卷煙加工過程中煙葉化學(xué)成分變化的研究

　　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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