细梗制梗丝工艺参数设计及应用于细支卷烟效果评价

摘要 为比较细梗梗丝与常规梗丝之间的差异，本研究对两种制梗丝工艺参数及其在细支卷烟中的应用效果进行对比评价。结果表明，与常规梗丝相比，细梗梗丝具有填充值小、整丝率及抗造碎性低的特点；细梗梗丝的还原糖、烟碱、总氮、木质素、纤维素和蛋白质等含量略低于常规梗丝，中性香味成分吡嗪类物质、6-甲基-5-庚烯-2-酮含量略高于常规梗丝；细梗梗丝具有降低焦油、烟气一氧化碳含量，以及包灰裂口率小、燃烧速率慢等特点，相同梗丝比例掺配细梗梗丝的卷烟单支质量稳定性、感官质量优于常规梗丝样品。

关键词 细梗梗丝；工艺参数；理化指标；包灰性能；感官质量

中图分类号 TS47；S572" " 文献标识码 A" "文章编号 1007-7731（2024）14-0096-05

DOI号 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2024.14.021

Design of technological parameters for fine stem cutting and evaluation of its

application in slender cigarettes

LI Jiyang1" " LU Youxiang 2" " NI Xia3" " XU Chen3" " ZOU Chuanqing1

（1Bengbu Cigarette Factory， Anhui Branch of China Tobacco Industy Co.， Ltd.， Bengbu 233010， China;

2Technology Center of Anhui Branch of China Tobacco Industy Co.， Ltd.， Hefei 230088， China;

3Chuzhou Cigarette Factory， Anhui Branch of China Tobacco Industy Co.， Ltd.， Chuzhou 239000， China）

Abstract To compare the differences between fine stem and conventional stem， a comparative evaluation was conducted on the process parameters of two types of stem cutting and their application in fine count cigarettes. The results showed compared with conventional stem， fine stem had the characteristics of small filling value， low whole stem rate， high fragmentation rate， and low resistance to breakage. The content of reducing sugar， nicotine， total nitrogen， lignin， cellulose， protein， etc. in fine stemmed stem silk were slightly lower than that in conventional stem silk， while the neutral aroma components such as pyrazine and 6-methyl-5-hepten-2-one were slightly higher than those in conventional stem silk. Fine stemmed tobacco had the characteristics of significantly reducing tar， carbon monoxide in smoke， low ash cracking rate， and slow combustion rate. The weight stability and sensory quality of a single cigarette mixed with the same proportion of fine stemmed tobacco were better than those of conventional tobacco samples.

Keywords fine stemmed stem silk; physical and chemical indicators; ash wrapping performance; sensory quality

细梗是指直径小于2.38 mm的烟梗，复烤烟梗经筛分后可分为长梗、短梗、细梗和碎梗[1-2]。目前，长梗和短梗常被卷烟工业企业回收利用，而细梗和碎梗常作为废弃物处理[3]。此外，在烟梗制梗丝预处理阶段也会将细梗进行筛除，主要原因是细梗与长梗存在物理性状上的差异，易造成烟梗预处理含水率和梗丝厚度不均匀，以及出梗丝率较低的情况。细梗直径小，切后的梗丝形状更接近于丝状梗丝，且在制梗丝加工过程中具有吸湿性快、与烟丝形态配伍性好及含氮物质低等优势，在降本增效、降焦减害和改善卷烟质量等方面发挥着重要作用[4-5]。在加强烟草废弃物利用背景下，合理利用细梗是当前亟待解决的问题之一[6]。目前，对于细梗的相关研究报道较少，近年来随着细支卷烟规模快速增长，对梗丝的需求量日益增加，而细支卷烟烟支直径小，可容纳的烟丝量少，对梗丝的形态等质量要求较高[7-9]，主要包括梗丝刺激性小、配伍性好及燃烧性能好等。本研究结合细支卷烟对梗丝的要求，对比分析细梗与常规烟梗制梗丝工艺参数及其在细支卷烟中的物理指标、烟气指标、燃烧质量和感官质量等，旨在为细梗制梗丝工艺参数设计及其在细支卷烟中的使用要求提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 烟梗原料" A类配方细梗1 000 kg、A类配方常规烟梗2 000 kg（蚌埠卷烟厂提供）；HS品牌某规格细支卷烟烟丝（芜湖卷烟厂提供）。

1.1.2 主要仪器设备及试剂" （1）仪器。填充仪、碎丝机、烟丝结构测定仪（郑州嘉德机电科技有限公司）；HP6890/5973气相色谱-质谱联用仪（美国Agilent公司）；AE200电子天平（感量0.000 1 g，瑞士Mettler公司）；AutoAnalyzer3连续流动分析仪（德国Bran+Luebbe公司）；卷烟落头倾向测定仪（中国科学院安徽光学精密机械研究所）；QTM综合测试台、SM400直线型吸烟机（英国Filtrona公司）。（2）试剂。HS品牌某规格细支卷烟香料（芜湖卷烟厂提供），氯化钠、无水硫酸钠、二氯甲烷（分析纯，国药集团化学试剂有限公司），50 mg硅胶固相萃取柱（瓦里安公司）。

1.2 试验方法

1.2.1 样品制备" （1）将A类配方细梗、A类配方常规烟梗分别进行制梗丝，工艺技术参数分别按照项目确定的技术要求执行，加料配方及比例相同，分别制成A类配方细梗梗丝、A类配方常规梗丝。（2）选取上述A类配方细梗梗丝、A类配方常规梗丝各5 kg分别进行人工加香，加香配方及比例同HS品牌某规格细支卷烟。（3）将HS品牌某规格细支卷烟烟丝中分别掺配上述已加香梗丝，比例分别为0（无梗丝）、4％（细梗梗丝）、4%（常规梗丝）、6％（细梗梗丝）、6%（常规梗丝），形成5种不同烟丝样品，然后采用HS品牌某规格细支卷烟辅材，在同一卷烟机台按照相同设备参数分别进行卷制、包装。

1.2.2 检测方法及感官评价" 对比分析纸梗烟梗与常规烟梗制梗丝工艺参数。梗丝化学成分、物理指标检验按照行业规定的方法及参照相关技术标准进行[10-11]；卷烟物理指标、烟气指标、感官质量检验按照行业规定的方法进行[12]；卷烟包灰性能检验按照公司规定方法进行。

2 结果与分析

2.1 制梗丝工艺参数对比

细梗烟梗与常规烟梗制梗丝工艺参数对比结果见表1。由表1可知，两种烟梗制梗丝工艺参数存在明显差异，主要表现在烟梗增温回潮工序细梗回潮出料含水率高于常规烟梗；高压润梗工序细梗未启用，压梗切梗丝工序细梗的压梗厚度略低于常规烟梗，切后梗丝含水率细梗略低于常规烟梗；梗丝膨胀干燥工序筒壁温度细梗略低于常规烟梗。以上工艺参数说明细梗在传质传热方面与常规烟梗存在明显差异，细烟梗具有吸湿速率及脱水速率快的特点。

2.2 梗丝理化指标对比

2.2.1 梗丝理化指标分析" 梗丝理化指标检测结果见表2—4。由表2可看出，细梗梗丝填充值、整丝率和抗造碎性指标均低于常规梗丝，碎丝率则相反。细梗梗丝常规化学指标总糖、还原糖、烟碱、总氮和氯含量略低于常规梗丝（表3）；细梗梗丝非常规化学指标木质素、纤维素、果胶和蛋白质含量略低于常规梗丝，淀粉含量两者无明显差异（表4）。

2.2.2 中性香味成分分析" 中性香味成分检测结果见表5。由表5可知，两种烟梗中5-羟甲基糠醛、糠醇、5-甲基糠醛和糠醛含量相对较高，其他物质含量相对较低；细梗梗丝中吡嗪类物质、6-甲基-5-庚烯-2-酮含量略高于常规梗丝。

2.3 梗丝应用于细支卷烟效果对比

2.3.1 卷烟物理指标分析" 由卷烟物理指标检测结果（表6）可知，HS品牌某规格细支卷烟掺配梗丝后单支卷烟的平均质量略有下降，掺配比例相同的条件下，细梗梗丝样品单支卷烟质量的标准差（SD）小于常规梗丝样品；掺配梗丝后，烟支平均吸阻略有增加，烟支通风率略有下降，烟支硬度均值和SD值、通风率SD值无明显差异。因此，掺配4%与6%梗丝的细支卷烟各项物理指标总体无明显变化。

2.3.2 卷烟主流烟气分析" 由卷烟主流烟气指标检测结果（表7）可知，HS品牌某规格细支卷烟掺配梗丝后，抽吸口数减少，烟支焦油量、烟气烟碱量、烟气一氧化碳量降低。梗丝掺配比例为4%时，单支烟焦油量降低0.2～0.3 mg；掺配比例为6%时，焦油量、烟气一氧化碳量下降幅度增加。细梗梗丝与常规梗丝掺配对卷烟烟气指标影响一致，均可起到降焦作用，相同比例细梗梗丝与常规梗丝掺配的烟支主流烟气无明显差异。

2.3.3 包灰性能分析" 细梗梗丝与常规梗丝包灰性能比较分析结果见表8。与常规梗丝包灰性能相比，细梗梗丝具有裂口率小、燃烧速率慢的特点，灰色、缩灰率、碳线宽度和碳线整齐度差异不大。

2.3.4 卷烟感官质量评价" 细梗梗丝与常规梗丝卷烟感官质量评价结果见表9。HS品牌某规格细支卷烟掺配4%细梗梗丝样品较正常样品感官质量略有提升，主要表现在香气透发，协调性较好，其余掺配梗丝样品感官质量总得分均有所下降。梗丝掺配比例提高至6%时，卷烟产品杂气、刺激性略有增强；梗丝掺配比例相同条件下，掺配细梗梗丝的卷烟产品感官质量优于常规梗丝样品，主要表现在香气质感好、刺激性小。

3 结论与讨论

细梗梗丝填充值、整丝率、抗造碎性低于常规梗丝，碎丝率则相反；细梗梗丝的总糖、还原糖、烟碱、总氮、氯、木质素、纤维素、果胶和蛋白质含量略低于常规梗丝，吡嗪类物质、6-甲基-5-庚烯-2-酮则相反。

HS品牌某规格细支卷烟掺配梗丝后，单支卷烟的平均重量略有下降，烟支平均吸阻略有增加，抽吸口数减少，烟支焦油量、烟气烟碱量和烟气一氧化碳量降低；随着梗丝比例的提高，焦油量、烟气一氧化碳量下降幅度越大。相同比例的细梗梗丝样品单支卷烟质量稳定性优于常规梗丝样品；细梗梗丝包灰具有裂口率小、燃烧速率慢的特点。说明细梗梗丝在降焦减害方面与常规梗丝基本一致，但具有与烟丝配伍性好的优势。

细梗在传质传热方面与常规烟梗存在明显差异，具有吸湿速率及脱水速率快的特点。掺配比例相同的细梗梗丝的卷烟产品感官质量优于常规梗丝样品，主要表现在香气质感好、刺激性小。HS品牌某规格细支卷烟掺配4%细梗梗丝样品较正常样品感官质量略有提升，主要表现在香气透发，协调性较好，这与细梗梗丝理化指标分析结果相吻合。

参考文献

[1] 李坚，吴敬华，张旭升，等. 碎烟梗筛分对卷烟梗丝加工质量的影响[J]. 广西轻工业，2009，25（2）：46-47.

[2] 中华人民共和国商务部. 烟叶 打叶复烤 工艺规范：YC/T 146—2010[S]. 北京：中国标准出版社，2011.

[3] 国家烟草专卖局. 打叶烟叶 质量要求：YC/T 147—2023[S]. 北京：中国标准出版社，2023.

[4] 李晓，周利军，纪晓楠，等. 不同尺寸规格的烟梗吸湿特性及梗丝质量的影响[J]. 西南农业学报，2017，30（3）：675-680.

[5] 孔祥，卢幼祥，邵名伟，等. 不同类别烟梗吸湿性能分析及应用研究[J]. 安徽农业科学，2017，45（18）：101-103，110.

[6] 姚浩东，冯书强，郭金梁，等. 烟梗废弃物的综合利用现状[J]. 食品工业，2023，44（10）：263-269.

[7] 廖晓祥，张建华，牟定荣，等. 梗丝形态对细支卷烟主流烟气及燃烧特性影响[J]. 化学研究与应用，2020，32（4）：537-550.

[8] 廖晓祥，邹泉，赵剑，等. 一种细支烟用梗丝的制备方法：CN106723297B[P]. 2018-03-09.

[9] 周利军，于存峰，王银龙，等. 辊切梗丝在细支卷烟中的应用[J]. 烟草科技，2023，56（10）：89-94.

[10] 烟草专卖局.烟草及烟草制品标准体系：YC/T 240—2008[S].北京：中国标准出版社，2008.

[11] 国家烟草专卖局. 烟草及烟草制品 氯的测定连续流动法：YC/T 162—2002[S]. 北京：中国标准出版社，2004.

[12] 国家标准化管理委员会. YC/T249—2008烟草及烟草制品 蛋白质的测定 连续流动法[S]. 北京：中国标准化出版社，2008.

[13] 国家烟草专卖局科技教育司，郑州烟草研究院. GB 5606—2005《卷烟》系列国家标准宣贯教材[M]. 北京：中国标准出版社，2005.

（责任编辑：何 艳）

基金项目 安徽中烟工业有限责任公司科技项目“烟梗复烤与制梗一体化加工技术研究”（2021145）。

作者简介 李纪阳（1987—），男，河南许昌人，助理工程师，从事卷烟工艺研究。

通信作者 卢幼祥（1979—），男，安徽怀宁人，高级工程师，从事打叶复烤工艺研究。

收稿日期 2024-01-31