綜合替代技術在替代津巴布韋煙葉上的應用

王 林，吳風光，汪 健，何結望

（湖北中煙工業有限責任公司技術研發中心，武漢 430040）

隨著國內卷煙品牌集中度日趨提高，大品牌擴張及結構調整優化逐漸加強，國產卷煙綜合競爭力提升的同時，也造成了高檔卷煙產品原料需求不斷加大與優質煙葉原料供給量有限的矛盾。一方面國產高檔卷煙產銷量的增加與高質量的煙葉原料短缺不相適應；另一方面是大品牌的跨越式快速發展與優質煙葉資源供應穩定性差不相適應[1]。因此，煙草工商企業相繼開展了部分替代進口煙葉生產、特色優質煙葉開發等相關煙葉優質資源挖掘的重大專項，以期替代津巴布韋等進口煙葉。截止目前，“部分替代進口煙葉生產與工業驗證”項目已經通過國家局結題驗收，該項目在農業生產技術提升、原煙配方打葉技術優化、醇化技術體系構建、配方模塊設計優化及工業驗證等方面工作取得了明顯進步和重要突破，并成功實現了部分替代津巴布韋煙葉。目前關于替代進口煙葉的研究報道大多集中在農業技術研究方面[1-4]，而關于綜合替代配方技術替代津巴布韋煙葉的相關技術研究鮮見報道。因此，在簡單替代與模塊替代進口煙葉較難實現高比例替代進口煙葉的前提下，本研究采用葉組大配方融合、功能香料添加及特色工藝處理為核心的綜合替代技術，以化學成分分析和感官評吸質量評價為技術評價手段，不斷篩選優化、完善調整，進行嘗試更高比例替代津巴布韋煙葉的研究，以期為有效利用國產優質煙葉替代津巴布韋等進口煙葉提供技術支撐和科學依據。

1 材料與方法

1.1 煙葉樣品來源

煙葉樣品來自部分替代進口煙葉示范基地以及少量非示范點煙葉，主要包括湖北、云南、廣東、四川等省重點產煙縣，選取當地烤煙主栽品種（K326、云煙85），采用定等級取樣。樣品等級由專職評級人員按照“GB 2635—92烤煙”標準進行，等級合格率達到85%以上。

1.2 替代模塊配方設計

采用跨產區、多等級、大配方融合的設計思路，在煙葉樣品單料煙感官評吸質量評價的基礎上，將各煙葉產區主要等級煙葉樣品按照不同產區、等級、比例混配的方式，設置5個替代配方模塊，依次為 MK1、MK2、MK3、MK4和 MK5（表1）。進口煙葉為津巴布韋LOJA（ZB1）、LJLT（ZB2）等級煙葉。

表1 替代模塊配方設計Table 1 Formula design of substituting modules

1.3 測定與評價方法

常規化學成分主要采用 AAⅢ（德國布朗盧比公司）儀器，分別參考文獻[5-7]的方法進行測定。

香氣物質測定采用同時蒸餾萃取和GC/MS法，由湖北中煙工業有限責任公司技術中心測試分析。儀器為HP6890N- HP5973 GC/MS聯用儀、蒸餾萃取裝置和旋轉蒸發儀。

感官評吸質量按照參考文獻[8]的基本概念和單料煙評吸方法，由7位評煙委員采用定量打分和文字描述相結合的方法對各單料煙等級、配方模塊進行感官評吸。

聚類分析采用DPS V7.05[9]進行。

1.4 綜合替代技術設計理念

采用感官評吸質量評價和內在化學成分質量分析與津巴布韋煙葉對比的方法，篩選出接近津巴布韋煙葉質量的模塊，通過功能香料添加、特色工藝處理等綜合技術手段改進后進行替代產品的中試研究。

2 結 果

2.1 配方模塊與津巴布韋煙葉質量比較

2.1.1 化學成分含量分析 由表2看出，模塊MK1和 MK2總糖、還原糖含量較津巴布韋煙葉高，其他模塊與津巴布韋相當；總堿和總氮含量以ZB2為最高；糖堿比均適宜。系統聚類分析結果（圖1）表明，配方模塊可分為兩大類，ZB1、MK1和MK2為一類，ZB2與MK3、MK4、MK5為一類。從化學成分分析結果顯示，MK 1和MK 2與ZB1的質量較為接近，MK 3、4、5與ZB2較為接近，該類模塊是中上部上等煙葉為主的配方，體現出較合理的化學成分基本特性。

2.1.2 感官評吸質量評價 由表2、3結果顯示，MK 1與津巴布韋ZB1質量最為接近，符合等級為“高”；其次是模塊 2質量較好，與津巴布韋煙葉的符合等級為“較高”。所以，模塊 1與模塊 2與津巴布韋煙葉質量仍有一些差距，應努力提高模塊香氣量與香氣質。

表2 配方模塊和津巴布韋煙葉化學成分含量 %Table 2 Chemical composition content of formula modules and Zimbabwe tobacco leaves

2.1.3 致香物質含量分析 各模塊與津巴布韋煙葉的香氣物質含量測定結果見表4（僅列出中性、酸性和堿性等三大類別物質含量總量）。從表中可以看出，各配方模塊與津巴布韋煙葉香氣物質總量由高到低順序依次為 MK1＞MK5＞MK3＞MK4＞MK2＞ZB1＞ZB2。MK1中性和酸性香氣物質含量顯著高于津巴布韋煙葉及其他幾個模塊，津巴布韋煙葉致香物質總量顯著低于配方模塊。

綜合配方模塊與津巴布韋煙葉的化學成分含量分析、感官評吸質量評價及致香物質含量比較等方面因素，MK 1與津巴布韋煙葉質量最為接近，甚至在某些方面較津巴布韋表現更好，比如MK 1的香氣物質含量最高；MK 2與津巴布韋煙葉質量較為接近，尤其是香氣物質含量與津巴布韋煙葉含量最為接近。

圖1 配方模塊和津巴布韋煙葉化學成分含量聚類分析Fig.1 System clustering analysis for chemical composition content of formula modules and Zimbabwe tobacco leaves

表3 模塊與津巴布韋煙葉感官評吸質量Table 3 Sensory evaluation of formula modules and Zimbabwe tobacco leaves

表4 配方模塊與津巴布韋煙葉香氣物質含量分類比較 μg/gTable 4 Classification comparison for aroma material content of formula modules and Zimbabwe tobacco leaves

2.2 模塊加料工藝提升技術

基于化學成分分析、感官評吸質量評價和香氣物質含量分析等結果，從MK1-MK5中篩選與津巴布韋煙葉質量較為接近的MK1和MK2，進行單獨加料與工藝處理（表5）。針對替代模塊香氣不足的缺陷，試驗添加了部分美拉德反應物和萜類化合物及部分天然香料提取物等以改善香氣質和香氣量等。結合特色工藝的技術要求，進行分組加工工藝處理，A組是選取感官質量稍好、質量風格稍明顯的MK1進行輕加料、輕加工參數處理；B組是選取香氣和口感稍欠的 MK2進行重加料、重加工參數處理。在A組輕加料的同時，降低滾筒干燥工序中的HT出口溫度和熱風溫度。B組重加料同時，增大滾筒干燥工序中的薄板溫度，降低回潮工序中的回風溫度。

表5 模塊加料實驗設計Table 5 Experiment design of module charging

感官評吸質量比較結果表明（表6），1#和3#綜合模塊質量與津巴布韋煙葉質量較為接近，尤其是3#模塊質量已經超過了津巴布韋煙葉。

2.3 綜合模塊替代津巴布韋煙葉產品中試

選擇國產一類卷煙某品牌某規格作為中試實驗產品，應用 3#模塊及綜合替代技術進行 10%、20%、30%替代津巴布韋煙葉，中試實驗與驗證結果見表7。“1”號產品質量明顯高于還原樣品，“2”號產品質量較產品還原樣最為接近，這充分表明能夠實現10%、20%的替代津巴布韋煙葉；“3”號產品質量與還原樣品差異較大，表明目前實現30%的替代津巴布韋煙葉存在一些困難。

表6 樣品與津巴布韋煙葉感官評吸質量Table 6 Sensory evaluation of samples and Zimbabwe tobacco leaves

表7 綜合模塊替代津巴布韋煙葉與還原樣品質量比較Table 7 Quality comparison of comprehensive substituting Zimbabwe tobacco leaves and reduction samples

3 小 結

綜合替代技術高比例替代津巴布韋煙葉能否成功實現，優質煙葉原料是關鍵模塊核心，葉組配方設計與質量評價為重要技術手段，功能性香料添加和工藝處理起到重要修飾作用。本研究針對替代模塊香氣不足和口感質量欠佳的情況，設計使用了部分板塊香料和天然提取物，配合應用分組加工工藝處理等技術，能夠明顯增加模塊香氣量，提升香氣質感。其質量無限接近或超越替代目標（津巴布韋煙葉），替代津巴布韋煙葉的比例亦是逐漸提高。

值得一提是，綜合替代技術在替代津巴布韋煙葉的成功應用必將成為今后替代進口煙葉工作中一種重要技術手段。本研究是將綜合替代技術融入模塊設計、模塊處理、模塊應用、產品中試等全過程當中。同時也可根據替代目標及替代比例大小，將綜合替代技術應用于模塊的設計、評價、改進，再設計、再評價、再改進研究過程中，不斷完善優化替代模塊，使其無限接近或高于替代目標質量，可能實現更高比例替代津巴布韋煙葉。

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