葉絲加料和葉片加料對卷煙內(nèi)在質(zhì)量的影響

趙靜芬　李堅　黃江　劉政　鄒克興　朱靜　李日南

摘要[目的]研究葉絲加料工藝對卷煙內(nèi)在質(zhì)量的影響，為葉絲加料工藝在卷煙生產(chǎn)中的應(yīng)用提供依據(jù)。[方法]評價并比較了葉片加料和葉絲加料工藝制成的卷煙產(chǎn)品中常規(guī)化學(xué)成分、致香成分、有害成分及感官質(zhì)量的差異。[結(jié)果]常規(guī)化學(xué)成分無明顯變化，只有水溶性總糖在葉絲加料貯存2 h后，會有一定程度的上升。相比葉片加料工藝，葉絲加料工藝可使卷煙中致香成分有一定程度的增加。卷煙煙氣常規(guī)指標(biāo)無明顯變化，葉絲加料工藝制成的樣品卷煙主流煙氣大多數(shù)有害成分的釋放量及危害性指數(shù)稍有降低。葉絲加料樣品香氣豐富性增強，諧調(diào)性更好，余味更純凈。[結(jié)論]葉絲加料工藝應(yīng)用于卷煙生產(chǎn)中對卷煙內(nèi)在質(zhì)量無負(fù)面影響。

關(guān)鍵詞卷煙葉絲加料；葉片加料；內(nèi)在質(zhì)量；常規(guī)化學(xué)成分；致香成分；有害成分

中圖分類號TS45文獻(xiàn)標(biāo)識碼

A文章編號0517-6611（2017）31-0096-04

Abstract[Objective] The effects of cut strip casing method on smoking quality of cigarette were studied to provide theoretical support for using of cut strip casing in tobacco processing.[Method] The routine chemical components and aromatic and harmful components and the sensory quality of cigarettes subject to strip casing and cut strip casing separately were assessed and compared.[Result] The content of routine chemical components changed little，while the content of water soluble total sugar in sample of cut strip casing was to a certain extent of rising； comparing with strip casing，cut strip casing improved the content of aromatic components to a certain extent； the routine analytics in cigarette smoke changed little，while most of the harmful components and hazard index of mainstream smoke decreased in sample of cut strip casing； in sample of cut strip casing，sensory quality was improved with richer aroma，better harmony and the more pure aftertaste.[Conclusion] The cut strip casing method has no negative effect on smoking quality of cigarette.

Key wordsCigarette；Cut strip casing；Strip casing；Smoking quality；Routine chemical component；Aromatic component； Harmful component

加料是卷煙制絲生產(chǎn)的重要工序，加料與卷煙產(chǎn)品的感官質(zhì)量、加工過程中在制品的物理質(zhì)量和化學(xué)成分變化都有直接關(guān)系，對提升卷煙產(chǎn)品感官質(zhì)量、發(fā)揮煙葉原料潛質(zhì)、改善煙葉不良缺陷以及提高料液有效利用率和制絲生產(chǎn)效率等都有直接影響[1]，因此，國內(nèi)外都將加料技術(shù)視為卷煙制絲生產(chǎn)線關(guān)鍵技術(shù)之一。葉絲加料工藝技術(shù)是近年來卷煙工業(yè)企業(yè)采用的一種新的加料技術(shù)[2]，該技術(shù)是將片煙制成葉絲后進(jìn)行加料，由于葉絲組織結(jié)構(gòu)比較疏松，孔數(shù)量較多，呈蜂巢狀，更利于料液吸收，因此采用葉絲加料的方式，將會提高加料精度、加料均勻性和料液有效利用率，簡化制絲工藝流程，降低生產(chǎn)能耗，提高制絲生產(chǎn)效率。目前行業(yè)內(nèi)對于葉絲加料的工藝、設(shè)備等方面有了系統(tǒng)研究[3-10]，如工藝流程、工序加工技術(shù)參數(shù)的優(yōu)化，加料機(jī)筒體機(jī)構(gòu)的改進(jìn)等，并且實現(xiàn)了采用葉絲加料技術(shù)的大規(guī)模連續(xù)化穩(wěn)定生產(chǎn)。然而，與傳統(tǒng)的葉片加料工藝技術(shù)相比，葉絲加料工藝的流程、設(shè)備以及關(guān)鍵工序加工技術(shù)參數(shù)等都發(fā)生了較為明顯的改變[2-4]，加料過程中原料與料液的相互作用、運動狀態(tài)等也發(fā)生了改變。因此，為保持和強化卷煙產(chǎn)品的質(zhì)量風(fēng)格，筆者評價和比較了采用葉絲加料和葉片加料工藝制成的煙絲中常規(guī)化學(xué)成分、香味成分及有害成分的異同，旨在為卷煙產(chǎn)品應(yīng)用葉絲加料工藝方式提供數(shù)據(jù)支撐。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1原料及主要試劑。某牌號二類卷煙配方煙葉，南寧卷煙廠提供。二氯甲烷、甲醇、環(huán)己烷（SP），美國Fisher公司；無水硫酸鈉（AR），上?；瘜W(xué)試劑公司；萘、苊烯、二氫苊、菲、蒽、熒蒽、芘、苯并[α]蒽、苯并[e]熒蒽、苯并[k]熒蒽、苯并[α]芘、二苯并[α]蒽、9-苯基蒽（內(nèi)標(biāo)）（純度≥98%），德國DR公司；水中銨離子成分分析標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、水中氰標(biāo)準(zhǔn)溶液，中國計量科學(xué)研究院；鄰苯二甲酸氫鉀、濃鹽酸（AR），廣東汕頭西隴化工廠；異煙酸、1，3-二甲基巴比妥酸、吡啶（AR）、二氯甲烷、甲醇、環(huán)己烷（色譜純）、甲烷磺酸（純度>99%），比利時Acros公司；聚乙氧基月桂醚Brij35（30%溶液），荷蘭Skalar公司；NNK、N-戊基-（3-甲基吡啶基）亞硝胺、巴豆醛-2，4-二硝基苯肼衍生物（純度>97%）、B[α]P、d12-B[α]P（純度>98%）、乙腈（色譜純）、苯酚，北京百靈威化學(xué)試劑公司；50 mg硅膠固相萃取柱，美國Varian公司。

1.1.2主要儀器。制絲500 kg/h試驗小線，昆明船舶設(shè)備基團(tuán)有限公司；振動篩，鄭州煙草研究院；SM450直線型吸煙機(jī)，英國CERULEAN公司；RM200A轉(zhuǎn)盤吸煙機(jī)，德國Borgwaldt KC公司；Agilent 7890A/5975C氣相色譜-質(zhì)譜分析儀（GC/MS），美國Agilent公司；ICS5000離子色譜儀、IonpacCS12A陽離子交換分析柱、IonpacCG12A陽離子交換預(yù)柱，美國Dionex公司；Agilent 1260液相色譜儀，美國Agilent公司；連續(xù)流動分析儀，德國BRAN+LUBBE公司；TurboVapⅡ濃縮儀，美國ThermoFinigan公司；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，瑞士BUCHI公司；AE200電子天平（感量：0.000 1 g），瑞士Mettler公司；5 mL SPE C18，美國Agilent公司；玻璃層析柱，上海申玻儀器公司。

1.2方法

1.2.1工藝試驗方法。

葉片加料試驗：按照正常的工藝流程（即葉片先加料后貯存2 h再切絲、烘絲、摻配等）生產(chǎn)，卷制，作為葉片加料樣品。

葉絲加料試驗：①低水分切絲試驗，分別在切絲水分為17.5%、18.0%、18.5%時，進(jìn)行葉絲加料、烘絲，測試烘絲后填充值、整絲率及碎絲率，每個試驗條件下進(jìn)行3次平行試驗，取平均值。②按照①中優(yōu)化出的切絲水分進(jìn)行葉絲加料試驗，加料后分成3個樣品，即樣品A（貯存0 h）、樣品B（貯存1 h）、樣品C（貯存2 h），然后分別進(jìn)行烘絲、摻配、卷制。

1.2.2檢測方法。

常規(guī)化學(xué)成分分析：參照文獻(xiàn)[11-15]對煙絲中常規(guī)化學(xué)成分（煙堿、總糖、還原糖、總氮、鉀、氯）進(jìn)行測定。

致香成分分析：煙絲樣品粉碎過60目篩，采用同時蒸餾萃取方法萃取樣品中的致香成分。致香成分提取物添加內(nèi)標(biāo)萘后，采用氣質(zhì)聯(lián)用儀進(jìn)行分析，結(jié)果采用內(nèi)標(biāo)法計算。毛細(xì)管柱HP-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；進(jìn)樣口溫度260 ℃；載氣為He；流速為1 mL/min；程序升溫：50 ℃（1 min）8 ℃/min160 ℃（2 min）8 ℃/min 280 ℃（15 min）；GC-MS接口溫度280 ℃；離子源為EI源；電子能量70 eV；掃描范圍35～455 amu。

有害成分分析：參照文獻(xiàn)[16-18]測定卷煙焦油、煙氣煙堿、CO釋放量；參照文獻(xiàn)[18-24]測定卷煙主流煙氣中7種有害成分（CO、HCN、NNK、NH3、B[α]P、苯酚、巴豆醛）釋放量，并根據(jù)謝劍平等[25]報道的方法，采用以下公式計算煙氣危害性指數(shù)（H）：

H=（XCO/CCO+XHCN/CHCN+XNNK/CNNK+XNH3/CNH3+XB[α]P/CB[α]P+X苯酚/C苯酚+X巴豆醛/C巴豆醛）×10/7

式中，H為煙氣危害性評價指數(shù)；XCO、XHCN、XNNK、XNH3、XB[α]P、X苯酚、X巴豆醛分別為卷煙主流煙氣中CO、HCN、NNK、NH3、B[α]P、苯酚、巴豆醛釋放量實測值；CCO、CHCN、CNNK、CNH3、CB[α]P、C苯酚、C巴豆醛分別為2008年度全國卷煙主流煙氣中CO、HCN、NNK、NH3、B[α]P、苯酚、巴豆醛釋放量加權(quán)平均值，其具體數(shù)值分別為14.2、146.3、5.5、8.1、10.9、17.4和18.6。

2結(jié)果與分析

2.1低水分切絲試驗結(jié)果

由表1可知，通過對不同水分下切絲造碎的對比研究，切絲水分應(yīng)控制在18.0%左右，這樣可以將切絲造碎控制在合理的水平，又能給后續(xù)的葉絲加料水分調(diào)節(jié)留有空間，保證葉絲干燥前葉絲加料和葉片加料水分相同，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量。

2.2常規(guī)化學(xué)成分分析

葉片加料與不同試驗條件下的葉絲加料樣品分別取樣分析常規(guī)化學(xué)成分，檢測結(jié)果如表2所示。由表2可以看出，對比葉片加料和葉絲加料，其常規(guī)化學(xué)成分無明顯變化，只有水溶性總糖在葉絲加料貯存2 h后，會有一定程度的上升。

2.3致香成分分析

將葉片加料與葉絲加料的樣品取樣分析致香成分，共檢測出31種物質(zhì)，具體見表3。

由表3可知，葉絲加料與葉片加料相比，致香成分中2-

乙酰呋喃、2（5H）呋喃酮、苯甲醛、6-甲基-5-庚烯-2-

酮、苯乙醛、麥芽酚、橙花醇、4-乙基愈創(chuàng)木酚、香蘭素、十六酸甲酯的含量變化值超過20%，上述致香成分含量均明顯增加。這表明葉絲加料樣品料液的吸收率提高。

2.4有害成分分析

2.4.1卷煙煙氣常規(guī)指標(biāo)分析。

葉片加料及葉絲加料樣品卷煙煙氣常規(guī)指標(biāo)見表4。從表4可以看出，采用葉絲加料工藝與葉片加料工藝相比，卷煙煙氣中常規(guī)指標(biāo)焦油、煙堿、一氧化碳釋放量無顯著差異。

2.4.2卷煙主流煙氣7種有害成分的分析。

檢測葉片加料及葉絲加料樣品主流煙氣7種有害成分，結(jié)果如表5所示。由表5可知，葉絲加料與葉片加料相比，卷煙主流煙氣大多數(shù)有害成分的釋放量及危害性指數(shù)稍有降低。

2.5感官質(zhì)量評價

對葉絲加料和葉片加料樣品進(jìn)行對比評吸，結(jié)果見表6。由表6可知，經(jīng)葉絲加料工藝制成的樣品，香氣豐富性增強，諧調(diào)性更好，余味更干凈。

3結(jié)論

該研究對葉絲加料低水分切絲進(jìn)行了試驗，優(yōu)化出適宜的切絲水分條件為18.0%，并在該條件下選取不同的葉絲加料后貯存時間進(jìn)行試驗，然后分析葉片加料與葉絲加料樣品中常規(guī)化學(xué)成分、致香成分、有害成分及感官質(zhì)量的差異。

葉絲加料工藝與傳統(tǒng)葉片加料工藝相比，其常規(guī)化學(xué)成分無明顯變化，只有水溶性總糖在葉絲加料貯存2 h后，會有一定程度的上升。相比葉片加料工藝，葉絲加料工藝可使卷煙致香成分中2-乙酰呋喃、2（5H）呋喃酮、苯甲醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮、苯乙醛、麥芽酚、橙花醇、4-乙基愈創(chuàng)木酚、香蘭素、十六酸甲酯的含量變化值超過20%，上述致香成分含量均明顯增加。這表明葉絲加料樣品對料液的吸收率有所提高。葉絲加料與葉片加料相比，卷煙煙氣中常規(guī)成分無顯著差異，而主流煙氣大多數(shù)有害成分的釋放量及危害性指數(shù)稍有降低。經(jīng)葉絲加料工藝制成的樣品，香氣豐富性增強，諧調(diào)性更好，余味更純凈。

參考文獻(xiàn)

[1]

于建軍.卷煙工藝學(xué)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2003.

[2] 王兵，姚光明，陳超英，等.葉絲加料技術(shù)與應(yīng)用研究[R].2011.

[3] 許峰，葉鴻宇，張建中，等.葉絲加料效果影響研究[J].煙草科技，2014（10）：5-8.

[4] 熊安言，于建春，王二彬，等.葉絲加料工藝參數(shù)對加料效果的影響[J].煙草科技，2016，49（1）：66-71.

[5] 張小利，葉鴻宇，范學(xué)忠，等.一種煙草加料工藝：201010188230.7[P].2010-10-13.

[6] 焦群山，李春光，姚光明，等.基于葉絲特性的加料機(jī)的改進(jìn)[J].中國科技信息，2013（14）：138-139.

[7] 陳良元，羅登山，馬鐵兵，等.一種適用葉絲加料工藝的加料裝置：200910064856.4[P].2009-10-07.

[8] 周躍飛，李清華，李躍峰，等.一種片煙葉絲加料機(jī)導(dǎo)流裝置：201120522380[P].2012-09-05.

[9] 曾瑞倩，張立業(yè)，王樹香，等.葉絲加料機(jī)筒體結(jié)構(gòu)：201320032380.8[P].2013-08-28.

[10] 吳國忠，張雄杰.一種煙草葉絲加料設(shè)備的蒸汽增溫裝置：201320065179.X[P].2013-09-04.

[11] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.煙草及煙草制品 總植物堿的測定 連續(xù)流動法：YC/T 160—2002[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

[12] 全國煙草標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.煙草及煙草制品 水溶性糖的測定 連續(xù)流動法：YC/T 159—2002[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2002.

[13] 全國煙草標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.煙草及煙草制品 總氮的測定 連續(xù)流動法：YC/T 161—2002 [S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2002.

[14] 中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局.煙草及煙草制品 鉀的測定 連續(xù)流動法：YC/T 217—2007[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

[15] 全國煙草標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.煙草及煙草制品 氯的測定 連續(xù)流動法：YC/T 162—2002[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2002.

[16] 國家煙草質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心.卷煙 用常規(guī)分析用吸煙機(jī)測定 總粒相物和焦油：GB/T 19609—2004[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004.

[17] 全國煙草標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.卷煙 總粒相物中煙堿的測定 氣相色譜法：YC/T 156—2001[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2001.

[18] 國家煙草質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心.卷煙 煙氣氣相中一氧化碳的測定 非散射紅外法：YC/T 30—1996[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，1996.

[19] 全國煙草標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會.卷煙 主流煙氣中氫氰酸的測定 連續(xù)流動法：YC/T 253—2008[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[20] 中國煙草總公司鄭州煙草研究院.卷煙 主流煙氣總粒相物中煙草特有N-亞硝胺的測定 高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用法：YQ/T 17—2012[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012.

[21] 上海煙草（集團(tuán)）公司.卷煙 主流煙氣中氨的測定 離子色譜法：YC/T 377—2010[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2010.

[22] 中國煙草總公司鄭州煙草研究院. 卷煙 煙氣總粒相物中苯并[α]芘的測定：GB/T 21130—2007[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2007.

[23] 中國煙草總公司鄭州煙草研究院.卷煙 主流煙氣中主要酚類化學(xué)物的測定 高效液相色譜法：YC/T 255—2008 [S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[24] 中國煙草總公司鄭州煙草研究院.卷煙 主流煙氣中主要羰基化合物的測定 高效液相色譜法：YC/T 254—2008[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[25] 謝劍平，劉惠民，朱茂祥，等.卷煙煙氣危害性指數(shù)研究[J].煙草科技，2009（2）：5-15.