切絲寬度對卷煙品質(zhì)影響的研究進展

李 旭，崔曉夢，彭鈺涵，焦凱旋，樊 虎，沈 凱，邊騰飛， 潘凡達

（浙江中煙工業(yè)有限責任公司技術(shù)中心，浙江杭州 310024）

0 引言

切絲是卷煙加工制絲生產(chǎn)過程中一個十分重要的工序，切絲寬度作為關(guān)鍵的工藝參數(shù)，其大小能直接影響卷煙產(chǎn)品的品質(zhì)[1-3]。煙絲的寬度不同時，單位體積或質(zhì)量煙絲的比表面積也會不同，在涉及熱濕處理的工序（如增溫增濕、烘絲等） 必然會顯示出對水分不同的吸濕和放濕能力，進而會影響煙絲的物理性能[4]。切絲寬度稍微變窄時，會顯著提升卷煙產(chǎn)品的煙氣細膩度和香氣透發(fā)性，而切絲寬度過窄時，會使后續(xù)生產(chǎn)過程的造碎增加；煙絲寬度過大時，雖然對整絲率的提升及碎絲率的降低有正向作用，但同時會減弱卷煙香氣的透發(fā)性，增強刺激性，對卷煙產(chǎn)品的物理品質(zhì)及感官品質(zhì)都有不同程度的影響[5]。

陳良元[6]研究表明，設(shè)置合理的切絲寬度，對降低原料消耗、減少煙支單支質(zhì)量、提高卷煙品質(zhì)等方面都會起到積極的作用。為了更充分掌握切絲寬度與卷煙品質(zhì)的關(guān)系，綜述了切絲寬度對煙絲結(jié)構(gòu)、填充值、煙支物理指標、卷煙主流煙氣和感官品質(zhì)影響的研究進展，以期為卷煙制絲工藝提供一定的理論基礎(chǔ)及依據(jù)。

1 切絲寬度對煙絲結(jié)構(gòu)的影響

煙絲結(jié)構(gòu)即為煙絲在不同尺寸區(qū)間的分布情況，包括長絲率、中絲率、整絲率、短絲率、碎絲率共5 個指標，其測試方法[7]是通過多層篩網(wǎng)使不同尺寸的煙絲相互分離，測試結(jié)果表示為每層篩網(wǎng)上累積的煙絲質(zhì)量占總煙絲質(zhì)量的百分比[8]。煙絲結(jié)構(gòu)可通過影響卷制過程中煙支物理指標的穩(wěn)定性，進一步對產(chǎn)品的燃吸品質(zhì)產(chǎn)生重要影響[9]。大量研究表明，切絲后各工序有均勻穩(wěn)定的煙絲結(jié)構(gòu)有利于提高卷煙品質(zhì)[10-13]。

在卷煙加工工藝參數(shù)和葉組配方維持不變的條件下，切絲寬度是影響煙絲結(jié)構(gòu)的主要因素[14]，增加切絲寬度，可降低煙絲碎絲率，提高整絲率，但對卷煙感官品質(zhì)有不利的影響；減小切絲寬度，可以提高煙絲的填充值，但造碎增加[15]。為了避免單一切絲寬度的不利因素，可依據(jù)原料自身的特性對其進行分組加工，為降低過程損耗，對耐加工性相對差的煙葉可設(shè)定稍寬的切絲寬度，為提升不同長度煙絲在摻配工序中的均勻性，對耐加工性相對好的煙葉可設(shè)定稍細的切絲寬度[16]。

近年來，一些學(xué)者開展了葉絲寬度組合的相關(guān)研究。于存峰等人[5]在模塊加工中對不同葉絲寬度組合進行了相關(guān)研究，發(fā)現(xiàn)切絲寬度為0.9 mm 的A 模塊與切絲寬度為1.0 mm 的B 模塊進行組合為最佳工藝條件，對比原產(chǎn)品，適當增加B 模塊中的切絲寬度，可使煙絲經(jīng)過氣流干燥環(huán)節(jié)時適度膨脹，減少煙絲造碎，其中葉絲出柜煙末的篩分量及過程中的碎絲率均有所降低。

2 切絲寬度對煙絲填充值的影響

填充值又稱填充力，是指單位質(zhì)量的煙絲在恒定壓力下，歷經(jīng)一定時長后所具有的體積[17]。煙絲填充值的大小可直接影響卷煙產(chǎn)品的原料消耗和生產(chǎn)成本，而且還與卷煙的外觀品質(zhì)及吸食品質(zhì)密切相關(guān)，是卷煙生產(chǎn)過程中的一個極為關(guān)鍵的物理指標[18-19]。

目前，有關(guān)切絲寬度對填充值影響的研究相對較多。有研究表明，高低檔煙葉在加工過程適宜的切絲寬度有區(qū)別，低檔煙葉的切絲寬度設(shè)置在1.10～1.20 mm 內(nèi)時填充力最佳，高檔煙葉填充力達到最佳應(yīng)設(shè)置的切絲寬度為0.95 mm[20]。而在分組加工中通過測定不同切絲寬度條件下混合煙絲的填充值，結(jié)果表明干燥過程采取氣流烘絲的方式，適當增加切絲寬度對增加混合煙絲的填充性能有利[21]。近年來，關(guān)于葉絲干燥后的填充值隨切絲寬度的變化規(guī)律存在爭議，劉國棟等人[22]和段海濤等人[23]的研究顯示，隨著切絲寬度的增加，填充值逐漸增加。王高杰等人[15]和殷儒鴻[24]研究結(jié)果呈現(xiàn)相反的規(guī)律，導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因可能是填充值還與煙絲結(jié)構(gòu)[25]、水 分[26]及環(huán)境溫濕度[27]等因素密切相關(guān)。

3 切絲寬度對煙支物理指標的影響

煙支物理指標由單支質(zhì)量、吸阻、圓周、總通風率、含末率、端部落絲量等指標構(gòu)成。大量研究表明，減小切絲寬度會導(dǎo)致煙絲的耐加工性能變差，同時造碎增大導(dǎo)致含末率增加，而煙絲的中長絲比例有一定的降低不僅使卷制后煙支內(nèi)部的煙絲結(jié)構(gòu)的分布相對較均勻，也使煙支單支質(zhì)量標偏與吸阻標偏均有所降低，總通風率有所降低，單支質(zhì)量略微增加[15，24]；而切絲寬度較大時，控制單支質(zhì)量和吸阻的穩(wěn)定性會變?nèi)鮗28]。切絲寬度變小后煙支圓周[29]和煙支內(nèi)部煙絲結(jié)構(gòu)的變化導(dǎo)致煙支吸阻有所增加。在試驗范圍內(nèi)，隨著切絲寬度的增加，端部落絲量呈逐漸增加的趨勢，可能是由于較細煙絲間的纏繞力相對較大，導(dǎo)致煙支端部煙絲難以掉落；而較寬煙絲之間有一定的空隙，導(dǎo)致煙絲受到振動后易掉落[30]。

4 切絲寬度對卷煙主流煙氣及感官品質(zhì)的影響

煙支燃燒包括吸燃（抽吸時的燃燒）、陰燃或靜燃（抽吸間隙時的燃燒） 2 種形式。卷煙煙氣是指煙支被點燃后，卷煙紙中包裹的煙絲歷經(jīng)復(fù)雜的燃燒過程形成的不斷發(fā)生變化且高度濃集的氣溶膠系統(tǒng)。主流煙氣是吸煙者抽吸時在煙支的濾嘴端形成的煙氣。卷煙的感官品質(zhì)是指煙支燃吸過程中產(chǎn)生的主流煙氣對人體感覺器官的整體感受，其中包括口感的舒適度、香氣的質(zhì)與量、余味，以及表征產(chǎn)品風格的因素，如煙氣勁頭大小、雜氣、刺激、香氣特征與類型等。感官品質(zhì)不僅是產(chǎn)品質(zhì)量的核心與基礎(chǔ)，也是對卷煙品質(zhì)進行評價必不可少的一項指標。

2009 年，謝劍平人等[31]依據(jù)卷煙主流煙氣中的7種有害成分[HCN，NH3，CO，NNK （尼古丁衍生的亞硝胺酮）、B[a]P （苯并芘）、苯酚、巴豆醛]的釋放量，首次建立了評價卷煙危害性程度的煙氣危害性指數(shù)。近年來，許多研究者對不同切絲寬度卷煙煙氣中的成分進行了相關(guān)研究，邱玉春等人[32]研究發(fā)現(xiàn)，切絲寬度的改變會引起主流煙氣中7 種有害成分釋放量的變化，在試驗范圍內(nèi)，切絲寬度增大會有利于降低單位焦油的釋放量與主流煙氣中苯酚及HCN 的釋放量；而切絲寬度變小可以有效降低主流煙氣中的NH3。王艷麗等人[33]通過使用2 種低焦油含量的煙葉進行了相關(guān)研究，發(fā)現(xiàn)切絲寬度的變化對兩種焦油含量卷煙中的有害成分（巴豆醛、苯酚、HCN、B[a]P、NH3、NNK） 的單口及單支釋放量均會產(chǎn)生不同程度的影響。

在感官品質(zhì)方面，殷鴻儒[24]經(jīng)過評吸發(fā)現(xiàn)感官品質(zhì)最佳時的切絲寬度還與地域有關(guān)，使用0.90 mm煙絲的卷煙在低海拔高溫高濕地區(qū)感官品質(zhì)相對較好，使用1.00 mm 煙絲的卷煙在其他地區(qū)的感官品質(zhì)相對較好。王宗英等人[28]研究發(fā)現(xiàn)，卷煙整體的感官品質(zhì)隨切絲寬度的增加有變差的趨勢，煙氣煙堿量隨切絲寬度的增加小幅度增大，煙氣焦油量隨切絲寬度的增加呈先增后減的趨勢，在單項指標方面，煙支刺激性、雜氣、余味及香氣的得分呈逐漸下降的趨勢。

5 結(jié)語

在煙草制品初加工過程中，切絲寬度作為較關(guān)鍵的工藝參數(shù)之一，對卷煙各指標有著多方面的影響。近年來，隨著精細化加工水平的不斷提升，越來越多的卷煙工業(yè)企業(yè)通過改善切絲寬度的途徑來控制過程消耗，適當增加切絲寬度，合理調(diào)整工藝參數(shù)，可以降低煙葉單箱耗葉[34]。目前，有關(guān)切絲寬度對常規(guī)煙產(chǎn)品品質(zhì)影響的研究在逐步深入開展，而對細支卷煙的相關(guān)研究[23，35-37]在近2 年才開始進行，還缺乏系統(tǒng)性的基礎(chǔ)研究，隨著國內(nèi)外細支煙市場的迅速發(fā)展，細支煙技術(shù)的開發(fā)將是未來重要的研究方向。