1、煙草的干燥過程及機(jī)理,小組成員 王廷賢 許躍奇 李靜超 李智 王曉強(qiáng) 李佛妮 牛文潔,干燥定義,干燥： 即將水分從物料中排出去，使其含水量降到有利 于貯藏或再加工的程度。,煙葉的干燥： 是在人為提供的條件下，使煙葉的脫 水過程和葉內(nèi)生理生化變化統(tǒng)一， 確保煙葉內(nèi)部變化和外觀變化，均朝 著人們期望的方向發(fā)展,煙葉屬于多種復(fù)雜大分子有機(jī)物組成的多微孔毛細(xì) 管膠體物質(zhì)，其含水量約80%-90%，根據(jù)水分結(jié) 合形式和理化性質(zhì)，可分為結(jié)合水和自由水。 當(dāng)然兩種水分的劃分是相對(duì)的，并沒有嚴(yán)格的界限， 例如：干燥后煙葉的回潮過程，靠微毛細(xì)管的引力 表面吸附周圍環(huán)境的水分，溶解一些化學(xué)物質(zhì)，使 之成為膠體系統(tǒng)

2、的一部分。,食品廂式和隧道式干燥 微波干燥 噴霧干燥 真空干燥 冷凍干燥 滲透干燥,下面介紹幾種常見的干燥方法：,煙葉的干燥機(jī)理,在煙葉的干燥過程中空氣作為工作介質(zhì)，空氣和煙葉以及葉組織內(nèi)部發(fā)生熱濕交換，包括兩個(gè)基本過程： 對(duì)煙葉加熱使水分汽化的傳熱過程 汽化后的蒸汽由于其蒸汽分壓較大而擴(kuò)散進(jìn)入加熱介質(zhì)（熱空氣）中的傳質(zhì)過程。 熱交換是熱量由空氣傳遞給煙葉，濕交換是水分由煙葉傳遞給空氣。交換能力與煙 葉與空氣的溫度，滲透壓，含濕量和水蒸氣分壓力差有關(guān)。,在加熱對(duì)流干燥過程中，物料（煙葉）表面水分要先蒸發(fā)，含水量降低，造成內(nèi)部和表層之間水分含量的差異，而使內(nèi)部的水分向表層補(bǔ)充。同時(shí)，由于物料（煙

3、葉）表面先受熱，物料（煙葉）表面溫度比內(nèi)部溫度高，熱量由表及里轉(zhuǎn)移，隨著熱量的傳遞，又會(huì)引起物料（煙葉）中的水分從含水量比較多的內(nèi)部向表層轉(zhuǎn)移，這一現(xiàn)象叫濕熱傳導(dǎo)。熱傳導(dǎo)的存在不利于水分的由內(nèi)向外轉(zhuǎn)移。,在烘烤初期，葉組織細(xì)胞保持著水分轉(zhuǎn)移的活性，而葉片的滲透壓往往高于葉脈。因此，水分由葉脈向葉片轉(zhuǎn)移。也就是說，在這一時(shí)期，盡管葉片水分會(huì)有較多散失，而葉脈中的部分水分首先轉(zhuǎn)移到葉片中，再經(jīng)由葉表蒸發(fā)散失。 當(dāng)煙葉失水干燥到一定程度，水分輸導(dǎo)組織機(jī)能減退，水分轉(zhuǎn)移逐步停止，此后，葉片與葉脈將分別按各自脫水過程進(jìn)行脫水干燥。,煙葉,熱空氣,煙葉的干燥大致分為以下四個(gè)階段： 1）預(yù)熱階段。氣流傳遞的

4、熱量主要用于煙 葉的升溫,這一階段一般時(shí)間很短,煙葉的含水率變化也很小,在實(shí)際的干燥過程中?？?忽略 2）恒速干燥階段 這一階段主要以表面蒸發(fā)形式獲得干燥，煙葉的內(nèi)蒸發(fā)效果可忽略，直至表面達(dá)到臨界水分。其傳質(zhì)和傳熱方程如下表示：,3) 降速干燥階段。氣流傳遞給煙葉的熱量一部分用來蒸發(fā)煙葉中的水分,另一部分則用于煙葉的升溫。在這個(gè)階段,煙葉的干燥速率變慢,煙葉溫度逐漸上升。從等速干燥階段至降速干燥階段的轉(zhuǎn)折點(diǎn)稱為“拐點(diǎn)”,一般“拐點(diǎn)”處的煙葉干基含水率約為8 %9 %。 4) 滯速干燥階段。煙葉再繼續(xù)干燥,水分從煙 葉中釋放出來的難度更大,這時(shí)煙葉的干燥速率更加緩慢并趨于停滯,而煙葉的溫度迅 速

5、上升趨向于熱風(fēng)的干球溫度。,三段式烘烤工藝,三段式烘烤工藝分為變黃階段、定色階段、干筋階段，其工藝曲線如下,底臺(tái)煙葉基本變黃成全黃,全爐葉片干燥,全爐煙筋干燥,煙葉在干燥過程中有兩個(gè)外觀變化,煙葉在干燥過程中狀態(tài)變化： 煙葉水分100% - 90% - 80%-70% 60%-30%-0 鮮煙葉 凋 隨 進(jìn) 停 此 葉 主 烘 萎 著 一 止 時(shí) 肉 脈 烤 變 步 了 會(huì) 變 開 結(jié) 黃 凋 變 開 化 始 束 萎 黃 始 停 干 的 急 止 燥 煙 劇 葉 變 褐,煙葉干燥顏色變化,葉組織生活狀態(tài),葉組織接近死亡,細(xì)胞死后的腐敗作用,酶,水+溫度,酶,水+溫度,黃綠色,綠黃色,黃色,棕色或

6、褐色,深褐色或暗色,（1）變黃階段：變黃階段的技術(shù)要領(lǐng)是穩(wěn)住溫度，調(diào)整濕度，控制燒火，延長時(shí)間，確保煙葉變黃變軟。即在保持干球溫度3645條件下，主要靠調(diào)節(jié)濕球溫度（通過干濕差調(diào)節(jié)炕內(nèi)濕度）掌握煙葉的失水程度，靠控制時(shí)間長短掌握煙葉的變黃程度。注意升溫不易過快或過慢，要低溫低濕。,若失水過慢 ：干物質(zhì)消耗過多，影響品質(zhì)烤硬黃 煙 若失水過快 ：烤青葉，香吃味平淡，有強(qiáng)烈苦 澀味和青雜氣。,（2）定色階段：定色階段的技術(shù)要領(lǐng)是加大火力，加強(qiáng)排濕，穩(wěn)住濕球溫度，升高干球溫度。在保持濕球溫度適宜且穩(wěn)定的前提下，靠干球溫度的升高降低炕內(nèi)濕度。要穩(wěn)定加大火力，加強(qiáng)煙葉脫水和排除。定色穩(wěn)溫階段是決定煙葉內(nèi)

7、在質(zhì)量和外觀質(zhì)量的關(guān)鍵時(shí)期。因?yàn)橹孪阄镔|(zhì)主要在此階段形成，煙葉能否順利定色和安全轉(zhuǎn)入干筋也全靠在此階段打好基礎(chǔ)，因此，要求要穩(wěn) 若失水過慢 ：溫度過高過濕造成腐敗，變褐變黑 若失水過快 ：葉綠素蛋白質(zhì)等有機(jī)物分解不完全，易烤青筋，有辛辣味，刺激性強(qiáng)，煙氣粗糙,（3）干筋階段：干筋階段的技術(shù)要領(lǐng)是控制干球，限制濕球，減少通風(fēng)，適時(shí)住火。在保持干球溫度不過高、濕球溫度不過低的工藝條件下，主要靠時(shí)間長短使煙葉實(shí)現(xiàn)干筋。干筋升溫階段，干球溫度以每小時(shí)1的升溫速度自55升達(dá)68，濕球溫度很快自40左右上升到4243，并保持穩(wěn)定。進(jìn)入干筋穩(wěn)溫階段，要保持干球溫度68，濕球溫度4243，給以充足而不過量的時(shí)間，確保全炕所有煙葉主筋全干，結(jié)束炕內(nèi)調(diào)制。 若水過多：應(yīng)采取增溫通風(fēng)，而過高溫度使煙葉香氣物質(zhì)揮發(fā)，或進(jìn)一步轉(zhuǎn)化，甚至將煙葉烤壞，如烤紅煙，而降低煙葉的內(nèi)在品質(zhì)。 若水過少：色澤暗淡，油分差。若溫高，易烤紅 煙,失水速度：變黃 0.30.5%/h 失水率 3040% 定色 0.91.2%/h 4055% 干筋 0.30.7%/h 1520% 整個(gè)烘烤過程的水分動(dòng)態(tài)，盡管不同處理煙葉的失水率和失 速度各不相同，但均呈現(xiàn)前 期失水少，失水速度慢，