黃斑煙的產生原因及其分析鑒定與防控措施綜述

侯鵬娟，李 強，楊 春，李勁松，朱江林

（紅云紅河煙草（集團） 有限責任公司 紅河卷煙廠，云南 彌勒 652300）

黃斑煙，是指卷煙紙表面存在黃色斑點的煙支。國標中明確將“黃斑煙”作為卷煙外觀較嚴重的質量缺陷[1]。卷煙煙支表面的黃斑不僅影響煙支的外觀和感官品質，還影響企業(yè)的經(jīng)濟效益和品牌形象，不利于品牌的長遠健康發(fā)展[2]。因此，針對黃斑煙的研究成為各個卷煙生產企業(yè)的熱點和重點問題，綜合前人研究報道，就黃斑煙的產生原因、分析溯源和如何防控展開論述。

1 黃斑煙的產生原因

造成黃斑煙的原因較多，煙葉、煙絲由于局部水分過大使卷煙紙表面形成黃色的水漬斑點；料液、香精溶解或霧化不充分、局部施加量大造成卷煙紙表面黃色的料漬、香精漬斑點；煙機設備各種潤滑油、膠體的跑冒滴漏造成卷煙紙表面黃色的油漬、膠漬斑點；長期高溫高濕環(huán)境下儲存使煙絲或卷煙紙吸濕后溶解煙絲中的有色成分，并向卷煙紙表面轉移造成黃斑煙等。根據(jù)污染物來源將黃斑煙分為水漬煙、料漬煙、香精漬煙、油漬煙、煙草甲蟲漬煙等，結合卷煙生產企業(yè)的工藝流程，將各類黃斑煙的產生原因分析如下。

1.1 水漬煙

根據(jù)卷煙生產加工的工藝流程，造成水漬煙的環(huán)節(jié)主要集中在制絲過程，設備、物料、操作方法、環(huán)境都有可能是產生水漬煙的影響因素。按照制絲工藝流程，梳理出產生水漬煙的主要工序及原因。

（1） 切片工序。切片機進料流量不均勻、切塊過大導致煙片結塊、松散程度低，直接影響真空回潮后水分的均勻性，存在水漬煙隱患。

（2） 真空回潮工序。①氣溫較低且煙包水分含量較小，真空回潮過程施加的水分在煙包表面冷凝，而未滲透到煙包內部，致使煙包表面的煙葉水分過大而產生水漬煙葉；②加濕量不均勻、蒸汽噴嘴霧化效果差、抽真空不完全、煙箱擺放接觸回潮筒壁等，使煙葉表面殘留較多水分，容易造成網(wǎng)箱內部黏附量較大，產生水漬煙。

（3） 潤葉及加料工序。①預熱不充分，尤其是環(huán)境溫度較低時，滾筒溫度低，導致噴入的熱蒸汽在煙葉表面、滾筒內壁、抄板、前室面板、落料罩等處冷凝，同時冷凝水由于重力隨滾筒轉動滴落至煙葉表面或黏附煙葉、煙末形成濕度較大的煙團；②冷凝水排放不充分，尤其是環(huán)境溫度較低時，蒸汽管道冷凝水較多，排放不充分容易在料頭造成水漬煙；③來料結塊、水分波動或人為操作導致加水量波動，過多的水分殘留在煙葉表面，形成水漬；④蒸汽流量小或壓力低，致使煙葉溫度低，水分吸收滲透的速度慢，水分滯留在煙葉表面或凝結成濕團，形成水漬煙；⑤噴嘴阻塞、噴射角度不當導致加水不均勻，噴嘴處有水成滴或成股流出時，會造成水漬煙葉。

（4） 切絲及烘絲工序。①貯葉時間不夠導致加料后的煙葉對水分和料液的吸收不均勻或不充分，在銅排鏈和刀門的壓力作用下產生結塊，經(jīng)過HT 后煙絲松散性差，水分不均勻造成水漬煙絲；②烘絲筒內有結垢、蒸汽排管有阻塞等，均會造成烘后煙絲的水分不均勻。

（5） 風選除雜工序。篩網(wǎng)堵塞、拋料速度和風速控制不當，造成水漬煙絲不能有效分離，經(jīng)卷制后滲透至卷煙紙表面形成黃斑。

（6） 貯絲工序。成品絲存放區(qū)域內屋頂凝結的水滴滴入煙絲中，造成局部水分過大，從而形成黃斑煙。

1.2 料漬、香精漬煙

（1） 加料前、加香前未設置篩分或未充分篩除煙葉碎片、碎末，這些碎物料吸水、吸料能力強，一方面易造成噴嘴阻塞，影響霧化效果；另一方面多余的料液、香精不能被煙葉或煙絲充分吸收，容易滲透至卷煙表面，形成黃色斑點。

（2） 料液或香精中存在一些不溶固體顆粒物，若沒有經(jīng)過有效過濾，容易造成噴嘴堵塞、霧化效果差、加料或加香不均勻，從而導致局部料香液過多，這些顆粒附著于煙葉或煙絲表面，由于顆粒本身含水率較高，經(jīng)卷煙機卷制后，容易滲透至卷煙紙表面，形成黃色料漬、香精漬。

（3） 由于料液溫度低或霧化蒸汽施加量不足，加料后煙葉溫度過低，不利于煙葉充分吸收表面的料液，從而造成黃斑煙隱患。

（4） 貯葉或貯絲過程由于環(huán)境濕度過大或貯存時間過長，煙葉或煙絲本身及料液中的糖類等化學物質吸濕溶解，并向卷煙紙表面轉移形成黃斑。

1.3 油漬

卷煙生產過程中，設備需要使用不同的潤滑油。一方面，設備的長時間高速運轉造成油溫升高，不可避免地導致各種橡膠密封件的老化、設備零部件的磨損，從而引起潤滑油的跑冒滴漏現(xiàn)象，導致油斑煙的產生；另一方面，部分傳動設備與物料輸送通道較近但缺少接油板等裝置，在添加潤滑油后，存在油品滴漏落入物料造成油斑煙的風險。例如，卷煙機中削減盤、蜘蛛手等部件漏油，會造成煙絲、煙支表面形成黃斑，造成黃斑煙。

1.4 煙草甲蟲漬

煙葉在生長或醇化過程中易受到煙草甲蟲的侵害，卷煙生產過程中，經(jīng)過真空回潮可以起到有效殺蟲去卵的作用，經(jīng)過切絲等工序也可以使幼蟲、成蟲擠壓至死，但含有較多脂肪的甲蟲殘軀仍附著在煙葉表面，經(jīng)過長時間存儲，會滲透至卷煙紙，形成黃色的斑點。

1.5 其他黃斑煙

（1） 環(huán)境濕度大導致煙葉部分發(fā)生霉變，或原料中夾帶霉變煙葉而未進行有效剔除。霉變的煙葉由于各種微生物滋生而色澤較深，經(jīng)過一系列加工過程后，有可能滲透至卷煙紙，形成黃斑。

（2） 設備保養(yǎng)不到位，主要體現(xiàn)在制絲批次生產結束后，若黏附在滾筒、工藝通道的煙末、濕團清潔不徹底，會直接摻入后續(xù)生產物料中，造成黃斑煙。

（3） 卷煙機卷制過程中，烙鐵實際溫度過高，煙條燙傷，表面呈微黃色，形成煙支黃斑。

2 黃斑煙污染物來源的分析鑒定方法

為排查和明確黃斑煙支產生原因，從而進行有效防控，對黃斑煙污染物來源進行分析鑒定顯得尤為重要。近年來，各個卷煙工業(yè)企業(yè)也在不斷嘗試和開發(fā)不同的檢測分析技術，目前常用的幾種檢測分析手段如下。

2.1 氣相色譜分析

氣相色譜利用混合物中不同組分在固定相和流動相之間的分配系數(shù)不同而實現(xiàn)分離，利用不同組分出峰時間的不同進行定性分析，通過出峰大小進行定量分析。早期利用氣相色譜分析技術對黃斑煙支尤其是卷煙機械用油、香精香料造成的黃斑來源進行分析鑒別相對較多[3-6]。通常采取熱回流的方式將樣品中的各類油脂皂化后進行甲酯化反應，再經(jīng)正庚烷萃取、干燥后進行氣相色譜分析。建立不同樣品氣相色譜特征峰的數(shù)據(jù)庫，通過對比同樣的方法處理所得待測樣品的氣相色譜峰與數(shù)據(jù)庫特征峰，從而進行待測煙支黃斑來源的識別。該方法原理簡單、可行性高，但前處理過程相對繁瑣，且僅通過保留時間確定特征峰，從而判定污染源，存在一定的不確定性。

2.2 氣相色譜-質譜（GC-MS） 聯(lián)用技術

相比氣相色譜技術，氣質聯(lián)用技術除了將不同組分分離外，由于將不同質量的離子按質荷比大小進行了分離和記錄，使混合物中的組分定性更加可靠、靈敏度更高，近年來也被單獨或結合其他分析技術用于黃斑煙來源的分析鑒定[7-10]。

楊玉良等人[8]利用GC-MS 對比分析油漬煙樣品和不同煙草甲蟲形成的油漬煙，得知煙草甲蟲的幼蟲所形成的油漬煙樣品中各組分形成色譜峰的保留時間、峰形，以及質譜譜庫檢索結果都與成品油漬煙樣品接近，最終判定該油漬由煙草甲蟲的幼蟲在加工過程中受擠壓后污染卷煙紙所致。李曉波等人[6]采用靜態(tài)頂空與GC-MS 相結合，通過確定各種污染源的特征指紋峰，建立多種污染源的HS-GC-MS 指紋圖譜，且相似度評價良好，為黃斑煙污染源溯源提供了一種新的方法。楊藍等人[10]將GC-MS 與紅外光譜相結合，選擇不同的煙草機械用油、香糖料、設備形成的煙垢作為疑似污染源，利用傅里葉變換紅外光譜對成品煙支黃斑污染物和上述污染源進行快速判別分析，通過對比紅外光譜及其特征基團，鎖定其中與黃斑煙支最接近的幾種污染源后，采用GC-MS 進行化學成分定性分析，最終確定了黃斑污染物來源。由于造成煙支黃斑的污染源種類繁多且成分復雜，同類污染源之間又存在一定的相似性，利用GC-MS 成分定性結合其他分析鑒別手段，對黃斑煙的排查和精準溯源提供了更加嚴謹?shù)姆椒ā?/p>

2.3 其他檢測方法

針對香精斑、料斑較小、較低的污染源含量通常達不到GC，GC-MS 等分析檢測的最低含量要求，秦詩棋等人[11]采用FAIMS（高場不對稱離子遷移譜），掃描香精斑、料斑煙和空白對照樣卷煙紙形成三維圖譜，再利用圖像相似度評價分析軟件，鑒別黃斑煙污染源來源。該方法無需復雜的前處理過程，且分析速度快、準確率高，為黃斑煙污染源的鑒別提供了一種較為可靠的方法。

借助于精密分析儀器發(fā)展和大數(shù)據(jù)應用，針對黃斑煙的識別和鑒定將朝著更為快速、便捷、精準的方向不斷發(fā)展。

3 減少黃斑煙支的防控措施

黃斑煙污染源來自卷煙生產的各個環(huán)節(jié)，因此必須從全方位進行防控，從原料投放、設備、操作、工藝、環(huán)境、人員意識等方面進行如下梳理。

3.1 嚴把原料關

（1） 在煙葉開箱投料過程中，加強對煙葉外觀質量的關注，及時發(fā)現(xiàn)并剔除霉變、污染、受潮的煙葉，從源頭防控煙葉原料造成的黃斑污染。

（2） 加強香精、糖料的有效過濾，防止顆粒物直接被施加到煙葉表面，造成煙支黃斑或顆粒物堵塞噴嘴后霧化效果不理想，香精、糖料施加不均勻造成煙支黃斑。

3.2 提升設備性能

可能與黃斑煙污染源密切相關的真空回潮機、松散回潮機、增溫增濕設備、加料機、加香機等通常利用施加水、蒸汽等實現(xiàn)加工任務，值得注意的是：

（1） 保障噴嘴噴射狀態(tài)正常、霧化良好，從而保障加水、加蒸汽均勻，防止局部水分過大是預防水漬黃斑的關鍵措施[12]。

（2） 保障香精、糖料的過濾網(wǎng)完好、清潔，能進行有效過濾。

（3） 確保使用熱風、蒸汽的設備有配套的抽廢氣裝置，避免在設備表面、天花板等處形成冷凝水后再滴入物料中造成黃斑煙。

3.3 加強操作規(guī)范

（1） 設備運行之前，充分進行冷凝水排放。

（2） 生產運行之前，及時清除工藝通道上的積水、積料。

（3） 生產運行之前，充分清掃設備表面或內壁（尤其是滾筒類回潮設備） 黏附的碎煙末、濕煙團。

（4） 生產運行之前，及時清除設備排廢氣罩內壁和裙邊黏附的碎煙末、濕煙團、污垢等；確保生產過程中排廢氣罩開度合適，即無較多煙絲被吸附在濾網(wǎng)上且無較多廢氣外溢。

（5） 設備運行過程中發(fā)現(xiàn)水漬煙葉或濕團煙絲，及時剔除。

（6） 加水、加料、加香、加蒸汽過程中，避免人為操作造成局部施加量過大。

3.4 優(yōu)化工藝要求

（1） 合理設置篩分工序，尤其是回潮、加料、加香滾筒進料前，應有效去除碎煙末，避免碎末吸水、吸料、筒壁黏附造成黃斑煙隱患。

（2） 合理設置工藝溫度和工藝水分指標，制絲加工過程中，工藝溫度更多依靠蒸汽開度來調節(jié)，工藝水分依靠加水量和蒸汽用量來調節(jié)，溫度的高低也直接影響物料水分大小，通過優(yōu)化工藝要求，防止不合理的溫度或水分指標，造成黃斑煙隱患。

（3） 合理設置貯葉時間，通常葉片加水、加料、干燥、加香后要經(jīng)過一段時間的貯存，以充分吸收和平衡水分，確保合理的貯葉時間，防止水分平衡不充分造成的黃斑煙隱患。

3.5 改善儲運環(huán)境

從制絲到卷包，從煙葉到煙絲、煙支，物料的儲存、運輸過程通常需要在常溫常濕的環(huán)境中進行[13]，確保環(huán)境溫濕度的相對穩(wěn)定，有利于防控由于環(huán)境變化導致物料水分波動，從而引起的黃斑隱患。此外，盡可能地保障車間墻壁、天花板的保溫性能，杜絕環(huán)境中形成的冷凝水滴入正在儲存或運輸?shù)奈锪现性斐牲S斑煙。

3.6 提升質量意識

造成黃斑煙的因素復雜多樣，需要全員提升質量意識，無論是管理人員還是一線生產操作人員，應加強對黃斑煙的形成原因、影響因素、不良影響及防控措施的分析和認識，在日常工作中，對照實際情況注重排查和防范黃斑煙隱患。

4 結語

黃斑煙可能形成于制絲、卷解包過程的各個環(huán)節(jié)，通過詳細梳理歸納水漬、料漬、香精漬、油漬、煙草甲蟲漬等各類煙支黃斑產生的原因，以及黃斑煙溯源的各類分析檢測方法，并提出從原料投放、設備性能、操作規(guī)范、工藝要求、儲運環(huán)境、質量意識等方面的防控措施，旨在為卷煙生產企業(yè)更全面、更有效地防控黃斑煙提供一定參考。