葉絲加料和葉片加料對卷煙內在質量的影響

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在質量的影響，為葉絲加料工藝在卷煙生產中的應用提供依據。[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品中常規化學成分、致香成分、有害成分及感官質量的差異。[結果]常規化學成分無明顯變化，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。卷煙煙氣常規指標無明顯變化，葉絲加料工藝制成的樣品卷煙主流煙氣大多數有害成分的釋放量及危害性指數稍有降低。葉絲加料樣品香氣豐富性增強，諧調性更好，余味更純凈。[結論]葉絲加料工藝應用于卷煙生產中對卷煙內在質量無負面影響。

關鍵詞卷煙葉絲加料；葉片加料；內在質量；常規化學成分；致香成分；有害成分

中圖分類號TS45文獻標識碼

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的重要工序，加料與卷煙產品的感官質量、加工過程中在制品的物理質量和化學成分變化都有直接關系，對提升卷煙產品感官質量、發揮煙葉原料潛質、改善煙葉不良缺陷以及提高料液有效利用率和制絲生產效率等都有直接影響[1]，因此，國內外都將加料技術視為卷煙制絲生產線關鍵技術之一。葉絲加料工藝技術是近年來卷煙工業企業采用的一種新的加料技術[2]，該技術是將片煙制成葉絲后進行加料，由于葉絲組織結構比較疏松，孔數量較多，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，降低生產能耗，提高制絲生產效率。目前行業內對于葉絲加料的工藝、設備等方面有了系統研究[3-10]，如工藝流程、工序加工技術參數的優化，加料機筒體機構的改進等，并且實現了采用葉絲加料技術的大規模連續化穩定生產。然而，與傳統的葉片加料工藝技術相比，葉絲加料工藝的流程、設備以及關鍵工序加工技術參數等都發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、運動狀態等也發生了改變。因此，為保持和強化卷煙產品的質量風格，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化學成分、香味成分及有害成分的異同，旨在為卷煙產品應用葉絲加料工藝方式提供數據支撐。

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、環己烷（SP），美國Fisher公司；無水硫酸鈉（AR），上海化學試劑公司；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（內標）（純度≥98%），德國DR公司；水中銨離子成分分析標準物質、水中氰標準溶液，中國計量科學研究院；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，昆明船舶設備基團有限公司；振動篩，鄭州煙草研究院；SM450直線型吸煙機，英國CERULEAN公司；RM200A轉盤吸煙機，德國Borgwaldt KC公司；Agilent 7890A/5975C氣相色譜-質譜分析儀（GC/MS），美國Agilent公司；ICS5000離子色譜儀、IonpacCS12A陽離子交換分析柱、IonpacCG12A陽離子交換預柱，美國Dionex公司；Agilent 1260液相色譜儀，美國Agilent公司；連續流動分析儀，德國BRAN+LUBBE公司；TurboVapⅡ濃縮儀，美國ThermoFinigan公司；旋轉蒸發儀，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，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，每個試驗條件下進行3次平行試驗，取平均值。②按照①中優化出的切絲水分進行葉絲加料試驗，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），然后分別進行烘絲、摻配、卷制。

1.2.2檢測方法。

常規化學成分分析：參照文獻[11-15]對煙絲中常規化學成分（煙堿、總糖、還原糖、總氮、鉀、氯）進行測定。

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標萘后，采用氣質聯用儀進行分析，結果采用內標法計算。毛細管柱HP-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；進樣口溫度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[16-18]測定卷煙焦油、煙氣煙堿、CO釋放量；參照文獻[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（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；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、巴豆醛釋放量加權平均值，其具體數值分別為14.2、146.3、5.5、8.1、10.9、17.4和18.6。

2結果與分析

2.1低水分切絲試驗結果

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，又能給后續的葉絲加料水分調節留有空間，保證葉絲干燥前葉絲加料和葉片加料水分相同，從而保證產品質量。

2.2常規化學成分分析

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化學成分，檢測結果如表2所示。由表2可以看出，對比葉片加料和葉絲加料，其常規化學成分無明顯變化，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，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卷煙煙氣常規指標分析。

葉片加料及葉絲加料樣品卷煙煙氣常規指標見表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，卷煙煙氣中常規指標焦油、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有害成分的釋放量及危害性指數稍有降低。

2.5感官質量評價

對葉絲加料和葉片加料樣品進行對比評吸，結果見表6。由表6可知，經葉絲加料工藝制成的樣品，香氣豐富性增強，諧調性更好，余味更干凈。

3結論

該研究對葉絲加料低水分切絲進行了試驗，優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行試驗，然后分析葉片加料與葉絲加料樣品中常規化學成分、致香成分、有害成分及感官質量的差異。

葉絲加料工藝與傳統葉片加料工藝相比，其常規化學成分無明顯變化，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，卷煙煙氣中常規成分無顯著差異，而主流煙氣大多數有害成分的釋放量及危害性指數稍有降低。經葉絲加料工藝制成的樣品，香氣豐富性增強，諧調性更好，余味更純凈。

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