摘要：【目的】研究紅外—對(duì)流干燥方式下烤煙葉絲質(zhì)量的變化特征，為探索可行的煙草原料干燥新方法和新工藝提供基礎(chǔ)理論依據(jù)和技術(shù)支持�！痉椒ā恳�2015年的重慶C041烤煙為原料，采用自行搭建的遠(yuǎn)紅外滾筒干燥裝置，考察紅外—對(duì)流干燥過(guò)程對(duì)葉絲水含率、表面溫度、彈性、填充值、內(nèi)孔容積及葉絲結(jié)構(gòu)等的影響，并與傳統(tǒng)干燥方式下的結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，探究紅外一對(duì)流干燥過(guò)程中葉絲孔徑分布的變化。【結(jié)果】紅外—對(duì)流干燥過(guò)程中加大紅外輻射溫度、熱風(fēng)溫度均對(duì)干燥過(guò)程起到強(qiáng)化作用；葉絲填充值隨紅外輻射溫度的升高而增大，隨熱風(fēng)溫度的升高而減��；熱風(fēng)溫度的升高會(huì)使葉絲彈性增大，葉絲彈性在紅外溫度為170℃時(shí)最大、145℃時(shí)最小；葉絲的內(nèi)孔容積隨紅外溫度的升高、熱風(fēng)溫度的降低而增大，干燥過(guò)程中葉絲孔容比例變化較明顯為孔徑0.50～20.00和0.05～0.50μm；對(duì)比兩種不同的干燥方式發(fā)現(xiàn)：紅外—對(duì)流復(fù)合干燥下的葉絲填充值、內(nèi)孔容積均大于傳統(tǒng)干燥，而彈性相對(duì)較小、破碎度相對(duì)較高�！窘Y(jié)論】在一定范圍內(nèi)，提高紅外輻射溫度、降低熱風(fēng)溫度均有利于維持葉絲的填充值，同時(shí)葉絲的孔容會(huì)呈規(guī)律性變化；與傳統(tǒng)滾筒干燥相比，紅外—對(duì)流滾筒干燥方式下的干燥速率相對(duì)較快，可在煙草實(shí)際干燥加工中推廣應(yīng)用。
　　關(guān)鍵詞：煙絲；紅外一對(duì)流干燥；物理特性；煙絲結(jié)構(gòu)；內(nèi)孔容積
　　中圖分類號(hào)：S572.062 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-1191（2017）12-2240-07
　　0引言
　　【研究意義】煙絲干燥是卷煙加工中的關(guān)鍵工序，切后煙絲水含率較高，需經(jīng)去濕處理使煙絲水含率均勻一致，以適應(yīng)卷制要求及改善和提高葉絲的感官質(zhì)量（顧中鑄等，2007）。作為典型的熱敏性物料，煙草在干燥過(guò)程中的水含率和溫度變化將顯著影響其內(nèi)部的美拉德反應(yīng)、香味成分析出等化學(xué)過(guò)程（徐如彥等，2008）。同時(shí)，煙絲干燥脫水過(guò)程中產(chǎn)生的收縮應(yīng)力也會(huì)影響彈性、填充值等物理指標(biāo)的變化（姚光明等，2011）。但是傳統(tǒng)的葉絲干燥方式存在一些缺陷，葉絲在接觸溫度較高的筒壁或氣流時(shí)可去除部分雜氣，但也會(huì)損失一定量的香味物質(zhì)，氣流干燥的香味物質(zhì)損失尤為嚴(yán)重。干燥方式、干燥設(shè)備的不同對(duì)煙草的物理質(zhì)量、化學(xué)成分及感官質(zhì)量均有顯著影響。紅外干燥技術(shù)具有干燥速率快、生產(chǎn)效率高、節(jié)約能源等優(yōu)點(diǎn)。因此，研究紅外干燥下葉絲質(zhì)量的變化特征，對(duì)新型干燥技術(shù)在煙草工業(yè)生產(chǎn)中的推廣應(yīng)用具有重要意義。【前人研究進(jìn)展】目前，紅外干燥在果蔬、農(nóng)產(chǎn)品等加工過(guò)程已得到較多的研究及應(yīng)用。張麗麗等（2012）對(duì)茄子進(jìn)行紅外輻射干燥特性研究；孫傳祝等（2015）對(duì)玉米穗進(jìn)行不同溫度條件下的紅外干燥研究；王雪媛等（2015）研究蘋果片在短波紅外干燥過(guò)程中的水分?jǐn)U撒特性，結(jié)果表明紅外干燥均勻性好、干燥效率高。紅外干燥在煙草方面的研究相對(duì)較少。張?jiān)频龋?000）研究表明，使用遠(yuǎn)紅外涂料能提高煙葉干重、縮短烘烤時(shí)間；李海偉等（2014）采用密集烤房和中短波紅外干燥器研究干筋期不同輻照溫度對(duì)烤后煙葉品質(zhì)的影響，結(jié)果表明在干筋期紅外輻射溫度為40℃時(shí)能顯著提高上部煙葉的質(zhì)量；Pan等（2015）對(duì)煙絲在紅外輻射一真空聯(lián)合干燥方式下的特性進(jìn)行研究，結(jié)果表明紅外輻射溫度對(duì)煙絲的擴(kuò)散系數(shù)影響相對(duì)較大，輻射溫度越高、干燥速率越快，干燥終點(diǎn)煙絲溫度越高�！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】國(guó)內(nèi)外對(duì)煙草的研究大多關(guān)注于氣流干燥技術(shù)（丁美宙和王宏生，2005）和滾筒干燥（王巖等，2015），而關(guān)于輻射傳熱干燥及其可行『生的研究鮮見(jiàn)報(bào)道。【擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題】分別采用紅外一對(duì)流、傳導(dǎo)一對(duì)流兩種復(fù)合干燥方式對(duì)烤煙煙絲進(jìn)行滾筒干燥，考察不同的干燥條件對(duì)煙絲質(zhì)量的影響，為探索可行的煙草原料干燥新方法和新工藝提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。
　　1材料與方法
　　1.1試驗(yàn)材料
　　原料采用重慶C041烤煙，年份為2015年。將經(jīng)過(guò)切絲后的樣品在恒溫恒濕室平衡至均勻水含率。計(jì)算一定量葉絲達(dá)水含率30%（濕基）時(shí)需要的加水量。均勻噴灑確定量的水分，裝袋密封保存，平衡48 h后，在密封袋內(nèi)隨機(jī)取樣測(cè)定水含率，保證水含率測(cè)定值與實(shí)際值偏差在±0.5%以內(nèi)。干燥試驗(yàn)在自行搭建的遠(yuǎn)紅外滾筒干燥裝置中進(jìn)行。如圖1所示，遠(yuǎn)紅外滾筒復(fù)合干燥裝置由滾筒驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、滾筒進(jìn)出料系統(tǒng)、蒸氣發(fā)生裝置、熱風(fēng)及排潮系統(tǒng)、遠(yuǎn)紅外加熱系統(tǒng)組成。筒壁溫度可在0～160℃范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，滾筒轉(zhuǎn)速可在0～20 r/min范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，滾筒一端分別安裝有物料口，可實(shí)現(xiàn)對(duì)物料的加料和出料，并且可在不同的干燥階段對(duì)物料進(jìn)行取料；熱風(fēng)流速為0.12 m/s，氣體溫度可根據(jù)需要在0～700℃范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，紅外輻射溫度在0～200℃范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，工作模式有紅外—對(duì)流復(fù)合傳熱、紅外—對(duì)流—傳導(dǎo)復(fù)合傳熱、對(duì)流—傳導(dǎo)復(fù)合傳熱等。
　　主要儀器設(shè)備：DHG-9623A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱（上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司）；UltraPYC 1200e真密度儀（美國(guó)Quantachrome公司）；電子天平（德國(guó)Sartorius公司，感量：0.0001 g）；RAYMX2C紅外溫槍（Raytek公司）；YDZ430型煙絲填充值測(cè)定儀、T100煙絲彈性測(cè)定儀（鄭州煙草研究院）；Haver ZD-T25篩分系統(tǒng)（鄭州煙草研究院）。
　　1.2試驗(yàn)方法
　　紅外一對(duì)流干燥實(shí)驗(yàn)采用單因素實(shí)驗(yàn)，各因素每個(gè)水平下均進(jìn)行3次重復(fù)，滾筒設(shè)備參數(shù)設(shè)定為轉(zhuǎn)速6 r/min，熱風(fēng)風(fēng)速0.12 m/s，筒壁加熱器關(guān)閉，主要考察熱風(fēng)溫度Tg為100℃時(shí)紅外輻射溫度Ti（120、145和170℃）及紅外輻射溫度Ti為120℃時(shí)熱風(fēng)溫度Tg（95、110和125℃）對(duì)葉絲質(zhì)量的影響，并設(shè)置一個(gè)相近干燥速率的傳統(tǒng)滾筒干燥對(duì)照實(shí)驗(yàn)，此對(duì)照組滾筒設(shè)備參數(shù)設(shè)定為轉(zhuǎn)速6 r/min，紅外輻射加熱器關(guān)閉，熱風(fēng)溫度Tg為110℃，風(fēng)速u為0.12 m/s，筒壁溫度Tw為120℃。如表1所示，根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)的5個(gè)干燥條件及對(duì)照組（傳統(tǒng)滾筒干燥）共6個(gè)處理來(lái)設(shè)置設(shè)備參數(shù)（其中，處理B表示Ti=120℃、Tg=110℃的干燥條件）。

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