庫存低次煙葉模塊提質技術的應用

王建兵，羅海濤，王得強，陳若星，王天強，包秀萍，劉煜宇?

（1.江西中煙工業有限責任公司，江西 南昌 330096；2.云南瑞升煙草技術（集團）有限公司，云南 昆明 650106）

庫存低次煙葉模塊提質技術的應用

王建兵1，羅海濤1，王得強1，陳若星1，王天強2，包秀萍2，劉煜宇2

（1.江西中煙工業有限責任公司，江西 南昌 330096；2.云南瑞升煙草技術（集團）有限公司，云南 昆明 650106）

為提高庫存低次煙葉的可用性，對庫存煙葉按照可用性進行功能模塊組合，研究開發功能調節劑，提升煙葉模塊的使用價值，在600 kg/h制絲線上進行加料中試，并在卷煙生產中進行可用性驗證。結果表明：煙葉模塊添加1.0%的功能調節劑后，木質雜氣和刺激性明顯降低，甜潤感提升，卷煙抽吸品質顯著提升；煙葉中總糖、還原糖、糖/堿、糖/氮等指標有所提升；非揮發性有機酸的含量增加4.4%；總致香成分含量增加10.97%，主要是醇類、酸類、酯類和新植二烯含量的增加；當處理后的模塊煙葉添加比例控制在15%以下時，對某四類卷煙的感官評價無負面作用。

庫存；低次煙葉；模塊分組；功能調節劑；提質增效

煙葉品質決定卷煙的抽吸品質。隨著卷煙品牌的發展，中式卷煙對原料的要求越來越高，導致下等煙大量積壓[1]，且種類多、積壓時間長，部分卷煙企業下等煙的庫存量達幾萬擔甚至幾十萬擔[2]。隨著積壓時間的延長，煙葉干物質不斷被損耗，煙葉品質急劇下降[3]。這些庫存煙葉很難直接在中高檔卷煙生產中使用，而為了有效解決低次煙葉庫存過大的問題，技術人員提出了庫存低次煙葉提質技術[4-5]。例如，瞿先中等[6]對白肋煙線進行二次復烤以提升低次煙的焦甜香韻，許春平等[7]通過UV照射來增加低次煙的糖類、酯類和內酯含量，馬驥等[8]通過添加香料來改變煙葉化學組成，改善其抽吸品質，這些均是通過物理手段來提升低次煙葉品質。研究表明，還可通過微生物菌株發酵[9-12]或是添加生物酶試劑等生物技術方法來提升低次煙葉品質[13-14]。但到目前為止，以上低次煙葉提質法多處于實驗室階段，未進行工業化應用，且單一的提質手段對煙葉的提質效果有限，難以滿足工業化應用要求。因此，筆者將多種提質手段進行組合，開發出一套綜合低次煙葉提質技術。首先在低次煙葉單體感官評價及化學分析的基礎上初步進行模塊組合提質，改善煙葉間的協同性；然后配合功能調節劑進行加料提質。將該技術在四類卷煙品牌中進行應用驗證，取得了較好的效果，提質效果顯著。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

煙葉原料為某中煙公司提供的單料煙（2012年庫存煙葉）。主要試驗試劑有檸檬酸、蜂蜜、棗油、蘋果提取物、甘草提取物、煙草提取物、煙草增香組分、酸角提取物（自制），生物酶（諾維信）等。 主要儀器設備有QS-Ⅱ試樣切絲機（鄭州天宏自動化技術有限公司）、WTC-Binder KBF240恒溫恒濕箱（德國Binder公司）、PL403電子天平（上海梅特勒-托利多儀器有限公司）、加料泵、填煙器（德國GIZEH金字塔填煙器）、Agilent 6890N/ 5975氣相色譜-質譜聯用儀（美國安捷倫公司）、AA3連續流動化學分析儀（德國BRAN+LUBBE）、600 kg/h卷煙制絲線。

1.2 試驗方法

1.2.1 低次煙葉模塊處理 對庫存低次煙葉單體進行感官評價，確定各等級、產地煙葉的可用性，結合低次煙葉儲量信息，構建具有使用性的低次煙葉模塊。低次煙葉模塊切絲，根據煙葉模塊的可用性感官評價，針對性地開發出具有顯著提質效果的功能調節劑。稱取一定量功能調節劑，補水至模塊煙絲重量的20%，用加料泵均勻地噴加到20 g實驗煙絲上，置于恒溫恒濕箱中，在相對濕度60%±2%、溫度22±1℃條件下，放置2 h。在120℃條件下烘絲，打煙進行感官評吸。

1.2.2 評吸方法 感官評價指標及量化方法參照標準YC/T138—1998。卷煙評吸專家小組由7人組成，分別對處理后煙葉模塊的香氣質、香氣量、雜氣、濃度、勁頭、刺激性、余味、燃燒性和灰色共9個單項指標進行評價。

1.2.3 制絲線低次煙葉模塊中試工藝參數 （1）切片方式，3刀4片；（2）松散回潮，含水率17.0%±1.0%，溫度53.0±3.0℃，松散率≥98.0%；（3）煙片加料，含水率（21.5±1.0）%，溫度55.0±3.0℃，加工精度≤1.0%；（4）煙片切絲，切絲寬度1.0±0.1 mm，葉絲合格率≥99.0%；（5）葉絲增溫增濕，溫度60.0±3.0℃；（6）葉絲干燥，出口溫度60.0±5.0℃，出口含水率（12.5±0.5）%，純凈度≥99.0%，整絲率≥80.0%，碎絲率≤3.0%，填充值≥4.0 cm3/g。

1.2.4 煙草常規化學成分檢測 常規化學成分采用連續流動分析儀檢測，總糖、還原糖含量依據煙草行業標準YC/T159—2002測定，總植物堿、總氮、淀粉、蛋白質、揮發堿、鉀、氯含量分別依據煙草行業標準YC/T160—2002、YC/T161—2002、YC/T283—2009、YC/T249—2008、YC/T35—1996、YC/T173—2003、YC/T162—2002測定。

1.2.5 煙草揮發性致香成分檢測 （1）樣品制備：將對照樣品和制絲線中試樣品磨碎，過60目篩，在溫度22℃和相對濕度60%的環境下平衡24 h。準確稱取25.0 g樣品粉末，放入同時蒸餾萃取裝置中，以二氯甲烷作溶劑，同時蒸餾萃取2 h，所得提取物經無水硫酸鈉干燥后，于旋轉蒸發儀中濃縮至1.0 mL，加入50 μL 0.1 mol/L的乙酸苯甲酯的無水乙醇溶液，搖勻，取樣進行GC-MS分析。（2）分析方法：致香成分提取物添加內標后，采用氣/質聯用儀Agilent GC6890N/MS5975進行分析，結果采用內標法計算（表格中致香成分含量為內標校正峰面積相對含量，在不考慮儀器信號響應差異的情況下，即相對校正因子為1的時候，數值的單位為μg/g）。（3）GC-MS參數：色譜柱為HP-5MS（ 30 m×0.25 mm×0.25 m）毛細管柱；進樣口溫度240℃；載氣He，1 mL/min；程序升溫，50℃保持1 min，以8℃/min的速率升溫至160℃并維持2 min，繼續以8℃/min速率升溫至260℃，維持15 min；進樣量2 μL；分流比25︰1；傳輸線溫度280℃；電離（EI）能量70 eV；離子源溫度230℃；掃描范圍35～ 455 aum。

1.2.6 提質模塊應用試驗 處理后的模塊煙葉，以10%、15%、20%和25%的比例參配到某牌號的四類卷煙原料中，評價摻配低次煙葉模塊的試驗樣與對照卷煙的品質差異性，以驗證低次煙葉提質技術的效果。

2 結果與分析

2.1 低次煙葉模塊的感官評價

結合庫存煙葉量及等級，選擇庫存量相對大且使用價值較高的煙葉形成以下模塊（表1）。模塊依據YC/T138—1998煙草及煙草制品感官評價方法進行評價，評價結果為：香氣平淡，單薄，雜氣重，刺激適中，煙氣質感較粗。該模塊整體品質較差，偏下部煙葉特征，處理目標是改善該模塊的木質雜氣，提升舒適性和甜感，且保持煙草本香。

表1 庫存低次煙葉模塊組成及信息

2.2 提質功能調節劑的開發

針對模塊品質特征，以天然功能性精制物為基礎，配合煙草結構化組分，以及生物酶的降解功能，形成具有顯著提升煙葉模塊品質的功能調節劑，其配方如表2所示。按1.0%的比例加入功能調節劑后模塊煙葉刺激性和木質雜氣降低，煙氣骨架感和甜潤感明顯提高，煙氣濃度有所增加，提質后該模塊抽吸品質有明顯的提升。

表2 提質功能調節劑的配方及各單體的功效

2.3 經功能調節劑提質后模塊煙葉內在成分的變化

2.3.1 常規化學指標 對中試后的模塊樣品進行化學成分檢測，對比試驗樣與對照樣的差異。由表3可知，試驗樣的總糖、還原糖含量均有所提升，糖/堿、糖/氮值均有所提升。分析表明，模塊煙葉糖含量的增加對煙葉的吸味和舒適性有正面作用。

2.3.2 有機酸 從表4和表5可以看出，經功能調節劑提質后的煙葉模塊，揮發性有機酸的含量變化較小，而非揮發性有機酸的總含量較對照樣提升了4.4%，主要表現在蘋果酸和檸檬酸含量的增加。非揮發性有機酸含量的提高可以改善煙氣的酸堿平衡，間接影響煙草香氣，使得煙氣平和，改善抽吸口感。

表3 模塊煙葉經功能調節劑提質后常規化學指標的變化

表4 模塊煙葉經功能調節劑提質后揮發性有機酸含量的變化 （μg/g）

表5 模塊煙葉經功能調節劑提質后非揮發性有機酸含量的變化 （mg/g）

2.3.3 致香成分 從表6和表7可以看出，經過功能調節劑提質處理后，模塊致香成分總含量提升10.97%，主要體現在醇類、有機酸、酯類和新植二烯，其中增加量最大的是有機酸和新植二烯，充分證明功能調節劑在提升低次煙葉模塊品質方面的效果。

2.4 庫存低次煙葉模塊提質技術的應用

從圖1可以看出，添加10%～15%的提質模塊后，該卷煙的綜合評分有所提升，而提質模塊添加量超過20%時，由于外添加模塊含量偏高，導致原卷煙的整體風格改變，感官評析雜氣和刺激增加。這表明通過功能調節劑提質后的模塊在配方中的可用性增加，但添加量要適宜，不能超過15%，對四類煙的抽吸品質無負面作用。

圖1 添加不同比例提質模塊后卷煙感官評價的變化

3 結論與討論

對庫存低次煙葉進行模塊組合，低次煙葉單體間的協調性有所增強。在低次煙葉模塊中添加1.0%的功能提質劑后，煙葉的感官抽吸品質顯著提升，主要體現在雜氣和刺激性降低，甜潤感增加，質感明顯改善等方面；同時，有利于卷煙抽吸品質提升的化學成分如有機酸和香氣物質的含量也有所增加。將提質處理后的低次煙葉模塊添加至四類卷煙中，發現只要將添加比例控制在15%以下，便對卷煙的感官評價無負面作用。這說明模塊提質技術可明顯提升庫存煙葉的可用性。

對低次煙葉提質機理進行分析可知，添加的功能組分改變了模塊煙葉的化學組成，改變低次煙葉原有的酸堿平衡，彌補了其本身香味物質缺乏的不足[8]；生物活性酶可降解低次煙葉中不利于抽吸品質的化學成分[15]，使其分解成小分子香味物質。

低次煙葉模塊提質后可達到卷煙企業對原料的要求，一方面有利于充分利用煙葉資源，避免浪費；另一方面有利于降低倉儲、原料成本，提高企業效益。同時，該技術操作工藝簡便，可行性較高，對四、五類卷煙的抽吸品質無負面作用，建議在低次煙葉庫存量大的地區推廣應用。

表6 模塊煙葉經功能調節劑提質后致香成分含量的變化 （μg/g）

表7 模塊煙葉經功能調節劑提質后致香成分分類統計結果

[1] 姜林燦. 對煙葉原料保障上水平的探討[J]. 中國煙草科學，2011，32（6）：90-93.

[2] 饒國華，趙謀明，林偉鋒，等. 中國低次煙葉資源綜合利用研究[J].資源科學，2005，27（5）：120-127.

[3] 趙銘欽，陳紅華. 煙葉陳化過程中化學成分的分解轉化與品質形成的關系[J]. 安徽農業科學，2006，34（14）：3394-3397.

[4] 顏克亮，武 怡，曾曉鷹，等. 基于提質減害的煙葉醇化技術研究進展[J]. 湖北農業科學，2011，50（3）：450-453.

[5] 彭玉富，楊鐵釗，劉茂林，等. 加速煙葉發酵的技術方法[J]. 河北農業科學，2009，13（2）：62-64.

[6] 瞿先中，徐迎波，丁乃紅，等. 低次煙葉的烘焙技術研究[J]. 湖南文理學院學報（自然科學版），2014，26（1）：89-94.

[7] 許春平，楊琛琛，鄭 凱，等. UV照射對低次煙葉中性香味物質和常規化學成分的影響[J]. 煙草化學，2014，（1）：64-68.

[8] 馬 驥，常 宇，付 磊，等. 功能性香精添加前后煙絲揮發性成分變化及對感官品質的影響[J].鄭州輕工業學院學報（自然科學版），2012，27（2）：31-36.

[9] 徐 潔，張修國，張天宇，等. 微生物真菌茵劑對煙葉品質的影響[J].西南農業大學學報（自然科學版），2005，27（2）：163-172.

[10] 劉 萍，張廣民，鄭小嘎，等. 煙葉表面微生物及其應用[J]. 微生物學通報，2003，30（6）：105-110.

[11] 周 瑾，李雪梅. 利用微生物發酵改良烤煙碎片品質的研究[J]. 煙草科技，2002，（6）：3-5.

[12] 陳篤建. 產香酵母對低次煙葉吸食品質的影響[J]. 貴州農業科學，2013，41（4）：44-47.

[13] 許春平，李萌姍，王墨染，等. 復合酶處理對低次煙葉化學成分和感官品質的影響[J]. 貴州農業科學，2015 ，43（1）：35-39.

[14] 李 曉，劉鳳珠，姚光明等.酶解法改善煙葉吸味品質的實驗[J].煙草科技，2002，（3）：14-17.

[15] 楊虹琦，周冀衡，羅澤民等.微生物和酶在煙葉發酵中的應用[J].湖南農業科學，2003，（6）：63-66.

The?Quality?Improving?Technology?and?Application?of?Modification?of??Low-Grade?Tobacco?Leaves

WANG Jian-bing1，LUO Hai-tao1，WANG De-qiang1，CHEN Ruo-xing1，WANG Tian-qiang1，BAO Xiu-ping2，LIU Yu-yu2
（1. China Tobacco Jiangxi Industrial CO .LTD., Nanchang 330096, PRC; 2. Yunnan Reascend Tobacco Technology (Group) Co., Ltd.,Kunming 650106, PRC）

A kind of functional quality agent was developed to improve the quality of functional module that was picked out and combined by stocked low-grade tobacco leaves. Then the functional quality agent and functional module were applied in 600 kg/h tobacco primary processing line for the pilot plant test and tested on the cigarettes. The results showed that: when the dosage of functional quality agent was 1%, the ligneous odour and irritation of module were reduced while the sweet sense and sensory quality of cigarette were improved obviously. In addition, the content of total sugar and reducing sugar were improved as well as the ratios of sugar and nicotine, sugar and nitrogen. The contents of nonvolatile organic acids and total aroma components which mainly components of alcohols, acids, esters and neophytadiene were increased by 4.4% and 10.97%, respectively. Moreover, there was no significant negative effect on the quality of the fourth grade cigarettes when the addictive amount of modules was below the level of 15%.

low-grade tobacco leaves; module; quality improvement; functional quality agent; tobacco primary processing line

TS426

A

1006-060X（2017）11-0061-04

10.16498/j.cnki.hnnykx.2017.011.017

2017-08-10

江西中煙工業有限責任公司項目（201636000034233）

王建兵（1980-），男，河南濮陽市人，工程師，主要從事煙草感官品質研究。

王天強

（責任編輯：成 平）