尚善斋,雷萍,王昆淼,刘春波,刘志华
(云南烟草科学研究院 云南省烟草化学重点实验室,云南 昆明 650106)
近几年,我国烟草行业在更大范围参与国际竞争,面临更严峻的市场竞争与挑战;同时,随着我国经济的高速发展,消费者对卷烟内在质量的要求也越来越高。然而,与国外知名品牌卷烟产品相比,中式卷烟大部分产品普遍存在烟丝水分散失快、烟气干燥、辛辣、刺喉、甜润感不够、生痰多等问题[1],这些问题随着各种卷烟减害降焦技术的应用显得日益突出。保润技术研究的主要目标就是解决这些问题,提高卷烟吸食舒适度,满足消费者对卷烟产品“轻松感、舒适感、满足感“的品质诉求。
作为进一步提高中式卷烟内在品质、增强中式卷烟核心竞争力的重要突破口和关键技术,卷烟增香保润已经受到高度关注。从传统的保润剂使用到各种新型保润剂的开发,从传统的工艺保润到卷烟辅料保润技术研究,卷烟保润研究正经历着快速的发展。本文对卷烟保润技术的进展进行了综述。
多元醇类是使用和研究最多的保润剂,如甘油、丙二醇、山梨醇、丁二醇和二甘醇,其主要作用是维持加工过程中烟丝的含水率,提高烟丝的耐加工性,但对于成品卷烟含水率的维持以及吸食舒适度的改善,效果不太理想。
丙二醇保润效果较木糖醇和山梨醇稍好,是目前各卷烟企业应用较多的一种保润剂[2]。NCS 是一种新型多元醇类保润剂,保润性能弱于丙二醇,和甘油相当,且具有较好的定香作用[3]。
谢玉龙等[4]的研究表明,6 种西北地区植物多糖可以显著提高卷烟主流烟气气相、粒相水分含量,其中锁阳多糖可以提高主流烟气粒相水分高达44.3%。陈芝飞等[5]的研究表明,6-O-羧甲基-D-吡喃半乳糖的保润性能优于丙二醇、甘油、山梨醇和D-半乳糖。郭国宁等[6]以魔芋葡甘聚糖-丙烯酸接枝共聚物为原料研制的保润剂KSAP-T,使烟丝含水率达到7.51%,水分活度为0.392,且改善了卷烟的抽吸品质。伍锦鸣等[7]制备的改性淀粉保润剂保润效果优于常用的烟用保润剂(丙二醇、甘油和山梨醇)。段文学等[8]发现,果葡糖浆可以部分或全部代替白糖、蜂蜜、甘油和三梨醇等,价廉兼具一定的保润、防腐和调味功能。研究表明,水溶性改性壳聚糖,具有一定的卷烟保润、保香和防霉作用,但其对卷烟香气和余味有负面影响[9-11]。吕次昌等[12]以醛糖、戊糖及它们的衍生物为原料开发的烟草保润剂,不仅具有保湿和防潮性能,还可以明显改善烟草抽吸品质。Beauman 等[13]的研究表明,添加水溶性多糖的烟草薄片具有一定的保润性能。徐兰兰等[14]开发的新型添加剂RW,可提高卷烟主流烟气水分11.5% ~26.9%,并能柔和烟气,增加潮润感。
Lesser 等[15]公开了一种散布有吡咯烷酮羧酸钠的新型滤嘴,它不仅具有保润作用,还可以吸附烟气中的有害成分。王涛等[2]研究表明,L-2-吡咯烷酮-5-羧酸钾能大幅度提高烟丝保湿率,且对卷烟吸味无负面影响。白璐[16]以柠檬酸、苹果酸、乳酸等为配体,以Fe3+,Mn2+,Zn2+,Ce3+为中心离子得到的配合物,可以提高卷烟的含水率。苏怡龙等[17]以吡咯烷酮羧酸的钠和钾盐为原料制得的保润剂,接近人体天然防湿因子,保润性能优于丙二醇,且吸食安全性更佳。
研究表明,将天然植物源增香保润剂与烟草保润保湿性能相结合,在构建卷烟特征香韵、提高抽吸品质方面,体现出独特的优势。
黄天辉等[18]发现胖大海提取物能降低烟气带来的刺激性和干燥感,使烟香谐调,烟气细腻、柔和,余味舒适。刘绍华等[19]研究表明,罗汉果提取液可增加卷烟的香气量,降低烟气干燥感,增强烟气生津感,提高卷烟舒适度。崔海滨等[20]以橄榄果为原料开发的保润剂,保润性能优于丙二醇和甘油,且使卷烟的干燥感和刺激明显减少。吴彦等[21]开发了一种中药提取物组合物或复方中药提取物,常温下可以维持烟丝水分。郭国宁等[22]的研究表明,凤尾叶挥发油能明显改善烟气的干燥感、刺激性、余味、辛辣感等。黄艳等[23]发现沙参、麦冬、桔梗复方中药的多糖提取物可以降低烟气的干燥感,提高甜润度,具有明显的生津、保润效果。杨金生[24]将甘草流浸膏应用于卷烟,发现其具有柔和烟气、润喉增甜等功效。刘珊等[25]开发的龙须菜粗多糖添加剂能降低卷烟杂气和刺激性,增加回甜感和口腔舒适度。何保江等[26]发现芦荟多糖有生津作用,可降低卷烟干燥感,且烟气无异味。蔡冰等[27]将芒果肉醇提取物添加到烟丝中,能显著改善卷烟的干燥感、刺激性、辛辣感等。黄龙等[28]发现,牛蒡根提取浸膏可以改善卷烟的抽吸品质,兼具保润功能。杨君等[29]研究发现,铜藻多糖在低湿条件下能够降低烟丝的失水率和失水速度,在高温条件下能有效的缓解烟丝对水分的过量吸收。刘洋等[30]将仙人掌多糖喷淋在卷烟烟丝上,可提高醇和度和甜润感,杂气、刺激性和干燥感有所降低。张玲等[31]以天然多糖和烟草特有成分为原料得到的保润剂可有效缓解烟丝水分散失,改善香气丰满度和透发性,增加浸润感,提高喉部舒适性。蒋美红等[32]发现特殊烟草、海藻和香草的提取物,不仅保湿,而且还可以丰富烟香,提高卷烟舒适度。孟冬玲等[33]制备了一种由魔芋葡甘聚糖或改性物与水组成的保润剂,能增加烟气水分。万敏等[34]制备的红毛丹保润增香剂,能显著提升烟气香气量,改善烟气口感,保持烟丝水分。
艾强[35]研制的新型仿生保润剂包被在烟丝表面,形成一种仿生物膜状结构,阻止烟丝本身水分和烟丝内工艺水分的散失,为烟丝内工艺水分稳定提供了可靠的保证。
黎洪利等[36]公开了一种由蜡、乳化剂和水组成的蜡酯类烟草保润剂,兼具保湿和防潮作用,且使用安全。
王涛等[37]研究表明,由壳聚糖制得的改性二醋酸纤维丝束能提高卷烟主流烟气水分达10. 9%。温东奇等[38]公开了一种滤芯分节,且选用瓦楞型成型纸的新型卷烟滤棒,可以有效提升烟气浓度,提高滤棒的过滤效率,使烟气更加醇和、绵延。王迪等[39]开发了一种透气度从烟丝端到滤嘴端在一定范围内梯度增加的卷烟纸,可以增加主流烟气水分,使烟气柔和细腻,刺激性降低。王增瑜等[40]以天然水果、中草药植物提取物为原料开发的添加剂可有效改善卷烟的舒适度,提高烟气水分含量。姜发堂等[41]公开了一种带分子水库结构材料的滤嘴棒,可以显著提高烟气含水量。谷向春[42]开发的一种缓释性微乳可以使卷烟香气释放均匀,且其保润性较好,能降低烟气干燥感,改善抽吸品质。余振华等[43]公开了一种新型内衬纸,其抗阻隔性、抗氧化性、保润、保香和环保特征与现有产品相比,均有所提升。董爱君等[44]公开了一种新型过滤烟嘴,其中的保润剂和减害剂可以反复更换,使用方便。石志发等[45]开发了一种热敏性保润中性滤棒,可以使保润剂稳定释放,以提升卷烟的香气浓度并改善抽吸品质。刘强等[46]以橄榄果油脂、蔗糖酯、烟草分子蒸馏物等为原料制得微胶囊保润剂,能降低卷烟干燥感,增强甜润度。魏玉玲等[47]研究了卷烟纸、成型纸、接装纸及嘴棒组合搭配对“中式卷烟”烟气水分、焦油量等指标的影响,结果表明,嘴棒长度及吸阻、接装纸透气度、成型纸透气度是影响水分的高度显著性因素。
纵坤等[48]公开了一种烤烟、糊毛烟与白毛烟的组合处理工艺,可有效改善烟叶的保润性能,减少烟叶造碎。姜兴涛[49]用十六酸丙二醇酯配比一定乳化剂处理烟叶,能改善烟叶的保润性能,并增加烟气舒适度,降低烟气干燥感。陈志新等[50]发明了一种新的用于烟草贮柜的保温保润装置,可以使加入物料的水份和香料更趋于平衡稳定,吸收和醇化更充分。余金恒等[51]发现,烘烤过程中,常规采收、一次采收和带茎采收3 种不同采收方式的上部叶叶片水分含量总体上呈相同的下降趋势,且带茎采收烟叶水分含量高于常规采收和一次采收。潘武宁等[52]研究表明,提高“复烤烤透率”,可以提高回潮后烟叶含水率的均匀性。徐安传等[53]的研究表明,低温处理可提升卷烟烟气水分,且相同处理时间内,卷烟烟气水分随处理温度的降低先升高后降低;相同处理低温下,卷烟烟气水分随处理时间的延长先升高后降低。
保润技术研究涉及到烟叶种植、加工、辅助材料、包装、存储等方面,需要对烟气干燥感及其影响因素进行系统研究和明确定位;强化对保润单体的吸湿、保湿特征的深入研究,系统研究不同类型保润剂的保润能力及其与烟叶的相互作用、与工艺的结合等。
此外,还应该积极拓宽保润剂开发的研究范围,着眼于保湿、防潮以及感官改善等多重效果。值得一提的是,开展天然有效成分的提取、纯化和保润性能相关研究工作,并有针对性地合成或改性具有应用前景的天然提取物,开发新型保润剂,在增强卷烟保润性能、构建卷烟特征香韵、提高抽吸舒适性等方面,具有广阔的发展空间和良好的应用前景。
[1] 石怀彬. 中式卷烟保润技术研究的几点思考[C]//中国烟草自主创新高层论坛文集. 武汉:国家烟草专卖局,2007:594-599.
[2] 王涛,张积智,胡立朝,等.2 种保润剂的保湿性能和保润效果比较研究[J].现代农业科技,2010(14):16-17.
[3] 戴建国.新型保润剂NCS 在卷烟加料中的应用[J].烟草科技,1996(4):28-29.
[4] 谢玉龙,朱先约,翟玉俊,等. 六种西北地区植物多糖对卷烟主流烟气水分含量及pH 值的影响[J].食品工业科技,2012,33(22):189-191.
[5] 陈芝飞,孙志涛,芦昶彤,等.6-O-羧甲基-D-吡喃半乳糖的合成及应用[J].烟草科技,2012(12):52-55.
[6] 郭国宁,严恒,蔡冰,等.KSAP-T 的保润性能及其应用研究[J].安徽农业科学,2010,38(12):69-72.
[7] 伍锦鸣,卓浩廉.淀粉改性烟草保润剂的制备[J]. 现代食品科技,2012,28(1):77-82.
[8] 段文学,杨光颂.果葡糖浆在卷烟中的应用[J].烟草科技,1995(5):10-11.
[9] 易锦满,文俊,杨庆.几种保润剂的性能比较[J].烟草科技,2006(4):9-12.
[10]张效康. 保润剂性能及过程的实验[J]. 烟草科技,1994(3):11-12.
[11]葛少林,舒俊生,徐志强,等. 壳聚糖及其衍生物在烟草上的应用研究进展[J]. 广州化工,2009,37(6):30-32.
[12] 吕次昌,吕瑞林. 新型烟草保润剂:CN,10244482A[P].1999-01-13.
[13] Beauman E,Cowling P,L Leister D,et al. Reconstituted tobacco material and method of its production:US,5584306[P].1996-10-17.
[14]徐兰兰,杨叶昆,王保兴,等. 提高卷烟主流烟气水分添加剂的研究[C]//中国烟草学会工业专业委员会烟草化学学术研讨会. 海南:中国农业科学技术出版社,2005.
[15]Lesser C,Borstel R W V.Cigarette filter containing a humectant:US,5860428[P].1999-01-19.
[16]白璐.兼具保润性能的新型烟草助燃剂的制备和研究[D].郑州:郑州大学,2010.
[17]苏怡龙,侯耀永,赵斌.烟草保润剂及其应用方法:CN,1985687A[P].2007-06-27.
[18]黄天辉,邹克兴,周俊,等. 一种天然烟用保润添加剂及其制备方法和应用:CN,101204250A[P]. 2008-06-25.
[19]刘绍华,黄泰松,邹克兴,等. 一种增香保润的天然烟用添加剂:CN,101057706A[P].2007-10-24.
[20]崔海滨,王学娟,赵世兴,等. 保润剂SLT 的开发及其在卷烟中的应用[J]. 中国烟草学报,2011,17(1):38-41.
[21]吴彦,黄泰松,邹克兴,等. 一种用于卷烟的保润增香添加剂及其制备方法和应用:CN,102697170A[P].2012-10-03.
[22]郭国宁,蔡冰,岳海波,等. 凤尾叶挥发油作为卷烟感官保润剂的应用:CN,102106603A[P].2011-06-29.
[23]黄艳,赵世兴,王学娟,等. 复方多糖保润剂的制备及其在卷烟中的应用:CN,102217796A[P].2011-10-19.
[24]杨金生. 甘草制品在卷烟中的作用[J]. 烟草科技,1988(6):32-33.
[25]刘珊,胡有持,常城,等. 龙须菜粗多糖的制备及其在卷烟中的应用:CN,101845102A[P].2010-09-29.
[26]何保江,胡军,屈展,等. 芦荟多糖提取方法及其在卷烟中的应用:CN,101392033A[P].2009-03-25.
[27]蔡冰,郭国宁,岳海波,等. 芒果肉醇提取物作为卷烟感官保润剂的应用:CN,102100399A[P].2011-06-22.
[28]黄龙,肜霖,吴昭. 牛蒡根在烟草中综合利用的方法:CN,101999751A[P].2011-04-06.
[29]杨君,黄芳芳,叶超凡,等. 铜藻多糖的提取工艺优化及其保润性能[J].烟草科技,2013(4):37-42.
[30]刘洋,刘珊,赵明月,等. 仙人掌多糖的提取方法及其在卷烟中的应用:CN,101704900A[P].2010-05-12.
[31]张玲,张天栋,李赓,等.新型保润剂CPL-NR 在卷烟中的应用研究[J].现代农业科技,2011(24):16-19.
[32]蒋美红,番绍军,念小魁,等. 一种保润增香添加剂及其制备方法:CN,101171976A[P].2008-05-07.
[33]孟冬玲,黄泰松,李小兰,等. 一种魔芋提取物作为烟草保润剂的应用:CN,102613696A[P].2012-08-01.
[34]万敏,曹毅,庄亚东,等. 一种烟用红毛丹增香保润剂的制备方法:CN,102578704A[P].2012-07-18.
[35]艾强.仿生保护剂对烟丝保润与防潮作用效果的研究[J].上海烟业,1994(2):14-16.
[36]黎洪利,何蓉,文鹏,等. 蜡酯类烟草保润剂及其制备方法:CN,101658323A[P].2010-03-03.
[37]王涛,温光和,曹建华,等. 改性二醋酸纤维丝束对卷烟保润性能的影响[J]. 应用化工,2011,40(8):1382-1385.
[38] 温 东 奇,邵 干 辉,夏 国 聪. 一 种 卷 烟 滤 棒:CN,201332673Y[P].2009-10-28.
[39]王迪,李中昌,桂永发.一种卷烟纸及其制备方法:CN,101195981A[P].2008-06-11.
[40]王增瑜,魏玉磊. 卷烟纸添加剂对“泰山”卷烟烟气水分和游离烟碱含量的影响[J]. 食品工业,2011(2):50-53.
[41]姜发堂,郭国宁,岳海波,等. 带分子水库结构的滤嘴棒:CN,201563604A[P].2010-09-01.
[42]谷向春,罗昌荣.缓释性桂叶油微乳、其制备方法及用途:CN,101473998A[P].2009-07-08.
[43]余振华,曾晓鹰,詹建波,等. 一种环保型烟用内衬纸及其制备方法:CN,102493266A[P].2012-06-13.
[44]董爱君,刘华臣,张磊,等.一种减害增香型过滤烟嘴:CN,202085708U[P].2011-12-28.
[45]石志发,杨涛,王伟国,等. 一种卷烟热敏性保润中线滤棒的制备方法:CN,102068038A[P].2011-05-25.
[46]刘强,李智宇,侯春,等. 一种微胶囊保润剂的制备及其在卷烟中的应用:CN,102217795A[P].2011-10-19.
[47]魏玉玲,徐金和,胡群,等. 卷烟材料组合搭配对主流烟气量及过滤效率的影响[J]. 数学的实践与认识,2008,38(23):91-99.
[48]纵坤,徐云进,章存勇,等.一种烤烟与糊毛烟、白毛烟的组合处理工艺:CN,101589843A[P].2009-12-02.
[49] 姜兴涛,刘强,李庆廷,等.一种烟草的处理方法:CN,102100400A[P].2011-06-22.
[50]陈志新,方自友,李寅林,等. 一种用于烟草贮柜的保温保润装置:CN,201839786U[P].2011-05-25.
[51]余金恒,代丽,刘霞,等. 采收方式对烤烟上部叶烘烤过程生理特性及品质的影响[J]. 云南省农业大学学报,2009,24(2):210-215.
[52]潘武宁,黄聪光,徐茂华,等.打叶复烤“烤透率”研究[J].安徽农业科学,2008,36(26):11391-11393.
[53]徐安传,王超,徐若飞,等. 低温处理对卷烟烟气水分和CO 的影响[J].烟草科技,2010(7):26-28.