制絲工藝主要參數對卷煙主流煙氣常規化學成分的影響

摘 要：為了了解制絲工藝主要參數對卷煙主流煙氣4種常規化學成分（焦油、煙堿、水分和CO）的影響，采用不同制絲工藝條件處理后的煙絲卷制卷煙，測定其主流煙氣4種常規化學成分的含量。結果表明：延長卷煙的儲絲時間有利于降低卷煙煙氣4種常規成分；采用CO2方式膨脹后卷煙的煙氣常規成分含量最低；增加切絲寬度可降低卷煙主流煙氣的焦油、煙堿和CO。

關鍵詞：制絲工藝參數；卷煙主流煙氣；常規化學成分

中圖分類號：TS411.2 文獻標識碼：A 文章編號：1006-060X（2014）04-0066-02

Abstract： In order to study the effects of key processing parameters of cut tobacco production on conventional chemical components （tar， nicotine， water and CO） of mainstream smoke of cigarette， the four conventional chemical components in mainstream smoke of cigarettes that prepared by cut tobacco deal with different processing parameters were determined. The results indicated that extending the storage time of cut tobacco was beneficial to decrease the four conventional chemical components in mainstream smoke of cigarette； the contents of the conventional chemical components were the lowest using CO2 expanding model； increasing the width of cut tobacco can reduce the contents of tar， nicotine and CO in mainstream smoke of cigarette.

Key words： processing parameters for cut tobacco production； mainstream smoke of cigarette； conventional chemical component

卷煙煙氣中焦油、煙堿和一氧化碳（CO）等成分是卷煙吸食品質的重要指標，是消費者關注的焦點。隨著社會各方對“吸煙與健康”的關注日益增強，如何有效地減少卷煙主流煙氣中的焦油、煙堿和CO等成分、降低吸煙對消費者健康的影響已成為煙草行業的研究熱點。近年來，通過研究配方和卷煙輔助材料對焦油、煙堿和CO等成分的影響規律，國產卷煙產品已應用功能性助燃劑的卷煙紙、膨化煙絲、薄片、通風稀釋、濾嘴加長和功能型復合濾棒等技術來實現降低卷煙焦油、煙堿和CO等成分的目的[2-3]。

卷煙加工是卷煙生產的重要環節，也是決定卷煙產品品質的關鍵環節之一。但是系統研究卷煙生產工藝對煙氣常規化學成分的報道較為少見；且這些研究對象少，一般不超過2個[4-5]。試驗系統研究了制絲工藝主要參數對卷煙主流煙氣中4種常規化學成分的含量，旨在為低焦低害卷煙工藝設計參數的優化選擇提供有力的支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

樣品煙：在廈門煙草工業有限責任公司某一規格卷煙的制絲工藝線上，采用不同制絲工藝參數，生產出的該規格成品煙作為樣品煙（工藝參數見表1）。

儀器：AG104電子天平（感量0.000 1 g，Mettler2 Toledo）；RM200全自動吸煙機（德國Borgwaldt公司）；非散射紅外分析儀（與全自動吸煙機配套）；KBF720型恒溫恒濕箱（德國Binder公司）；SSL1型數控圓周震蕩搖床（英國Stuart公司）；6890型氣相色譜儀（美國安捷倫公司）。

1.2 試驗方法

3組11個不同參數的的樣品煙，分別檢測其水分、焦油和煙堿含量，研究不同的儲絲時間、膨脹方式和切絲寬度對卷煙主流煙氣常規成分的影響。

依據GB/T 19609-2004《卷煙用常規分析用吸煙機測定總粒相物和焦油》對卷煙樣品氣相中的總粒相物和焦油進行測定[6]。

依據GB/T 23356-2009《卷煙 煙氣氣相中一氧化碳的測定 非散射紅外法》卷煙煙氣氣相中的CO進行測定[7]。

依據YC/T156-2001《卷煙 總粒相物中煙堿的測定 氣相色譜法》對卷煙煙氣氣相中的煙堿進行測定[8]。

依據YC/T157-2001《巷煙總粒相物中水分的測定氣相色譜法》對卷煙煙氣氣相中的水分進行測定[9]。

2 結果與分析

2.1 不同儲絲時間對卷煙主流煙氣常規成分的影響

卷煙葉絲經過加料（香料）工序后，需放置一段時間以確保煙絲對香料液的吸收（稱之為儲絲時間），但為防止揮發性香料的損失以及確保生產的連續加工，葉絲不能長時間放置，因此儲絲時間的設定是卷煙加工的重要參數。試驗結果表明： 在0～0.5 h內，儲絲時間對卷煙主流煙氣中水分和煙堿無影響；儲絲時間延長至1h，卷煙主流煙氣中水分和煙堿略有下降。儲絲時間對卷煙主流煙氣中焦油和CO有一定影響；延長儲絲時間有利于降低卷煙煙氣中的焦油和CO。

2.2 不同膨脹方式對卷煙主流煙氣常規成分的影響

卷煙煙絲在制絲加工時，通過膨脹干燥工序，可以提高煙絲填充能力，去除青草氣和木質氣等不良氣息。由于不同膨脹方式的處理強度不一，因此對卷煙主流煙氣常規成分的影響各異。試驗結果表明：（1）HXD、CTD和薄板膨脹干燥后煙絲的煙氣焦油和水分釋放水平相當；CO2膨脹后煙絲的煙氣焦油和水分最低，含量約為前3種膨脹方式的75%。（2）膨脹方式對主流煙氣中的煙堿有顯著影響；薄板膨脹方式處理后的煙絲煙堿釋放量最高，CO2膨脹方式處理后的煙絲煙堿釋放量最低。（3）膨脹方式對主流煙氣中的CO有顯著影響，其大小順序為：CTD>HXD≈薄板>CO2。

2.3 不同切絲寬度對卷煙主流煙氣常規成分的影響

切絲寬度是卷煙加工的重要工序，是影響卷煙產品感官質量和物理質量的主要因素之一。合適的切絲寬度，有利于提高卷煙香氣透發性、增加煙氣細膩度，增加過程造碎率和成品含末率。此外，切絲寬度的變化會影響煙氣中的氨基酸、煙堿、CO和苯酚等化學成分的釋放量。試驗結果表明：（1）在考察的切絲寬度范圍內，切絲寬度對煙絲水分釋放量無影響；（2）切絲寬度對主流煙氣焦油、煙堿和CO有顯著影響，隨著切絲寬度的增加，卷煙主流煙氣的焦油、煙堿和CO逐步降低。

3 結論與討論

（1）延長卷煙的儲絲時間有利于降低卷煙煙氣4種常規成分；采用CO2方式膨脹后卷煙的煙氣4種常規成分含量最低；增加切絲寬度可降低卷煙主流煙氣的焦油、煙堿和CO。

（2）卷煙生產過程中關鍵工藝參數的調整勢必改變卷煙煙絲的物理化學狀態，從而對燃燒過程產生影響，導致卷煙煙氣中香味成分和有害成分的改變，以往的研究過多集中在工藝參數對香味成分的影響，忽略了有害成分的變化。在保證卷煙內外在質量的同時，如何選擇更合適的制絲工藝參數兼顧降低有害成分將是未來卷煙工藝研究的重要方向。

參考文獻：

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[2] 彭 斌，孫學輝，尚平平，等. 輔助材料設計參數對烤煙型卷（上接第67頁）

煙煙氣焦油、煙堿和CO 釋放量的影響[J]. 煙草科技，2012，（2）：61-65.

[3] 黃朝章，蔡國華，趙藝強，等. 單料煙主流煙氣HCN與煙葉常規化學成分的相關性[J]. 煙草科技，2013，（2）：62-64.

[4] 唐士軍，陳昆燕，曾 建，等. 重點工序工藝參數與主流煙氣中CO量的關系研究[J]. 鄭州輕工業學院學報，2010，25（2）：20-22.

[5] 魏玉玲，陰耕云，劉戈弋，等. 正交試驗法研究烤煙制絲工序中影響卷煙焦油量的顯著因素[J]. 煙草科學研究，2009，（9）：18-20.

[6] GB/T 19609-2004，卷煙用常規分析吸煙機測定-總粒相物和焦油[S].

[7] GB/T 23356-2009，卷煙煙氣氣相中一氧化碳的測定-非散射紅外法[S].

[8] YC/T157-2001，卷煙總粒相物中水分的測定-氣相色譜法[S].

[9] YC/T156-2001，卷煙總粒相物中煙堿的測定-氣相色譜法[S].

（責任編輯：高國賦）