一种烤烟烟叶原料的调制方法

摘要

一种烤烟烟叶原料的调制方法，在烤烟原料进入烤房进行烘烤调制时，调节烤房内环境介质氛围，引入纯O2或者引入空气、O2、N2、水蒸汽、CO2中两种或两种以上的混合气体；混合气体中，空气含量不超过33％，O2含量不超过80％、N2含量不超过31％、水蒸汽含量不超过67％、CO2含量不超过75％；处理烟叶原料的工艺条件为：在烟叶变黄期，烟叶温度从常温逐渐升到42～45℃，相对湿度范围为95％～70％；在烟叶定色期，烟叶温度由变黄结束时的温度逐渐升到55℃～57℃，升温速率为0.3～2℃/h，相对湿度范围为80％～30％；在烟叶干筋期，控制烟叶温度范围为60℃～80℃，升温速率为0.2～5℃/1～2h，相对湿度范围为30％～15％。本发明有利于发挥烟叶特有的香气质量，并能从原料调制环节降低烟叶中的有害成分、处理成本低。

权利要求

1.一种烤烟烟叶原料的调制方法，其特征在于，在烤烟原料进入烤房进行烘烤调制时，调节烤房内环境介质氛围，引入纯O2或者引入空气、O2、N2、水蒸汽、CO2中两种或两种以上的混合气体；混合气体中，空气含量不超过33％，O2含量不超过80％、N2含量不超过31％、水蒸汽含量不超过67％、CO2含量不超过75％；处理烟叶原料的工艺条件为：在烟叶变黄期，烟叶温度从常温逐渐升到42～45℃，相对湿度范围为95％～70％；在烟叶定色期，烟叶温度由变黄结束时的温度逐渐升到55℃～57℃，升温速率为0.3～2℃/h，相对湿度范围为

80％～30％；在烟叶干筋期，控制烟叶温度范围为60℃～80℃，升温速率为0.2～5℃/1～

2h，相对湿度范围为30％～15％。

2.根据权利要求1所述的一种烤烟烟叶原料的调制方法，其特征在于，烟叶烘烤时间为7d～15d。

说明书

一种烤烟烟叶原料的调制方法

技术领域

[0001] 本发明属于烟叶调制技术领域。

背景技术

[0002] 卷烟工业有很多有效的降焦措施，包括加长滤嘴、增加烟支燃烧性、打孔等等。但是由于降焦本身没有选择性，即降焦的同时也降低了吸食品质，特别是香气质量。而烟草调制的过程是显露和发挥烟叶特有的香气质量的过程，同时也是从源头上减害降焦的重要过程，如何既能有效显露和发挥烟叶特有的香气质量，又能从原料调制环节降低烟叶中的有害成分的形成，无疑具有重要意义。

[0003] 目前，关于烟草调制减害技术研究大部分都集中在N-TSNAs方面，并取得不少进展。据相关文献报道，N-TSNAs是由亚硝酸盐和烟草生物碱作为前体物质而形成的一系列致癌物质，主要包括：N-亚硝基去甲基烟碱（NNN），4-（亚硝基甲基氮）-1-（3-吡啶基）-1-丁酮（NNK），N-亚硝基假木贼碱（NAB）和N-亚硝基新烟草碱（NAT）。分析表明，在成熟采收后的烟叶中不含或者极少含有烟草特有亚硝胺，烟草特有亚硝胺的形成和积累主要发生在调制过程。在烟叶调制过程中，随着烟叶水分的散失和细胞结构遭到破坏，膜的透性迅速增大，细胞内物质外渗，N-TSNAs与亚硝酸盐的有效积累也同步增加。因此可以肯定的说：烘烤过程是N-TSNAs形成的主要时期，因此选用适当的调制方式，控制调制过程中的反应条件对降低N-TSNAs含量是非常重要的。

[0004] 传统的明火调制过程中，燃烧气体直接进入烤房，燃烧副产品中的NOx与天然存在于烟叶中的烟草生物碱反应生成N-TSNAs。而Peel等人研究表明：采用热交换器烘烤，则可大幅降低N-TSNAs。我国目前烘烤所采取的烤房大部分仍属于旧式普通烤房，结构不太合理，烘烤性能不甚理想。主要表现为烤房容量小，烤房高度不够，底棚高度低，棚距小，这类烤房大多属于自然通风气流上升式烤房，通风排湿速度相对较慢，特别遇到多雨季节，空气湿度大，排湿较为困难，容易造成烟叶表面色泽不鲜亮而影响质量，同时为真菌和细菌提供理想的生长繁殖条件，这些微生物将大量繁殖引起烟叶的腐烂变质，并导致烟叶N-TSNAs数量增加。近几年新采用的密集型烤房采取强制通风热风循环，并配有温湿度自控系统，可在一定程度上减少N-TSNAs的形成，但效果仍旧不理想。

[0005] 除对烘烤设备及工艺进行一定的改善研究以外，在调制过程中引入物理、化学及生物技术减害降焦近年来也得到了大量地关注和研究。如通过喷施化学药物降低N-TSNAs，在调制过程中加入一些可与亚硝酸盐的分解产物NO和NOx反应的物质，从而减少NO和N2O与烟草生物碱发生亚硝化反应的可能性，以降低N-TSNAs的形成等。但加入此类物质对烟叶香气会否产生不良影响则无从得知。此外，采取微波方式及添加微生物方式杀除能与生物碱反应生成N-TSNAs的细菌也是一种有效途径。美国Star Scientific Inc.公司在烤烟的调制过程中，通过一种特殊的处理，致使产生亚硝胺的大部分细菌死亡，剩下的一部分细菌则通过大型微波炉杀死，从而防止或减少烟草制品N-TSNAs的形成。但其工艺复杂，对设备要求高，调制成本过高。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于解决现有技术存在的不足，提供一种通过改变工艺环境介质氛围，同时在调制过程中控制适宜的温度、湿度、升温速率及处理时间，有利于发挥烟叶特有的香气质量，并能从原料调制环节降低烟叶中的有害成分、处理成本低的烤烟烟叶原料调制方法。

[0007] 本发明的目的是通过如下技术方案实现的。

[0008] 一种烤烟烟叶原料的调制方法，是在烤烟原料进入烤房进行烘烤调制时，调节烤房内环境介质氛围，引入纯O2或者引入空气、O2、N2、水蒸汽、CO2中两种或两种以上的混合气体；混合气体中，空气含量不超过33％，O2含量不超过80％、N2含量不超过31％、水蒸汽含量不超过67％、CO2含量不超过75％；处理烟叶原料的工艺条件为：在烟叶变黄期，烟叶温度从常温逐渐升到42～45℃，相对湿度范围为95％～70％；在烟叶定色期，烟叶温度由变黄结束时的温度逐渐升到55℃～57℃，升温速率为0.3～2℃/h，相对湿度范围为80％～30％；在烟叶干筋期，控制烟叶温度范围为60℃～80℃，升温速率为0.2～5℃/1～2h，相对湿度范围为30％～15％。

[0009] 采用本发明方法，烟叶烘烤时间为7d～15d。

[0010] 烟草中的微生物在酸性、低温、高湿的环境中易分解硝酸盐从而生成N-TSNAs，因此控制烘烤过程中的温度、湿度及升温速率、烘烤时间及引入一类活性气体介质使烤烟原料中的微生物在最适合的烘烤条件中消耗此类活性气体介质而不分解原料中的硝酸盐，从而减少N-TSNAs；此外，此类活性气体介质的引入也能保全其烤烟原料本身香气质量并获得较好烤后烟叶颜色。在烟叶变黄期，由于发生一定程度的水分亏缺，细胞内水解酶的活性增强，碳水化合物(主要是淀粉)、蛋白质被分解成还原糖和可溶性含氮化合物等对品质有利的一些化学成分。绝大部分叶绿素分解消失；类胡萝卜素和叶黄素则仅有一部分被破坏，因其颜色不再被叶绿素的绿色掩盖而显露鲜黄色。类胡萝卜素的降解产物包括环柠檬醛等数十种，烟草中含量虽微，但对烟叶的香气起着重要作用。

[0011] 本发明与现有技术相比具有以下优点：

[0012] 在特定的工艺条件控制下引入一类活性气体介质，使烤烟原料中的微生物消耗此类活性气体介质从而不分解原料中的硝酸盐，减少生成N-TSNAs机率，降低卷烟产品对吸食者的危害。

[0013] 采用本方法处理的烟草原料，调制后烟叶颜色较好，其香气质、香气量等方面与传统调制方法相比得到明显提高。

具体实施方式

[0014] 通过下面给出的具体实施例，可以进一步清楚地了解本发明，但它们不是对本发明的限定。

[0015] 一种烤烟烟叶原料的调制方法，是在烤烟原料进入烤房进行烘烤调制时，调节烤房内环境介质氛围，引入纯O2或者引入空气、O2、N2、水蒸汽、CO2中两种或两种以上的混合气体；混合气体中，空气含量不超过33％，O2含量不超过80％、N2含量不超过31％、水蒸汽含量不超过67％、CO2含量不超过75％；处理烟叶原料的工艺条件为：在烟叶变黄期，烟叶温度从常温逐渐升到42～45℃，相对湿度范围为95％～70％；在烟叶定色期，烟叶温度由变黄结束时的温度逐渐升到55℃～57℃，升温速率为0.3～2℃/h，相对湿度范围为80％～30％；在烟叶干筋期，控制烟叶温度范围为60℃～80℃，升温速率为0.2～5℃/1～2h，相对湿度范围为30％～15％。

[0016] 烟叶烘烤时间控制在7d～15d，其中各段反应时间视烟叶颜色和水分的变化情况而定。

[0017] 实施例一

[0018] 选取云南某地产的红花大金元烟叶，对照样与本发明方法的试验样所选烟叶一致，编烟与装烟方式也保持一致，放入烤房进行烘烤。

[0019] 对照样1：变黄期为开始烘烤后至96 h，其中前45 h升温速率为0.1℃/h，升至36℃；36h后升温速率改为0.15℃/h，升至42℃，93 h后以0.5℃/h的升温速率升至44℃，相对湿度范围为82％；进入定色期，定色期时间为48 h，升温速率为0.3℃/h，升至56℃，相对湿度范围为50％，进入干筋期继续以0.5℃/h升至68℃直至烘烤结束，相对湿度范围为24％。

[0020] 本发明方法的试验样1：开始烘烤前关闭排湿窗口，向烤房内通入氮气（N2）和氧气（O2），并控制氮气（N2）：氧气（O2）（体积比）为1：4，待介质气体充满整个烤房后开始烘烤，变黄期为开始烘烤后至96 h，其中前45 h升温速率为0.1℃/h，升至36℃；36h后升温速率改为0.15℃/h，升至42℃，93 h后以0.5℃/h的升温速率升至44℃，相对湿度范围为82％；待排湿开始后再次引入氮气（N2）和氧气（O2），进入定色期，定色期为48 h，升温速率为0.3℃/h，升至56℃，相对湿度范围为50％，进入干筋期继续以0.5℃/h升至68℃直至烘烤结束，相对湿度范围为24％。

[0021] 表1 对照样与本发明方法试验样TSNA测定结果对比

[0022]试验名称 NNN/μg/g NNK/μg/g NAB/μg/g NAT/μg/g TSNA/μg/g
对照样1 1.546 0.195 0.002 1.163 2.906
试验样1 0.471 0.085 0.001 0.432 0.989

[0023] 表2 常规成分含量检测结果统计表

[0024]样品名称 总烟碱/％ 总糖/％氯含量/％ 总氮/％ 还原糖/％ 钾含量/％
对照样1 7.37 11.4 0.75 / 8.22 1.46
试验样1 7.51 15.0 0.71 / 11.0 1.39

[0025] 表3 不同调制方法烟叶外观质量对比

[0026]样品名称 颜色 成熟度 油份 色度 结构 整体评价
对照样1 橘色 成熟 有 强 疏松 好
试验样1 橘黄色 成熟 多 强 疏松 好+

[0027] 将试验样和对照样均匀取样切丝，放入温度为22℃、湿度为60％的恒温恒湿箱平衡48小时，进行感官评吸，试验样的评吸效果明显好于对照样。

[0028] 实施例二

[0029] 选取云南某地产的红花大金元烟叶，对照样与本发明方法的试验样所选烟叶一致，编烟与装烟方式也保持一致，放入烤房进行烘烤。

[0030] 对照样2：与对照样1调制方法相同。

[0031] 本发明方法的试验样2：开始烘烤前关闭排湿窗口，通入氮气（N2）和二氧化碳（CO2），并控制N2和CO2体积比为1：3，待介质气体充满整个烤房后，按与本发明试验样1相同的烘烤工艺进行烘烤，待排湿开始后再次引入该活性气体介质氛围直至烘烤结束。

[0032] 表4 对照样与本发明方法试验样TSNA测定结果对比

[0033]试验名称 NNN/μg/g NNK/μg/g NAB/μg/g NAT/μg/g TSNA/μg/g
对照样2 1.546 0.195 0.002 1.163 2.906
试验样2 0.874 0.105 0.002 0.763 1.744

[0034] 表5 常规成分含量检测结果统计表

[0035]样品名称 总烟碱/％ 总糖/％氯含量/％ 总氮/％ 还原糖/％ 钾含量/％
对照样2 7.37 11.4 0.75 / 8.22 1.46
试验样2 7.41 14.2 0.81 / 9.08 1.46

[0036] 表6 不同调制方法烟叶外观质量对比

[0037]样品名称 颜色 成熟度 油份 色度 结构 整体评价
对照样2 橘色 成熟 有 强 疏松 好
试验样2 橘黄色 成熟 多 强 疏松 好+

[0038] 将试验样和对照样均匀取样切丝，放入温度为22℃、湿度为60％的恒温恒湿箱平衡48小时，进行感官评吸，结果是试验样的评吸效果明显好于对照样。

[0039] 实施例三

[0040] 选取云南某地产的云烟85烟叶，对照样与本发明方法的试验样所选烟叶一致，编烟与装烟方式也保持一致，放入烤房进行烘烤。

[0041] 对照样3：变黄期为开始烘烤后至60h，其中前12h升温速率为0.2℃/h，升至27.5℃；12h后升温速率改为0.22℃/h，升至38℃，60 h后以0.33℃/h的升温速率升至
45℃，相对湿度范围为70％进入定色期，定色期为24h，升温速率为0.63℃/h，升至57℃，相对湿度范围为60％，进入干筋期继续以0.5℃/h升至69℃，相对湿度范围为15％，直至烘烤结束。

[0042] 本发明方法的试验样3：开始烘烤前关闭排湿窗口，通入氮气（N2）、二氧化碳（CO2）、氧气（O2），并控制其体积比为N2： CO2：O2=1：1：3，待介质气体充满整个烤房后开始烘烤，变黄期为开始烘烤后至60h，其中前12h升温速率为0.2℃/h，升至27.5℃；12h后升温速率改为0.22℃/h，升至38℃，60 h后以0.33℃/h的升温速率升至45℃，排湿开始后再次引入氮气（N2）、二氧化碳（CO2）、氧气（O2），进入定色期，定色期为24h，升温速率为0.63℃/h，升至57℃，进入干筋期继续以0.5℃/h升至69℃直至烘烤结束。

[0043] 表7 对照样与本发明方法试验样TSNA测定结果对比

[0044]试验名称 NNN/μg/g NNK/μg/g NAB/μg/g NAT/μg/g TSNA/μg/g
对照样3 0.978. 0.104 0.001 1.383 2.466
试验样3 0.359 0.115 0.001 0.412 0.887

[0045] 表8 常规成分含量检测结果统计表

[0046]样品名称 总烟碱/％ 总糖/％氯含量/％ 总氮/％ 还原糖/％ 钾含量/％
对照样3 8.67 13.4 0.99 / 11.34 1.89
试验样3 8.71 13.9 0.92 / 12.03 1.88

[0047] 表9 不同调制方法烟叶外观质量对比

[0048]样品名称 颜色 成熟度 油份 色度 结构 整体评价
对照样3 橘黄色 成熟 有 较强 疏松 好
试验样3 橘黄色 成熟 有+ 强 疏松 好+

[0049] 将试验样和对照样均匀取样切丝，放入温度为22℃、湿度为60％的恒温恒湿箱平衡48小时，进行感官评吸，结果也是试验样的评吸效果明显好于对照样。

[0050] 实施例四

[0051] 选取云南某地产的云烟85烟叶，对照样与本发明方法的试验样所选烟叶一致，编烟与装烟方式也保持一致，放入烤房进行烘烤。

[0052] 对照样4：与对照样3相同调制工艺。

[0053] 本发明方法的试验样4：开始烘烤前关闭排湿窗口，通入纯氧气（O2），待介质气体充满整个烤房后，按与对照样相同的烘烤工艺进行烘烤，待排湿开始后进入定色期再次引入纯N2介质氛围直至烘烤结束。各时期的烘烤温度及湿度范围同试验样3。

[0054] 表10 对照样与本发明方法试验样TSNA测定结果对比

[0055]试验名称 NNN/μg/g NNK/μg/g NAB/μg/g NAT/μg/g TSNA/μg/g
对照样4 0.978. 0.104 0.001 1.383 2.466
试验样4 0.201 0.055 0.001 0.212 0.469

[0056] 表11 常规成分含量检测结果统计表

[0057]样品名称 总烟碱/％ 总糖/％氯含量/％ 总氮/％ 还原糖/％ 钾含量/％
对照样4 8.67 13.4 0.99 / 11.34 1.89
试验样4 8.56 14.2 0.62 / 13.11 1.76

[0058] 表12 不同调制方法烟叶外观质量对比

[0059]样品名称 颜色 成熟度 油份 色度 结构 整体评价
对照样4 橘黄色 成熟 有 较强 疏松 好
试验样4 橘黄色 成熟 好 强 疏松 好+

[0060] 将试验样和对照样均匀取样切丝，放入温度为22℃、湿度为60％的恒温恒湿箱平衡48小时，进行感官评吸，结果是试验样的评吸效果明显好于对照样。

[0061] 实施例五

[0062] 选取云南某地产的云烟85烟叶，对照样与本发明方法的试验样所选烟叶一致，编烟与装烟方式也保持一致，放入烤房进行烘烤。

[0063] 对照样5：变黄期为开始烘烤后至80h，其中前12h升温速率为0.2℃/h，升至27.5℃；12h后升温速率改为0.22℃/h，升至38℃，80 h后以0.33℃/h的升温速率升至
45℃，相对湿度范围为90％进入定色期，定色期为72h，升温速率为0.63℃/h，升至57℃，相对湿度范围为80％，进入干筋期继续以0.5℃/h升至69℃，相对湿度范围为30％，直至烘烤结束。

[0064] 本发明方法的试验样5：开始烘烤前关闭排湿窗口，通入空气及水蒸汽，并控制其体积比为空气： 水蒸汽=1：2，待介质气体充满整个烤房后开始烘烤，变黄期为开始烘烤后至80h，其中前12h升温速率为0.2℃/h，升至27.5℃；12h后升温速率改为0.22℃/h，升至38℃，80 h后以0.33℃/h的升温速率升至45℃，相对湿度范围为95％，排湿开始后再次引入空气及水蒸汽，进入定色期，定色期为72h，升温速率为0.63℃/h，升至57℃，相对湿度范围为80％，进入干筋期继续以0.5℃/h升至69℃直至烘烤结束。相对湿度范围为30％，[0065] 表13 对照样与本发明方法试验样TSNA测定结果对比

[0066]试验名称 NNN/μg/g NNK/μg/g NAB/μg/g NAT/μg/g TSNA/μg/g
对照样5 0.978 0.104 0.001 1.383 2.466
试验样5 0.652 0.100 0.001 0.872 1.625

[0067] 表14 常规成分含量检测结果统计表

[0068]样品名称 总烟碱/％ 总糖/％氯含量/％ 总氮/％ 还原糖/％ 钾含量/％
对照样5 8.67 13.4 0.99 / 11.34 1.89
试验样5 8.55 12.9 1.07 / 11.68 1.74

[0069] 表15 不同调制方法烟叶外观质量对比

[0070]样品名称 颜色 成熟度 油份 色度 结构 整体评价
对照样5 橘黄色 成熟 有 较强 疏松 好
试验样5 橘黄色 成熟 有+ 较强 疏松 好+

[0071] 将试验样和对照样均匀取样切丝，放入温度为22℃、湿度为60％的恒温恒湿箱平衡48小时，进行感官评吸，结果也是试验样的评吸效果略好于对照样。

[0072] 实施例六

[0073] 选取云南某地产的红花大金元烟叶，对照样与本发明方法的试验样所选烟叶一致，编烟与装烟方式也保持一致，放入烤房进行烘烤。

[0074] 对照样6：变黄期为开始烘烤后至120h，其中前80h升温速率为0.01℃/h，升至40℃；80h后升温速率改为0.2℃/h，升至42℃，90h后以0.5℃/h的升温速率升至44℃并保持该温度至120h，相对湿度范围为70％；进入定色期，定色期时间为100 h，升温速率为
1℃/h，升至55℃后保持该温度至220h，相对湿度范围为40％，进入干筋期继续以0.05℃/h升至80℃直至320h后烘烤结束，相对湿度范围为15％。

[0075] 本发明方法的试验样6：开始烘烤前关闭排湿窗口，向烤房内通入空气、氮气（N2）、氧气（O2），二氧化碳（CO2）、水蒸汽混合气体，并控制空气、氮气（N2）、氧气（O2），二氧化碳（CO2）、水蒸汽（体积比）为1：2：2：1：0.5，待介质气体充满整个烤房后开始烘烤，变黄期为开始烘烤后至120h，其中前80h升温速率为0.01℃/h，升至40℃；80h后升温速率改为0.2℃/h，升至42℃，90h后以0.5℃/h的升温速率升至44℃并保持该温度至120h，相对湿度范围为70％；排湿开始后再次引入该混合气体氛围，进入定色期，定色期时间为100 h，升温速率为1℃/h，升至55℃后保持该温度至220h，相对湿度范围为30％，进入干筋期继续以
0.05℃/h升至80℃直至320h后烘烤结束，相对湿度范围为15％。

[0076] 表16 对照样与本发明方法试验样TSNA测定结果对比

[0077]试验名称 NNN/μg/g NNK/μg/g NAB/μg/g NAT/μg/g TSNA/μg/g
对照样6 1.298 0.204 0.002 1.793 3.297