高频加热对片烟主要化学成分变化影响分析.pdf
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1、第38 卷第3期2023年7 月文章编号:2 0 9 6-4 7 4 9(2 0 2 3)0 3-0 38 5-0 6引文格式:迟建国,刘杰,刘勇,雷登文,李俊,刘嫣红.高频加热对片烟主要化学成分变化影响分析J.林业与生态科学,2023,38(3):385390.CHI Jianguo,LIU Jie,LIU Yong,LEI Dengwen,LI Jun,LIU Yanhong.Impact analysis of high-frequency heating onchanges in the principal chemical composition of flue-cured toba
2、ccoLJJ.Forestry and Ecological Sciences,2023,38(3):385-390.林业与生态科学FORESTRY ANDECOLOGICAL SCIENCESDOI:10.13320/ki.hjfor.2023.0048Vol.38 No.3Jul.2 0 2 3高频加热对片烟主要化学成分变化影响分析迟建国1,刘杰1,刘勇1,雷登文,李俊,刘嫣红(1山东烟叶复烤有限公司诸城复烤厂,山东潍坊2 6 2 2 0 0;2 中国农业大学工学院,北京10 0 0 8 3;3北京五洲木国际实业有限公司,北京10 2 10 1)摘要:高频加热辅以真空处理可快速有效脱除受潮
3、片烟中的多余水分,实现防霉养护处理。为探究高频加热防霉处理过程对片烟化学成分的影响,对处理前后片烟的主要化学成分进行了对比分析。结果表明:高频加热处理会使片烟中的氮碱类物质和钾的含量下降,在烟叶温度升至5 0 后更为显著,可调节片烟的氮碱比趋近于1,使得化学成分之间更加协调,钾含量的下降影响烟叶的燃烧特性和吸食口感。采用高频加热辅以真空对片烟进行防霉养护处理后的烟叶糖类物质含量的变化幅度为0.3%左右,两糖比变化幅度小于0.0 0 5,糖碱比、两糖比变化幅度小于1.1,氯含量变化幅度为0.2%以内;烟叶的pH值基本不受高频加热影响。综上所述,设定片烟防霉养护处理最高温度在4 5 时,处理后的片
4、烟主要化学成分变化较小,对烟叶的品质影响较小。关键词:高频加热;防霉养护;片烟品质;成分比例中图分类号:S572Impact analysis of high-frequency heating on changes in the principalchemical composition of flue-cured tobaccoCHI Jianguo,LIU Jie,LIU Yong,LEI Dengwen,LI Jun,LIU Yanhong?(1 Zhucheng Reroasting Factory,Shandong Tobacco Leaf Redrying Co.,Ltd.,We
5、ifang 262200,China;2 College of Engineering,China Agriculture University,Beijing 100083,China;3 Beijing Wuzhou Wood International Industry Co.,Ltd.,Beijing 10210l,China)Abstract:Combination of high-frequency heating and vacuum treatment could efficiently andrapidly remove excess moisture from damp t
6、obacco,achieving mold prevention and preserva-tion.In order to investigate the impact of high-frequency heating mold prevention treatmenton the chemical composition of flue-cured tobacco,a comparative analysis of the main chemi-cal components of flue-cured tobacco before and after treatment was cond
7、ucted.The resultsindicated that high-frequency heating treatment leaded to a reduction in the content of nitro-gen alkaloids and potassium in tobacco.This reduction became more significant as the tem文献标志码:A收稿日期:2 0 2 3-0 4-19基金项目:山东烟叶复烤有限公司科技项目计划鲁烟烤(2 0 2 1)32 号。第一作者:迟建国(19 7 0-),男,山东蓬莱人,硕士,高级工程师,研究
8、方向为食品工程发酵。通信作者:刘嫣红(19 7 6-),女,山东文登人,博士,教授,研究方向为农业产品加工工程。386perature of tobacco reached 50 C,and the nitrogen alkaloid ratio could be adjusted to ap-proach l,thus making the chemical components more coordinated.The decrease in potassi-um content affected the burning characteristics and smoking taste
9、of tobacco leaves.The var-iation in sugar content of tobacco after high-frequency heating combined with vacuum moldprevention treatment was around o.3%,with a variation in the ratio of two sugars less than0.005,and a variation in sugar-alkaloid ratio and two-sugar ratio less than 1.1.The varia-tion
10、of chlorine content was less than 0.2%.The pH value of tobacco was not significantlyaffected by high-frequency heating.In summary,setting the highest temperature for moldprevention treatment of tobacco at 45 C results in minimal chemical variation and minimalimpact on the quality of flue-cured tobac
11、co.Keywords:high-frequency heating;anti-mold maintenance;tobacco quality;composition ratio我国烟草企业为去除打叶复烤后片烟中的青杂、刺激性气味,增加香味物质以改善片烟的吸味、吃味,改善烟叶质量结构,提升烟叶可用性,需要将烟叶放置在温湿度相对恒定的库房中进行仓储醇化1-2 。烟叶在仓储醇化和转运过程中常受到仓储库所在地域气候环境影响,如梅雨季节的高温高湿等因素会导致部分片烟吸湿受潮,发生霉变,进而腐烂变质造成经济损失3。为解决这一问题,在实际生产中烟草仓储企业常通过严格控制人库片烟的含水率、仓储库强制对流通
12、风来尽可能降低霉变,严重时则需辅以倒库、在烟箱外部套塑料袋、降氧气调等手段,在一定程度上降低烟叶受潮发霉的损失,但无法完全避免4 。烟叶因受潮发霉腐烂给企业造成大量的损失,同时也在一定程度上影响了烟叶醇化品质。根据烟草行业企业生产实际需要,根据仓储片烟发生霉变特点和影响要素,从控制影响烟叶霉菌滋生繁殖必要条件一一烟叶含水率入手,进行仓储片烟防霉养护处理试验研究,利用高频加热技术辅以真空处理脱水可有效脱除仓储片烟因环境影响受潮吸收的可能会导致烟叶霉变的水分,防止烟叶发生霉变。采用高频加热一真空脱水技术可有效脱除烟叶中可能会导致霉变的水分,但处理过程中需对烟叶进行加热,可能会对烟叶品质造成一定程度
13、影响。目前国内外对高频加热影响物料品质的研究主要集中于木材和果蔬的干燥、食品和乳制品的杀菌以及肉制品的解冻领域。刘倩倩将高频加热技术应用于精米的虫害防治领域,发现在5 0 5 4 下高频热处理6 2 6 min后,对精米的蛋白质含量、颜色、脂肪以及破损率没有显著影响5 。冉昕立通过高频联合干燥技术制备鸡肉粉,与微波一真空联合干燥技术、真空干燥技术相比,所得产品的蛋白质含量最为丰富,且对蛋白质二级结构组成的影响较小;与市林业与生态科学售的鸡肉粉相比,高频热处理后贮藏期内色泽、品质稳定性较好,总体感官评分最高。于殿宇等研究发现高频热处理后的米糠脂肪酶相对活性增加,酸值降低,因此储藏稳定性提高,且增
14、加了米糠蛋白的应用功能7。张聪男等利用高频加热技术对鲜湿糙米米线2 0 min的杀菌处理后,米线在贮藏期间的pH值及蒸煮品质的变化将被延缓,但高强度下的高频处理将造成水分流失、褐变、硬度增加、断条率上升等负面影响8 。微波加热原理与高频技术相同,但其频率更高,这项技术在片烟热处理领域已有一定研究。宋纪真等采用10 30 kW的微波对复烤线(片烟流量为8 0 0 kg/h)上的片烟辐照处理,可杀死各虫态的烟草甲,结果表明微波功率对片烟的吸食品质无不良影响,随着微波功率的增加,香气质、香气量基本没有变化,同时刺激性有一定的改善 。孔臻等将微波技术应用于片烟松散处理后,松散率平均为9 4.2 6%,
15、大片率和破碎率均有所改善,同时处理过程对常规化学成分及片烟感官质量无显著影响10 。综上分析,高频加热对物料品质的影响主要集中于热效应,其影响程度与处理周期、高频功率相关。与高频原理相似的微波技术在杀虫、松散处理时周期极短,对片烟品质影响不显著。高频防霉养护处理过程通常需要2 0 4 0 min,为保证后续仓储醇化环节的接续进行,有必要分析高频加热过程对片烟化学品质的影响规律,为利用高频加热技术进行仓储片烟防霉养护应用提供依据。1材料与方法1.1试验材料试验所用片烟来自山东诸城复烤厂片烟醇化储存仓库,选择库中受环境影响(春末夏初7 月底8 月第38 卷第3期初,气候快速升温、湿度大幅增加,梅雨
16、季节来临)导致箱内烟叶局部受潮的片烟(含包装纸箱),每箱片烟重约2 2 0 kg,烟箱尺寸为1136 mm725mmX720mm(长X宽X高),经含水率采样检测,底部受潮区域含水率为13%左右,中心部位为11%12%。1.2试验设备高频加热设备如图1所示,设备由高频发生器(高频电源)、真空泵组、加热及真空处理罐体、监测控制系统、物料运载等部分组成,具体参数为:高频频率4 MHz,装机功率30 kW,极限真空度0.0 0 9MPa,单批次处理量14 箱片烟。图1片烟高频防霉养护处理试验机Figure 1 High-frequency anti-mold maintenance treatment
17、machine for flue-cured tobacco试验中使用的卤素水分测定仪型号为HB43-S型(METTLERTOLEDO,瑞典),测量精度:0.01%;称量量程:0.1 5 4 g;干燥温度范围:5 0 200;升温程序:标准、快速LP16可选。1.3片烟防霉养护试验方法将准备好的片烟烟箱按试验编号,在每一试验批次的烟箱顶部、中心、底部3个位置各选3点分别取样(处理前烟叶化学成分检测用)后,封好烟箱置于试验机运料车上送人加热真空处理罐体中,在预定位置安放光导纤维温度传感器,封闭加热真空处理罐体密封门,按试验方案预设工艺设定设备运行工艺参数,启动设备进行加热脱水处理。试验中的高频加
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