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单词 烤烟烘烤
释义

【烤烟烘烤】
 

拼译:curing of flue-cured tobacco
 

烤烟烘烤,是将采收的成熟烟叶悬挂在专用设备中,提供适宜的温度、湿度和时间等工艺条件,促使烟叶发生必要的生理生化变化,并使烟叶变黄干燥的过程。它是烤烟生产的关键环节,是决定烤烟产量、质量的重要因素。

烤烟烘烤始自明火烤制。1934年,美国的威廉斯(Williams)指出,早期的明火烤制是用较高的温度,以后发展为较低的温度。火管烘烤始于1839年,是由美国北卡罗来纳州Abisha Slade农场的一位青年雇工发明的。1872年,北卡罗来纳州采用了暖气管。随后烘烤设备不断改进,形成了烤房基本结构,平面呈正方形,设有进风洞、排气窗,地面铺设火管或燃烧炉的自然通风气流上升或下降式烤房。中国烤烟烘烤始自1900年烤烟传入台湾;1910年传入山东,1912年传入河南。

烤烟设备的研究工作进展很快。1958年,美国的约翰逊(W.H..Johnson)等人研制成功了“堆积烘烤”法,突破了原有烤房的基本结构,容积小,装烟密度大,以强制通风、热风循环方式供热将烟叶烤干。这一改革引起了世界各产烟国的重视。1969年,山中弘久等研制出湿球温度自控堆积烤房。1977年,石格斯(C.W.Suggs)研究报导了“大箱式”堆积烤房;同年,约翰逊又发表了气流横吹式堆积烤房研究报告。1981年,B.K.Huang研究报导了温室太阳能烤房,比一般烤房节省燃料47%~54%。中国堆积烤房研究始于1963年。1977年,原郑州烟草研究所研制成功以煤为燃料的堆积烤房。1981年,中国农业科学院烟草研究所和有关单位研制出以柴油为燃料、温度自控的5HZK-400型烟叶初烤机。也曾有人研究报导过太阳能烤房、连续化烤房及远红外烘烤,但由于这些烘烤设备造价高并存在着某些技术问题尚未完全解决,很少推广。因此,中国仍以煤为燃料自然通风气流上升式烤房为主。

在烘烤过程中,烟叶不仅脱水、变黄、干燥,同时还进行着复杂的生理生化变化,这是制定烘烤工艺的理论基础,对此已做过系统研究。1951年培根(C.W.Bacon)等试验证明,烟叶叶内淀粉在变黄期大量转化为糖,其淀粉含量由鲜烟的29%减少到12%,待烘烤结束时降至5%。1959年洛维特(Lovett)等研究认为,糖在烘烤过程逐渐积累,其含量由5%增至25%。1983年余茂勋等报导,淀粉酶作用的最适H+浓度4×10-8~×10-6mol/L,最适温度为40℃。蛋白质在烘烤过程中逐渐转化为氨基酸。1946年弗兰肯堡(W.G.Frnkenborg)认为,蛋白酶和肽酶活性在烘烤初期增强,而在末期有所减弱。1966年韦布鲁(Weybrew)等研究结果表明,烟叶内游离氨基酸的主要成分变化在烘烤最初3d内,且17种氨基酸在烤后大量增加,其中以脯氨酸含量最高,占增加氨基酸总量的65%左右,但有9种氨基酸则减少约一半。烟叶变黄主要是由于叶内叶绿素降解、黄色素显现的缘故。1973年麦克卢尔(Maclure)等发现,叶绿素降解在烘烤开始6~9h较慢,以后明显加快,30h后又减慢。一般认为,棕色化反应是烘烤过程中叶内多酚类物质在多酚氧化酶的作用下氧化为醌类物质,致使烟叶变褐。1957年哈斯勒(Hassler)研究发现,温度低于44℃时,棕色化反应不显著,而在53.9~56.7℃时,叶片6min即可完全变褐。1960年,中国农业科学院烟草研究所试验表明,在45~50℃时,多酚氧化酶最活跃,在55℃时受抑制。1981年阿库斯特(Akehurst)报导,在高温高湿时,棕色化反应加强,而在54℃、烟叶含水量降至40%~50%以下时则被抑制,然而对棕色反应机理不甚清楚。国外对烘烤与烟叶香吃味关系的研究越来越活跃。1973年罗伯茨(Roberts)等研究指出,烤烟香味与类胡萝卜素降解产物有关,在烘烤过程中酮进一步转化为具有香气的二氢大马酮。1970年美籍华人左天觉博士研究发现,在烟叶变黄期,与香味有关的短链及饱和脂肪酸明显增加。1968年日本的富田报导,变黄期限制叶片脱水则会显著地抑制氨基酸的增加,降低淀粉水解酶的活性,且变黄期温度过低或在40~43℃条件下历时短,直接影响致香物质的合成原料-糖和氨基酸的形成量。和田等研究发现,当温度升至50℃时,烟叶才出现烤烟特有的香气,而糖和氨基酸缩合物恰好在50~55℃温度下大量合成。1982年和田等还研究了干筋温度与烟叶香吃味关系,结果表明,以60℃香吃味最好,65℃次之,70℃最差,且高温条件下历时越长,香吃味越差。1977~1978年原口胜等研究认为,烘烤过程叶片脱水过快、或过慢的程度越大,香吃味降低越严重;指出烟叶脱水标准是变黄期叶重为始重的80±10%,定色前期为60±10%,定色后期为28±2%。日本鹿儿岛烟草试验场对堆积烘烤风速与烤干叶香吃味测定结果表明,挂一层烟以风速0.1m/s的烟叶香吃味最好,挂二层烟以0.2m/s的最好,风速大于0.3m/s的香吃味明显降低。因此,国外对烘烤与香吃味关系的研究,对我国很有借鉴作用。1986年,韩锦峰等研究报导了改变烘烤环境气相成份对烟叶烘烤的效应,结果表明,烤房中CO2浓度由空气中的0.03%补充到1.35%时,能加速叶片脱水,促进叶绿素分解,有利于变黄,变黄期可缩短10~18h,而且有促进淀粉酶活性、抑制多酚氧化酶活性的作用。

烘烤工艺技术性较强,并直接决定着烤烟质量的好坏。以往我国应用的烤烟烘烤工艺,烟叶变黄主要是采用40℃以上高温,干筋期温度高达80℃以上。1986年,美国的查普林(Chaplin)博士在贵州介绍了美国烘烤工艺,其技术要点是,变黄期温度为32~45℃,时间需50~60h,其中主要变黄温度为37~39℃。湿球温度为35.5~36.5℃,时间约需30h。烟叶全黄时方可进入定色期,定色期温度为46~55℃,湿球温度为38~39℃,约需30h左右,干筋期温度为56~71℃,湿球温度不超过43℃,需要20h左右。1982年日本小川富报导,日本烘烤工艺用梯式升温法,干球温度阶梯分别为38℃、40℃、43℃、46℃、48℃、50℃、52℃、55℃℃、57℃、60℃、64℃、68℃,湿球温度在干球温度38℃时保持36℃,40℃~50℃时保持38℃,52℃~68℃时保持41℃;并认为与美国烘烤工艺相比,主要变黄温度较高,日本为40~43℃,美国为38℃;干筋最高温度较低,日本为68℃,美国为74℃;同时指出美国烟草专家约翰逊认为变黄期温度与烟叶含水量有关;烟叶素质不同,自然干筋温度也不同。国外烘烤工艺的引入,对我国烘烤工艺的研究起了重要作用。1991年,谭经勋等研究报导了优质烟烘烤技术及适宜指标,认为烟叶变黄的适宜温度是下部烟38~40℃,中上部烟38℃,湿球温度为35~36℃,变黄期烟叶平均共水速度以每小时0,6%为宜,定色期延长45~47℃,促使烟筋变黄,拖长50℃保温时间至干片1/2(此时总失水量为51%左右),湿球温度定色前期为36℃,后期为39~40℃;干筋期最高温度,下部烟为65℃,中上部烟为68℃(不超过70°);并概括提出“适温、低温、充分变黄、两施、低湿、慢定色、降低干筋温度”为核心的优质烟烘烤工艺。1989年,河南省农科院烟草研究所等单位,在吸取国外先进烘烤工艺基础上,根据我国规范化水平和鲜烟素质不同,总结提出3段式、5段式和多段式烘烤模式。1987年,张崇范试验报导了以低温低湿为核心的新法烘烤工艺。国内外优质烟烤工艺不尽一致,尤其是烟叶变黄的适宜湿球温度有待进一步探讨。

国外对烘烤方法还做了开创性探索。1971年,约翰逊等报导了冷冻干燥法,即烟叶变黄后迅速降温到-28℃,使叶细胞冻结,然后在1mm水银柱压力或真空度更高条件下使水分升华干燥烟叶。处理后的烟叶体积增大2.6倍,叶脉增大4.72倍,增强了烟叶填充性,相对减少有害成分,但燃烧性过强。均质烟是左天觉博士等根据吸烟与健康问题提出而进行的一项新的研究课题,其设计是将田间收获的烟株打成糊浆状,提取其中过多的有害成分,再按一定比例添加吸食的必需成分混合,重组脱水,制成类似烟叶的薄片,经切丝加工制成卷烟。这是一项全面综合的研究设想。1983年,韦布鲁(J.A.Wegbrew)报告的去梗烟叶烘烤研究结果表明,去梗烘烤所耗能源仅为全叶烘烤的41%,时间缩短55%,烘烤投资减少一半,并能减少卷烟厂许多工序。

烤烟烘烤一直是烟草科技工作者探讨的重点。从烘烤角度提高烟叶质量、改进烘烤作业的研究都取得了很大进展,特别是关于烘烤机理如烘烤与烟叶香吃味关系及烘烤过程酶活性等,已形成烘烤研究热点,但还不全面,有待进一步深入系统研究,为优化烘烤工艺提供完善可靠的理论依据。烘烤工艺的模式化、程序化简化了烘烤操作,为烘烤的高能自动化奠定了可行的工艺基础,尚待创新。烘烤设备从传统的烤房到自动堆积烤箱,仅用于烤烟生产,对于它的综合利用还是一个待开发的新领域。节能与太阳能烤房也是烘烤研究的一个发展方向。对于烘烤方法,均质烟、冷冻干燥研究已冲破了传统的烘烤概念,向工厂化方向发展。因此,烤烟烘烤研究工作具有远大的发展前景。

【参考文献】:

1 余茂勋,杜同牲,编著.烟叶烘烤.北京:轻工业出版社,1983,202~379

2 韩锦峰,王瑞新,刘国顺,编著.烟草栽培生理.北京:农业出版社,1986,184~191

3 茆寅生译.中国烟草,1986,(2):40~42

4 陈瑞泰,主编.中国烟草栽培学.上海:上海科学技术出版社,1987,1~261

5 张崇范.中国烟草,1987,(2):36~39

6谭经勋,陈兆兴,编著.烤烟烘烤与分级.济南:山东科学技术出版社,1989,26~118

7 Akehurst,著.烟草——栽培加工与化学.訾天镇等译.上海:上海交通大学出版社,1990,22~24

8 贾琪光,宫长荣,等编.烤烟调制学.郑州:河南科学技术出版社,1990,1~8,61~148,201~286

9 谭经勋,陈兆兴,孙福山,等.中国烟草,1991,(1)∶11~17

(中国农业科学院烟草研究所孙福山助研、中国烟草总公司青州烟草研究所谭经勋副研撰)

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