煙草研究院）；Haver ZD-T25篩分系統(tǒng)（鄭州煙草研究院）。
　　1.2試驗(yàn)方法
　　紅外一對流干燥實(shí)驗(yàn)采用單因素實(shí)驗(yàn)，各因素每個(gè)水平下均進(jìn)行3次重復(fù)，滾筒設(shè)備參數(shù)設(shè)定為轉(zhuǎn)速6 r/min，熱風(fēng)風(fēng)速0.12 m/s，筒壁加熱器關(guān)閉，主要考察熱風(fēng)溫度Tg為100℃時(shí)紅外輻射溫度Ti（120、145和170℃）及紅外輻射溫度Ti為120℃時(shí)熱風(fēng)溫度Tg（95、110和125℃）對葉絲質(zhì)量的影響，并設(shè)置一個(gè)相近干燥速率的傳統(tǒng)滾筒干燥對照實(shí)驗(yàn)，此對照組滾筒設(shè)備參數(shù)設(shè)定為轉(zhuǎn)速6 r/min，紅外輻射加熱器關(guān)閉，熱風(fēng)溫度Tg為110℃，風(fēng)速u為0.12 m/s，筒壁溫度Tw為120℃。如表1所示，根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的5個(gè)干燥條件及對照組（傳統(tǒng)滾筒干燥）共6個(gè)處理來設(shè)置設(shè)備參數(shù)（其中，處理B表示Ti=120℃、Tg=110℃的干燥條件）。

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