卷煙加工過程中煙葉化學(xué)成分變化的研究
發(fā)布時間:2019-08-24 來源: 日記大全 點擊:
摘要:我國作為煙草生產(chǎn)和消費大國,卷煙加工一直是一些省份的重點支柱性產(chǎn)業(yè)。卷煙的加工過程中,制絲工藝直接影響到煙葉化學(xué)成份的構(gòu)成,如何能夠保留煙葉的有效成分,如何控制烘絲前后的煙堿成分,成為卷煙加工中的中心問題。此外,加工前期臭氧處理對煙葉成分的影響也不容忽視。
關(guān)鍵詞:煙草化學(xué)成分 加工過程 制絲 松片回潮 潤葉加料 烘絲
中圖分類號:TS4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-3973(2010)012-092-02
卷煙作為一種大眾消費品,一直以來在制作工藝上都極具本土特色,煙葉的質(zhì)量與成分也于煙葉產(chǎn)區(qū)的地理特性有著極大的關(guān)系。通常,我們采用對煙葉成分進(jìn)行分析評定的方式來界定煙葉的等級,因此,煙葉成分成為了卷煙質(zhì)量保證的重要條件。煙葉中的化學(xué)成分一旦發(fā)生變化,例如煙堿、含氮化合物及氨態(tài)堿等成分的改變,將會對煙氣指標(biāo)構(gòu)成一定程度的影響,使卷煙的質(zhì)量受到波動,從而改變卷煙的口感。煙葉是一種植物,其中含有一定的水分,在對煙葉進(jìn)行加工的過程中,要經(jīng)常采用去濕的方法來脫去煙絲中的水分含量,與此相反,在有一定要求的情況下,也可以利用加濕的方法來調(diào)整煙絲中的水分含量。但經(jīng)過對煙絲的處理,很容易在去除雜氣、水分的同時也使煙葉中的生物堿發(fā)生變化,影響煙絲的含堿成分。我們常說的尼古丁就是生物堿的一種化合形態(tài)。在制絲的工藝流程中,主要的3個工序是松片回潮、潤葉加料和烘絲。我們試著采用毛細(xì)管氣相色譜(Gc)分離、氫火焰離子化檢測(FID)的方法,對這三個環(huán)節(jié)進(jìn)行分析,試圖通過檢測得出各種生物堿在制絲工藝中所產(chǎn)生的變化數(shù)據(jù)。通過對3道工序的分別檢測,可了15%,而游離生物堿則降低了25%。造成生物堿大幅降低的原因主以看出,在烘絲的過程中對生物堿的影響最大,其次是潤葉,最后是松片回潮,在制絲工藝結(jié)束后,與制絲工藝之前相比,總生物堿降低要是因為在烘絲過程中,要對煙絲進(jìn)行加濕和去濕的處理,含水量的急劇增加和降低,使得在水分處理的過程中,帶走了大量的生物堿。游離生物堿易于水蒸氣結(jié)合,從而揮發(fā)流失掉,而在高溫烘烤的過程中,由于煙絲受熱溫度較高,其成分易被氧化,將生物堿轉(zhuǎn)化為其它氧化物,從而造成了煙絲成分的改變。盡管在松片回潮工序前后生物堿的含量也會發(fā)生變化,呈少量減少趨勢,但由于此工序的溫度要求不高,工藝條件溫和,致使生物堿含量并沒有發(fā)生大幅下降,所損失的生物堿含量僅僅是在揮發(fā)中產(chǎn)生的游離生物堿降低。由此看來,在生物堿成分中,游離狀態(tài)的生物堿易于揮發(fā),因此游離生物堿的損失不可避免。
此外,我們還采用了同時蒸餾萃取的前處理方法,對松片回潮、潤葉加料和烘絲這3道工序進(jìn)行對比分析,試圖從中得出中性香味成分的損失數(shù)據(jù)。經(jīng)過同時蒸餾萃取,可以看出,煙絲經(jīng)過CO2膨脹后,絕大部分的香味成分有所損失,只有苯甲醇、苯乙醇、異佛爾酮成分未見改變。其原因在于,在烘絲的過程中,由于急速的干燥脫水,水分被除去的同時,也帶走了一定量的香味成分,或因加濕、去濕過程中的溫度變化致使原有煙絲中的香味成分在熱條件下發(fā)生了變化,因而得出了前后含量出現(xiàn)差異的結(jié)果。
由于以上的檢測都顯示出烘絲過程是煙葉成分改變的主要過程,其工藝條件對煙絲化學(xué)成文影響較大,因此,我們進(jìn)一步采用同時蒸餾萃取、溶劑萃取結(jié)合氣相色譜和氣質(zhì)譜聯(lián)用相結(jié)合的技術(shù),對煙絲進(jìn)入烘絲工藝前后的酸、堿、中性香味成分,以及游離煙堿和總煙堿進(jìn)行全面而系統(tǒng)的分析。其結(jié)果與之前所做的檢測結(jié)果基本一直,總煙堿與游離煙堿含量變化較大,而堿性香味成分也有不同程度的降低。與堿性香味不同的是,酸性香味在經(jīng)過檢測后卻得到了含量增加的結(jié)果。其中,大部分酸性香味成分含量的增幅已經(jīng)達(dá)到30%以上,總體提升了酸性香味的含量比例。
除此之外,在煙葉的前期處理過程中,其化學(xué)成分的變化也對煙絲的質(zhì)量起到了一定的影響作用。煙葉的烘干過程中,主要對煙葉中所含的水分與色素成分影響較大,從外觀來看可以很直接的看出煙葉外在的改變,在顯像改變下,其背后必然發(fā)生一系列的化學(xué)成份變化。煙葉中所含的色素成分主要有葉綠素、葉黃素以及胡蘿卜素三種。在煙葉烘烤階段,葉綠素大幅降解,最直觀的察覺階段是變黃期,煙葉烘烤的變黃期隨著烘烤溫度的升高,葉綠素大量降解,此后趨于穩(wěn)定。胡蘿卜素與葉綠素近似,在變黃期急速降解,但隨著定色趨于穩(wěn)定,胡蘿卜素的含量也逐漸回升至初期狀態(tài)。
此外,在初加工時期,碳水化合物與含氮化合物也因加工工藝的影響而發(fā)生一定的化學(xué)變化。特別是碳水化合物的減少在煙葉的烘烤過程中可以高達(dá)80%以上。煙葉的烘烤所需的溫度已經(jīng)超過了淀粉進(jìn)行化學(xué)分解或氧化的臨界溫度,因此,在烘烤過程中,淀粉含量急劇下降,以總糖與還原糖為代表。而含氮化合物的總變化幅度并不大,烘烤初期由于碳水化合物的急劇下降,含氮化合物的相對含量呈上升狀態(tài),而事實上數(shù)值的變化量不大。
將煙葉的處理過程進(jìn)一步推前到田間采收階段,在這一階段中,我們常用臭氧來對煙葉進(jìn)行處理,由于臭氧的化學(xué)成分03具有極強的氧化作用,因此對煙葉的化學(xué)成分影響也較大。經(jīng)過臭氧處理的煙葉再經(jīng)過晾曬其中的很多化學(xué)成分經(jīng)過氧化分解最終揮發(fā)。其中包括我們熟知的尼古丁、綠原酸、C18酸等,降低幅度達(dá)到了降低50%左右,大大降低了煙氣中對人體有害的化學(xué)成分。而果糖、蔗糖、葡萄糖的含量也由于臭氧的作用進(jìn)一步分解,從而降低了煙葉中原有的含量,糖分的降低對煙葉質(zhì)量的影響較大,因此,在后期進(jìn)行卷煙加工時,通常還會再通過添加的方式恢復(fù)到初期水平,以保證卷煙的口感。兩只過程中,我們關(guān)注了硝酸鹽的變化過程,通過檢測得出,主脈中的硝酸鹽含量要高于煙葉的葉肉部分,在整個晾制過程中總的變化幅度不大,含量在安全控制范圍內(nèi),呈略微下降趨勢。而煙堿隨著晾制過程中水分的蒸發(fā)與其他成分的減少,含量比例反而有所增加,這是由于煙堿在晾制過程中,外界環(huán)境條件還不能夠構(gòu)成煙堿發(fā)生化學(xué)變化,直至晾制期延長后期,才略有降低,大部分減少來自于緩慢氧化和揮發(fā)。
由此可見,在卷煙的加工過程中,煙葉的化學(xué)成分始終呈現(xiàn)出一種動態(tài)的變化趨勢。文中采用了倒推的順序,從制絲加工到初加工,再追溯到田間采摘階段,無論從化學(xué)方式的監(jiān)測上還是從直觀的表象上,都可以看出煙葉的化學(xué)成分在不斷的發(fā)生著變化,總體呈現(xiàn)出隨著加工深度的增加,成分損失也在加大。其中,在全過程中煙堿的含量在不斷降低。在卷煙制絲的過程中進(jìn)一步衰減后仍然可以滿足制備卷煙的最低含量標(biāo)準(zhǔn)。而對煙氣口感影響較大的糖分,在初加工過程中損耗較大,但后期的加工過程中可以逐漸添加恢復(fù)原有水平,很好的保證了煙絲的質(zhì)量要求,對整體的制煙影響不大。因此,可以看出除了適當(dāng)?shù)膶λ、堿、中性香味的損耗情況進(jìn)行控制以外,煙葉化學(xué)成分的變化還是在我們可以通過配方來調(diào)整的范圍內(nèi),并保證了有效成分的留存量。
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