煙葉干燥及其機理

煙葉干燥及其機理第1頁，共19頁，2023年，2月20日，星期日干燥定義干燥：

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)展第2頁，共19頁，2023年，2月20日，星期日煙葉屬于多種復雜大分子有機物組成的多微孔毛細管膠體物質(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。當然兩種水分的劃分是相對的，并沒有嚴格的界限，例如：干燥后煙葉的回潮過程，靠微毛細管的引力表面吸附周圍環(huán)境的水分，溶解一些化學物質(zhì)，使之成為膠體系統(tǒng)的一部分。第3頁，共19頁，2023年，2月20日，星期日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：第4頁，共19頁，2023年，2月20日，星期日煙葉的干燥機理

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，包括兩個基本過程：對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散進入加熱介質(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)。第5頁，共19頁，2023年，2月20日，星期日在加熱對流干燥過程中，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)部的水分向表層補充。同時，由于物料（煙葉）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。熱傳導的存在不利于水分的由內(nèi)向外轉(zhuǎn)移。第6頁，共19頁，2023年，2月20日，星期日

在烘烤初期，葉組織細胞保持著水分轉(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，在這一時期，盡管葉片水分會有較多散失，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。當煙葉失水干燥到一定程度，水分輸導組織機能減退，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行脫水干燥。煙葉熱空氣第7頁，共19頁，2023年，2月20日，星期日

煙葉的干燥大致分為以下四個階段：1）預熱階段。氣流傳遞的熱量主要用于煙葉的升溫,這一階段一般時間很短,煙葉的含水率變化也很小,在實際的干燥過程中?？珊雎?）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，直至表面達到臨界水分。其傳質(zhì)和傳熱方程如下表示：

第8頁，共19頁，2023年，2月20日，星期日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)折點稱為“拐點”,一般“拐點”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,這時煙葉的干燥速率更加緩慢并趨于停滯,而煙葉的溫度迅速上升趨向于熱風的干球溫度。第9頁，共19頁，2023年，2月20日，星期日第10頁，共19頁，2023年，2月20日，星期日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煙葉基本變黃成全黃全爐葉片干燥全爐煙筋干燥第11頁，共19頁，2023年，2月20日，星期日煙葉在干燥過程中有兩個外觀變化

煙葉在干燥過程中狀態(tài)變化：

煙葉水分100%-→90%-→80%-→70%——→60%——-→30%--→0鮮煙葉凋隨進停此葉主烘萎著一止時肉脈烤變步了會變開結(jié)黃凋變開化始束萎黃始停干的急止燥煙劇葉變褐第12頁，共19頁，2023年，2月20日，星期日煙葉干燥顏色變化葉組織生活狀態(tài)葉組織接近死亡細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褐色深褐色或暗色第13頁，共19頁，2023年，2月20日，星期日

（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，延長時間，確保煙葉變黃變軟。即在保持干球溫度36～45℃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，有強烈苦

澀味和青雜氣。第14頁，共19頁，2023年，2月20日，星期日（2）定色階段：定色階段的技術(shù)要領(lǐng)是加大火力，加強排濕，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，加強煙葉脫水和排除。定色穩(wěn)溫階段是決定煙葉內(nèi)在質(zhì)量和外觀質(zhì)量的關(guān)鍵時期。因為致香物質(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)等有機物分解不完全，易烤青筋，有辛辣味，刺激性強，煙氣粗糙第15頁，共19頁，2023年，2月20日，星期日（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，適時住火。在保持干球溫度不過高、濕球溫度不過低的工藝條件下，主要靠時間長短使煙葉實現(xiàn)干筋。干筋升溫階段，干球溫度以每小時1℃的升溫速度自55℃升達68℃，濕球溫度很快自40℃左右上升到42～43℃，并保持穩(wěn)定。進入干筋穩(wěn)溫階段，要保持干球溫度68℃，濕球溫度42～43℃，給以充足而不過量的時間，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：應采取增溫通風，而過高溫度使煙葉香氣物質(zhì)揮發(fā)，或進一步轉(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，易烤紅煙第16頁，共19頁，2023年，2月20日，星期日

失水速度：變黃0.3——0.5%/h失水率30——40%

定色0.9——1.2%/h40——55%

干筋0.3——0.7%/h15——20%

整個烘烤過程的水分動態(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，中期失水多