卷煙保潤(rùn)技術(shù)研究進(jìn)展

尚善齋，雷萍，王昆淼，劉春波，劉志華

(云南煙草科學(xué)研究院 云南省煙草化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南 昆明 650106)

近幾年，我國(guó)煙草行業(yè)在更大范圍參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)，面臨更嚴(yán)峻的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)與挑戰(zhàn);同時(shí)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，消費(fèi)者對(duì)卷煙內(nèi)在質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。然而，與國(guó)外知名品牌卷煙產(chǎn)品相比，中式卷煙大部分產(chǎn)品普遍存在煙絲水分散失快、煙氣干燥、辛辣、刺喉、甜潤(rùn)感不夠、生痰多等問(wèn)題［1］，這些問(wèn)題隨著各種卷煙減害降焦技術(shù)的應(yīng)用顯得日益突出。保潤(rùn)技術(shù)研究的主要目標(biāo)就是解決這些問(wèn)題，提高卷煙吸食舒適度，滿足消費(fèi)者對(duì)卷煙產(chǎn)品“輕松感、舒適感、滿足感“的品質(zhì)訴求。

作為進(jìn)一步提高中式卷煙內(nèi)在品質(zhì)、增強(qiáng)中式卷煙核心競(jìng)爭(zhēng)力的重要突破口和關(guān)鍵技術(shù)，卷煙增香保潤(rùn)已經(jīng)受到高度關(guān)注。從傳統(tǒng)的保潤(rùn)劑使用到各種新型保潤(rùn)劑的開(kāi)發(fā)，從傳統(tǒng)的工藝保潤(rùn)到卷煙輔料保潤(rùn)技術(shù)研究，卷煙保潤(rùn)研究正經(jīng)歷著快速的發(fā)展。本文對(duì)卷煙保潤(rùn)技術(shù)的進(jìn)展進(jìn)行了綜述。

1 保潤(rùn)劑研究

1.1 多元醇類(lèi)

多元醇類(lèi)是使用和研究最多的保潤(rùn)劑，如甘油、丙二醇、山梨醇、丁二醇和二甘醇，其主要作用是維持加工過(guò)程中煙絲的含水率，提高煙絲的耐加工性，但對(duì)于成品卷煙含水率的維持以及吸食舒適度的改善，效果不太理想。

丙二醇保潤(rùn)效果較木糖醇和山梨醇稍好，是目前各卷煙企業(yè)應(yīng)用較多的一種保潤(rùn)劑［2］。NCS 是一種新型多元醇類(lèi)保潤(rùn)劑，保潤(rùn)性能弱于丙二醇，和甘油相當(dāng)，且具有較好的定香作用［3］。

1.2 糖和糖醇類(lèi)

謝玉龍等［4］的研究表明，6 種西北地區(qū)植物多糖可以顯著提高卷煙主流煙氣氣相、粒相水分含量，其中鎖陽(yáng)多糖可以提高主流煙氣粒相水分高達(dá)44.3%。陳芝飛等［5］的研究表明，6-O-羧甲基-D-吡喃半乳糖的保潤(rùn)性能優(yōu)于丙二醇、甘油、山梨醇和D-半乳糖。郭國(guó)寧等［6］以魔芋葡甘聚糖-丙烯酸接枝共聚物為原料研制的保潤(rùn)劑KSAP-T，使煙絲含水率達(dá)到7.51%，水分活度為0.392，且改善了卷煙的抽吸品質(zhì)。伍錦鳴等［7］制備的改性淀粉保潤(rùn)劑保潤(rùn)效果優(yōu)于常用的煙用保潤(rùn)劑(丙二醇、甘油和山梨醇)。段文學(xué)等［8］發(fā)現(xiàn)，果葡糖漿可以部分或全部代替白糖、蜂蜜、甘油和三梨醇等，價(jià)廉兼具一定的保潤(rùn)、防腐和調(diào)味功能。研究表明，水溶性改性殼聚糖，具有一定的卷煙保潤(rùn)、保香和防霉作用，但其對(duì)卷煙香氣和余味有負(fù)面影響［9-11］。呂次昌等［12］以醛糖、戊糖及它們的衍生物為原料開(kāi)發(fā)的煙草保潤(rùn)劑，不僅具有保濕和防潮性能，還可以明顯改善煙草抽吸品質(zhì)。Beauman 等［13］的研究表明，添加水溶性多糖的煙草薄片具有一定的保潤(rùn)性能。徐蘭蘭等［14］開(kāi)發(fā)的新型添加劑RW，可提高卷煙主流煙氣水分11.5% ～26.9%，并能柔和煙氣，增加潮潤(rùn)感。

1.3 有機(jī)鹽類(lèi)

Lesser 等［15］公開(kāi)了一種散布有吡咯烷酮羧酸鈉的新型濾嘴，它不僅具有保潤(rùn)作用，還可以吸附煙氣中的有害成分。王濤等［2］研究表明，L-2-吡咯烷酮-5-羧酸鉀能大幅度提高煙絲保濕率，且對(duì)卷煙吸味無(wú)負(fù)面影響。白璐［16］以檸檬酸、蘋(píng)果酸、乳酸等為配體，以Fe3+，Mn2+，Zn2+，Ce3+為中心離子得到的配合物，可以提高卷煙的含水率。蘇怡龍等［17］以吡咯烷酮羧酸的鈉和鉀鹽為原料制得的保潤(rùn)劑，接近人體天然防濕因子，保潤(rùn)性能優(yōu)于丙二醇，且吸食安全性更佳。

1.4 天然萃取物

研究表明，將天然植物源增香保潤(rùn)劑與煙草保潤(rùn)保濕性能相結(jié)合，在構(gòu)建卷煙特征香韻、提高抽吸品質(zhì)方面，體現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

黃天輝等［18］發(fā)現(xiàn)胖大海提取物能降低煙氣帶來(lái)的刺激性和干燥感，使煙香諧調(diào)，煙氣細(xì)膩、柔和，余味舒適。劉紹華等［19］研究表明，羅漢果提取液可增加卷煙的香氣量，降低煙氣干燥感，增強(qiáng)煙氣生津感，提高卷煙舒適度。崔海濱等［20］以橄欖果為原料開(kāi)發(fā)的保潤(rùn)劑，保潤(rùn)性能優(yōu)于丙二醇和甘油，且使卷煙的干燥感和刺激明顯減少。吳彥等［21］開(kāi)發(fā)了一種中藥提取物組合物或復(fù)方中藥提取物，常溫下可以維持煙絲水分。郭國(guó)寧等［22］的研究表明，鳳尾葉揮發(fā)油能明顯改善煙氣的干燥感、刺激性、余味、辛辣感等。黃艷等［23］發(fā)現(xiàn)沙參、麥冬、桔梗復(fù)方中藥的多糖提取物可以降低煙氣的干燥感，提高甜潤(rùn)度，具有明顯的生津、保潤(rùn)效果。楊金生［24］將甘草流浸膏應(yīng)用于卷煙，發(fā)現(xiàn)其具有柔和煙氣、潤(rùn)喉增甜等功效。劉珊等［25］開(kāi)發(fā)的龍須菜粗多糖添加劑能降低卷煙雜氣和刺激性，增加回甜感和口腔舒適度。何保江等［26］發(fā)現(xiàn)蘆薈多糖有生津作用，可降低卷煙干燥感，且煙氣無(wú)異味。蔡冰等［27］將芒果肉醇提取物添加到煙絲中，能顯著改善卷煙的干燥感、刺激性、辛辣感等。黃龍等［28］發(fā)現(xiàn)，牛蒡根提取浸膏可以改善卷煙的抽吸品質(zhì)，兼具保潤(rùn)功能。楊君等［29］研究發(fā)現(xiàn)，銅藻多糖在低濕條件下能夠降低煙絲的失水率和失水速度，在高溫條件下能有效的緩解煙絲對(duì)水分的過(guò)量吸收。劉洋等［30］將仙人掌多糖噴淋在卷煙煙絲上，可提高醇和度和甜潤(rùn)感，雜氣、刺激性和干燥感有所降低。張玲等［31］以天然多糖和煙草特有成分為原料得到的保潤(rùn)劑可有效緩解煙絲水分散失，改善香氣豐滿度和透發(fā)性，增加浸潤(rùn)感，提高喉部舒適性。蔣美紅等［32］發(fā)現(xiàn)特殊煙草、海藻和香草的提取物，不僅保濕，而且還可以豐富煙香，提高卷煙舒適度。孟冬玲等［33］制備了一種由魔芋葡甘聚糖或改性物與水組成的保潤(rùn)劑，能增加煙氣水分。萬(wàn)敏等［34］制備的紅毛丹保潤(rùn)增香劑，能顯著提升煙氣香氣量，改善煙氣口感，保持煙絲水分。

1.5 仿生保護(hù)劑

艾強(qiáng)［35］研制的新型仿生保潤(rùn)劑包被在煙絲表面，形成一種仿生物膜狀結(jié)構(gòu)，阻止煙絲本身水分和煙絲內(nèi)工藝水分的散失，為煙絲內(nèi)工藝水分穩(wěn)定提供了可靠的保證。

1.6 蠟酯類(lèi)

黎洪利等［36］公開(kāi)了一種由蠟、乳化劑和水組成的蠟酯類(lèi)煙草保潤(rùn)劑，兼具保濕和防潮作用，且使用安全。

2 輔料保潤(rùn)技術(shù)研究

王濤等［37］研究表明，由殼聚糖制得的改性二醋酸纖維絲束能提高卷煙主流煙氣水分達(dá)10. 9%。溫東奇等［38］公開(kāi)了一種濾芯分節(jié)，且選用瓦楞型成型紙的新型卷煙濾棒，可以有效提升煙氣濃度，提高濾棒的過(guò)濾效率，使煙氣更加醇和、綿延。王迪等［39］開(kāi)發(fā)了一種透氣度從煙絲端到濾嘴端在一定范圍內(nèi)梯度增加的卷煙紙，可以增加主流煙氣水分，使煙氣柔和細(xì)膩，刺激性降低。王增瑜等［40］以天然水果、中草藥植物提取物為原料開(kāi)發(fā)的添加劑可有效改善卷煙的舒適度，提高煙氣水分含量。姜發(fā)堂等［41］公開(kāi)了一種帶分子水庫(kù)結(jié)構(gòu)材料的濾嘴棒，可以顯著提高煙氣含水量。谷向春［42］開(kāi)發(fā)的一種緩釋性微乳可以使卷煙香氣釋放均勻，且其保潤(rùn)性較好，能降低煙氣干燥感，改善抽吸品質(zhì)。余振華等［43］公開(kāi)了一種新型內(nèi)襯紙，其抗阻隔性、抗氧化性、保潤(rùn)、保香和環(huán)保特征與現(xiàn)有產(chǎn)品相比，均有所提升。董愛(ài)君等［44］公開(kāi)了一種新型過(guò)濾煙嘴，其中的保潤(rùn)劑和減害劑可以反復(fù)更換，使用方便。石志發(fā)等［45］開(kāi)發(fā)了一種熱敏性保潤(rùn)中性濾棒，可以使保潤(rùn)劑穩(wěn)定釋放，以提升卷煙的香氣濃度并改善抽吸品質(zhì)。劉強(qiáng)等［46］以橄欖果油脂、蔗糖酯、煙草分子蒸餾物等為原料制得微膠囊保潤(rùn)劑，能降低卷煙干燥感，增強(qiáng)甜潤(rùn)度。魏玉玲等［47］研究了卷煙紙、成型紙、接裝紙及嘴棒組合搭配對(duì)“中式卷煙”煙氣水分、焦油量等指標(biāo)的影響，結(jié)果表明，嘴棒長(zhǎng)度及吸阻、接裝紙透氣度、成型紙透氣度是影響水分的高度顯著性因素。

3 保潤(rùn)工藝研究

縱坤等［48］公開(kāi)了一種烤煙、糊毛煙與白毛煙的組合處理工藝，可有效改善煙葉的保潤(rùn)性能，減少煙葉造碎。姜興濤［49］用十六酸丙二醇酯配比一定乳化劑處理煙葉，能改善煙葉的保潤(rùn)性能，并增加煙氣舒適度，降低煙氣干燥感。陳志新等［50］發(fā)明了一種新的用于煙草貯柜的保溫保潤(rùn)裝置，可以使加入物料的水份和香料更趨于平衡穩(wěn)定，吸收和醇化更充分。余金恒等［51］發(fā)現(xiàn)，烘烤過(guò)程中，常規(guī)采收、一次采收和帶莖采收3 種不同采收方式的上部葉葉片水分含量總體上呈相同的下降趨勢(shì)，且?guī)o采收煙葉水分含量高于常規(guī)采收和一次采收。潘武寧等［52］研究表明，提高“復(fù)烤烤透率”，可以提高回潮后煙葉含水率的均勻性。徐安傳等［53］的研究表明，低溫處理可提升卷煙煙氣水分，且相同處理時(shí)間內(nèi)，卷煙煙氣水分隨處理溫度的降低先升高后降低;相同處理低溫下，卷煙煙氣水分隨處理時(shí)間的延長(zhǎng)先升高后降低。

4 結(jié)束語(yǔ)

保潤(rùn)技術(shù)研究涉及到煙葉種植、加工、輔助材料、包裝、存儲(chǔ)等方面，需要對(duì)煙氣干燥感及其影響因素進(jìn)行系統(tǒng)研究和明確定位;強(qiáng)化對(duì)保潤(rùn)單體的吸濕、保濕特征的深入研究，系統(tǒng)研究不同類(lèi)型保潤(rùn)劑的保潤(rùn)能力及其與煙葉的相互作用、與工藝的結(jié)合等。

此外，還應(yīng)該積極拓寬保潤(rùn)劑開(kāi)發(fā)的研究范圍，著眼于保濕、防潮以及感官改善等多重效果。值得一提的是，開(kāi)展天然有效成分的提取、純化和保潤(rùn)性能相關(guān)研究工作，并有針對(duì)性地合成或改性具有應(yīng)用前景的天然提取物，開(kāi)發(fā)新型保潤(rùn)劑，在增強(qiáng)卷煙保潤(rùn)性能、構(gòu)建卷煙特征香韻、提高抽吸舒適性等方面，具有廣闊的發(fā)展空間和良好的應(yīng)用前景。

［1］ 石懷彬. 中式卷煙保潤(rùn)技術(shù)研究的幾點(diǎn)思考［C］//中國(guó)煙草自主創(chuàng)新高層論壇文集. 武漢:國(guó)家煙草專(zhuān)賣(mài)局，2007:594-599.

［2］ 王濤，張積智，胡立朝，等.2 種保潤(rùn)劑的保濕性能和保潤(rùn)效果比較研究［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2010(14):16-17.

［3］ 戴建國(guó).新型保潤(rùn)劑NCS 在卷煙加料中的應(yīng)用［J］.煙草科技，1996(4):28-29.

［4］ 謝玉龍，朱先約，翟玉俊，等. 六種西北地區(qū)植物多糖對(duì)卷煙主流煙氣水分含量及pH 值的影響［J］.食品工業(yè)科技，2012，33(22):189-191.

［5］ 陳芝飛，孫志濤，蘆昶彤，等.6-O-羧甲基-D-吡喃半乳糖的合成及應(yīng)用［J］.煙草科技，2012(12):52-55.

［6］ 郭國(guó)寧，嚴(yán)恒，蔡冰，等.KSAP-T 的保潤(rùn)性能及其應(yīng)用研究［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，38(12):69-72.

［7］ 伍錦鳴，卓浩廉.淀粉改性煙草保潤(rùn)劑的制備［J］. 現(xiàn)代食品科技，2012，28(1):77-82.

［8］ 段文學(xué)，楊光頌.果葡糖漿在卷煙中的應(yīng)用［J］.煙草科技，1995(5):10-11.

［9］ 易錦滿，文俊，楊慶.幾種保潤(rùn)劑的性能比較［J］.煙草科技，2006(4):9-12.

［10］張效康. 保潤(rùn)劑性能及過(guò)程的實(shí)驗(yàn)［J］. 煙草科技，1994(3):11-12.

［11］葛少林，舒俊生，徐志強(qiáng)，等. 殼聚糖及其衍生物在煙草上的應(yīng)用研究進(jìn)展［J］. 廣州化工，2009，37(6):30-32.

［12］ 呂次昌，呂瑞林. 新型煙草保潤(rùn)劑:CN，10244482A［P］.1999-01-13.

［13］ Beauman E，Cowling P，L Leister D，et al. Reconstituted tobacco material and method of its production:US，5584306［P］.1996-10-17.

［14］徐蘭蘭，楊葉昆，王保興，等. 提高卷煙主流煙氣水分添加劑的研究［C］//中國(guó)煙草學(xué)會(huì)工業(yè)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)煙草化學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì). 海南:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2005.

［15］Lesser C，Borstel R W V.Cigarette filter containing a humectant:US，5860428［P］.1999-01-19.

［16］白璐.兼具保潤(rùn)性能的新型煙草助燃劑的制備和研究［D］.鄭州:鄭州大學(xué)，2010.

［17］蘇怡龍，侯耀永，趙斌.煙草保潤(rùn)劑及其應(yīng)用方法:CN，1985687A［P］.2007-06-27.

［18］黃天輝，鄒克興，周俊，等. 一種天然煙用保潤(rùn)添加劑及其制備方法和應(yīng)用:CN，101204250A［P］. 2008-06-25.

［19］劉紹華，黃泰松，鄒克興，等. 一種增香保潤(rùn)的天然煙用添加劑:CN，101057706A［P］.2007-10-24.

［20］崔海濱，王學(xué)娟，趙世興，等. 保潤(rùn)劑SLT 的開(kāi)發(fā)及其在卷煙中的應(yīng)用［J］. 中國(guó)煙草學(xué)報(bào)，2011，17(1):38-41.

［21］吳彥，黃泰松，鄒克興，等. 一種用于卷煙的保潤(rùn)增香添加劑及其制備方法和應(yīng)用:CN，102697170A［P］.2012-10-03.

［22］郭國(guó)寧，蔡冰，岳海波，等. 鳳尾葉揮發(fā)油作為卷煙感官保潤(rùn)劑的應(yīng)用:CN，102106603A［P］.2011-06-29.

［23］黃艷，趙世興，王學(xué)娟，等. 復(fù)方多糖保潤(rùn)劑的制備及其在卷煙中的應(yīng)用:CN，102217796A［P］.2011-10-19.

［24］楊金生. 甘草制品在卷煙中的作用［J］. 煙草科技，1988(6):32-33.

［25］劉珊，胡有持，常城，等. 龍須菜粗多糖的制備及其在卷煙中的應(yīng)用:CN，101845102A［P］.2010-09-29.

［26］何保江，胡軍，屈展，等. 蘆薈多糖提取方法及其在卷煙中的應(yīng)用:CN，101392033A［P］.2009-03-25.

［27］蔡冰，郭國(guó)寧，岳海波，等. 芒果肉醇提取物作為卷煙感官保潤(rùn)劑的應(yīng)用:CN，102100399A［P］.2011-06-22.

［28］黃龍，肜霖，吳昭. 牛蒡根在煙草中綜合利用的方法:CN，101999751A［P］.2011-04-06.

［29］楊君，黃芳芳，葉超凡，等. 銅藻多糖的提取工藝優(yōu)化及其保潤(rùn)性能［J］.煙草科技，2013(4):37-42.

［30］劉洋，劉珊，趙明月，等. 仙人掌多糖的提取方法及其在卷煙中的應(yīng)用:CN，101704900A［P］.2010-05-12.

［31］張玲，張?zhí)鞐?，李賡，等.新型保潤(rùn)劑CPL-NR 在卷煙中的應(yīng)用研究［J］.現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2011(24):16-19.

［32］蔣美紅，番紹軍，念小魁，等. 一種保潤(rùn)增香添加劑及其制備方法:CN，101171976A［P］.2008-05-07.

［33］孟冬玲，黃泰松，李小蘭，等. 一種魔芋提取物作為煙草保潤(rùn)劑的應(yīng)用:CN，102613696A［P］.2012-08-01.

［34］萬(wàn)敏，曹毅，莊亞?wèn)|，等. 一種煙用紅毛丹增香保潤(rùn)劑的制備方法:CN，102578704A［P］.2012-07-18.

［35］艾強(qiáng).仿生保護(hù)劑對(duì)煙絲保潤(rùn)與防潮作用效果的研究［J］.上海煙業(yè)，1994(2):14-16.

［36］黎洪利，何蓉，文鵬，等. 蠟酯類(lèi)煙草保潤(rùn)劑及其制備方法:CN，101658323A［P］.2010-03-03.

［37］王濤，溫光和，曹建華，等. 改性二醋酸纖維絲束對(duì)卷煙保潤(rùn)性能的影響［J］. 應(yīng)用化工，2011，40(8):1382-1385.

［38］ 溫 東 奇，邵 干 輝，夏 國(guó) 聰. 一 種 卷 煙 濾 棒:CN，201332673Y［P］.2009-10-28.

［39］王迪，李中昌，桂永發(fā).一種卷煙紙及其制備方法:CN，101195981A［P］.2008-06-11.

［40］王增瑜，魏玉磊. 卷煙紙?zhí)砑觿?duì)“泰山”卷煙煙氣水分和游離煙堿含量的影響［J］. 食品工業(yè)，2011(2):50-53.

［41］姜發(fā)堂，郭國(guó)寧，岳海波，等. 帶分子水庫(kù)結(jié)構(gòu)的濾嘴棒:CN，201563604A［P］.2010-09-01.

［42］谷向春，羅昌榮.緩釋性桂葉油微乳、其制備方法及用途:CN，101473998A［P］.2009-07-08.

［43］余振華，曾曉鷹，詹建波，等. 一種環(huán)保型煙用內(nèi)襯紙及其制備方法:CN，102493266A［P］.2012-06-13.

［44］董愛(ài)君，劉華臣，張磊，等.一種減害增香型過(guò)濾煙嘴:CN，202085708U［P］.2011-12-28.

［45］石志發(fā)，楊濤，王偉國(guó)，等. 一種卷煙熱敏性保潤(rùn)中線濾棒的制備方法:CN，102068038A［P］.2011-05-25.

［46］劉強(qiáng)，李智宇，侯春，等. 一種微膠囊保潤(rùn)劑的制備及其在卷煙中的應(yīng)用:CN，102217795A［P］.2011-10-19.

［47］魏玉玲，徐金和，胡群，等. 卷煙材料組合搭配對(duì)主流煙氣量及過(guò)濾效率的影響［J］. 數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí)，2008，38(23):91-99.

［48］縱坤，徐云進(jìn)，章存勇，等.一種烤煙與糊毛煙、白毛煙的組合處理工藝:CN，101589843A［P］.2009-12-02.

［49］ 姜興濤，劉強(qiáng)，李慶廷，等.一種煙草的處理方法:CN，102100400A［P］.2011-06-22.

［50］陳志新，方自友，李寅林，等. 一種用于煙草貯柜的保溫保潤(rùn)裝置:CN，201839786U［P］.2011-05-25.

［51］余金恒，代麗，劉霞，等. 采收方式對(duì)烤煙上部葉烘烤過(guò)程生理特性及品質(zhì)的影響［J］. 云南省農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，24(2):210-215.

［52］潘武寧，黃聰光，徐茂華，等.打葉復(fù)烤“烤透率”研究［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，36(26):11391-11393.

［53］徐安傳，王超，徐若飛，等. 低溫處理對(duì)卷煙煙氣水分和CO 的影響［J］.煙草科技，2010(7):26-28.