不同廠家煙草薄片主要化學成分對比分析

王蘿萍　王毅　溫亞東等

摘要 [目的]了解紅塔煙草集團目前使用的4個廠家煙草薄片的差異。[方法]對比分析了紅塔集團目前在使用的4個廠家92個薄片樣品的主要化學成分，比較各廠家薄片化學成分的差異性、穩定性及相似性，并對4個廠家的薄片進行聚類分析。[結果]分析表明，4個廠家薄片的總糖、還原糖含量差異顯著，其他化學成分也存在差異；從變異系數看，A廠家薄片穩定性最好，其次為D、B、C；聚類結果表明，B、D兩廠家薄片具有相似性，C廠家薄片與其他3個廠家薄片差異相對較大。因此，相似薄片產品可進行組合或替代；差異較大的薄片產品可用在風格差異較大的卷煙產品中。[結論]研究可為卷煙配方人員選擇薄片廠家提供依據，為卷煙產品研發不同品牌的卷煙提供對應的薄片，也能為研發卷煙產品過程中薄片的摻配比例提供數據基礎。

關鍵詞 煙草薄片；廠家；化學成分

中圖分類號 S572 文獻標識碼

A 文章編號 0517-6611（2014）20-06800-03

Major Chemical Component Comparative Analysis of Tobacco Sheet from Four Manufacturers

WANG Luoping， WANG Yi et al （Technology Center of China Tobacco Yunnan Industrial Co. Ltd， Kunming， Yunnan 650231）

Abstract [Objective] To find out the difference of tobacco sheet Hongta Tobacco Group using now which from four manufacturers. [Method] The major chemical components of 92 tobacco sheet samples were analyzed and compared；the dissimilarity， stability and similarity were analyzed by cluster analysis method. [Result] The results indicated that contents of total sugar and reduced sugar of tobacco sheet from four manufacturers were significantly different at 0.05 level；there were difference among the rest chemical components. From the variation coefficient， stability of tobacco sheet from A manufacturer is better， followed by D， C and B manufacturers. By cluster analyzing， we find that tobacco sheet from B and D factory were similar；while tobacco sheet of C manufacturer was more different from other three manufacturers. Therefore， by comparison and cluster， similar tobacco sheet may be used in same cigarette products， style of tobacco products were significantly different which may be used in different tobacco sheet. [Conclusion] The research may provide reference for research and development of cigarette products. Meanwhile， knowing the chemical composition difference of tobacco sheet can provide data base for blending ration of tobacco sheet， too.

Key words Tobacco sheet；Manufacturer；Major chemical component

煙草薄片，是利用煙末、煙梗、碎煙片等煙草物質為原料制成片狀或絲狀的再生產品。據統計，在煙葉復烤及卷煙生產中，會產生大約占原煙料總量1/3的煙梗、碎煙葉等[1]；在煙葉的收購過程中也會產生5%的低次等煙葉，這些數量可觀的“下腳料”制成煙草薄片，對于減少煙草行業原料消耗、緩解卷煙企業原料壓力等方面具有重要的意義。此外，煙草薄片在改善和提高卷煙產品質量方面具有積極意義。研究表明，在卷煙配方中摻用20%的煙草薄片，可使卷煙焦油量下降10%左右[2]。

薄片在卷煙生產過程中的應用強度不斷增大，國內對薄片生產技術、工藝、品質的研究日益重視。陳祖剛等研究表明，國產薄片的物理化學性質和在卷煙產品降焦方面的作用與國外薄片基本相當，但吸味和主要香味成分的含量與國外產品有一定差距[3]。韓文佳等認為，國產薄片的內在品質存在一定缺陷，國產薄片木質氣較重，刺激性大，煙氣不協調；而進口薄片木質氣較輕，有一定的煙草香味，刺激性氣味小[4]。

薄片質量的優劣與其內在化學成分含量密切相關，對薄片的評價和質量控制都需要測定其總糖、還原糖、總氮和煙堿等常規化學成分[5]。國內薄片生產企業的薄片成品之間的化學成分差異尚未見報道。因此，筆者對比分析了紅塔集團目前在使用的4個廠家薄片的主要化學成分，比較各廠家薄片化學成分的差異性、穩定性及相似性，為卷煙生產企業產品配方及品牌開發提供參考依據；同時也為薄片生產企業薄片品質的改善、工藝技術的改進提供依據。

1 材料與方法

1.1 材料

根據庫存薄片數量，按適當比例隨機選取4個廠家薄片樣品共計92份。廠家代號及樣品數量基本情況詳見表1。主要儀器：Skalar SAN++型連續流動分析儀；荷蘭Skalar公司；電子天平（感量0.000 1 g），瑞典METTLER TOLEDO公司；搖床，普通搖床，中國科學院武漢科學儀器廠。

主要試劑：Brij35（聚乙氧月桂醚）、濃鹽酸（37%HCl）、冰醋酸（100%）、對羥基苯甲酸酰肼（PAHBAH）、檸檬酸（C6H8O7·H2O）、氫氧化鈉（NaOH）、氯化鈣（CaCl2·6H2O）、葡萄糖（C6H12O6）、氯化鈉（NaCl）、硼酸鈉（Na2B4O7·10H2O）、磷酸氫二鈉（Na2HPO4）、檸檬酸（C6H8O7·H2O）、對氨基苯磺酸（C6H7NO3S）、氰化鉀（KCN）、氯氨T（C7H7OClNNaO2·3H2O）、硫酸亞鐵（FeSO4·7H2O）、純尼古丁。

1.2 樣品處理

將樣品置于40 ℃烘箱中干燥30 min，粉碎，過40目篩，密封保存備用。

1.3 測定方法 按YC/T159-2002[6]規定的方法測定總糖和還原糖，按YC/T160-2002[7]測定煙堿，按YC/T161-2002[8]測定總氮，按YC/T173-2003[9] 測定鉀，YC/T162-2011[10]測定氯。

1.4 數據處理

采用SPSS18.0軟件進行數據的統計分析[11]。對4個廠家薄片的主要化學成分指標進行平均值、標準差統計和方差分析；用變異系數來比較多個化學指標平均值的變異度的大小，變異系數越大，化學指標的變異度越大，穩定性就越差[12]，以此來分析4個廠家薄片的穩定性；通過化學成分平均值的比較，可以看出4個廠家薄片化學成分的差異，但不能看出其相似性；最后，采用聚類分析[13]中的質心聚類法，平方Euclidean 距離測量標準，得4個廠家薄片的聚類樹狀圖，對4個廠家薄片化學成分的相似性進行分析。

2 結果與分析

2.1 4個廠家薄片化學成分的比較

4個廠家薄片的主要化學成分分析結果見表2。從平均值看，不同廠家薄片的主要化學成分存在差異。總糖、還原糖含量廠家A最高；其次為D>C>B；煙堿廠家B最高，廠家C最低；總氮含量廠家D最高，廠家C最低，A、B兩廠家相差不大；鉀、氯含量均是廠家C最高，其他3個廠家相差不大。方差分析結果表明，4個廠家總糖、還原糖含量差異顯著；廠家A、D煙堿差異不顯著，與B、C差異顯著；廠家A、B、D總氮和鉀2項化學指標差異不顯著，廠家C與其他3個廠家差異顯著；廠家B、D氯差異不顯著，與其他2個廠家差異顯著。糖堿比、氮堿比、鉀氯比4個廠家差異顯著。

2.2 4個廠家薄片的穩定性及感官評吸質量分析

表3可以看出，4個廠家薄片主要化學指標平均值的變異系數比較結果：總糖、還原糖、煙堿、糖/堿、氮/堿變異系數為A廠家最小；總氮、鉀、氯等化學指標變異系數D廠家最小，B、C廠家化學指標變異系數排列不太規律。結合感官評吸結果（表4），4個廠家薄片化學成分穩定性及感官評吸質量排序為A>D>C>B，化學指標變異系數小及感官評吸評價好的薄片在維護卷煙產品品質的穩定性中能起積極作用。

2.3 4個廠家薄片化學成分的聚類分析

由圖1可知，λ=5時，薄片分為四大類，4個廠家薄片被很好地區分，說明4個廠的薄片化學成分確實存在差異；當λ=15時，廠家B、D薄片集中在一類，A廠家薄片分布在第2類；C廠家分布在第3類；當λ=20時，4個廠的薄片分為兩大類，A、B、D 3個廠家薄片集中為一類，C廠家薄片單獨為一類。聚類結果表明，C廠家薄片與A、B、D 3個廠家薄片差異較大， B、D 2個廠家薄片具有相似性。

3 結論與討論

不同廠家的薄片通常由于生產工藝、原料來源、使用目的的不同，在生產配方、產品品質上都會有所差異，其主要化學成分也不同。該研究通過對不同廠家薄片的幾種主要化學成分進行分析，結果表明4個廠家的薄片產品在總糖、還原糖、糖堿比、氮堿比及鉀氯比等指標上有顯著差異，且4個廠家產品的感官評價結果也存在較大差異。已有研究表明[14]，煙草中總糖、還原糖、兩糖差、糖堿比等對煙支的感官質量均有較大影響，它們在一定程度上基本能夠反映煙草產品的感官質量。薄片化學成分的差異主要來源于薄片原料本身的差異以及生產過程中原料配方、生產技術、生產工藝的差異。薄片原料來源廣泛，分析薄片原料本身的差異涉及面廣、工作量大，還有待于做進一步研究。

結合薄片主要化學成分分析、統計分析和聚類分析等方法，可實現對不同廠家薄片進行快速、準確和直觀的區分。這與侯英等利用近紅外光譜技術表征薄片的化學成分，并結合化學計量學方法能建立不同配方薄片判別模型的研究結果相一致[15]。

品質穩定性好的薄片有利于維護卷煙產品質量的穩定性，而薄片品質的穩定性一定程度上可以由薄片主要化學成分的穩定性反映。利用方差分析對不同廠家薄片化學成分的穩定性進行分析，并對4個廠家薄片進行感官評吸，結果表明，A廠家薄片化學成分穩定性最好，其感官評價結果也較好；與A廠家相比，其他3個廠家的產品穩定性不足，特別是與薄片感官質量密切相關的總糖、還原糖、糖堿比等指標穩定差距較大，有著較大的提升空間。根據分析結果，卷煙企業可以對不同薄片生產廠家的產品品質提出更高要求，而薄片生產企業則應針對性地分析變異來源，進行配方及工藝上的改進和優化，共同提高薄片的品質穩定性。

通過聚類分析發現，B、D 2個廠家薄片具有相似性，在卷煙企業研發不同卷煙品牌時，可以根據分析結果有針對性地進行選擇；當薄片需求與供給有矛盾時，可進行薄片之間的替代和組合。

根據該研究結果提出以下建議：煙草企業原料緊缺成為制約煙草發展的瓶頸的現狀下，薄片在煙草中的摻配比例將逐漸增加，薄片生產廠家應與卷煙生產企業加強合作和交流，根據卷煙企業不同品牌卷煙對薄片的要求有針對性地發現問題、分析問題、解決問題，完善薄片生產工藝，提升薄片質量，增強品質穩定性，為卷煙企業提供優質、穩定的薄片產品。

參考文獻

[1]

韓卿，張美云，吳養育.造紙法煙草薄片制造工藝的研究[J].西北輕工業學院學報，2002，20（1）：19-22，34.

[2] 楊國榮，李忠任，許健.卷煙減害降焦技術的研究進展[J].云南化工，2009，36（2）：44-47.

[3] 陳祖剛，蔡冰，王建新.國內外造紙法薄片工藝與品質比較[J].煙草科技，2002（2）：4-10.

[4] 韓文佳，趙傳山.造紙法煙草薄片發展現狀[J].黑龍江造紙，2007（4）：47-49.

[5] 段焰青，王家俊，楊濤.FTNIR光譜法定量分析煙草薄片中5種化學成分[J].激光與紅外，2007，37（10）：1058-1061.

[6] 國家煙草質量監督檢驗中心.YC/T 159-2002 煙草及煙草制品 水溶性糖的測定 流動分析法[S].北京：中國標準出版社，2002.

[7] 國家煙草專賣局.YC/T 160-2002 煙草及煙草制品 總植物堿的測定 流動分析法[S].北京：中國標準出版社，2002.

[8] 全國煙草標準化技術委員會.YC/T 161-2002 煙草及煙草制品 總氮的測定 流動分析法[S].北京：中國標準出版社，2002.

[9] 國家煙草專賣局.YC/T 173-2003 煙草及煙草制品 鉀的測定 火焰光度法[S].北京：中國標準出版社，2003.

[10] 國家煙草質量監督檢驗中心，鄭州煙草研究院，廣東中煙工業有限責任公司.YC/T 162-2011 煙草及煙草制品 氯的測定 流動分析法[S].北京：中國標準出版社，2011.

[11] 張文彤，閆潔.SPSS統計分析基礎教程[M].北京：高等教育出版社，2004.

[12] 鄧小華，周冀衡，李曉忠，等.湘南煙區烤煙常規化學指標的對比分析[J].煙草科技，2006（9）：22-26.

[13] 張紅坡，張海鋒.SPSS統計分析實用寶典[M].北京：清華大學出版社，2012.

[14] 衛青，施建在，鄭彬.造紙法再造煙葉原料化學成分與感官質量間關系的研究[J].中國農學通報，2012，28（12）：264-268.

[15] 侯英，王家俊，李曉亞.FTNIR對不同生產配方的造紙法煙草薄片分類的研究[C]//全國第一屆近紅外光譜學術會議.北京，2006.