不同加工工艺梗丝对卷烟质量的影响

邹 琳，李 坚，刘 茜，范 忠，刘 瑱，康金岭，陈志燕

（广西中烟工业有限责任公司，广西 南宁 530001）

近年来，随着卷烟制造工艺水平的提高以及降焦减害工作的需要，梗丝在卷烟配方设计中的作用逐渐提升，梗丝品质对卷烟综合质量的影响愈发重要[1-3]。在传统梗丝加工工艺中，主要通过调整切梗丝厚度控制梗丝形态[4]，再通过不同的干燥方式获得不同的填充性能[5]。不同特性梗丝组分混配的均匀性以及与叶丝的配伍性均将影响到卷烟的综合质量[6]。笔者选择在同等使用比例下，考察2 种不同厚度梗丝以及2 种不同干燥方式的梗丝对卷烟感官质量、物理指标、常规化学指标以及香气成分的影响，为更好地提高梗丝加工质量提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 材料与试剂真龙品牌配方烟叶、香精、香料与辅材（广西中烟工业有限责任公司提供）；甲酸（色谱纯，美国DIMA 公司）；二氯甲烷（色谱纯，美国J&T Baker 公司）；乙酸苯乙酯（色谱纯，北京百灵威公司）；酸性香味成分标样（AR，比利时Acros 公司）；中性香味成分标样和碱性香味成分标样（AR，北京百灵威公司）；N,O-双（三甲基硅基）三氯乙酰胺（BSTFA，AR，瑞士Fluka 公司）。

1.1.2 主要仪器设备SD5 切梗丝机（意大利Garbuio公司）；CTD 气流式梗丝干燥机（意大利COMAS 公司）；STS 隧道式梗丝干燥机（昆船公司）；Protos70卷烟机（德国HAUNI 公司）；RM20H 转盘式吸烟机（德国Borgwalt-KC 公司）；Agilent7890A-5975C 型气相色谱-质谱联用仪（美国Agilent 公司）；KQ-700DB 超声波振荡器（昆山超声仪器公司）；HH-2 型电热恒温水浴锅（北京科伟永兴仪器有限公司）；CP2245 型电子天平（0.001 g 感量，德国Sartorius 公司）；XAD-2吸附管（上海安谱科学仪器有限公司）等。

1.2 试验方法

1.2.1 样品制备（1）不同厚度梗丝样品制备。准备2 批次同一规格配方烟梗，工艺流程与加工参数均保持一致，分别在切丝工序设定0.10 和0.13 mm 的切梗丝厚度；2 批次不同切梗丝厚度的梗丝施加同一规格料液后分别进行增温增湿和气流干燥，通过烘丝机的自动反馈调节功能保证出料水分一致（约12.2%）。（2）不同干燥方式梗丝样品制备。准备2 批次同一规格配方烟梗，在润梗工艺流程与加工参数均保持一致的情况下，采用0.10 mm 的切梗丝厚度并施加同一规格料液后，分别进行气流式干燥（CTD）与隧道式干燥（STS），通过烘丝机的自动反馈调节功能保证出料水分一致（约12.2%）。（3）卷烟样品制备。不同工艺制备的梗丝均按20%的比例掺配到正常加料加香的真龙品牌配方烟丝中，采用同一规格辅材制备成圆周（24.5±0.2）mm、长度（84±0.5）mm 的卷烟。

1.2.2 考察指标及方法（1）卷烟感官质量。参照YC/T 138—1998[7]的方法，邀请7 位具有烟草行业感官评吸资格的评吸员对卷烟样品进行评吸。（2）卷烟物理指标与常规烟气指标。参照GB/T 22838—2009[8-12]的方法测定卷烟的单支质量、开放吸阻。参照GB/T 16450—2004[9]的方法调整检查吸烟机参数，参照GB/T 19609—2004[10]的方法，测定主流烟气中的焦油释放量，参照GB/T 23355—2009[11]的方法测定主流烟气中的烟碱释放量，参照GB/T23356—2009[12]的方法测定主流烟气中一氧化碳释放量。（3）卷烟主流烟气中香味成分分析。按照参考文献[13-15]的方法，对卷烟主流烟气中的22 种碱性、25 种酸性和47 种中性香味成分进行测定分析。

2 结果与分析

2.1 不同厚度梗丝对卷烟质量的影响

2.1.1 卷烟感官质量从表1 可知，掺配0.13 mm 厚梗丝卷烟的香气、杂气、刺激性和余味的分值均略低于掺配0.10 mm厚度梗丝的卷烟，卷烟感官总分低0.6分。

表1 梗丝厚度对卷烟感官质量影响 （分）

2.1.2 卷烟物理指标和常规烟气指标从表2 可知，在卷烟重量和吸阻控制基本一致的情况下，掺配不同厚度梗丝卷烟的总通风率和抽吸口数相同；掺配0.13 mm 厚度梗丝卷烟的烟气总粒相物、一氧化碳和焦油，较掺配0.1 mm 厚度梗丝的卷烟高，其中焦油约高0.4 mg/支。

表2 梗丝厚度对卷烟物理指标和烟气常规指标影响

2.1.3 烟气香味成分对掺配不同厚度梗丝卷烟样品主流烟气中的挥发、半挥发组分进行分析，分别按照酸性成分、碱性成分和中性成分进行分类比较。

（1）酸性香味成分。从烟气酸性香味成分来看（表3），掺配0.13 mm 厚度梗丝卷烟的烟气酸性香味成分总体低于掺配0.1 mm 厚度梗丝的卷烟，仅为其总量的88%。从单种酸性香味成分来看，除了羟基乙酸、庚酸等个别酸性成分外，掺配厚度0.13 mm 梗丝卷烟的绝大多数酸性成分均低于掺配厚度0.1 mm 梗丝卷烟。

表3 梗丝厚度对卷烟烟气酸性成分影响

（2）碱性香味成分。从表4 可知，掺配0.13 mm厚度梗丝卷烟的各烟气碱性香味成分均略高于掺配0.1 mm 厚度梗丝的卷烟，总量高出9%。

表4 梗丝厚度对卷烟烟气碱性成分影响

（3）中性香味成分。从表5 可知，掺配0.13 mm厚度梗丝卷烟的烟气中性香味成分总量比掺配0.1 mm厚度梗丝的卷烟高5%。从各单项中性香味成分看，48 种指标中除法尼醇、异佛尔酮等12 种为掺配0.1 mm 厚度梗丝的卷烟较高外，其余35 种均为掺配0.13 mm 厚度梗丝卷烟较高。

表5 梗丝厚度对卷烟烟气中性成分影响

（4）总体比较。从以上数据来看，改变切梗丝厚度对卷烟烟气的酸性成分、碱性成分和中性成分影响不同。如果将酸性成分、碱性成分和中性成分作为烟气的3 个指标，对2 种样品的各指标释放量进行归一化比较，结果如图1 所示。从图1 可以清晰看出，改变梗丝切丝厚度，会导致掺配卷烟烟气酸性、碱性、中性成分分配比例变化。掺配0.13 mm 梗丝卷烟的酸性成分偏低，中性和碱性比例偏高，这可能是其香气、杂气、刺激性和余味的分值都略有降低的原因。

图1 梗丝厚度对卷烟烟气酸性、碱性、中性成分总量分配的影响

2.2 不同干燥方式梗丝对卷烟质量的影响

2.2.1 卷烟感官质量从表6 可知，掺配STS 梗丝的卷烟在香气、谐调、杂气和刺激性方面均略优于掺配CTD 梗丝的卷烟，掺配不同干燥方式梗丝的卷烟的余味分值一致。掺配STS 梗丝卷烟的感官质量评价总分较使用CTD 梗丝的卷烟高0.8 分。

表6 不同干燥方式梗丝对卷烟感官质量影响 （分）

2.2.2 卷烟物理指标和常规烟气指标对掺配不同干燥方式梗丝卷烟的物理指标和烟气常规进行测试，结果见表7。在重量和吸阻控制基本一致的情况下，掺配CTD 梗丝卷烟的抽吸口数少于掺配STS 梗丝的卷烟，其总粒相物、焦油、一氧化碳略高于掺配STS 梗丝的卷烟。

表7 梗丝干燥方式对卷烟物理指标和烟气常规影响

2.2.3 烟气香味成分对掺配不同干燥方式梗丝卷烟的主流烟气中挥发、半挥发组分进行分析，分别按照酸性成分、碱性成分和中性成分进行分类比较。（1）酸性香味成分。从表8 可知，掺配CTD 梗丝卷烟的烟气酸性成分总量较掺配STS 梗丝卷烟高3%。25 种指标中，共有壬酸、十四酸等12 种指标为掺配STS梗丝卷烟较高，有己酸、十七酸等13 种指标为掺配CTD 梗丝卷烟较高。（2）碱性香味成分。从表9 可知，掺配CTD 梗丝卷烟的碱性成分总量较掺配STS 梗丝的卷烟高5%。22 种指标中，15 种吡啶、吡嗪类化合物均为掺配CTD 梗丝卷烟较高。（3）中性香味成分。从表10 可知，掺配CTD 梗丝卷烟的碱性成分总量略高于掺配STS 梗丝的卷烟2%。47 种指标中，仅β-大马酮、法尼醇等9 种指标为掺配STS 梗丝卷烟较高。（4）总体比较。如图2 所指，从烟气成分来看，掺配STS 梗丝卷烟的酸性、碱性、中性成分总量均略低于掺配CTD 梗丝卷烟，这与其焦油释放量略低一致在酸性、碱性、中性成分分配上，掺配STS 梗丝卷烟的碱性成分比例略低于掺配CTD 梗丝的卷烟，这可能是其在感官评价中香气、协调、杂气和刺激性方面都略好的原因。

图2 梗丝干燥方式对卷烟烟气酸性、碱性、中性分配影响

表8 梗丝干燥方式对烟气酸性成分影响

表9 梗丝干燥方式对烟气碱性成分影响

表10 梗丝干燥方式对烟气中性成分影响

3 结 论

以不同厚度和不同干燥方式制备的梗丝为原料制作卷烟，对其感官质量、卷烟物理指标、常规化学指标和烟气香味成分进行对比分析，探索不同加工工艺梗丝对卷烟质量的影响，结果表明：（1）掺配较厚（0.13 mm）梗丝卷烟烟气香味成分中碱性成分比例偏高，感官质量总体稍有下降，一氧化碳和焦油释放量上升；（2）掺配隧道式干燥（STS）梗丝的卷烟，其烟气的碱性香味成分比例略低于掺配气流式干燥（CTD）梗丝的卷烟，相应的其在香气、协调、杂气和刺激性方面的感官质量都略好，同时具有较低的焦油和一氧化碳释放量。