不同部位和產(chǎn)地煙梗可用性分析

程向紅 董順德 楚文娟 陳偉 彭玉富 王根發(fā)

摘要：【目的】探討烤煙煙梗部位和產(chǎn)地對其綜合可用性的影響，為煙梗資源在卷煙中的優(yōu)化應用及卷煙配方設計提供技術(shù)支撐。【方法】分析國內(nèi)6個產(chǎn)地（云南楚雄、貴州畢節(jié)、重慶、湖南郴州、福建南平、河南平頂山）烤煙上部、中部和下部煙梗梗絲樣本的物理特性、感官質(zhì)量、煙氣中有害成分釋放量及危害性指數(shù)。【結(jié)果】物理特性部位間以中部>上部>下部；產(chǎn)地間以楚雄、南平和畢節(jié)較好，重慶和郴州較差。感官質(zhì)量部位間以上部>中部>下部；產(chǎn)地間以重慶較低，其他產(chǎn)地差異不明顯。焦油釋放量以上部>中部、下部，產(chǎn)地間以平頂山、郴州和重慶較高，南平和畢節(jié)較低。一氧化碳釋放量部位間以楚雄和南平表現(xiàn)為中部>上部>下部，其他4個產(chǎn)地表現(xiàn)為上部>中部>下部；產(chǎn)地間以平頂山和楚雄較高。危害性指數(shù)部位間以上部>中部>下部，產(chǎn)地間以平頂山、楚雄和重慶較高。【結(jié)論】煙梗的部位和產(chǎn)地是影響其可用性的重要因素，卷煙產(chǎn)品選取煙梗原料時，應根據(jù)該產(chǎn)品對煙梗各質(zhì)量指標要求的實際情況進行比較選擇。

關(guān)鍵詞： 煙梗；部位；產(chǎn)地；可用性

中圖分類號： S572；TS411 文獻標志碼：A 文章編號：2095-1191（2016）07-1193-05

0 引言

【研究意義】隨著制絲工藝技術(shù)水平的提高和降焦減害措施的需要，卷煙企業(yè)在卷煙配方中摻配的梗絲比例逐漸增大。梗絲具有填充值高、燃燒性能好、焦油釋放量低等特性（鐘科軍等，2001；汪顯國等，2014），添加至卷煙中不僅能降低卷煙成本、節(jié)約原料，還可以改變煙氣組分、降低焦油量（王兵等，2004；陳帥偉等，2015）。目前，卷煙工業(yè)企業(yè)在使用煙梗時，只是將物理特性相近的煙梗原料進行混合加工，尚未關(guān)注到煙梗部位、產(chǎn)地對所制成梗絲綜合可用性的影響。不同產(chǎn)地及同一產(chǎn)地不同部位的煙梗質(zhì)量均有一定差異，找出部位和產(chǎn)地對煙梗可用性的影響規(guī)律，可使煙梗資源在卷煙配方中得到優(yōu)化配置，充分發(fā)揮煙梗資源的潛質(zhì)。【前人研究進展】近年來，不少學者研究了加工工藝對梗絲和卷煙質(zhì)量的影響，如王慧等（2008）評價了微波工藝膨脹煙梗應用于卷煙的效果；金哲等（2012）分析了微波處理、滾筒干燥處理和膨化塔處理等3種工藝梗絲對卷煙質(zhì)量的影響；岳先領(lǐng)等（2014）將物理性狀相近的煙梗分組加工，能夠提高梗絲物理特性方面的質(zhì)量。也有學者對煙葉煙氣中有害成分釋放量進行了研究，如陳敏等（2012）、程向紅等（2015）分析了不同部位、產(chǎn)地煙葉的主流煙氣成分及危害性指數(shù)，結(jié)果表明，部位和產(chǎn)地是影響煙葉主流煙氣成分及危害性指數(shù)的重要因素。隨著梗絲在卷煙中重要性的提高，對梗絲煙氣安全性方面的研究也逐漸增多，如楊偉祖等（2006）、彭黎明等（2007）、李峰等（2009）的研究結(jié)果表明，梗絲燃燒后的產(chǎn)物雖然與煙葉燃燒后的產(chǎn)物有較大區(qū)別，但也產(chǎn)生大量的有害物質(zhì)。【本研究切入點】目前，有關(guān)不同部位和產(chǎn)地煙梗及梗絲綜合可用性方面的研究尚未見報道。【擬解決的關(guān)鍵問題】以國內(nèi)6大主產(chǎn)區(qū)不同部位的煙梗為研究對象，將煙梗制成梗絲后，分析梗絲物理特性、感官質(zhì)量、煙氣有害成分釋放量及危害性指數(shù)的差異，探討部位和產(chǎn)地對煙梗綜合可用性的影響，為煙梗資源在卷煙中的優(yōu)化應用及卷煙配方設計提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

試驗煙梗為2013年度云南楚雄、貴州畢節(jié)、重慶、湖南郴州、福建南平、河南平頂山打葉復烤后上部B2F（B）、中部C3F（C）、下部X2F（X）煙梗。梗絲煙支的選材：卷煙紙透氣度70 CU，克重27 g/m3；醋纖濾棒規(guī)格24.1 mm×100.0 mm、3.0 Y/35000、壓降2700 Pa，圓周24.2 mm；無孔接裝紙寬度58.0 mm。煙支規(guī)格：84.0（25+59）mm×24.4 mm。

1. 2 試驗方法

梗絲由河南中煙大生產(chǎn)線氣流干燥法生產(chǎn)，梗絲煙支的卷接以煙支硬度（63±10）%、且不空頭為標準，單支空筒輔材平均質(zhì)量0.2245 g，比較不同產(chǎn)地和部位的梗絲物理特性、感官質(zhì)量、煙氣中有害成分釋放量及危害性指數(shù)。

色度由最淺到最深分值分別為1～10分，梗絲顏色越白越淡，分值越低；顏色越深越黑，分值越高；質(zhì)量較好的梗絲色度應為4～6分，為正黃和金黃。光澤/油份分值分別為1～10分，梗絲光澤越暗淡、油份越少，分值越低；光澤越鮮亮、油份越足，分值越高。梗絲煙支的感官評吸由河南中煙專業(yè)評委15人共同評吸，分為香氣質(zhì)、香氣量、煙味濃度、雜氣、刺激性、余味6個單項，每項5分，共30分，得出總分后計算平均值。

1. 3 測定項目及方法

按照GB/T 6447-2004方法平衡水分，分別按照GB/T 19609-2004、GB/T 23355-2009、GB/T 23356-2009、YC/T 255-2008、GB/T 23228-2008、YC/T 253-2008、YC/T 377-2010、GB/T 21130-2007、YC/T 254-2008的方法檢測梗絲煙支主流煙氣中焦油、煙堿、一氧化碳（CO）、苯酚、N-亞硝胺（NNK）、氰化氫（HCN）、氨（NH3）、苯并[a]芘（BaP）、巴豆醛的釋放量。煙氣結(jié)果折算為單克梗絲的釋放量以便比較分析。

危害性指數(shù)依據(jù)謝劍平等（2009）的方法計算，危害性指數(shù)=（CO/14.2+NNK/5.5+BaP/10.9+巴豆醛/18.6+ 苯酚/17.4+NH3/8.1+HCN/146.3）×10/7。危害性指數(shù)折算為單克梗絲的危害性指數(shù)。

1. 4 統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2007進行處理分析。

2 結(jié)果與分析

2. 1 梗絲質(zhì)量指標描述性統(tǒng)計

不同部位和產(chǎn)地梗絲各質(zhì)量指標的統(tǒng)計結(jié)果（表1）表明，變異系數(shù)以光澤/油份最大（27.67%），CO最小（1.22%），總體呈現(xiàn)出光澤/油份>色度>危害性指數(shù)>填充值>焦油>感官質(zhì)量>CO的趨勢。色度、光澤/油份和感官質(zhì)量為左偏態(tài)峰，其余指標均為右偏態(tài)峰。色度、填充值和CO的峰度大于0，為尖峭峰，數(shù)據(jù)分布較集中，其余指標的峰度小于0，為平闊峰，數(shù)據(jù)較分散。

2. 2 梗絲物理特性

2. 2. 1 色度 色度是判斷梗絲顏色深淺程度的指標，梗絲色度較深和較淺均對成品卷煙產(chǎn)生負面影響，降低成品卷煙煙支端面的外觀質(zhì)量。梗絲色度較深會發(fā)黑發(fā)暗，較淺則發(fā)白刺眼。由圖1可以看出，隨著煙梗部位的升高，梗絲的色度增強，中部較適中，上部偏淺，下部偏深；產(chǎn)地整體上以楚雄、南平和畢節(jié)煙梗梗絲的色度適中，平頂山較淺，重慶和郴州較深。

2. 2. 2 光澤/油份 光澤/油份是反映梗絲鮮亮程度的指標，梗絲的光澤/油份直接影響成品卷煙煙支的光澤分值。在卷煙國標GB 5606-2005成品卷煙質(zhì)量檢驗中，光澤賦值為5分，說明光澤對于卷煙質(zhì)量的重要性，不同梗絲樣本摻兌至卷煙配方后，勢必影響卷煙整體的質(zhì)量。由圖2可以看出，中部梗絲的光澤明顯優(yōu)于上部和下部；產(chǎn)地整體上以楚雄、南平和畢節(jié)的煙梗梗絲光澤較好，而重慶和郴州較差。

2. 2. 3 填充值 梗絲填充值是反映梗絲填充性能大小的指標，卷煙配方中使用梗絲的一個重要原因是利用梗絲的高填充性降低煙絲消耗及成本，同時也降低焦油、CO和其他煙氣中的有害成分釋放量，從而提高卷煙安全性。梗絲的填充值越高，其利用率越高。從圖3可以看出，部位間填充值規(guī)律較明顯，上部>中部>下部；產(chǎn)地間差異性較小，整體上以平頂山和畢節(jié)煙梗梗絲的填充值較高，楚雄和重慶較低。說明梗絲的填充值與煙梗的部位密切相關(guān)，與產(chǎn)地相關(guān)性較小。

2. 2. 4 整體物理性狀 通過以上對梗絲色度、光澤/油份和填充值的分析，發(fā)現(xiàn)梗絲物理可用性部位以中部較高，上部次之，下部較低；產(chǎn)地以楚雄、南平和畢節(jié)較好，重慶和郴州較差。

2. 3 梗絲感官質(zhì)量

梗絲應用于卷煙配方中，一方面是為了減害降焦降成本，另一方面也是為了改善卷煙感官質(zhì)量，梗絲能夠平衡煙氣的酸堿性，柔和煙氣，掩蓋部分雜氣。不同部位、不同產(chǎn)地的煙葉感官質(zhì)量有較大差異性，同樣，煙梗制成梗絲后，其感官質(zhì)量也有較大差異性，應用到卷煙配方后，也會影響成品卷煙的感官質(zhì)量。由圖4可以看出，不同部位梗絲的感官質(zhì)量總分排序為：上部>中部>下部；產(chǎn)地除重慶煙梗梗絲的感官質(zhì)量較低外，其他產(chǎn)地間的差異不明顯，說明部位是影響梗絲感官質(zhì)量的主要因素。

2. 4 梗絲煙氣中有害成分釋放量及危害性指數(shù)

2. 4. 1 焦油 梗絲中木質(zhì)素含量較高，糖及煙堿等煙草香味物質(zhì)含量相對較少，雖然與煙葉相比梗絲燃燒后煙氣中焦油的釋放量較低，但仍不能被忽視。由圖5可知，不同部位梗絲的焦油釋放量以上部高于中、下部；產(chǎn)地間以平頂山、郴州和重慶煙梗梗絲的焦油釋放量較高，南平和畢節(jié)較低。

2. 4. 2 CO 梗絲中木質(zhì)素含量較高，木質(zhì)素的不完全燃燒會釋放較高的CO，梗絲燃吸后CO的釋放量遠高于葉絲，因此CO釋放量是影響其在卷煙配方中使用比例提高的一個重要因素。從圖6可以看出，CO釋放量部位間的規(guī)律性不完全一致，楚雄和南平表現(xiàn)為中部>上部>下部，其余4個產(chǎn)地表現(xiàn)為上部>中部>下部；產(chǎn)地以平頂山和楚雄的梗絲煙氣CO釋放量較高，其他產(chǎn)地間差異性不明顯。說明產(chǎn)地是影響梗絲CO釋放量的主要因素。

2. 4. 3 危害性指數(shù) 卷煙危害性評價指數(shù)是一種新的卷煙主流煙氣危害性評價方法，其值越大，則危害性越大，值越小，則危害性越小。從圖7可以看出，不同部位梗絲煙氣的危害性指數(shù)排序為：上部>中部>下部；產(chǎn)地以平頂山、楚雄和重慶的危害性指數(shù)高于其他產(chǎn)地。

3 討論

煙葉的可用性是一個綜合概念，左天覺（1993）研究認為，可用性是質(zhì)量加上安全性，朱尊權(quán)（2000）研究認為，可用性是工業(yè)上的使用價值。工業(yè)上要求的可用性是能制成優(yōu)質(zhì)的受消費者歡迎的卷煙，并能保持香味穩(wěn)定；能適應卷煙加工處理，消耗少，出絲率高，成本低；安全性好，符合有關(guān)衛(wèi)生各方面的規(guī)定和要求。因此，作為卷煙原料之一的煙梗可用性也應包括外觀質(zhì)量、物理特性、感官質(zhì)量、化學成分和安全性等。

梗絲中內(nèi)含物質(zhì)較少，致香物質(zhì)相應也較少，不同梗絲的刺激性、余味及雜氣等差異性較大，對卷煙感官質(zhì)量的影響也較明顯。因此，感官質(zhì)量是影響梗絲可用性的一個重要因素。關(guān)于煙葉感官評價已有成熟的方法，但針對梗絲感官評價尚未形成公認可行的方法。胡男君和羅思維（2013）對云南煙梗感官質(zhì)量進行了評價，認為云南煙梗感官質(zhì)量以中、下部較好，上部較差，與本研究得到的梗絲可用性部位以中部較高、上部次之、下部較低的結(jié)果不一致，可能是選材不同或評價方法及指標不盡相同所引起。

煙葉化學成分是影響煙葉質(zhì)量及可用性的主要因素，可在一定程度上代表煙葉質(zhì)量（薛超群等，2007）。基于此原因，本研究對梗絲的總糖、還原糖、總氮、煙堿、蛋白質(zhì)、鉀、氯、有機酸、多酚類物質(zhì)進行了測定，試圖找出其與外觀質(zhì)量、感官質(zhì)量及煙氣指標的相關(guān)性，但最終未發(fā)現(xiàn)有價值的關(guān)聯(lián)性，說明對梗絲的評價不能按照煙葉化學成分評價的方式來進行，有關(guān)梗絲質(zhì)量的評價方法還需開展更多的研究。

與煙葉一樣，梗絲的質(zhì)量與安全性也是一對矛盾。本研究中，梗絲外觀質(zhì)量和感官質(zhì)量均以上、中部較好，但其焦油釋放量和危害性指數(shù)也以上、中部較高。這就要求工業(yè)使用梗絲時應根據(jù)不同產(chǎn)品的實際需求進行相應的調(diào)整，以達到梗絲資源的最優(yōu)配置。

本研究僅探討了部位和產(chǎn)地對梗絲色度、光澤/油份、填充值、感官質(zhì)量、煙氣成分及危害性指數(shù)的影響，尚未研究這些樣本加工性狀的差異；不同部位和產(chǎn)地的煙梗在制梗過程中，其出絲率、整絲率、碎絲率、梗絲結(jié)構(gòu)狀況等也會有一定的差異，從而影響煙梗的加工成本。因此，下一步還應對煙梗加工特性進行更深入研究，從而更精確地指導煙梗在卷煙配方中的應用。

4 結(jié)論

煙梗的部位和產(chǎn)地是影響其可用性的重要因素，對梗絲的物理特性、感官質(zhì)量、煙氣安全性指標及危害性指數(shù)均有較大的影響。卷煙產(chǎn)品選取煙梗原料時，應根據(jù)該產(chǎn)品對煙梗各質(zhì)量指標要求的實際情況進行比較選擇。

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（責任編輯 羅 麗）