黄斑烟的产生原因及其分析鉴定与防控措施综述

2020-12-21侯鹏娟李劲松朱江林

农产品加工 2020年19期

侯鹏娟，李强，杨春，李劲松，朱江林

（红云红河烟草（集团）有限责任公司红河卷烟厂，云南弥勒 652300）

黄斑烟，是指卷烟纸表面存在黄色斑点的烟支。国标中明确将“黄斑烟”作为卷烟外观较严重的质量缺陷[1]。卷烟烟支表面的黄斑不仅影响烟支的外观和感官品质，还影响企业的经济效益和品牌形象，不利于品牌的长远健康发展[2]。因此，针对黄斑烟的研究成为各个卷烟生产企业的热点和重点问题，综合前人研究报道，就黄斑烟的产生原因、分析溯源和如何防控展开论述。

1 黄斑烟的产生原因

造成黄斑烟的原因较多，烟叶、烟丝由于局部水分过大使卷烟纸表面形成黄色的水渍斑点；料液、香精溶解或雾化不充分、局部施加量大造成卷烟纸表面黄色的料渍、香精渍斑点；烟机设备各种润滑油、胶体的跑冒滴漏造成卷烟纸表面黄色的油渍、胶渍斑点；长期高温高湿环境下储存使烟丝或卷烟纸吸湿后溶解烟丝中的有色成分，并向卷烟纸表面转移造成黄斑烟等。根据污染物来源将黄斑烟分为水渍烟、料渍烟、香精渍烟、油渍烟、烟草甲虫渍烟等，结合卷烟生产企业的工艺流程，将各类黄斑烟的产生原因分析如下。

1.1 水渍烟

根据卷烟生产加工的工艺流程，造成水渍烟的环节主要集中在制丝过程，设备、物料、操作方法、环境都有可能是产生水渍烟的影响因素。按照制丝工艺流程，梳理出产生水渍烟的主要工序及原因。

（1）切片工序。切片机进料流量不均匀、切块过大导致烟片结块、松散程度低，直接影响真空回潮后水分的均匀性，存在水渍烟隐患。

（2）真空回潮工序。①气温较低且烟包水分含量较小，真空回潮过程施加的水分在烟包表面冷凝，而未渗透到烟包内部，致使烟包表面的烟叶水分过大而产生水渍烟叶；②加湿量不均匀、蒸汽喷嘴雾化效果差、抽真空不完全、烟箱摆放接触回潮筒壁等，使烟叶表面残留较多水分，容易造成网箱内部黏附量较大，产生水渍烟。

（3）润叶及加料工序。①预热不充分，尤其是环境温度较低时，滚筒温度低，导致喷入的热蒸汽在烟叶表面、滚筒内壁、抄板、前室面板、落料罩等处冷凝，同时冷凝水由于重力随滚筒转动滴落至烟叶表面或黏附烟叶、烟末形成湿度较大的烟团；②冷凝水排放不充分，尤其是环境温度较低时，蒸汽管道冷凝水较多，排放不充分容易在料头造成水渍烟；③来料结块、水分波动或人为操作导致加水量波动，过多的水分残留在烟叶表面，形成水渍；④蒸汽流量小或压力低，致使烟叶温度低，水分吸收渗透的速度慢，水分滞留在烟叶表面或凝结成湿团，形成水渍烟；⑤喷嘴阻塞、喷射角度不当导致加水不均匀，喷嘴处有水成滴或成股流出时，会造成水渍烟叶。

（4）切丝及烘丝工序。①贮叶时间不够导致加料后的烟叶对水分和料液的吸收不均匀或不充分，在铜排链和刀门的压力作用下产生结块，经过HT 后烟丝松散性差，水分不均匀造成水渍烟丝；②烘丝筒内有结垢、蒸汽排管有阻塞等，均会造成烘后烟丝的水分不均匀。

（5）风选除杂工序。筛网堵塞、抛料速度和风速控制不当，造成水渍烟丝不能有效分离，经卷制后渗透至卷烟纸表面形成黄斑。

（6）贮丝工序。成品丝存放区域内屋顶凝结的水滴滴入烟丝中，造成局部水分过大，从而形成黄斑烟。

1.2 料渍、香精渍烟

（1）加料前、加香前未设置筛分或未充分筛除烟叶碎片、碎末，这些碎物料吸水、吸料能力强，一方面易造成喷嘴阻塞，影响雾化效果；另一方面多余的料液、香精不能被烟叶或烟丝充分吸收，容易渗透至卷烟表面，形成黄色斑点。

（2）料液或香精中存在一些不溶固体颗粒物，若没有经过有效过滤，容易造成喷嘴堵塞、雾化效果差、加料或加香不均匀，从而导致局部料香液过多，这些颗粒附着于烟叶或烟丝表面，由于颗粒本身含水率较高，经卷烟机卷制后，容易渗透至卷烟纸表面，形成黄色料渍、香精渍。

（3）由于料液温度低或雾化蒸汽施加量不足，加料后烟叶温度过低，不利于烟叶充分吸收表面的料液，从而造成黄斑烟隐患。

（4）贮叶或贮丝过程由于环境湿度过大或贮存时间过长，烟叶或烟丝本身及料液中的糖类等化学物质吸湿溶解，并向卷烟纸表面转移形成黄斑。

1.3 油渍

卷烟生产过程中，设备需要使用不同的润滑油。一方面，设备的长时间高速运转造成油温升高，不可避免地导致各种橡胶密封件的老化、设备零部件的磨损，从而引起润滑油的跑冒滴漏现象，导致油斑烟的产生；另一方面，部分传动设备与物料输送通道较近但缺少接油板等装置，在添加润滑油后，存在油品滴漏落入物料造成油斑烟的风险。例如，卷烟机中削减盘、蜘蛛手等部件漏油，会造成烟丝、烟支表面形成黄斑，造成黄斑烟。

1.4 烟草甲虫渍

烟叶在生长或醇化过程中易受到烟草甲虫的侵害，卷烟生产过程中，经过真空回潮可以起到有效杀虫去卵的作用，经过切丝等工序也可以使幼虫、成虫挤压至死，但含有较多脂肪的甲虫残躯仍附着在烟叶表面，经过长时间存储，会渗透至卷烟纸，形成黄色的斑点。

1.5 其他黄斑烟

（1）环境湿度大导致烟叶部分发生霉变，或原料中夹带霉变烟叶而未进行有效剔除。霉变的烟叶由于各种微生物滋生而色泽较深，经过一系列加工过程后，有可能渗透至卷烟纸，形成黄斑。

（2）设备保养不到位，主要体现在制丝批次生产结束后，若黏附在滚筒、工艺通道的烟末、湿团清洁不彻底，会直接掺入后续生产物料中，造成黄斑烟。

（3）卷烟机卷制过程中，烙铁实际温度过高，烟条烫伤，表面呈微黄色，形成烟支黄斑。

2 黄斑烟污染物来源的分析鉴定方法

为排查和明确黄斑烟支产生原因，从而进行有效防控，对黄斑烟污染物来源进行分析鉴定显得尤为重要。近年来，各个卷烟工业企业也在不断尝试和开发不同的检测分析技术，目前常用的几种检测分析手段如下。

2.1 气相色谱分析

气相色谱利用混合物中不同组分在固定相和流动相之间的分配系数不同而实现分离，利用不同组分出峰时间的不同进行定性分析，通过出峰大小进行定量分析。早期利用气相色谱分析技术对黄斑烟支尤其是卷烟机械用油、香精香料造成的黄斑来源进行分析鉴别相对较多[3-6]。通常采取热回流的方式将样品中的各类油脂皂化后进行甲酯化反应，再经正庚烷萃取、干燥后进行气相色谱分析。建立不同样品气相色谱特征峰的数据库，通过对比同样的方法处理所得待测样品的气相色谱峰与数据库特征峰，从而进行待测烟支黄斑来源的识别。该方法原理简单、可行性高，但前处理过程相对繁琐，且仅通过保留时间确定特征峰，从而判定污染源，存在一定的不确定性。

2.2 气相色谱-质谱（GC-MS）联用技术

相比气相色谱技术，气质联用技术除了将不同组分分离外，由于将不同质量的离子按质荷比大小进行了分离和记录，使混合物中的组分定性更加可靠、灵敏度更高，近年来也被单独或结合其他分析技术用于黄斑烟来源的分析鉴定[7-10]。

杨玉良等人[8]利用GC-MS 对比分析油渍烟样品和不同烟草甲虫形成的油渍烟，得知烟草甲虫的幼虫所形成的油渍烟样品中各组分形成色谱峰的保留时间、峰形，以及质谱谱库检索结果都与成品油渍烟样品接近，最终判定该油渍由烟草甲虫的幼虫在加工过程中受挤压后污染卷烟纸所致。李晓波等人[6]采用静态顶空与GC-MS 相结合，通过确定各种污染源的特征指纹峰，建立多种污染源的HS-GC-MS 指纹图谱，且相似度评价良好，为黄斑烟污染源溯源提供了一种新的方法。杨蓝等人[10]将GC-MS 与红外光谱相结合，选择不同的烟草机械用油、香糖料、设备形成的烟垢作为疑似污染源，利用傅里叶变换红外光谱对成品烟支黄斑污染物和上述污染源进行快速判别分析，通过对比红外光谱及其特征基团，锁定其中与黄斑烟支最接近的几种污染源后，采用GC-MS 进行化学成分定性分析，最终确定了黄斑污染物来源。由于造成烟支黄斑的污染源种类繁多且成分复杂，同类污染源之间又存在一定的相似性，利用GC-MS 成分定性结合其他分析鉴别手段，对黄斑烟的排查和精准溯源提供了更加严谨的方法。

2.3 其他检测方法

针对香精斑、料斑较小、较低的污染源含量通常达不到GC，GC-MS 等分析检测的最低含量要求，秦诗棋等人[11]采用FAIMS（高场不对称离子迁移谱），扫描香精斑、料斑烟和空白对照样卷烟纸形成三维图谱，再利用图像相似度评价分析软件，鉴别黄斑烟污染源来源。该方法无需复杂的前处理过程，且分析速度快、准确率高，为黄斑烟污染源的鉴别提供了一种较为可靠的方法。

借助于精密分析仪器发展和大数据应用，针对黄斑烟的识别和鉴定将朝着更为快速、便捷、精准的方向不断发展。