烟丝含水率对细支卷烟的影响

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1、烟丝含水率对细支卷烟的影响喻赛波;刘琦;谭超;王诗太淳B学民;金勇;范红梅;谭海风;李克;陈潜【摘要】考察了烟丝含水率对细支卷烟烟支物理性能、烟支内部烟丝结构分布、 烟支静燃速率、抽吸时燃烧锥落头率、卷烟主流烟气释放和感官质量的影响.结果 表明，细支卷烟烟丝含水率为11.55 13.8%,在卷烟单重一致的情况下，烟丝结构分 布、卷烟抽吸时燃烧锥落头率以及感官抽吸品质受烟丝含水率影响大.烟丝含水率 增大,烟丝抗造碎性能增强，烟支中大尺寸烟丝所占比例增加，烟末减少，卷烟抽吸时燃 烧锥落头现象明显减轻;烟丝含水率从11.5%增加到12.9%,燃烧锥落头率可从65% 降低至30%.烟丝含水率过高会导致

2、卷烟烟气浓度减小，满足感降低.此外，烟丝含水 率增大,细支卷烟的烟支硬度、烟支静燃速率、烟气焦油和烟碱释放量也会发生细 微的变化.综上，建议细支卷烟生产过程中烟丝含水率尽量控制在12.5%-12.9%.【期刊名称】食品与机械【年(卷)，期】2018(034)005【总页数】5页(P216-220) 【关键词】细支卷烟;烟丝含水率;烟丝结构;燃烧锥落头;感官质量 【作者】喻赛波;刘琦;谭超;王诗太;郭学民;金勇;范红梅;谭海风;李克;陈潜【作者单位】湖南中烟工业有限责任公司技术研发中心，湖南长沙410007;湖南中 烟工业有限责任公司技术研发中心，湖南长沙410007;湖南中烟工业有限责任公司

3、技术研发中心，湖南长沙410007;湖南中烟工业有限责任公司技术研发中心,湖南长 沙410007;湖南中烟工业有限责任公司技术研发中心，湖南长沙410007;湖南中烟 工业有限责任公司技术研发中心，湖南长沙410007;湖南中烟工业有限责任公司技 术研发中心，湖南长沙410007;湖南中烟工业有限责任公司技术研发中心，湖南长沙410007;湖南中烟工业有限责任公司技术研发中心，湖南长沙410007;湖南中烟工 业有限责任公司技术研发中心，湖南长沙410007【正文语种】中文细支卷烟由于圆周和长度的差异与常规卷烟存在很大差异。中国已经有少量关于细 支卷烟烟气释放水平1-2、烟支物理特性3-4以及

4、卷烟生产过程中工艺参数设计 5的研究报道。从现有的研究可以看出细支卷烟具有其自身的特性，对生产工艺 参数有不同于常规卷烟的要求。烟丝含水率是卷烟生产质量保障的一个重要参数，它直接影响卷烟的物理性能、燃 烧性能、烟气成分以及感官特性等6-7。孙雯等8、肖文平等9和姜均停等10 曾研究过卷烟水分对吸味的影响，水分过低时，烟味浓烈不醇和，刺激性和辛辣味 增加；水分过高时，烟味平淡，烟草的香气和吃味等不能充分挥发出来。Kobashhi等11早期研究了烟丝含水率对烟碱转移的影响，此外Neurath等12、 Ehmke等13、Zha等14和刘志华等15研究了烟丝含水率对卷烟主流烟气中 部分化学成分及含量的

5、影响，烟丝含水率变化使得卷烟抽吸时主流烟气成分和含量 发生变化，因而导致卷烟吸味变化。另外，烟丝含水率除了影响卷烟烟气释放量和 抽吸感官品质外，在烟支卷接过程中对卷烟生产工艺以及卷接质量也会产生影响。 席年生等16、寇伟等17和张倩洁18研究证明烟丝含水率对烟支卷制过程中烟 丝抗造碎性能影响很大，随着烟丝水分的提高，烟丝在卷制过程中的抗造碎性能不 断提高，烟丝造碎程度小，整丝变化率高，卷烟端部落丝量减少。陈建中等19 报 道不同叶组配方有着不同的加工特性，对烟丝水分有不同的参数要求。在现有的研 究报道中关于烟丝含水率的研究仅限于常规卷烟，而对于近年来突发猛进的细支卷 烟仍没有相应的研究报道。鉴

6、于细支卷烟的特性和烟丝含水率对卷烟多方面的重大 影响，有必要就烟丝含水率对细支卷烟的影响进行深入研究。本研究拟从细支卷烟 的烟丝含水率着手，在借助常规卷烟工艺参数和生产经验的基础上，详细考察不同 烟丝含水率对细支卷烟烟支物理性能、烟丝结构分布、烟支静燃速率、卷烟抽吸时 燃烧锥落头率及卷烟烟气释放量和卷烟感官质量的影响，以期为细支卷烟烟丝含水 率的工艺提出合理建议。1材料与方法1.1材料准备配方烟丝：长沙卷烟厂某品牌，在设定的湿度条件下调节烟丝的平衡含水率。1.2细支卷烟卷制取上述不同含水率的配方烟丝，使用相同的烟支卷接辅料，在长沙卷烟厂生产车间 卷制成规格为97 mmx17 mm的细支卷烟，在

7、烟支卷接过程中控制烟支单重为同 水平。1.3仪器吸烟机：Borgwaldt-kc RM-200A 型，Borgwaldt-kc LM5+型，德国 Borgwaldt KC Gmbh 公司；烟支/滤棒综合测试台：Borgwaldt-kc DT-5型，德国Borgwaldt KC Gmbh公司； 电子天平：BSM-220.4型，上海精卓电子科技有限公司；烘箱：FED240型，德国Binder GmbH公司；烟支火头掉落检测装置：实验室自制；振筛：ASTM E 11 Laboratory Test Sieve 型，美国 Gilson company 公司。1.4检测方法1.4.1烟丝含水率检测按照Y

8、C/T31-1996烟草及烟草制品试样的制备和水分 测定烘箱法的要求测定经水分平衡后的试验烟丝含水率。1.4.2烟支物理参数检测按照6日/丁 228382009卷烟和滤棒物理性能的测定 第三六部分的检测方法分别测定卷烟圆周、质量、吸阻和硬度。1.4.3细支卷烟烟丝结构检测用刀片轻轻划开卷烟纸，取出烟丝并称重(精确至 0.001 g)；将称重后的烟丝轻轻松开，小心均匀地平摊在试验振筛的筛网上，启动 仪器，待振动5 min仪器自动停止后用毛刷仔细将每层筛网上的烟丝收集起来并 称重。试验振筛一共由5个圆形筛子组成，30 cm,以(3505) r/min和偏心 19 mm运转，振筛技术规格见表1。不同

9、筛网层烟丝占比按式(1)计算：(1)式中：Wii层筛网上的烟丝质量，g ;表1试验振筛规格参数Table 1 Parameters of the test sieveUS标准筛目开孑L g/mm1/212.50 预筛 63.351.230121.700.810200.850.510350.500.340 盘 Wt一 筛网和盘上的烟丝总质量，g ;Xii层筛网上烟丝所占的百分比例，。1.4.4烟支静燃速率检测按照文献20方法测定卷烟静燃速率，测试烟支从距接装 纸433 mm的烟柱静燃所消耗的时间，求算烟支静燃速率。1.4.5细支卷烟抽吸时燃烧锥落头检测实验室自行研发了敲击式燃烧锥落头检测装 置(

10、见图1),敲击动作采用气缸驱动，每次检测时敲击头自上向下连续2次垂直敲 击烟支。敲击头开始运动时距烟支承载台的距离为11 mm，在烟支上的作用位置 中心距滤嘴端部30 mm，敲击动作在每口抽吸动作完成2 s开始，2次敲击间隔 时间为0.2 s。气缸压力可以自行调节，在本研究过程中气缸压力设置为0.6 MPa。1.烟支点火端2.气缸3.敲击锤4.与弹簧相连的支撑台5.烟支夹持器6.进气管7.出气管8.分流板9.抽吸单元10.压缩空气源图1燃烧锥落头检测装置示意图Figure 1 The instrument for testing thefirecone fallingof the cigare

11、tte卷烟抽吸时燃烧锥落头率检测方法：将卷烟进行前处理(烟丝含水率不同的烟支不 进行平衡处理)，采用Borgwaldt-kc LM5+型吸烟机在ISO标准抽吸模式下手动 点燃烟支，当卷烟抽吸至第2 口时开始检测，直至燃烧锥掉落或卷烟抽吸完为止。 燃烧锥落头率即为测试过程中落头卷烟支数与被测卷烟总支数的百分比值。在卷烟 燃烧锥落头检测试验中，每个卷烟样品平行测试2组，每组50支，2组检测数据 取平均值。1.4.6卷烟常规烟气检测(1) 焦油：按GB/T 196092004卷烟用常规分析用吸烟机测定总粒相物和焦 油执行。(2) 烟碱：按GB/T 233552009卷烟总粒相物中烟碱的测定气相色谱法

12、执 彳行水分：按GB/T 23203.12008卷烟总粒相物中水分的测定第1部分：气 相色谱法执行。1.4.7卷烟感官评吸鉴定由湖南中烟工业有限责任公司技术中心评吸委员会组织8 名具有烟草感官评吸资格的专家，依据YC/T 1381998烟草及烟草制品感官 评价方法对试制卷烟进行感官评吸鉴定。2结果与分析2.1烟丝含水率对细支卷烟烟支物理性能的影响将配方烟丝在不同湿度环境条件下平衡调节烟丝含水率，经测试得到5个试验样 品的烟丝含水率分别为11.5% , 11.9% , 12.5% , 12.9% , 13.8%。选取相同的卷 烟辅料将上述烟丝在卷烟机上卷接成同一规格的细支卷烟(圆周17 mm.度

13、 97 mm)，所有卷烟烟支单重控制在同一水平。对所卷接的烟支抽样检测其物理参数， 结果见表2。从表2可以看出，5个试制卷烟烟支重量都精确控制在同一水平。各组卷烟烟支圆 周略有波动，但每组样品本身差异很小。烟丝含水率变化导致了细支卷烟烟支硬度 略有差异，含水率低(11.5% )的卷烟硬度稍高。随着烟丝含水率增加，烟支硬度有 小幅度降低；但当烟丝含水率超过12.5%后，烟支硬度差异不大。导致这一现象 的原因是烟丝含水率提高，烟丝容易塌陷，烟支硬度降低。烟丝含水率变化对烟支 吸阻没有产生规律性的影响。由于样品烟丝含水率变化区间较小，所以对烟支的卷 接和卷接好的烟支的常规物理性能影响并不太明显，仅在

14、烟支硬度上有所差异，烟 丝含水率低的卷烟硬度稍高。表 2 细支卷烟烟支物理参数 Table 2 Physical parameters of the slim cigarette 烟丝含水率/%平均重量/g平均圆周/mm平均硬度/%平均吸阻/Pa11.50.5280.01416.750.0760.82.1200310411.90.5310.01516.890.0758.62.8195712512.50.5320.01417.000.0656.63.618699512.90.5300.01516.950.0757.12.4188714613.80.5300.01116.850.0656.23.2

15、1 990862.2烟丝含水率对细支卷烟烟支内部烟丝结构分布的影响烟丝含水率不同，在卷接过程中可能导致造碎程度不一样。为了考察烟丝含水率对 细支卷烟烟丝结构分布的影响，将卷接好的烟支剖开后用实验室振筛筛分了卷烟烟 丝，并进行计算分析。表3为各组样品不同尺寸烟丝所占比例。其中含水率为11.5%的样品12目以上（含12目）的烟丝占比明显低得多，35目以下（含35目）的烟末占比也高得多。烟 丝含水率为11.9%12.9%，卷烟烟丝结构差异不大。而当水分继续增加到含水 率为13.8%时，卷烟大尺寸烟丝明显增加（212目），小于35目的烟末比例降低。 细支卷烟烟丝切丝宽度较常规卷烟小，在卷接过程中烟丝容易造碎。烟丝含水率低， 烟丝抗造碎能力更差，经过卷接加工的烟丝中产生大量烟末，原本尺寸较大的烟丝 被造碎，导致烟丝整体尺寸偏小。烟丝含水率较高时，湿润的烟丝柔韧性较好，在 卷接过程不易被造碎。由此可以看出，改变烟丝含水率对细支卷烟烟支内部烟丝结 构分布影响很大，烟丝结构分布改变将会影响烟支的填充结构，同时可能会对卷烟 的燃烧和抽吸特征带来影响，从而对卷烟质量产生影响。表 3 卷烟烟丝结构分布 Table 3 Structural distribution of the tobacco blend % 烟丝含水率26目6-12目12-20目2035目35目 11.51.0