不同加香比例對加香機出口煙絲含水率的影響

尚 躍，鄧 葵，胡 碩，王 宇*，龔 霜，李陽陽，王維維，童福強

（1.貴州中煙工業(yè)有限責(zé)任公司銅仁卷煙廠，貴州 銅仁 554300；2.貴州中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心，貴州 貴陽 550009）

卷煙中煙絲的含水率對煙支的物理指標(biāo)、化學(xué)指標(biāo)以及感官質(zhì)量有著重要的影響[1-3]。國內(nèi)外關(guān)于煙絲含水率對卷煙吸味、卷煙燃燒性、煙氣粒相物中化學(xué)成分、物理指標(biāo)已有了較多研究[4-5]。張宏宇等采用同步熱分析技術(shù)考察了不同濕度下平衡后的煙絲燃燒性，發(fā)現(xiàn)煙絲不同含水率對其燃燒和熱解反應(yīng)的各個階段有一定影響。黎洪利等[6]認(rèn)為煙支含水率對煙堿、甲醛、苯酚、揮發(fā)酸、丙二醇、丙三醇、檸檬烯、新植二烯有明顯影響。云雪等人[7]發(fā)現(xiàn)不同煙絲含水率及煙絲結(jié)構(gòu)對卷煙落錐量有明顯影響。此外，適當(dāng)?shù)臒熃z含水率不僅可以提高煙絲的耐加工性，而且可以改善卷煙的抽吸品質(zhì)。但有關(guān)加香對煙絲含水率的影響鮮見報道，本文通過設(shè)置不同的加香比例，對加香機出口含水率的變化進(jìn)行研究，為煙草企業(yè)生產(chǎn)消耗的計算提供依據(jù)，并為卷煙工藝標(biāo)準(zhǔn)中煙絲含水率的設(shè)定提供支撐。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

SJ211型加香機、FED260精密烘箱、ML204/02電子天平、50 mL人工加香噴壺、恒溫恒濕間、貴州中煙卷煙煙絲（文中簡稱牌號A）、煙用香精。

1.2 方法

1.2.1 取樣

根據(jù)生產(chǎn)安排，選取A牌號卷煙在一天內(nèi)，相同的生產(chǎn)線、相同的加香機生產(chǎn)的煙絲做為試驗對象，共計3個批次。待生產(chǎn)運行穩(wěn)定階段，在加香機設(shè)備入口和出口30 cm范圍內(nèi)分別隨機取樣1 kg，置于密閉樣品袋內(nèi)，煙絲重量共計6 kg。

1.2.2 煙絲比例加香

按照四分法選取牌號A第1個批次加香前的煙絲100×5 g，使用人工加香噴壺對煙絲按照0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%的加香比例進(jìn)行人工加香，再用電子天平記錄實際煙絲用量和實際香精添加量。混合均勻后，將加香后的煙絲密封保存，為下一步含水率的測定做準(zhǔn)備。

1.2.3 含水率測定

使用烘箱按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T 31-1996對煙絲進(jìn)行含水率檢測[8]，包括3個批次在線加香前后的煙絲水分以及不同加香比例的煙絲含水率。

2 結(jié)果與分析

2.1 在線加香前后煙絲含水率的變化

在卷煙在線生產(chǎn)過程中，品牌A的加香比例為0.6%。由表1可得：不同批次的煙絲樣品，加香后的煙絲含水率較加香前均有增加。對加香前后的含水率數(shù)據(jù)進(jìn)行配對樣本T檢驗，含水率增加量均值為0.5%，約為加香比例的83.3%。其中P=0.00＜0.05，表明使用烘箱法對煙絲含水率進(jìn)行檢測，加香前后含水率存在顯著差異。這是因為煙絲中的香精在烘箱中有不同程度的揮發(fā)，烘后煙絲重量減少，導(dǎo)致按照標(biāo)準(zhǔn)烘箱法檢測得到的煙絲含水率偏高。

表1 品牌A在線加香前后含水率的變化

2.2 不同加香比例引起的煙絲含水率變化

對不同加香比例的煙絲進(jìn)行含水率測量，由圖1可得，隨著加香比例的增加，加香后煙絲含水率也逐漸增大。以實際加香比例為縱坐標(biāo)，含水率增加量為橫坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸分析，取截距為0，得到方程y=0.93x（式中y：含水率增加量；x為實際加香比例）。結(jié)果表明：在人工加香過程中，實際加香比例與含水率增加量存在正相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)R=0.98，相關(guān)性較好。其中加入煙絲中的香料會有93%左右的物質(zhì)在檢測中揮發(fā)出去，導(dǎo)致煙絲加香出口檢測所得含水率較實際含水率偏高。

圖1 不同加香比例對含水率的影響

另取品牌A的香料30 g，將其等量分成3份，按烘箱法測煙絲含水率的時間和溫度條件進(jìn)行試驗，得到香精殘留量約93.2%。該試驗結(jié)果和線性回歸方程基本吻合，表明加香之后的煙絲存在水分偏高的情況。在線加香過程中，煙絲含水率增加量僅為83.3%，這可能是在線生產(chǎn)過程中，加香機排潮排出部分香料以及加香機筒壁粘附少量香料導(dǎo)致。

2.3 含水率變化對卷煙的影響

2.3.1 含水率變化對出葉絲率的影響

根據(jù)卷煙工藝規(guī)范（2016）在13.4.2.1中的要求，煙草物料標(biāo)準(zhǔn)重量需按含水率12.0%進(jìn)行折算；在13.4.2.6中出葉絲率計算公式如下：

式中，F(xiàn)：出葉絲率；M：產(chǎn)出葉絲標(biāo)準(zhǔn)重量；M0：投入煙片標(biāo)準(zhǔn)重量。

在本文1.2中指出，煙絲加香出口檢測含水率較實際含水率偏高，按照現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)計算出葉絲率及制絲過程中的原料消耗，其比實際情況偏高，特別是加香比例較高的卷煙品牌，其理論計算結(jié)果與實際情況偏差更大。

2.3.2 含水率變化對卷煙設(shè)計的影響

煙絲的含水率對卷煙的物理和化學(xué)性質(zhì)有著重要影響，煙絲含水率對卷煙吸味、煙氣成分、卷煙卷制質(zhì)量、卷煙燃吸品質(zhì)以及煙氣總粒相物等方面均有影響。較高的煙絲含水率有助于提高其抗碎性，降低煙絲造碎程度。卷煙的水分直接影響卷煙的燃吸和內(nèi)在感官質(zhì)量，對于同一種卷煙，其含有的水分不同，抽吸時的感受也是不同的。因此，進(jìn)行卷煙設(shè)計時，特別是針對成品煙支含水率以及烘絲機出口含水率的設(shè)定考慮加香工序?qū)实挠绊憽?/p>

3 結(jié)論

煙絲中的香精在烘箱中有不同程度的揮發(fā)，導(dǎo)致按照標(biāo)準(zhǔn)烘箱法檢測得到的煙絲含水率偏高。針對A牌號卷煙，在卷煙在線生產(chǎn)過程中，含水率增加量均值為0.5%，約為加香比例的83.3%，加香前后含水率存在顯著差異；對不同加香比例的煙絲進(jìn)行含水率試驗，得到線性方程y=0.93x，相關(guān)系數(shù)R=0.98，相關(guān)性較好。該變化規(guī)律對成品煙支含水率以及烘絲機出口含水率的設(shè)計有一定的指導(dǎo)意義。