煙梗年份對煙支吸阻影響的研究

李響　張小果　梁文楠

摘要：在保證制絲段加工條件相同的情況下，對廣東（韶關(guān)）2018年份和2020年份煙梗開展試驗(yàn)，對比兩種相同產(chǎn)地不同年份煙梗在相同加工條件下制成梗絲和成品煙支的變化差異，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：①當(dāng)填充值、碎絲率、含水率基本相同時(shí)，整絲率越大，煙支吸阻越大;②當(dāng)整絲率、碎絲率、含水率基本相同時(shí)，填充值越大，煙支吸阻越大;③煙梗年份不同對煙支吸阻有一定影響，隨著煙梗年份增大，煙支吸阻略有升高。

關(guān)鍵詞：煙梗、年份、吸阻、梗絲結(jié)構(gòu)

在卷煙生產(chǎn)過程中，為了減少焦油和煙氣有害成分的釋放量，降低卷煙加工成本，需在煙絲中添加煙草梗絲，而梗絲化學(xué)成分中纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等細(xì)胞壁物質(zhì)含量較高，該類物質(zhì)熱解后會產(chǎn)生較多的低級醛類，在燃吸時(shí)產(chǎn)生刺激性的嗆咳和較強(qiáng)的木質(zhì)性雜氣，對煙草吸食品質(zhì)有不利影響，最終對煙支感官質(zhì)量造成影響。本文進(jìn)行了2018年份與2020年份原梗對比試驗(yàn)，并檢測梗絲、煙支物理化學(xué)指標(biāo)，為煙梗配方的合理調(diào)整提供了理論依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料及方法

1.1 材料及設(shè)備

本試驗(yàn)在陜西中煙旬陽卷煙廠生產(chǎn)線進(jìn)行，試驗(yàn)原料為陜西中煙延安牌號配方煙梗。在保證制絲段加工條件相同的情況下，對廣東（韶關(guān)）2018年份和2020年份煙梗開展試驗(yàn)，對比兩種相同產(chǎn)地不同年份煙梗在相同加工條件下，分析不同年份煙梗在制絲生產(chǎn)過程中存在的差異，對產(chǎn)出成品梗絲結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析對比，研究不同年份煙梗與煙支吸阻變化關(guān)系。

試驗(yàn)相關(guān)儀器、設(shè)備：煙梗回潮機(jī)（WQ835型水槽式），電子天平（PB203-N），梗絲填充值測定儀（GDS410），煙絲彈性測定儀（T100鄭州煙草研究院），紅外水分儀（Lab710E），熱風(fēng)循環(huán)烘箱，煙絲振動(dòng)分選篩（YQ-2鄭州嘉德機(jī)電科技有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 取樣及檢測方法

煙梗預(yù)處理段取樣采用追蹤取樣法，每批次進(jìn)行一個(gè)因素的工藝參數(shù)試驗(yàn)，為排除其他因素對試驗(yàn)結(jié)果的影響，每次工藝參數(shù)調(diào)整均使用延安（軟）煙梗，各項(xiàng)參數(shù)穩(wěn)定后，在一次貯梗柜出口皮帶處取樣，每個(gè)參數(shù)每個(gè)水平取樣5次，每次0.5kg，混合作為一個(gè)樣品。

1.2.2 回透率的測定方法

回透煙梗的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為：煙梗容易對折，對折后無斷裂現(xiàn)象，易縱向均勻撕開，剖面較為平整，內(nèi)部無干纖維。

試驗(yàn)過程中對所取樣品進(jìn)行對折和縱向撕開，滿足評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的煙梗認(rèn)定為回透煙梗，反之為非回透煙梗，而后對回透煙梗稱重，回透率：

式中，G1為取樣總質(zhì)量/g，G2為樣品中回透煙?？傎|(zhì)量/g。

1.2.3 感官質(zhì)量評價(jià)方法

每次試驗(yàn)樣品按要求分別摻配均勻至相同葉絲中，將卷制好的樣品經(jīng)平衡水分48h后進(jìn)行評吸。感官評吸組由7位評吸專家組成，以大線生產(chǎn)的試驗(yàn)樣品作為對照樣，采用對比評吸法。主要評價(jià)試驗(yàn)樣品香氣特性（香氣質(zhì)、香氣量、雜氣）、煙氣特性（諧調(diào)、濃度、細(xì)膩程度）和口感特性（刺激性、余味、干凈程度）。具體方法是將試驗(yàn)樣品和大線生產(chǎn)樣品進(jìn)行對比評吸，并對工序處理樣品感官質(zhì)量指標(biāo)的變化方向和變化程度作出判斷。

2 結(jié)果與討論

2.1 延安牌號配方原梗外觀對比

對不同產(chǎn)地?zé)煿＿M(jìn)行比較，其中云南梗（2020年）在色澤、光澤度上與其他產(chǎn)地?zé)煿２町愝^大;與試驗(yàn)樣品廣東梗（2020年）形狀上最為接近的四川梗（2019年）和云南梗（2020年）;重慶梗（2019）較其他產(chǎn)地?zé)煿Ｍ庑紊献罴?xì)，陜西梗（2019年）在外形上最不規(guī)則，細(xì)梗、粗梗占比較多。

2.2 不同年份煙梗回透率對比

（1）2020年份煙梗經(jīng)洗梗貯存后，煙梗平均含水率小于2018年份煙梗;

（2）2018年份煙梗回透率較2020年份煙梗高出25.9%;

（3）2020、2018年份煙梗在經(jīng)過洗梗、一次貯梗后，煙梗含水率平均值均低于目前標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定值27.5±1.5%。

（4）2018年份煙梗吸水性優(yōu)于2020年份煙梗。

2.3 不同年份煙梗刮板回潮出口含水率對比

由上圖可知，在相同刮板回潮工序生產(chǎn)工藝參數(shù)下：

當(dāng)前刮板回潮工序增濕水未開啟情況下，2018年份用增濕蒸汽累計(jì)量44.260kg，2020年份用增濕蒸汽累計(jì)量47.788kg，因刮板回潮入口2020年份煙梗含水率低于2018年份煙梗，為滿足出口含水率達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的情況下，經(jīng)設(shè)備PID自動(dòng)控制，導(dǎo)致2020年份增濕蒸汽用量略大于2018年份煙梗，屬于正常情況，基本可視為該工序兩種年份煙梗加工條件相同;

2018年份煙梗比2020年份煙梗刮板回潮出口含水率高出2%，導(dǎo)致出口含水率不同的根本原因是由于入口含水率存在差異，說明在不開啟增濕水的情況下，刮板回潮工序依靠增濕蒸汽無法明顯降低來料含水率差異。

2.4 不同年份煙梗梗絲膨脹后物理結(jié)構(gòu)對比

由上可知：

1.梗絲風(fēng)選工序

（1）整絲率：2020年份>2018年份≈正常梗絲

（2）填充值：2018年份≈正常梗絲>2020年份

（3）碎絲率、填充值、含水率三種梗絲無明顯差異

2.梗絲摻配工序

（1）整絲率：2020年份>正常梗絲>2018年份

（2）填充值：正常梗絲>2020年份≈2018年份

（3）含水率：2020年份=正常梗絲>2018年份

（4）碎絲率：正常梗絲>2020年份>2018年份

3.三種梗絲在經(jīng)過相同貯存時(shí)間貯存后，在進(jìn)行摻配時(shí)，整絲率均有不同程度的降低，其中2018年份煙梗降低最為顯著，降低了2.87%;2020年份梗絲和正常梗絲填充值分別較風(fēng)選后提高了0.19g/㎝3、0.46g/㎝3，而2018年份梗絲填充值較風(fēng)選后降低了0.28g/㎝3。

2.5 不同年份煙梗卷制指標(biāo)對比

從上表可以看出，在煙支重量基本相等的情況下，煙支吸阻是對比樣>22B=22A，吸阻標(biāo)偏對比樣>22A≈22B含水率、含末率、端部落絲量三個(gè)樣品數(shù)值差別不大，均在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi);因煙支重量均控制在（0.86±0.01）g范圍內(nèi)，故視為煙支重量基本一致，對不同機(jī)臺煙支吸阻分別進(jìn)行對比分析，發(fā)現(xiàn)正常梗絲吸阻在3、4、5號機(jī)臺均大于試驗(yàn)煙梗制成梗絲;對比3、4號機(jī)臺發(fā)現(xiàn)，2020年份廣東韶關(guān)煙梗制成梗絲吸阻略大于2018年份煙梗制成梗絲。

2.6 不同年份煙梗感官質(zhì)量對比

延安（軟）22#為正常梗絲配方樣品，延安（軟）22A#為18年廣東梗絲樣品，延安（軟）22B#為20年廣東梗絲樣品，經(jīng)部分評委對比評吸，延安（軟）22#與延安（軟）22A#兩個(gè)樣品感官較一致，延安（軟）22B#樣品木質(zhì)氣、枯焦氣較明顯，口腔有殘留。

3 結(jié)論

1.單一產(chǎn)地不同年份煙梗在當(dāng)前梗線工藝質(zhì)量參數(shù)加工條件下，在梗預(yù)處理段2018年份煙梗吸水性、回透率均優(yōu)于2020年份煙梗，但經(jīng)過壓梗、梗絲加料、梗絲膨化過程同質(zhì)化加工后，兩個(gè)年份煙梗制成梗絲色澤上有明顯差異外（2018年梗絲呈偏黃褐色、2020年梗絲呈淡黃色），整絲率方面2020年份煙梗制成梗絲大于2018年份煙梗和正常配方煙梗。

2.試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)單一摻配廣東韶關(guān)產(chǎn)地?zé)煿Ｖ瞥晒＝z，3、4、5號機(jī)臺煙支吸阻普遍小于正常煙梗配方制成梗絲，同時(shí)在煙梗配方中廣東韶關(guān)煙梗占比10%，與廣東韶關(guān)煙梗外觀最為接近為四川涼山梗和云南梗，將廣東、四川、云南視為同一類梗的情況下，故推測正常批次吸阻偏大可能是陜西梗造成影響。

3.對比梗絲摻配時(shí)2018年份樣品和2020年份樣品物理結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)填充值、碎絲率、含水率基本相同時(shí)，整絲率越大，煙支吸阻越大。

4.對比梗絲摻配時(shí)2018年份樣品和正常梗絲樣品物理結(jié)構(gòu)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)整絲率、碎絲率、含水率基本相同時(shí)，填充值越大，煙支吸阻越大。

5.2020年份煙梗較2018年份煙梗制成梗絲在進(jìn)行卷制包裝后，2020年份試驗(yàn)樣品煙支吸阻略大于2018年份試驗(yàn)樣品煙支，故煙梗年份不同對煙支吸阻有一定影響，隨著煙梗年份增大，煙支吸阻略有升高。

參考文獻(xiàn)：

[1]李曉，紀(jì)曉楠，姚二民，等.煙用梗絲加工工藝研究進(jìn)展[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（8）：182-186.LI Xiao，JI Xiaonan，YAO Ermin，et al.Research progress of cut tobacco stem processing technology[J]. Guizhou Agricultural Sciences，2013，41（8）：182-186.

[2]高尊華，鮑文華，程紅軍，等.梗絲結(jié)構(gòu)對卷煙質(zhì)量穩(wěn)定性的影響[J].煙草科技，2007（2）：5-7.GAO Zunhua，BAO Wenhua，CHENG Hongjun，et al.Influence of cut stem structure on quality stability of cigarette[J].Tobacco Science&Technology，2007（2）：5-7.

[3]陳昆焱.煙梗切絲寬度對梗絲工藝質(zhì)量的影響研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，41（1）：307-308，350.CHEN Kunyan.Effects of cut stem width on technology quality of cut stem[J].Journal of Anhui Agricultural Sciences，2013，41（1）：307-308，350.

[4]肖春菊，孫佐，石紅雁，等.煙梗切絲寬度的探討[J].煙草科技，2000（3）：4-6.XIAO Chunju，SUN Zuo，SHI Hongyan，et al.Discussion on cut-stem width[J].Tobacco Science&Technology，2000（3）：4-6.

[5]楊傳敏，王守誠.碎絲率對填充值的影響[J].安徽煙草，2002（9）：47

[6]董偉.煙絲含水率----填充值關(guān)系的探討[J].云南煙草，1993（3）：46

[7]周雅寧.煙梗加工處理技術(shù)與設(shè)備研究進(jìn)展[J].中國煙草學(xué)報(bào)，2019，25（2）：121

[8].Verification systems for filter elements[J].Tobacco reporter，2014（11）：71

[9]廖強(qiáng)，鄭利鋒，吳金鳳.過程性能指數(shù)在煙梗預(yù)處理工藝參數(shù)優(yōu)化中的應(yīng)用[J].2012（2）：79

[10]許萍，寧敏劉芳，高來玉，丁乃鴻.煙梗預(yù)處理工藝優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)，1998（2）

[11]黃江喜.煙梗預(yù)處理洗梗工藝設(shè)備的選用論證[J].上海煙業(yè)，2000（4）：19

作者簡介：

第一作者：李響 （1995—），男，陜西安康人，助理工程師，學(xué)士，研究方向：卷煙工藝。

通訊作者：張小果 （1979—），男，陜西安康人，助理工程師，大專，研究方向：卷煙工藝。

第二作者：梁文楠 （1992—），女，陜西安康人，助理工程師，學(xué)士，研究方向：卷煙工藝。