張歡歡, 王艷麗, 趙銘欽, 岳 恒， 馬慧婷

(1.河南農(nóng)業(yè)大學煙草學院，河南 鄭州 450002；2．吉林煙草工業(yè)有限責任公司，吉林 延吉 133000)

制絲過程是卷煙生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié),也是決定卷煙品質的關鍵環(huán)節(jié)之一,其對卷煙中的各種化學成分的變化也起著一定的作用[1～4].卷煙在制絲過程中，煙葉原料要經(jīng)過加溫、加濕和干燥等處理，環(huán)境溫濕條件的不斷變化，必然會引起煙草內部化學成分的一系列變化[5].近年來，隨著社會各界對吸煙與健康關系的日益重視，卷煙煙氣中釋放的有害成分也成為人們關注的焦點問題，有害成分釋放量逐漸成為評價卷煙危害性大小的基本參數(shù).1990年，HOFFMANN等[6]列出了12類共44種煙氣有害成分.而后，卷煙煙氣特殊有害成分的分析和降低逐步成為煙草科研的熱點[7].2005年,中國煙草科研人員發(fā)現(xiàn)，用一氧化碳，氫氰酸，亞硝胺，氨，苯并[α]芘，苯酚和巴豆醛7種有害成分表征卷煙煙氣的危害性具有科學性和可行性[8].彭斌等[9]通過對“三絲”摻兌量對卷煙主流煙氣有害成分釋放量的影響研究表明，“三絲”對每種有害成分釋放量的影響程度不同.于宏曉等[10]通過對不同抽吸模式卷煙主流煙氣中常規(guī)成分和某些有害成分釋放研究，結果表明,濾嘴通風、抽吸容量和抽吸頻率不僅影響煙氣中常規(guī)成分釋放，而且也影響主流煙氣中有害成分的釋放.卷煙有害成分的檢測多集中在成品煙和原輔材料的研究上，對卷煙整個加工過程中煙氣品質變化研究鮮有報道.為此,本研究以“長白山”品牌2種有代表性卷煙為材料，通過在線取樣研究了不同制絲工序對煙氣成分和感官質量的影響，旨在為進一步優(yōu)化制絲工藝、控制煙氣中有害成分的釋放和提高產(chǎn)品質量提供理論依據(jù).

1 材料與方法

1.1試驗材料、試劑和儀器

1.1.1 材料 以延吉卷煙廠提供的“長白山”卷煙A,B兩種具有代表性的牌號為研究對象，分別在真空回潮前(工序1)、切絲后(工序2)、烘絲后(工序3)、摻配后(工序4)、加香后(工序5)和貯絲后(工序6)6個關鍵工序進行煙葉或煙絲取樣，之后進行卷煙樣品制作，用于煙氣成分分析檢測.具體取樣與制樣方法見表1.

表1 在線取樣制樣設置

1.1.2 試劑 NaOH(分析純，天津市北聯(lián)精細化學品開發(fā)有限公司)，濃鹽酸(體積分數(shù)37%，優(yōu)級純，北京化工廠)，氯胺-T(分析純，上海國藥集團化學試劑有限公司)，鄰苯二甲酸氫鉀(分析純，天津市大茂化學儀器供應站)，異煙堿、1，3-二甲基巴比妥酸(分析純，J&K Chemical LTD)，聚乙氧基月桂醚Brij35(30%，)，水中CN-標準物質(分析純，國家標準物質中心)，環(huán)己烷(色譜純)，甲醇(優(yōu)級純)，50 mg硅膠固相萃取柱(美國Agilent).

1.1.3 儀器 SM 450直線型吸煙機(配有CO測定儀)、Milli-Q-Academic超純水發(fā)生器(美國Agilent)、AAS 305 D連續(xù)流動分析儀(美國路易公司)、HY-8調速振蕩器(太倉市光明實驗分析儀器廠)、KQ 5200 E超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司)、離子色譜儀(配電導檢測器，戴安公司)、高效液相色譜儀(配熒光/紫外檢測器)、7890-5975 MSD氣-質聯(lián)用儀(美國Agilent)、劍橋濾片、0.45 μm的水相濾膜、打孔氣體吸收瓶.

1.2試驗方法

將制作好的樣品卷煙在(22±1)℃、相對濕度(60±2)% 的條件下平衡48 h，然后按照A類煙支質量(0.84±0.05)g、吸阻(1 049±50)Pa，B類煙支質量(0.84±0.05)g、吸阻(820±50)Pa在物檢平臺上挑選出合適的煙支.將分揀出的樣品置于平衡箱中，一部分留待煙氣分析檢測用，一部分用于感官評吸.

采用GB/T 19609—2004《卷煙 用常規(guī)分析用吸煙機測定總粒物相和焦油》、GB/T 23356—2009《卷煙 主流煙氣中CO的檢驗規(guī)程》、YC/T 253—2008《卷煙主流煙氣中氰化氫的測定 連續(xù)流動法》和YC/T 377—2010《卷煙 主流煙氣中氨的測定 離子色譜法》，分別檢測煙氣中的常規(guī)成分(焦油、煙堿、水分)和3種主要有害氣體成分(CO，NH3，HCN).

感官評吸由“長白山卷煙在線過程有害成分動態(tài)變化規(guī)律”項目評吸專家組進行評吸，按照標準《JL/GYGS-JS 009卷煙感官質量評吸表》進行，指標包括光澤、香氣、協(xié)調、雜氣、刺激性和余味，各指標具體分值分布參照表2進行.

表2 卷煙感官質量分值標準

2 結果與分析

2.1不同制絲工序對煙氣常規(guī)成分影響

卷煙煙氣中常規(guī)成分包括焦油、煙堿和水分，他們影響著抽吸時的感官質量.通過對卷煙制絲過程中各工序煙氣常規(guī)成分的檢測結果(表3)表明，隨著加工工序的遞進，卷煙煙氣中的焦油、煙堿和水分含量總的趨勢是逐漸降低的，煙氣中的焦油在烘絲后(摻配之前)表現(xiàn)為略有上升，之后有所下降，但變幅相對較小；煙氣煙堿在切絲后烘絲前下降幅度較小，從烘絲之后到加香前下降幅度較大，之后降幅趨于緩慢，只是B類卷煙與A類卷煙相比略有上升的趨勢.煙氣中水分的變化在前期工序下降比后期明顯，但不同規(guī)格卷煙之間出現(xiàn)的“谷底”有所不同，A類卷煙出現(xiàn)在烘絲階段，B類卷煙出現(xiàn)在摻配階段.由表3還可以看出，在顯著水平α=0.05時，所考察的幾個工序對煙氣中水分含量無顯著性的影響，烘絲、摻配工序對煙氣中焦油和煙堿的影響比較明顯，這可能是因為烘絲過程的高溫使得一些大分子物質降解，從而引起在抽吸過程中部分降解產(chǎn)物轉化成煙氣中的粒相物，摻配工序由于加入一些膨脹煙絲、膨脹梗絲等成分，使得煙絲組成發(fā)生改變，從而使摻配后煙氣的煙堿和焦油發(fā)生改變.

表3 不同制絲工序對煙氣常規(guī)成分的影響

2.2不同制絲工序對煙氣CO，NH3，HCN的影響

研究結果(表4)顯示，卷煙在線過程中煙氣中CO，NH3，HCN的變化趨勢大體一致，其中CO的變化范圍很小，氨含量在切絲工序出現(xiàn)下降，但隨后含量上升，摻配工序后氨含量出現(xiàn)下降，在貯絲后氨含量達到最小值；HCN含量在切絲后出現(xiàn)下降，烘絲后煙氣中HCN含量出現(xiàn)小幅度的上升，隨后含量下降.在線過程各個工序對煙氣中CO含量沒有顯著性影響，在A類卷煙中切絲工序、加香工序對煙氣中NH3的影響比較大，切絲工序和摻配工序對煙氣中HCN影響比較大；在B類卷煙中加香工序對煙氣中NH3和HCN影響比較大.

表4 不同制絲工序對煙氣CO，NH3，HCN含量的影響

2.3卷煙制絲工序對煙氣感官質量的影響

由評吸結果(表5)可知，隨著工序的遞進，卷煙的感官質量不斷提升，對卷煙感官質量影響比較大的工序分別是切絲工序、烘絲工序和摻配工序，主要表現(xiàn)在切絲工序香氣略散，通透性不好，協(xié)調性較差，雜氣和刺激性比較顯現(xiàn)，木質雜氣和生青氣比較突出；烘絲工序感官品質有所提升，香氣飽滿濃郁，雜氣比較少，稍有刺激性，而摻配工序香氣粗糙，并伴隨有香氣損失，雜氣略重，木質雜氣略重，略有刺激性.加香工序、貯絲工序與對照之間的整體差異不明顯，香氣厚實，煙氣圓潤程度提高，喉部灼燒感減輕，稍微有雜氣，余味舒適純凈.

表5 不同工序對卷煙感官質量影響

3 結論與討論

卷煙在線生產(chǎn)的不同工序對煙氣中成分和感官質量有一定影響.從研究結果可以看出，卷煙煙氣常規(guī)成分中煙堿和焦油含量隨著工序遞進逐漸降低，煙氣中有害成分不斷降低，煙支的吸食質量也在不斷提高.各個工序對煙氣中水分和CO含量無顯著性差異，這與煙支抽吸前需要進行水分平衡有關；烘絲后和摻配后樣品煙氣中煙堿和焦油含量變化均比較明顯，這也影響到煙支的感官評吸，烘絲工序由于受到高溫高濕的影響，煙絲的填充值增加，煙氣中焦油和煙堿含量降低，從而使煙支的刺激性降低，煙氣更加圓潤；摻配工序由于引入一些外加梗絲，使得煙支的感官質量下降，香氣濃度有所損失，煙氣的雜氣加重.煙氣中的烘絲工序中NH3含量出現(xiàn)小幅度的下降，摻配后NH3含量出現(xiàn)上升，貯絲工序中NH3含量達到最小值，HCN在切絲前后變化比較明顯，烘絲后HCN含量上升.

此外，通過對在線過程對煙氣成分和感官質量的影響研究還可以看出,摻配工序對煙氣中煙堿、焦油和NH3含量影響比較大，通過添加膨脹煙絲、梗絲等物質來降低煙堿和焦油的含量, 對煙氣中HCN釋放量的調控可以主要集中在烘絲工序，但是

如何進行調控還需要對各個工序的參數(shù)進一步研究.

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