不同加工工藝梗絲對卷煙質量的影響

鄒 琳，李 堅，劉 茜，范 忠，劉 瑱，康金嶺，陳志燕

（廣西中煙工業有限責任公司，廣西 南寧 530001）

近年來，隨著卷煙制造工藝水平的提高以及降焦減害工作的需要，梗絲在卷煙配方設計中的作用逐漸提升，梗絲品質對卷煙綜合質量的影響愈發重要[1-3]。在傳統梗絲加工工藝中，主要通過調整切梗絲厚度控制梗絲形態[4]，再通過不同的干燥方式獲得不同的填充性能[5]。不同特性梗絲組分混配的均勻性以及與葉絲的配伍性均將影響到卷煙的綜合質量[6]。筆者選擇在同等使用比例下，考察2 種不同厚度梗絲以及2 種不同干燥方式的梗絲對卷煙感官質量、物理指標、常規化學指標以及香氣成分的影響，為更好地提高梗絲加工質量提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 材料與試劑真龍品牌配方煙葉、香精、香料與輔材（廣西中煙工業有限責任公司提供）；甲酸（色譜純，美國DIMA 公司）；二氯甲烷（色譜純，美國J&T Baker 公司）；乙酸苯乙酯（色譜純，北京百靈威公司）；酸性香味成分標樣（AR，比利時Acros 公司）；中性香味成分標樣和堿性香味成分標樣（AR，北京百靈威公司）；N,O-雙（三甲基硅基）三氯乙酰胺（BSTFA，AR，瑞士Fluka 公司）。

1.1.2 主要儀器設備SD5 切梗絲機（意大利Garbuio公司）；CTD 氣流式梗絲干燥機（意大利COMAS 公司）；STS 隧道式梗絲干燥機（昆船公司）；Protos70卷煙機（德國HAUNI 公司）；RM20H 轉盤式吸煙機（德國Borgwalt-KC 公司）；Agilent7890A-5975C 型氣相色譜-質譜聯用儀（美國Agilent 公司）；KQ-700DB 超聲波振蕩器（昆山超聲儀器公司）；HH-2 型電熱恒溫水浴鍋（北京科偉永興儀器有限公司）；CP2245 型電子天平（0.001 g 感量，德國Sartorius 公司）；XAD-2吸附管（上海安譜科學儀器有限公司）等。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品制備（1）不同厚度梗絲樣品制備。準備2 批次同一規格配方煙梗，工藝流程與加工參數均保持一致，分別在切絲工序設定0.10 和0.13 mm 的切梗絲厚度；2 批次不同切梗絲厚度的梗絲施加同一規格料液后分別進行增溫增濕和氣流干燥，通過烘絲機的自動反饋調節功能保證出料水分一致（約12.2%）。（2）不同干燥方式梗絲樣品制備。準備2 批次同一規格配方煙梗，在潤梗工藝流程與加工參數均保持一致的情況下，采用0.10 mm 的切梗絲厚度并施加同一規格料液后，分別進行氣流式干燥（CTD）與隧道式干燥（STS），通過烘絲機的自動反饋調節功能保證出料水分一致（約12.2%）。（3）卷煙樣品制備。不同工藝制備的梗絲均按20%的比例摻配到正常加料加香的真龍品牌配方煙絲中，采用同一規格輔材制備成圓周（24.5±0.2）mm、長度（84±0.5）mm 的卷煙。

1.2.2 考察指標及方法（1）卷煙感官質量。參照YC/T 138—1998[7]的方法，邀請7 位具有煙草行業感官評吸資格的評吸員對卷煙樣品進行評吸。（2）卷煙物理指標與常規煙氣指標。參照GB/T 22838—2009[8-12]的方法測定卷煙的單支質量、開放吸阻。參照GB/T 16450—2004[9]的方法調整檢查吸煙機參數，參照GB/T 19609—2004[10]的方法，測定主流煙氣中的焦油釋放量，參照GB/T 23355—2009[11]的方法測定主流煙氣中的煙堿釋放量，參照GB/T23356—2009[12]的方法測定主流煙氣中一氧化碳釋放量。（3）卷煙主流煙氣中香味成分分析。按照參考文獻[13-15]的方法，對卷煙主流煙氣中的22 種堿性、25 種酸性和47 種中性香味成分進行測定分析。

2 結果與分析

2.1 不同厚度梗絲對卷煙質量的影響

2.1.1 卷煙感官質量從表1 可知，摻配0.13 mm 厚梗絲卷煙的香氣、雜氣、刺激性和余味的分值均略低于摻配0.10 mm厚度梗絲的卷煙，卷煙感官總分低0.6分。

表1 梗絲厚度對卷煙感官質量影響 （分）

2.1.2 卷煙物理指標和常規煙氣指標從表2 可知，在卷煙重量和吸阻控制基本一致的情況下，摻配不同厚度梗絲卷煙的總通風率和抽吸口數相同；摻配0.13 mm 厚度梗絲卷煙的煙氣總粒相物、一氧化碳和焦油，較摻配0.1 mm 厚度梗絲的卷煙高，其中焦油約高0.4 mg/支。

表2 梗絲厚度對卷煙物理指標和煙氣常規指標影響

2.1.3 煙氣香味成分對摻配不同厚度梗絲卷煙樣品主流煙氣中的揮發、半揮發組分進行分析，分別按照酸性成分、堿性成分和中性成分進行分類比較。

（1）酸性香味成分。從煙氣酸性香味成分來看（表3），摻配0.13 mm 厚度梗絲卷煙的煙氣酸性香味成分總體低于摻配0.1 mm 厚度梗絲的卷煙，僅為其總量的88%。從單種酸性香味成分來看，除了羥基乙酸、庚酸等個別酸性成分外，摻配厚度0.13 mm 梗絲卷煙的絕大多數酸性成分均低于摻配厚度0.1 mm 梗絲卷煙。

表3 梗絲厚度對卷煙煙氣酸性成分影響

（2）堿性香味成分。從表4 可知，摻配0.13 mm厚度梗絲卷煙的各煙氣堿性香味成分均略高于摻配0.1 mm 厚度梗絲的卷煙，總量高出9%。

表4 梗絲厚度對卷煙煙氣堿性成分影響

（3）中性香味成分。從表5 可知，摻配0.13 mm厚度梗絲卷煙的煙氣中性香味成分總量比摻配0.1 mm厚度梗絲的卷煙高5%。從各單項中性香味成分看，48 種指標中除法尼醇、異佛爾酮等12 種為摻配0.1 mm 厚度梗絲的卷煙較高外，其余35 種均為摻配0.13 mm 厚度梗絲卷煙較高。

表5 梗絲厚度對卷煙煙氣中性成分影響

（4）總體比較。從以上數據來看，改變切梗絲厚度對卷煙煙氣的酸性成分、堿性成分和中性成分影響不同。如果將酸性成分、堿性成分和中性成分作為煙氣的3 個指標，對2 種樣品的各指標釋放量進行歸一化比較，結果如圖1 所示。從圖1 可以清晰看出，改變梗絲切絲厚度，會導致摻配卷煙煙氣酸性、堿性、中性成分分配比例變化。摻配0.13 mm 梗絲卷煙的酸性成分偏低，中性和堿性比例偏高，這可能是其香氣、雜氣、刺激性和余味的分值都略有降低的原因。

圖1 梗絲厚度對卷煙煙氣酸性、堿性、中性成分總量分配的影響

2.2 不同干燥方式梗絲對卷煙質量的影響

2.2.1 卷煙感官質量從表6 可知，摻配STS 梗絲的卷煙在香氣、諧調、雜氣和刺激性方面均略優于摻配CTD 梗絲的卷煙，摻配不同干燥方式梗絲的卷煙的余味分值一致。摻配STS 梗絲卷煙的感官質量評價總分較使用CTD 梗絲的卷煙高0.8 分。

表6 不同干燥方式梗絲對卷煙感官質量影響 （分）

2.2.2 卷煙物理指標和常規煙氣指標對摻配不同干燥方式梗絲卷煙的物理指標和煙氣常規進行測試，結果見表7。在重量和吸阻控制基本一致的情況下，摻配CTD 梗絲卷煙的抽吸口數少于摻配STS 梗絲的卷煙，其總粒相物、焦油、一氧化碳略高于摻配STS 梗絲的卷煙。

表7 梗絲干燥方式對卷煙物理指標和煙氣常規影響

2.2.3 煙氣香味成分對摻配不同干燥方式梗絲卷煙的主流煙氣中揮發、半揮發組分進行分析，分別按照酸性成分、堿性成分和中性成分進行分類比較。（1）酸性香味成分。從表8 可知，摻配CTD 梗絲卷煙的煙氣酸性成分總量較摻配STS 梗絲卷煙高3%。25 種指標中，共有壬酸、十四酸等12 種指標為摻配STS梗絲卷煙較高，有己酸、十七酸等13 種指標為摻配CTD 梗絲卷煙較高。（2）堿性香味成分。從表9 可知，摻配CTD 梗絲卷煙的堿性成分總量較摻配STS 梗絲的卷煙高5%。22 種指標中，15 種吡啶、吡嗪類化合物均為摻配CTD 梗絲卷煙較高。（3）中性香味成分。從表10 可知，摻配CTD 梗絲卷煙的堿性成分總量略高于摻配STS 梗絲的卷煙2%。47 種指標中，僅β-大馬酮、法尼醇等9 種指標為摻配STS 梗絲卷煙較高。（4）總體比較。如圖2 所指，從煙氣成分來看，摻配STS 梗絲卷煙的酸性、堿性、中性成分總量均略低于摻配CTD 梗絲卷煙，這與其焦油釋放量略低一致在酸性、堿性、中性成分分配上，摻配STS 梗絲卷煙的堿性成分比例略低于摻配CTD 梗絲的卷煙，這可能是其在感官評價中香氣、協調、雜氣和刺激性方面都略好的原因。

圖2 梗絲干燥方式對卷煙煙氣酸性、堿性、中性分配影響

表8 梗絲干燥方式對煙氣酸性成分影響

表9 梗絲干燥方式對煙氣堿性成分影響

表10 梗絲干燥方式對煙氣中性成分影響

3 結 論

以不同厚度和不同干燥方式制備的梗絲為原料制作卷煙，對其感官質量、卷煙物理指標、常規化學指標和煙氣香味成分進行對比分析，探索不同加工工藝梗絲對卷煙質量的影響，結果表明：（1）摻配較厚（0.13 mm）梗絲卷煙煙氣香味成分中堿性成分比例偏高，感官質量總體稍有下降，一氧化碳和焦油釋放量上升；（2）摻配隧道式干燥（STS）梗絲的卷煙，其煙氣的堿性香味成分比例略低于摻配氣流式干燥（CTD）梗絲的卷煙，相應的其在香氣、協調、雜氣和刺激性方面的感官質量都略好，同時具有較低的焦油和一氧化碳釋放量。