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雪茄烟叶回潮,是一门学问

2022年01月06日 来源:雪茄烟叶 作者:雪茄烟叶
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回潮,是雪茄烟叶发酵、卷制等生产过程中重要的工艺环节。

听起来,似乎回潮就是简简单单地“加水”。

其实不然,准确地说,回潮应该是使烟叶恰如其分的“吸湿”和“吸水”。事实上,它涉及到回潮率和含水率、饱和蒸气压、露点温度、干蒸汽、布朗运动、 表面张力、亲水基等等一大堆生物、化学、物理等科学知识。

雪茄烟叶“吸湿”和“吸水”是两个完全不同的概念,前者是从气态环境中吸收水分,后者与液态水接触时吸收水分。

例如,什邡传统的糊米水发酵工艺,就是将糊米水喷淋到雪茄烟叶,或者将直接将雪茄烟叶浸入糊米水溶液,这种加湿方式主要通过烟叶组织结构的孔隙起毛细作用而“吸水”。

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(雪茄烟叶糊米水发酵工艺)

更保险和温和的做法是,将雪茄烟叶置于空气相对湿度较高的环境中,主要通过烟叶内部纤维素、蛋白质、果胶等亲水性物质进行缓慢“吸湿”。这种方式回潮效果更加均匀,但具有一定的技术难度。

环境加湿方式通常主要有以下两大类:

一类是等焓加湿,通俗地讲就是喷雾型加湿,包括超声波雾化加湿、高压微喷雾加湿、离心式雾化加湿、湿膜加湿等。这些加湿方式在焓湿图上来看走得是等焓线,随着空气相对湿度的增加,空气温度降低。

另一类是等温加湿,通俗地说就是蒸汽加湿,包括电极式、电热式、燃气燃煤式等,原理就是将液态水直接加热汽化,用蒸汽对空气进行加湿。这种方式在焓湿图上看来走得是等温线,随着空气相对湿度的增加,空气焓值增加。

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(湿空气焓湿图)

喷雾型加湿,具有简单易行投入小的特点,因而应用最为广泛。

无论是在烤烟产区烤房、仓库等场所,还是雪茄烟叶晾制、发酵等场景,超声雾化机、高压喷雾机或离心式雾化机等都有广泛的应用。

喷雾型加湿方式只是把液态水,变成体积更小的液态水,比如超声雾化雾滴的粒径大约1~2μm,看似很微小,但相对于水分子4×10^-10m的直径来说,已经是几千倍的差距了。

所以,喷雾型加湿的实际效果往往不尽人意。其主要有以下两个方面的原因。

一是喷雾加湿后,雾滴受到自身重力影响快速下降,导致环境空间湿度分布不均,分层严重,下层湿,上层干。最直观的就是,环境地面往往非常潮湿,甚至积水严重。

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(超声雾化加湿)

二是,喷雾加湿导致环境温度持续下降,一方面降低了加湿速率,另一方面雾滴在管道、墙壁等区域非常容易冷凝,也同样导致加湿环境出现滴水、积水现场。如果,冷凝水直接滴落到烟叶上,极有可能导致质量问题。

从理论和实践两方面来说,蒸汽加湿都是最佳的加湿方式。

理由一,蒸汽加湿不会降低环境温度,热蒸汽还会提高环境温度,同时不易出现水汽冷凝,有利于发酵。

理由二,理想的蒸汽,可以认为是完全汽化后的水分子,一方面水分子具有较高能量,另一方面水分子的氢键与烟叶亲水物质的羟基、羧基、胺基等基团结合速率极快,与毛细现象吸水完全不在一个水平。

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(湿蒸汽中可见大量“雾气”)

然而,事实上,在生产实际中,绝大多数的蒸汽加湿也会出现跟喷雾加湿类似的水雾冷凝、加湿不理想等问题。

究其原因,主要是以下知识点超出了常人的认识范围。

一是,绝大多数人认为的“蒸汽”,其实并非蒸汽,而只是冷的水雾而已。专业术语称为“湿蒸汽”,指含有饱和水的蒸汽。

真正的蒸汽,专业术语又称为“干蒸汽”,是指完全气态水分子。

二是,绝大多数人认为温度越高,回潮效果越好,其实不然。事实上,温度增加,只会加快亲水物质吸湿速率,但会降低吸湿效果。 这一点非常重要,可以指导生产,有效降低雪茄烟叶回潮和发酵能耗。

通俗地说,就是当温度增加,烟叶含水量增加得快,但最终含水率反而降低。原因是,温度越高,水分子能量越大,水分从烟叶表面“逃逸”的概率也更大,因而平衡含水率降低。

PS:如果没有以上两点基础“理论”的指导,盲目“实践”的话,要么南辕北辙,要么九牛二虎。

在整套蒸汽加湿设备预算仅仅0.2万元水平的背景之下,小编在工作中就遇到了蒸汽加湿时,环境长期处于湿饱和蒸汽,温度上升约10℃后不再上升,水汽较重直至出现冷凝水的问题。

在缺乏足够理论基础的情况下,小编还是挺佩服自己的,很快就想出了应对方法----对蒸汽管道改造,使一部分水与蒸汽彼此分离,从而减少进入空气的水分。

想过延长蒸汽管道,查过各型号散热器、冷凝器,试过水过滤……

山重水复疑无路,柳暗花明又一村。

最后发现,小编众里寻他千百度的东西,蓦然回首,它叫“疏水阀( steam trap)”!

讲真,学海无涯。

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