CN109549247B - 一种醇化期霉变烟叶脱霉处理方法 - Google Patents

一种醇化期霉变烟叶脱霉处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明一种公开了醇化期霉变烟叶脱霉处理方法，向密封烟叶堆垛中通入臭氧处理霉变，臭氧处理分为两个阶段：第一阶段每天通入臭氧浓度为20～500ppm，处理10～30天；第二阶段通入臭氧浓度5～100ppm，直至该烟叶醇化期结束；然后在醇化期结束至烟叶开垛使用的阶段，同时通入氮气和臭氧，所述通入的氮气最终使得密封烟叶堆垛内氧气浓度降至2％以下，所述通入的臭氧的浓度为1～10ppm；该方法有效解决醇化期烟叶贮存养护过程中出现的烟叶表面风霉等问题，不影响烟叶正常醇化，并实现对霉变烟叶的香味和吸食口感的保持；使得烟叶呈现理想色泽，增加霉变烟叶的使用率，减少因烟叶霉变造成的烟叶损失和经济损失。

Description

一种醇化期霉变烟叶脱霉处理方法
技术领域
本发明涉及烟草加工技术领域，尤其涉及一种醇化期霉变烟叶脱霉处理方法。
背景技术
目前，在烟草行业内，烟叶霉变是影响烟叶品质的主要因素之一，也会造成巨大的经济损失。在长江流域和华南地区，由于全年高温高湿的气候环境，加上部分烟叶贮存仓库条件相对落后，烟叶极易发生霉变，给烟叶的养护带来了较大的难题。传统的烟叶防霉措施往往集中在降低温湿度或减少含氧量等方面，但烟叶一旦发生霉变后，使用价值会大大降低乃至作报废处理。仓贮烟叶的霉变问题仍然频繁出现，据统计，个别卷烟厂一年发现或上报的霉变报废烟叶就达5000～10000担，烟叶质量和重量损失巨大。烟叶收割烘烤后，为了去掉烟叶的青杂味和改善香吃味等品质，按要求对烟叶必须进行醇化。醇化有人工醇化和自然醇化。人工醇化速度快，但醇化效果差，目前已经很少采用；自然醇化是将烟叶按一定要求堆放在储备库内，通过控制一定湿度，有时还控制一定温度条件下进行的醇化，醇化时间为1～3年。自然醇化效果较好，但也存在不足，不足主要有：一是因烟叶富含营养物质以及长期与外部环境密切接触，烟叶很容易生虫；二是在春夏秋冬四季变化过程中，因为温度、湿度变化大，烟叶很容易产生霉变；三是因烟叶长期与过量空气接触，烟叶颜色很容易变褐、变深即发生褐变，黄色的烟叶发生褐变之后变成深褐色的烟叶，严重影响色泽和烟叶品质。褐变分为酶促褐变和非酶促褐变，酶促褐变是烟叶组织中的酚类物质在多酚氧化酶的作用下被氧化成醌，醌类物质聚合形成褐色物质导致烟叶组织变色；非酶褐变是指由各种非酶原因引起的化学反应而造成的褐变，在陈化(贮藏)过程中主要为美拉德反应中的碳水化合物、蛋白质、氨基酸等含氮化合物之间的褐变反应。
对比文件1：申请号为“CN201410211582.8”，名称为“一种臭氧杀菌结合气调贮藏的烟叶防霉方法”公开了一种臭氧杀菌结合气调贮藏的烟叶防霉方法。该方法是向密封烟叶堆垛中通入臭氧和二氧化碳组成的混合气体，使密封烟叶堆垛内氧气浓度降至6％以下，臭氧浓度达到10～100ppm，维持该条件8～24小时，再充入二氧化碳，进一步杀灭烟叶微生物。该方法，是一种无污染、无残留，安全、环保的烟叶防霉方法，其工艺简单、防霉效果好、运行成本低廉，具有较好的推广应用价值及经济效益。利用臭氧可以有效的杀灭霉菌，起到防止烟叶霉变的效果。然而在臭氧浓度为10～100ppm、维持该条件8～24小时的时间内，对已经发生霉变的烟叶难以凑效。
现有充氮保鲜技术是创造低氧或干燥等不适宜霉菌生长的环境，目前的各种充氮方法可以很好的抑制烟叶霉变，但同时也终止了烟叶醇化进程，对霉变后的烟叶霉斑没有任何脱除的效果。
综上所述，现有的技术手段存在以下问题：第一，长时间的臭氧处理环境中，臭氧本身具有的强氧化性会使得烟叶本身的香味物质不断减少，会对烟叶吸食的口感造成不利的影响，故臭氧环境不宜长时间保持；第二，长时间单一充氮方法对霉变的烟叶没有脱霉效果，且霉变的处于醇化周期的烟叶，长时间充氮会对烟叶正常醇化产生不利影响；第三，处于醇化期的烟叶短时间内难以安排生产使用，一旦脱离臭氧保护进入适宜霉菌生长的环境，烟叶中的霉菌会再次孳生，形成烟叶反复霉变的发生，致使烟叶品质的劣变更加严重；第四，这里是防止霉变的方法，目前还没有一种较好的手段来处理已经霉变的烟叶，去除烟叶中产生的霉变；第五，防止霉变的同时并不能防止褐变。
因而，如何发明一种方法，使得处于醇化期的霉变烟叶脱霉的同时尽可能地保留烟叶的香味以及防止褐变，使得烟叶呈现理想的色泽，并且正常醇化进程不受影响，成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种醇化期霉变烟叶脱霉处理方法，该方法有效解决烟叶贮存养护过程中出现的烟叶表面风霉等问题，不影响烟叶正常醇化，并实现对霉变烟叶的香味和吸食口感的保持；使得烟叶呈现理想色泽，增加霉变烟叶的使用率，减少因烟叶霉变造成的烟叶损失和经济损失。
本发明是这样实现的：
本发明目的在于提供一种醇化期霉变烟叶脱霉处理方法，包括如下步骤：
首先向密封烟叶堆垛中通入臭氧处理霉变，所述臭氧处理分为两个阶段：第一阶段每天通入浓度为20～500ppm的臭氧，处理10～30天；第二阶段通入浓度为5～100ppm的臭氧，直至醇化期结束；
然后在醇化期结束至烟叶开垛使用的阶段，同时通入氮气和臭氧，所述通入的氮气最终使得密封烟叶堆垛内氧气浓度降至2％以下，所述通入的臭氧的浓度为1～10ppm。
优选地，所述第一阶段臭氧浓度为100～200ppm。最优选地，所述第一阶段臭氧浓度为150ppm。
优选地，所述第二阶段臭氧浓度为10～50ppm。最优选地，所述第二阶段臭氧浓度为20ppm。
具体地，该方法包括如下步骤：
步骤1、将需要防霉脱霉处置的烟叶放在密闭的塑料帐幕或密封仓间内，在所述密封的塑料帐幕或仓间上设置进气控制接口和出气控制接口；所述出气控制接口通过出气管道连接有抽风机，所述进气控制接口通过进气管道与臭氧机相连；
步骤2、通过所述进气控制接口向所述密封烟叶堆垛中通入臭氧，臭氧浓度控制在20～500ppm范围内，处理10～30天。
步骤3、通过所述进气控制接口向所述密封烟叶堆垛中通入臭氧，臭氧浓度控制在5～100ppm范围内，直至醇化期结束；
步骤4、在醇化期结束至烟叶开垛使用的阶段，通过所述进气控制接口向所述密封烟叶堆垛中同时通入氮气和臭氧，所述通入的氮气最终使得密封烟叶堆垛内氧气浓度降至2％以下，所述通入的臭氧的浓度为1～20ppm。
所述步骤2中通入气体前，先开启抽风机，把塑料帐幕烟叶堆垛密封体系抽成负压状态。
本发明的醇化期一般指存放时间由生产开始18个月或36个月之内的烟叶，醇化期烟叶品质(口感、香气等)会有一个上升然后下降的过程，因此醇化期一般指上升的过程，拐点后即为醇化到期。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果：
1、本发明提供的一种醇化期霉变烟叶脱霉处理方法，在除霉(去除霉斑)的同时，实现对霉变烟叶的香味和吸食口感的保持；
2、本发明提供的一种醇化期霉变烟叶脱霉处理方法，在除霉(去除霉斑)的同时，使得烟叶从褐色变成黄色，呈现理想色泽，增加霉变烟叶的使用率，减少因烟叶霉变造成的烟叶损失和经济损失。
3、本发明提供的一种醇化期霉变烟叶脱霉处理方法，使得处于醇化期的霉变烟叶脱霉的同时尽可能地保留烟叶的香味以及防止褐变，使得烟叶呈现理想的色泽，并且正常醇化进程不受影响。
附图说明
图1为本发明提供的醇化期霉变烟叶脱霉处理方法的堆垛密封体系结构图；图中1、塑料薄膜；2、烟叶；3、进气控制接口；4、出气控制接口；5、出气管道；6、进气管道；7、抽风机；8、臭氧机；9、制氮机。
具体实施方式
试验地点：武汉卷烟厂仓储部一库区。
露天堆垛时间：2017年10月—2018年6月
针对霉变烟叶或有霉变风险的烟叶构建一个可调控仓储环境的塑料帐幕烟叶堆垛密封体系：
该体系包括塑料薄膜1(可单层或双层)、进气控制接口3、出气控制接口通风接口4；还包括脱霉养护机组：该机组由臭氧机8、制氮机9、抽风机7及联通管道(出气管道5；进气管道6)和控制阀等；将烟叶密封堆垛脱霉养护机组通过气体管道和塑料帐幕烟叶堆垛密封体系进行对接，其中，烟叶密封堆垛脱霉养护机组中的抽风机7通过出气管道与塑料帐幕烟叶堆垛密封体系的出气控制接口4对接，烟叶密封堆垛脱霉养护机组中的臭氧机8和制氮机9通过进气管道6与塑料帐幕烟叶堆垛密封体系的进气控制接口3对接，臭氧机和制氮机相互并联并通过控制阀门与进气管道连接。
实施例1
1、第一阶段：向密封垛位内每天通入浓度为20～99ppm的臭氧，处理10～30天；
2、第二阶段：通入浓度为10～50ppm的臭氧，直至醇化期结束；
3、第三阶段：在醇化期结束至烟叶开垛使用的阶段，同时通入氮气和臭氧，所述通入的氮气最终使得密封烟叶堆垛内氧气浓度降至2％以下，所述通入的臭氧的浓度为1～10ppm。
实施例2
1、第一阶段：向密封垛位内每天通入浓度为100～200ppm的臭氧，处理10～30天；
2、第二阶段：通入浓度为10～50ppm的臭氧，直至醇化期结束；
3、在醇化期结束至烟叶开垛使用的阶段，同时通入氮气和臭氧，所述通入的氮气最终使得密封烟叶堆垛内氧气浓度降至2％以下，所述通入的臭氧的浓度为1～10ppm。
实施例3
1、第一阶段：向密封垛位内每天通入浓度为201～300ppm的臭氧，处理10～30天；
2、第二阶段：通入浓度为10～50ppm的臭氧，直至醇化期结束；
3、在醇化期结束至烟叶开垛使用的阶段，同时通入氮气和臭氧，所述通入的氮气最终使得密封烟叶堆垛内氧气浓度降至2％以下，所述通入的臭氧的浓度为1～10ppm。
实施例4
1、第一阶段：向密封垛位内每天通入浓度为301～500ppm的臭氧，处理10～30天；
2、第二阶段：通入浓度为10～50ppm的臭氧，直至醇化期结束；
3、在醇化期结束至烟叶开垛使用的阶段，同时通入氮气和臭氧，所述通入的氮气最终使得密封烟叶堆垛内氧气浓度降至2％以下，所述通入的臭氧的浓度为1～10ppm。
实施例5
该实施例的第一阶段臭氧浓度为150ppm；第二阶段臭氧浓度为5～9ppm；其余与实施例1相同。
实施例6
该实施例的第一阶段臭氧浓度为150ppm；第二阶段臭氧浓度为10～50ppm；其余与实施例1相同。
实施例7
该实施例的第一阶段臭氧浓度为150ppm；第二阶段臭氧浓度为51～100ppm；其余与实施例1相同。
实验例1
以上实施例1-实施例4中，实施后，开垛，从每个烟垛上中下不同部位随机抽取1000克样品，进行酶斑、酶味；烟叶香味；烟叶颜色等三大指标评测并进行统计。处理前：霉斑-严重；霉味-严重；烟叶香气-微有；烟叶颜色-褐色+；现对以上实施例1-实施例4处理后烟叶情况作如下总结。
一、酶斑、酶味
1、霉斑按轻重程度依次分为无、轻度、较严重、严重4个等级。
表1-酶斑情况统计
Figure BDA0001914001940000081
2、霉味按轻重程度依次分为无、轻度、较严重、严重4个等级。
表2-霉味情况统计
Figure BDA0001914001940000082
由表1和表2的统计结果可知，臭氧浓度越高，去除霉斑、霉味的效果越好。10天以内时，实施例4除霉的效果最好。臭氧可有效杀灭粮食中的微生物，达到杀菌防霉的效果，并且能降低粮食霉变过程中所产生的毒素，有效改善粮食品质，提高粮食保管水平。臭氧灭菌或抑菌作用，通常是物理的、化学的及生物学等方面的综合结果。其作用机制可归纳为：(1)作用于细胞膜，导致细胞膜的通透性增加，细胞内物质外流，使细胞失去活动；(2)使细胞活动必需的酶失去活性；(3)破坏细胞内的遗传物质或使其失去功能。臭氧杀灭病毒是通过直接破坏核糖核酸或脱氧核酸完成的。而杀灭细菌、霉菌类微生物则是臭氧首先作用与细胞膜，使细胞膜的构成收到损伤，导致新陈代谢障碍并抑制其生长，臭氧继续渗透破坏膜内脂蛋白和脂多糖，改变细胞通透性，导致细胞溶解、死亡。
二、烟叶香味
烟叶香味按含有的香味程度依次分为微有、稍有、尚足、较充足、充足等五个等级。
表3-烟叶香味情况统计
Figure BDA0001914001940000091
由表3可以看出，臭氧浓度越高，烟叶香味保持得越差。一定浓度的臭氧处理一定的时间可以脱霉，去除霉味，可以使得烟叶本香凸显，但是高浓度或处理时间过长会使烟叶香味物质被臭氧氧化逐渐散失而影响烟叶本身的香味。20天以内时，臭氧浓度在20～99ppm(实施例1)烟叶香味保持得最好。
三、烟叶颜色
烟叶颜色按不同程度依次分为褐色+、褐色、褐色-、红棕+、红棕、红棕-、橘黄+、橘黄、橘黄-九个等级。
表4-烟叶颜色情况统计
Figure BDA0001914001940000101
由背景技术可知黄色的烟叶发生褐变之后变成深褐色的烟叶，严重影响色泽和烟叶品质。褐变分为酶促褐变和非酶促褐变，酶促褐变是烟叶组织中的酚类物质在多酚氧化酶的作用下被氧化成醌，醌类物质聚合形成褐色物质导致烟叶组织变色。而高浓度的臭氧作为氧化剂可以直接将酚类物质氧化成醌类物质，导致褐变加重。本申请人在除霉过程中主要是考虑到尽可能的保持烟叶的香味，但在实验过程中意外的发现褐色的烟叶竟然变成了黄色，呈现理想色泽，增加霉变烟叶的使用率，减少因烟叶霉变造成的烟叶损失和经济损失。
综上所述，由实验例1可知，向密封堆垛内充入一定浓度(20～500ppm)的臭氧，维持一定的时长，第一可以达到霉变烟叶或有霉变风险的烟叶除霉脱毒的效果；第二，可以实现对霉变烟叶的香味和吸食口感的保持；第三，可以使得烟叶从褐色变成黄色，呈现理想色泽，增加霉变烟叶的使用率，减少因烟叶霉变造成的烟叶损失和经济损失。
实验例2
通入的低浓度的臭氧主要目的是防止霉变脱离臭氧环境后再次恶化，且低浓度的臭氧不会对烟叶的正常醇化造成影响。为探索第二阶段充入臭氧的浓度范围，以实施例5-7为实验组，对照组1：第二阶段通入浓度为1～4ppm的臭氧，其余同实施例5；对照组2：第二阶段通入浓度为101～200ppm的臭氧，其余同实施例5；并统计实验组和对照组的霉斑、霉味情况以及醇化品质。
1、霉斑按轻重程度依次分为无、轻度、较严重、严重4个等级。
表5-酶斑情况统计
Figure BDA0001914001940000111
2、霉味按轻重程度依次分为无、轻度、较严重、严重4个等级。
表6-霉味情况统计
Figure BDA0001914001940000112
3、烟叶收割烘烤后，为了去掉烟叶的青杂味和改善香吃味等品质，按要求对烟叶必须进行醇化。当年收获的原烟，其内在品质都存在不同程度的缺陷，如青杂气重、刺激性大、烟气粗糙、烟香味被杂气掩盖，尤其是低等级的烟叶还有苦、辣、涩等不良感受，这样的烟叶是不能直接用于制造卷烟的，必须进行适当的醇化处理。通过醇化，使烟叶颜色更加均匀并适当加深，青杂气和刺激性大大减少，香味物质增加，吸味醇和。
这里我们将烟叶香味用来评价醇化的品质，其中烟叶香味按含有的香味程度依次分为微有、稍有、尚足、较充足、充足等五个等级。
表7-烟叶香味情况统计
Figure BDA0001914001940000121
表5和表6中，对照组2虽然无霉斑和霉味，但是由表7可知该对照组2的烟叶香味的保持很差，因而该对照组会对烟叶的正常醇化造成影响。
表7中，对照组1虽烟叶香味充足，但是由表5和表6可知，对照组1仍有霉斑和霉味。
综上可知，第二阶段臭氧浓度控制在5～100ppm(实施例5-实施例7)范围内，直至醇化期结束是最合适的。
所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种醇化期霉变烟叶脱霉处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
首先向密封烟叶堆垛中通入臭氧处理霉变，所述臭氧处理分为两个阶段：第一阶段每天通入浓度为150ppm的臭氧，处理10～30天；第二阶段通入浓度为5～50ppm的臭氧，直至醇化期结束；
然后在醇化期结束至烟叶开垛使用的阶段，同时通入氮气和臭氧，所述通入的氮气最终使得密封烟叶堆垛内氧气浓度降至2%以下，所述通入的臭氧的浓度为1～10ppm。
2.如权利要求1所述的醇化期霉变烟叶脱霉处理方法，其特征在于，该方法具体包括如下步骤：
步骤1、将需要防霉脱霉处置的烟叶放在密闭的塑料帐幕或密封仓间内，在所述密封的塑料帐幕或仓间上设置进气控制接口和出气控制接口；所述出气控制接口通过出气管道连接有抽风机，所述进气控制接口通过进气管道与臭氧机相连；
步骤2、通过所述进气控制接口向所述密封烟叶堆垛中通入臭氧，臭氧浓度控制在150ppm，处理10～30天；
步骤3、通过所述进气控制接口向所述密封烟叶堆垛中通入臭氧，臭氧浓度控制在5～50ppm范围内，直至醇化期结束；
步骤4、在醇化期结束至烟叶开垛使用的阶段，通过所述进气控制接口向所述密封烟叶堆垛中同时通入氮气和臭氧，所述通入的氮气最终使得密封烟叶堆垛内氧气浓度降至2%以下，所述通入的臭氧的浓度为1～10ppm。
3.如权利要求2所述的醇化期霉变烟叶脱霉处理方法，其特征在于，通入气体前，先开启抽风机，把塑料帐幕烟叶堆垛密封体系抽成负压状态。
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