库存低次烟叶模块提质技术的应用

王建兵，罗海涛，王得强，陈若星，王天强，包秀萍，刘煜宇 

（1.江西中烟工业有限责任公司，江西 南昌 330096；2.云南瑞升烟草技术（集团）有限公司，云南 昆明 650106）

库存低次烟叶模块提质技术的应用

王建兵1，罗海涛1，王得强1，陈若星1，王天强2，包秀萍2，刘煜宇2

（1.江西中烟工业有限责任公司，江西 南昌 330096；2.云南瑞升烟草技术（集团）有限公司，云南 昆明 650106）

为提高库存低次烟叶的可用性，对库存烟叶按照可用性进行功能模块组合，研究开发功能调节剂，提升烟叶模块的使用价值，在600 kg/h制丝线上进行加料中试，并在卷烟生产中进行可用性验证。结果表明：烟叶模块添加1.0%的功能调节剂后，木质杂气和刺激性明显降低，甜润感提升，卷烟抽吸品质显著提升；烟叶中总糖、还原糖、糖/碱、糖/氮等指标有所提升；非挥发性有机酸的含量增加4.4%；总致香成分含量增加10.97%，主要是醇类、酸类、酯类和新植二烯含量的增加；当处理后的模块烟叶添加比例控制在15%以下时，对某四类卷烟的感官评价无负面作用。

库存；低次烟叶；模块分组；功能调节剂；提质增效

烟叶品质决定卷烟的抽吸品质。随着卷烟品牌的发展，中式卷烟对原料的要求越来越高，导致下等烟大量积压[1]，且种类多、积压时间长，部分卷烟企业下等烟的库存量达几万担甚至几十万担[2]。随着积压时间的延长，烟叶干物质不断被损耗，烟叶品质急剧下降[3]。这些库存烟叶很难直接在中高档卷烟生产中使用，而为了有效解决低次烟叶库存过大的问题，技术人员提出了库存低次烟叶提质技术[4-5]。例如，瞿先中等[6]对白肋烟线进行二次复烤以提升低次烟的焦甜香韵，许春平等[7]通过UV照射来增加低次烟的糖类、酯类和内酯含量，马骥等[8]通过添加香料来改变烟叶化学组成，改善其抽吸品质，这些均是通过物理手段来提升低次烟叶品质。研究表明，还可通过微生物菌株发酵[9-12]或是添加生物酶试剂等生物技术方法来提升低次烟叶品质[13-14]。但到目前为止，以上低次烟叶提质法多处于实验室阶段，未进行工业化应用，且单一的提质手段对烟叶的提质效果有限，难以满足工业化应用要求。因此，笔者将多种提质手段进行组合，开发出一套综合低次烟叶提质技术。首先在低次烟叶单体感官评价及化学分析的基础上初步进行模块组合提质，改善烟叶间的协同性；然后配合功能调节剂进行加料提质。将该技术在四类卷烟品牌中进行应用验证，取得了较好的效果，提质效果显著。

1 材料与方法

1.1 试验材料

烟叶原料为某中烟公司提供的单料烟（2012年库存烟叶）。主要试验试剂有柠檬酸、蜂蜜、枣油、苹果提取物、甘草提取物、烟草提取物、烟草增香组分、酸角提取物（自制），生物酶（诺维信）等。 主要仪器设备有QS-Ⅱ试样切丝机（郑州天宏自动化技术有限公司）、WTC-Binder KBF240恒温恒湿箱（德国Binder公司）、PL403电子天平（上海梅特勒-托利多仪器有限公司）、加料泵、填烟器（德国GIZEH金字塔填烟器）、Agilent 6890N/ 5975气相色谱-质谱联用仪（美国安捷伦公司）、AA3连续流动化学分析仪（德国BRAN+LUBBE）、600 kg/h卷烟制丝线。

1.2 试验方法

1.2.1 低次烟叶模块处理 对库存低次烟叶单体进行感官评价，确定各等级、产地烟叶的可用性，结合低次烟叶储量信息，构建具有使用性的低次烟叶模块。低次烟叶模块切丝，根据烟叶模块的可用性感官评价，针对性地开发出具有显著提质效果的功能调节剂。称取一定量功能调节剂，补水至模块烟丝重量的20%，用加料泵均匀地喷加到20 g实验烟丝上，置于恒温恒湿箱中，在相对湿度60%±2%、温度22±1℃条件下，放置2 h。在120℃条件下烘丝，打烟进行感官评吸。

1.2.2 评吸方法 感官评价指标及量化方法参照标准YC/T138—1998。卷烟评吸专家小组由7人组成，分别对处理后烟叶模块的香气质、香气量、杂气、浓度、劲头、刺激性、余味、燃烧性和灰色共9个单项指标进行评价。

1.2.3 制丝线低次烟叶模块中试工艺参数 （1）切片方式，3刀4片；（2）松散回潮，含水率17.0%±1.0%，温度53.0±3.0℃，松散率≥98.0%；（3）烟片加料，含水率（21.5±1.0）%，温度55.0±3.0℃，加工精度≤1.0%；（4）烟片切丝，切丝宽度1.0±0.1 mm，叶丝合格率≥99.0%；（5）叶丝增温增湿，温度60.0±3.0℃；（6）叶丝干燥，出口温度60.0±5.0℃，出口含水率（12.5±0.5）%，纯净度≥99.0%，整丝率≥80.0%，碎丝率≤3.0%，填充值≥4.0 cm3/g。

1.2.4 烟草常规化学成分检测 常规化学成分采用连续流动分析仪检测，总糖、还原糖含量依据烟草行业标准YC/T159—2002测定，总植物碱、总氮、淀粉、蛋白质、挥发碱、钾、氯含量分别依据烟草行业标准YC/T160—2002、YC/T161—2002、YC/T283—2009、YC/T249—2008、YC/T35—1996、YC/T173—2003、YC/T162—2002测定。

1.2.5 烟草挥发性致香成分检测 （1）样品制备：将对照样品和制丝线中试样品磨碎，过60目筛，在温度22℃和相对湿度60%的环境下平衡24 h。准确称取25.0 g样品粉末，放入同时蒸馏萃取装置中，以二氯甲烷作溶剂，同时蒸馏萃取2 h，所得提取物经无水硫酸钠干燥后，于旋转蒸发仪中浓缩至1.0 mL，加入50 µL 0.1 mol/L的乙酸苯甲酯的无水乙醇溶液，摇匀，取样进行GC-MS分析。（2）分析方法：致香成分提取物添加内标后，采用气/质联用仪Agilent GC6890N/MS5975进行分析，结果采用内标法计算（表格中致香成分含量为内标校正峰面积相对含量，在不考虑仪器信号响应差异的情况下，即相对校正因子为1的时候，数值的单位为µg/g）。（3）GC-MS参数：色谱柱为HP-5MS（ 30 m×0.25 mm×0.25 m）毛细管柱；进样口温度240℃；载气He，1 mL/min；程序升温，50℃保持1 min，以8℃/min的速率升温至160℃并维持2 min，继续以8℃/min速率升温至260℃，维持15 min；进样量2 µL；分流比25︰1；传输线温度280℃；电离（EI）能量70 eV；离子源温度230℃；扫描范围35～ 455 aum。

1.2.6 提质模块应用试验 处理后的模块烟叶，以10%、15%、20%和25%的比例参配到某牌号的四类卷烟原料中，评价掺配低次烟叶模块的试验样与对照卷烟的品质差异性，以验证低次烟叶提质技术的效果。

2 结果与分析

2.1 低次烟叶模块的感官评价

结合库存烟叶量及等级，选择库存量相对大且使用价值较高的烟叶形成以下模块（表1）。模块依据YC/T138—1998烟草及烟草制品感官评价方法进行评价，评价结果为：香气平淡，单薄，杂气重，刺激适中，烟气质感较粗。该模块整体品质较差，偏下部烟叶特征，处理目标是改善该模块的木质杂气，提升舒适性和甜感，且保持烟草本香。

表1 库存低次烟叶模块组成及信息

2.2 提质功能调节剂的开发

针对模块品质特征，以天然功能性精制物为基础，配合烟草结构化组分，以及生物酶的降解功能，形成具有显著提升烟叶模块品质的功能调节剂，其配方如表2所示。按1.0%的比例加入功能调节剂后模块烟叶刺激性和木质杂气降低，烟气骨架感和甜润感明显提高，烟气浓度有所增加，提质后该模块抽吸品质有明显的提升。

表2 提质功能调节剂的配方及各单体的功效

2.3 经功能调节剂提质后模块烟叶内在成分的变化

2.3.1 常规化学指标 对中试后的模块样品进行化学成分检测，对比试验样与对照样的差异。由表3可知，试验样的总糖、还原糖含量均有所提升，糖/碱、糖/氮值均有所提升。分析表明，模块烟叶糖含量的增加对烟叶的吸味和舒适性有正面作用。

2.3.2 有机酸 从表4和表5可以看出，经功能调节剂提质后的烟叶模块，挥发性有机酸的含量变化较小，而非挥发性有机酸的总含量较对照样提升了4.4%，主要表现在苹果酸和柠檬酸含量的增加。非挥发性有机酸含量的提高可以改善烟气的酸碱平衡，间接影响烟草香气，使得烟气平和，改善抽吸口感。

表3 模块烟叶经功能调节剂提质后常规化学指标的变化

表4 模块烟叶经功能调节剂提质后挥发性有机酸含量的变化 （µg/g）

表5 模块烟叶经功能调节剂提质后非挥发性有机酸含量的变化 （mg/g）

2.3.3 致香成分 从表6和表7可以看出，经过功能调节剂提质处理后，模块致香成分总含量提升10.97%，主要体现在醇类、有机酸、酯类和新植二烯，其中增加量最大的是有机酸和新植二烯，充分证明功能调节剂在提升低次烟叶模块品质方面的效果。

2.4 库存低次烟叶模块提质技术的应用

从图1可以看出，添加10%～15%的提质模块后，该卷烟的综合评分有所提升，而提质模块添加量超过20%时，由于外添加模块含量偏高，导致原卷烟的整体风格改变，感官评析杂气和刺激增加。这表明通过功能调节剂提质后的模块在配方中的可用性增加，但添加量要适宜，不能超过15%，对四类烟的抽吸品质无负面作用。

图1 添加不同比例提质模块后卷烟感官评价的变化

3 结论与讨论

对库存低次烟叶进行模块组合，低次烟叶单体间的协调性有所增强。在低次烟叶模块中添加1.0%的功能提质剂后，烟叶的感官抽吸品质显著提升，主要体现在杂气和刺激性降低，甜润感增加，质感明显改善等方面；同时，有利于卷烟抽吸品质提升的化学成分如有机酸和香气物质的含量也有所增加。将提质处理后的低次烟叶模块添加至四类卷烟中，发现只要将添加比例控制在15%以下，便对卷烟的感官评价无负面作用。这说明模块提质技术可明显提升库存烟叶的可用性。

对低次烟叶提质机理进行分析可知，添加的功能组分改变了模块烟叶的化学组成，改变低次烟叶原有的酸碱平衡，弥补了其本身香味物质缺乏的不足[8]；生物活性酶可降解低次烟叶中不利于抽吸品质的化学成分[15]，使其分解成小分子香味物质。

低次烟叶模块提质后可达到卷烟企业对原料的要求，一方面有利于充分利用烟叶资源，避免浪费；另一方面有利于降低仓储、原料成本，提高企业效益。同时，该技术操作工艺简便，可行性较高，对四、五类卷烟的抽吸品质无负面作用，建议在低次烟叶库存量大的地区推广应用。

表6 模块烟叶经功能调节剂提质后致香成分含量的变化 （μg/g）

表7 模块烟叶经功能调节剂提质后致香成分分类统计结果

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The Quality Improving Technology and Application of Modification of  Low-Grade Tobacco Leaves

WANG Jian-bing1，LUO Hai-tao1，WANG De-qiang1，CHEN Ruo-xing1，WANG Tian-qiang1，BAO Xiu-ping2，LIU Yu-yu2
（1. China Tobacco Jiangxi Industrial CO .LTD., Nanchang 330096, PRC; 2. Yunnan Reascend Tobacco Technology (Group) Co., Ltd.,Kunming 650106, PRC）

A kind of functional quality agent was developed to improve the quality of functional module that was picked out and combined by stocked low-grade tobacco leaves. Then the functional quality agent and functional module were applied in 600 kg/h tobacco primary processing line for the pilot plant test and tested on the cigarettes. The results showed that: when the dosage of functional quality agent was 1%, the ligneous odour and irritation of module were reduced while the sweet sense and sensory quality of cigarette were improved obviously. In addition, the content of total sugar and reducing sugar were improved as well as the ratios of sugar and nicotine, sugar and nitrogen. The contents of nonvolatile organic acids and total aroma components which mainly components of alcohols, acids, esters and neophytadiene were increased by 4.4% and 10.97%, respectively. Moreover, there was no significant negative effect on the quality of the fourth grade cigarettes when the addictive amount of modules was below the level of 15%.

low-grade tobacco leaves; module; quality improvement; functional quality agent; tobacco primary processing line

TS426

A

1006-060X（2017）11-0061-04

10.16498/j.cnki.hnnykx.2017.011.017

2017-08-10

江西中烟工业有限责任公司项目（201636000034233）

王建兵（1980-），男，河南濮阳市人，工程师，主要从事烟草感官品质研究。

王天强

（责任编辑：成 平）