基于COMSOL的烟叶复烤干燥过程仿真

目的：研究烟叶在复烤过程中的干燥收缩机制。方法：基于多孔介质理论和弹性理论,结合傅里叶定律和菲克定律实现烟叶干燥过程中热膨胀、吸湿膨胀和温度耦合过程的数值模拟。结果：烟叶在复烤过程中,最大应力出现在烟叶干燥3 min左右;干燥过程中水分应力远大于热应力;在低温慢烤过程中烟叶内部水分蒸发率较低,以至于烟叶收缩率不高;烟叶复烤过程中干燥阶段收缩率为10%,最大误差为3%。结论：水分含量是烟叶干燥收缩变形的主要影响因素。     

复烤温度对烟叶化学成分及感官质量的影响

为研究不同复烤温度对打叶质量的影响,选取不同部位有代表性的3种烟叶样品,进行了不同复烤温度对打后片烟物理特性、常规化学成分和主要挥发性致香成分以及感官质量等的影响试验。结果表明:将复烤温度控制在80~90℃,较有利于改善叶片的物理性状和烟叶中苯甲醇、茄酮、β-大马酮、β-二氢大马酮、二氢猕猴桃内酯、巨豆三烯酮、新植二烯等主要致香成分的保留以及卷烟香气量的保持。     

打叶复烤协同醇化对四川凉山烤烟烟叶品质的影响

为考察打叶复烤协同醇化的适宜条件,采用对应分析、单因素方差分析和典型相关分析的方法分析了不同打叶复烤参数下的四川凉山烤烟烟叶感官质量和7种有害成分释放量,并考察了烟叶感官质量随醇化时间的变化趋势。结果表明:(1)醇化时间0～36个月,上部烟叶B0～B5中感官质量最优的是B3(除了醇化时间24个月);中部烟叶C0～C5中感官质量最优的是C3(除了醇化时间18个月)、下部烟叶X0～X5中感官质量最优的是X3(除了醇化时间18和24个月)。(2)NNK、巴豆醛、苯并[a]芘、HCN、氨释放量与一润烟叶出口温度、烟叶复烤各干燥区温度(一区、二区、三区和四区)没有显著相关关系。(3)7种有害成分释放量排序为,NNK:B2F>X2F、C3F;苯酚:B2F>C3F>X2F;巴豆醛:B2F、C3F、X2F无明显差别;CO:B2F>X2F>C3F;苯并[a]芘:B2F>C3F、X2F;HCN:B2F>C3F、X2F;氨:B2F>C3F、X2F。(4)感官质量随醇化时间的延长均呈现先降低再升高再降低的趋势,最优醇化时间为12个月,此时B3、C3、X3与原工艺...     

烤烟复烤烟叶自然陈化过程中感官质量变化研究

跟踪鉴定14个烤烟复烤烟叶样品在自然陈化7～51个月期间感官质量变化情况。结果表明,(1)不同产区各部位复烤烟叶在济南自然陈化感官质量随时间变化情况不同:湖南和黑龙江上部、中部烟叶陈化23个月感官质量达到高峰;贵州、山东、云南、河南、巴西中部叶最佳陈化时间为34个月;贵州、山东、云南、河南和津巴布韦上部烟叶最佳陈化时间为34～39个月。(2)感官评吸总分与陈化时间符合二次曲线关系。(3)不同产区烟叶自然陈化期间烟叶质量变化幅度不同,以云南烟叶质量变化最大,贵州和黑龙江烟叶质量变化最小。云南、贵州烟叶经自然陈化效果较好。(4)上部烟叶比中部烟叶耐存放,河南烟叶和津巴布韦上部烟叶耐存放,云南烟叶不耐存放。(5)香气量指标变化较小,烟叶感官总体质量的提高主要由杂气、余味和香气质等指标变化引起。     

打叶复烤协同醇化对四川凉山烤烟烟叶多酚含量的影响

研究了不同打叶复烤关键参数(a1为一润出口温度,a2为复烤一区温度,a3为复烤二区温度,a4为复烤三区温度,a5为复烤四区温度)和醇化时间下四川凉山烤烟烟叶绿原酸、新绿原酸、4-O-咖啡基-D-奎尼酸、莨菪亭、芸香苷、山萘酚糖苷、多酚总量的变化规律。结果表明:(1)一润出口温度对多酚总量的影响显著,并呈正相关性,复烤一~四区温度与多酚含量无显著相关。(2)绿原酸、新绿原酸、芸香苷、山奈酚糖苷、总酚含量随醇化时间的延长总体上呈降低趋势,4-O-咖啡基-D-奎尼酸、莨菪亭含量随醇化时间的延长总体上呈增大趋势。(3)醇化时间对多酚含量的影响大于打叶复烤。(4) B0~B5、C0~C5、X0~X5烟叶香气感官质量最优的打叶复烤参数为a1为60℃、a2为50℃、a3为79℃、a4为67℃、a5为70℃、醇化时间12个月,此时烟叶多酚含量、感官质量均为较优水平。     

烟叶在复烤机干燥过程中的传热传质研究

烟叶在叶片复烤机内的干燥包含传热和传质2个过程。通过对传热传质过程的分析,建立了干燥过程的数学模型,分别总结出烟叶在恒速干燥阶段和降速干燥阶段的能量平衡方程,推导出烟叶温度、水分随热空气的温度以及干燥时间的变化关系,对于优化控制设备的工艺参数、指导烟叶复烤生产、节约能耗有着重要的作用。     

《全国烤烟烟叶香型风格区划》解析

为了更好地指导全国烤烟烟叶香型风格区划成果的应用,对香型区划的主要依据、划分过程、特征描述等进行了解析。全国烤烟烟叶香型风格区划紧密围绕中式卷烟原料需求,以生态为基础、以香韵为依据、以化学成分和物质代谢为支撑,遵循了“特征可识别性、工业可用性、配方可替代性、产地典型性、管理可操作性”原则。通过生态、感官、化学、代谢四个维度的划分和交叉验证,将全国烟叶划分为八大香型;依据生态特色、尊重历史等原则,确立了相邻香型边界;依据香型风格突出和稳定、生态资源优良、管理技术规范、规模化等原则,确立了香型典型产地;通过各香型烟叶比较,得出了香型的感官、生态、化学特征。在区划成果指引下,卷烟工业企业可进一步提高配方和原料利用水平,产区可进一步彰显烟叶特色,提升原料保障能力。      

不同香型区烤烟外观区域特征差异及其与感官质量的关系

为明确不同香型产区烟叶外观区域特征及其与感官质量的关系,选取八大香型产区2020年度178份C3F初烤烟叶样品为材料,采用量化赋分、方差分析和聚类分析对不同香型产区烟叶外观区域特征进行分析,并对烟叶外观区域特征与感官质量的关系进行相关分析和回归分析。结果表明：（1）底色和光泽是焦甜醇甜香型、清甜蜜甜香型、蜜甜焦香型烟叶的主要识别依据,蜡质感是识别木香蜜甜香型烟叶的主要依据。（2）清甜香型、蜜甜香型和醇甜香型产区烟叶底色、柔韧性和叶面组织相近,清甜蜜甜香型和焦甜醇甜香型产区烟叶蜡质感、光泽和油润感相近,而木香蜜甜香型和焦甜焦香型产区烟叶厚度、叶面叶背色差和油润感相近。（3）C3F初烤烟叶底色、蜡质感和柔韧性与烟叶感官评吸品质呈显著相关性。八大香型产区烟叶外观区域特征具有明显差异,可为烟叶识别归类和分类使用提供依据。     

基于香韵活性值的不同产地中间香型烤烟风格特征差异分析

为阐明中间香型烤烟的风格特征差异,以3种产地(重庆、遵义和牡丹江)C3F中间香型烤烟烟叶为研究对象,采用GC-MS法测定烟叶主流烟气中96种重要香气成分释放量,计算其香气活性值,并根据香韵归属获得10种香韵的活性值,经对比分析揭示3种中间香型烤烟的香韵特点.结果表明:3种中间香型烤烟主流烟气粒相物中96种香气成分的总释...     

烟叶在叶片复烤机干燥过程中的传热传质研究

烟叶在叶片复烤机内的干燥包含传热和传质两个过程.通过对传热传质过程的分析,建立干燥过程的数学模型,分别总结出烟叶在恒速干燥阶段和降速干燥阶段的能量平衡方程,推导出烟叶温度、水分随热空气的温度以及干燥时间的变化关系,对于优化控制设备的工艺参数、指导烟叶复烤生产、节约能耗有着重要的作用.     

烤烟香型相关化学成分主导的不同产区烟叶聚类分析

为了给不同产区烟叶的评价利用提供理论与试验依据,分析了国内外不同产区烤烟烟叶常规化学成分、金属离子、有机酸、多酚及中性香味成分与香型的简单相关关系,并利用与香型显著相关的化学成分,对不同产区烟叶进行了聚类分析。结果表明,53个化学指标中,与烤烟香型风格具有极显著或显著相关的化学指标有22种;利用该22种化学成分对18个产区烟叶的聚类分析结果显示,当T=12.4时不同产区烟叶被归为两大类群:国外进口和陕西安康烟叶为1类,其他国内烟叶为1类;当T=5.6时不同产区来源的烟叶归属为7个类群:津巴布韦和加拿大烟叶;巴西和陕西安康烟叶;福建、湖北恩施、重庆黔江、江西赣南烟叶;辽宁、四川、云南烟叶;广西、湖南、贵州烟叶;河南、山东烟叶;黑龙江牡丹江、吉林烟叶。     

宣威产区烤烟香型风格及其主要化学指标适宜区间的研究

为明确云南宣威产区烤烟香型风格特点及其主要化学指标适宜范围,定点选取2008年该产区22个乡镇163份C3F烤烟样品,综合应用数理统计,在确定宣威产区C3F烤烟典型香型风格为清香和清香偏中间香型的基础上,系统研究了影响宣威产区烤烟香型风格和典型香型烤烟质量差异的主要化学指标,结果表明:总糖、还原糖、烟碱、总氮、糖碱比、钙、挥发碱、莨菪亭含量对宣威产区烤烟香型风格和典型香型烤烟感官质量均有显著影响,醚提物、淀粉、两糖差、氮碱比主要影响宣威产区烤烟香型风格,铜含量主要影响典型香型烤烟的感官质量。感官质量档次在较好以上的宣威产区典型香型烤烟主要化学指标适宜区间为:总糖:26%～40%,还原糖:20%～32%,总氮:1.3%～2.1%,烟碱:1.2%～2.4%,糖碱比:9～24,氮碱比:0.70～1.30,两糖差:4～10,淀粉:2.0%～6.0%,醚提物:4.0%～6.0%,挥发碱:0.13%～0.31%,莨菪亭:0.08mg/g～0.18mg/g,Ca:1.5%～3.0%,铜:5～25mg/kg。     

不同生态地区初烤烟叶中重要致香物质的分析

本文对8个不同生态地区初烤烟叶中的重要致香成分进行了定性、定量的检测分析。结果表明,不同生态条件对初烤烟叶中的致香成分影响较大。不同产地的烟叶及不同部位烟叶中的重要致香化学成分存在差异;不同栽培条件对烟叶中的致香化学成分有影响。      

复烤后烟叶分切方式对烘后烟丝品质的影响

目的：研究复烤加工后烟叶分切方式对烘后烟丝质量指标的影响。方法：取某规格的配方烟叶平均分成4份,经不同的分切处理后制丝,取烘后烟丝测定烟丝结构、填充值、石油醚提取物含量、香味成分总量。为消除不同质量指标之间的关联性,利用主成分分析对烘后烟丝质量指标进行降维处理,最后对不同分切方式下的烘后烟丝进行感官质量评价。结果：① 不同的烟叶分切方式下烘后烟丝结构、填充值、石油醚提取物含量、香味成分总量存在差异;② 主成分1可反映短烟丝（＜2.8 mm）、填充值、石油醚提取物含量、香味成分总量的信息,主成分3可以反映整丝（2.8～4.0 mm）的信息,主成分分析结果表明：C工艺处理条件（筛分出2/3大于42 mm的超大烟片进行分切处理）下主成分1结果最优,明显优于其他工艺处理条件,D工艺处理条件（筛分出大于42 mm的超大片烟叶进行分切处理）下主成分3的结果最优,C工艺处理次之,明显优于其他两个工艺处理条件;③ 感官评价的结果表明：A（对照样,不做分切处理）与C工艺处理条件下烘后烟丝香气质、香气量、口感表现较好,明显优于其他两个工艺处理条件。结论：不同的烟叶分切方式可以改变烘后烟丝的品质,因此可以通过烟叶分切来控制烘后烟丝的结构,进而减少烟叶原料的浪费,提升卷烟品质。     

湖北产区不同长度高油分烟叶质量特征分析与叶长适宜范围研究

  目的  探索湖北产区不同长度高油分烟叶质量特征差异,寻找高油分烟叶适宜的叶片大小范围。  方法  选取湖北产区6个梯度叶长区段的高油分烤烟中部烟叶,采用正交偏最小二乘法（OPLS）筛选出关键差异质量指标,得出湖北产区高油分烟叶适宜的叶长范围。  结果  （1）湖北产区不同长度高油分烟叶质量关键差异指标包括:外观质量总分、颜色均匀度、弹性、身份,香气量、刺激性、浓度、细腻程度、干燥感、回味,总碱,氮碱比。（2）在一定范围内,随着叶长增加,高油分烟叶整体质量趋好。表现为随着烟叶长度增加,烟叶的两糖含量先增加后降低,糖碱比和钾氯比均呈现出先降低后增加的趋势,当叶长超过75 cm后,二者快速下降;外观质量总分呈现出提高趋势;烟气浓度增加,香气质变好,甜感较好,烟叶的感官质量总得分提升,当烟叶长度达到75 cm以上时,总碱含量高,刺激性增加、杂气变重,余味干净程度下降,整体质量下降。（3）湖北产区高油分烟叶各质量指标较适宜的叶长范围为55~70 cm,此时烟叶的感官香气浓郁、香气质好,烟气柔和、细腻、回甜感好,化学成分协调。      

八大香型风格新鲜烟叶代谢特征的生态成因分析

为考察生态因素对鲜烟叶代谢特征的影响,根据全国烤烟烟叶香型风格区划研究结果,按照八大香型风格,结合气象数据,分析了鲜烟叶特征代谢物(脂类化合物、含氮化合物、糖类化合物、有机酸类化合物、核酸类化合物、甾醇类化合物)与不同气象因子的相关性,并分析了各类代谢物的生态成因。结果表明,每个风格区的特征代谢物均与生态条件一定程度相关,温度、日照时数、降雨量等生态特征数据的变化可解释部分特征代谢产物的积累,表明鲜烟叶的代谢特征与环境生态条件紧密相关,其中与代谢物含量有较高相关性的气候因子为大田中后期温度和大田中后期日照时数。      

干燥方式对上部烟叶感官质量的影响

对上部烟叶配方5种不同干燥方式的工艺进行研究,卷接成烟支后从主要香韵、香气特性、烟气特性、口感特性四点21个分项指标全面评价不同工艺对上部烟叶感官质量的影响,且从正面指标、负面指标的角度综合评价了各干燥方式的感官质量。结果表明:加料可显著改善上部烟的整体感官质量;干燥方式对上部烟的各感官指标影响显著,与其处理温度和工艺过程有一定相关性,滚筒干燥(B1)工艺对上部烟感官质量改善效果最为显著,其次是白肋烟烘焙+滚筒干燥组合(B3)。     

烤烟挥发酸含量的变异及与中性香气物质的关系

以川渝中烟2000-2005年库存的293份烤烟样品为材料,分析了烤烟挥发酸含量在不同年份、不同部位、不同产区之间的分布特点.结果表明: 1)烤烟挥发酸含量在样品间存在广泛的变异,变幅为0.11%～0.46%,平均值为0.24%,变异系数为25.64%;湖南烤烟样品挥发酸含量较高(0.29%),河南烤烟样品挥发酸含量较低(0.21%). 2)对烤烟挥发酸含量进行聚类分析,表明中等挥发酸类群的美拉德反应产物、芳香族氨基酸降解产物、类胡萝卜素降解产物和中性香气物质总量明显高于低挥发酸类和高挥发酸类的烟叶样品;高挥发酸类新植二烯含量最低,低挥发酸类新植二烯含量较高;类西柏烷降解产物表现为:中挥发酸类<高挥发酸类<低挥发酸类.     

我国主要烟叶产区烤烟化学成分特征与可用性评价

研究我国主要烟叶产区烤烟化学成分特征及其可用性,测定和计算了全国12个主要的种植省区102个县级产区不同部位不同品种烟叶6种常规化学成分含量（总糖、还原糖、总植物碱、总氮、氯和钾）及3种衍生指标数值（糖碱比、氮碱比和钾氯比）,通过隶属度函数和层次分析法构建了烟叶化学成分可用性指数（CCUI）,并运用秩相关分析,方差分析,多重比较和地统计学等方法进行数据处理。结果表明:①我国烟叶质量总体上较好,但优质烟叶较少,部位间差异较大,品种间差异较小,与国外主流烟叶相比,我国烟叶呈现出糖含量、糖碱比、钾氯比较高,而氯含量较低等特点;②我国大部分地区烟叶氯含量偏低,主要集中在西南地区,部分地区烟叶氯含量高于全国平均水平,主要集中在河南省附近;③与其他文献相比,本研究构建的CCUI其拐点和权重的选择更符合实际,指向性更好,同时我国CCUI地统计学分布图,为卷烟工业企业采购原料和叶组配方的选择提供了参考。④上部、中部、下部烟叶CCUI分布和高低有明显区别,且中部 > 下部 > 上部,并首次提出了下部烟叶CCUI最能反映烤烟区域生态适应性的观点。      

基于响应曲面法的云产烟叶模块化打叶复烤工艺优化

为考察打叶复烤过程中关键工艺参数变化对云产烟叶模块质量的影响,选取“清甜香”风格特征适中的文山模块烟叶为研究对象,根据Box-Behnken Design(BBD)设计原理,以润叶含水率、润叶温度和复烤温度为主要影响因素,复烤叶片含水率和CCUI值为响应值,采用响应曲面法优化打叶复烤工艺条件,并建立相应的预测数学模型。结果表明：复烤叶片含水率、CCUI值与各关键工艺参数之间的变化均符合二次方程模型（R2分别为0.945 1和0.855 7）,复烤温度对叶片含水率和CCUI值影响均较大,优化后最佳工艺参数为润叶含水率17.5%、润叶温度58.0℃、复烤温度406.0℃;优化条件下复烤叶片含水率9.627%、CCUI值0.851,其CCUI值较正常生产提高3.780%,内在品质提升显著（P<0.01）,大片率和叶含梗率降低明显,干草香、正甜香和青香等香韵风格特征和感官品质更加凸显,说明适当提高润叶温度和复烤温度更有利于降低复烤叶片大片率、提升中小片率,彰显云产“清甜香”特征适中的烟叶模块风格和感官品质。