基于烟叶化学成分的卷烟叶组感官质量和风格研究

为探索不同配方组成烟叶化学成分差异及其组合比例对配方叶组感官质量及风格的影响,以9个牌号卷烟的烟叶和配方叶组的氮碱比值、糖氮比值、糖碱比值为研究对象,分析了构成卷烟配方叶组的各单等级烟叶以及配方叶组的感官质量和风格,并提出了基于氮碱比、糖氮比值的烟叶分型方法。结果表明:(1)配方叶组氮碱比、糖氮比、糖碱比值对配方总体的感官质量和风格影响显著;(2)配方叶组感官风格变化与氮碱比值关系密切;(3)配方叶组感官质量由糖氮比值决定,当配方氮碱比值即风格一定时,糖氮比值升高则配方感官质量相应提升。(4)使用该分型方法可评价不同卷烟配方化学成分差异及感官质量风格,能够进行日常卷烟配方替代和指导配方设计。     

基于热重的卷烟纸质量稳定性研究

为研究卷烟纸的质量稳定性,跟踪某牌号卷烟35个月份的卷烟纸和烟丝的热重DTG曲线,引入标准均方根误差NRMSE(Normalized root mean squared error)计算不同样品DTG曲线中热解峰(400～625K)和氧化峰(625～800 K)的差异度,并将NRMSE结合焦油和CO的释放量波动来评价卷烟纸的质量稳定性。结果表明:(1)此牌号卷烟焦油和CO的波动主要来自于卷烟纸的质量波动;(2)卷烟纸DTG曲线上热解峰NRMSE10%以及氧化峰NRMSE20%所对应卷烟的焦油和CO释放量接近,差值≤0.5 mg;(3)热解峰NRMSE10%以及氧化峰NRMSE20%时,氧化峰NRMSE对焦油和CO释放量呈显著性影响;(4)卷烟纸常规指标(定量,透气度,助剂含量,Na、K和Ca的含量)接近的卷烟纸样品,其热重DTG曲线依然存在较大的差异,并对焦油和CO的释放量造成明显的影响;(5)将某个月份卷烟纸的DTG曲线与标准卷烟纸的DTG曲线进行配对来预测焦油和CO的释放量,预测相对偏差均小于5%。     

基于非负矩阵分解的卷烟配方维护方法

为了解决卷烟配方维护过程中效率低、成本高的问题,提出了一种基于非负矩阵分解(Nonnegative Matrix Factorization,NMF)的卷烟配方维护方法。分析了某烟草企业3年的卷烟配方数据,通过NMF策略将卷烟配方矩阵分解成基矩阵与单等级片烟矩阵的乘积,从而挖掘卷烟配方数据中单等级片烟之间隐含的配伍规则,进而推荐出一系列单等级片烟替换方案,并采用基于相似度的启发式规则进行单等级片烟替换选择,得到最优的单等级片烟替换方案。结果表明:①NMF卷烟配方维护模型能够检索配方中被消除的单等级片烟,可以较好维护配方的完整性。②NMF模型可以推荐与单等级片烟组形成良好组合的单等级片烟,使新卷烟配方中的单等级片烟具有良好的配伍性。③一对一(OVO)替换和基于平均相似度方法的多对多(MVM_AS)替换都能有效维持原品牌卷烟的感官质量和烟气指标的稳定。     

基于模糊综合评判烟叶原料使用类群的初步划分

为了更合理的划分烟叶原料使用类群,采用模糊综合评判方法对长白山卷烟品牌某一牌号成品卷烟中的19种烟叶原料进行了3个类型模块(导向型烟叶模块:与成品卷烟化学成分相似度在0.80以上的烟叶原料;主体型烟叶模块:相似度在0.60~0.79的烟叶原料;填充型烟叶模块:相似度在0.60以下的烟叶原料)归属的划分和单料烟的感官评吸。结果表明,利用化学成分进行模糊综合评判划分烟叶原料的结果与感官评吸的结果基本一致,吻合率达78.95%,模糊评判方法在该牌号烟叶原料模块的划分中具有一定的实用价值。     

综合替代技术在替代津巴布韦烟叶上的应用

采用跨产区、多等级、大配方融合的设计思路, 应用感官质量评吸和化学成分含量的系统聚类分析方法, 构建评价了配方模块与津巴布韦烟叶质量的差异, 并尝试在卷烟产品中高比例替代津巴布韦烟叶。结果表明, 化学成分含量分析和感官评吸质量评价可作为判定替代模块与津巴布韦烟叶质量差异的依据;筛选出替代模块1#、2#, 经过单独加料处理、特色工艺处理, 能够明显增加模块香气量, 提升香气质感, 其质量已经达到或超越津巴布韦烟叶。应用大配方融合、功能性香料添加及分组加工工艺处理为核心的综合替代技术, 3#中试产品在国内一类卷烟品牌某产品中能够实现20%的替代津巴布韦烟叶。     

基于近红外光谱-感官评价的巴西烟叶风格模拟及替代

为缓解国内卷烟工业企业巴西烟叶库存短缺压力,开展了利用国产烟叶进行替代的研究。整体替代研究分为风格模拟和品质优化两部分,采用近红外光谱投影和风格标定,构建由典型片烟样本组成的风格分布图,遴选主体风格与巴西相似的国内烟叶模块;结合化学与感官评价,利用模块化配方技术对模块品质进行优化调整,并在卷烟产品中进行替代应用。结果表明:近红外光谱显示湖北烟叶与巴西烟叶整体风格较为接近;通过配方优化调整,可以实现用湖北中部、湖北上部和湖南上部烟叶形成的配方模块(ZH-3)替代巴西烟叶;ZH-3模块在国内一二类卷烟品牌某产品中能够实现5%的巴西烟叶替代。     

不同部位烤烟化学成分及热解产物与加热卷烟感官质量的关系

为探究不同部位烤烟原料制成的加热卷烟感官质量差异及其产生原因，以湖南郴州不同部位烤烟国标仿制样品为材料，对其热解产物和化学成分与感官质量的关系进行了分析。结果表明，中部烟叶作为加热卷烟原料感官质量评价得分最高，但质量档次得分与下部烟叶差异不显著。不同部位烤烟原料热裂解气溶胶中生物碱类物质含量以上部烟叶最高；呋喃类、醛酮类和有机酸类成分总量以中部叶最高；酚类致香成分总量以下部烟叶最高，但与中部烟叶无明显差异。化学成分中总植物碱、总氮含量与劲头显著相关且相关系数分别达到0.892和0.837；除劲头外各感官指标随总糖、还原糖、钾含量的提高而提高。烤烟原料热解产物与加热卷烟刺激性的相关性最显著，与香气、质量档次和总分相关性相对较弱。除酯类、生物碱类、硬脂酸及2,3’-联吡啶外的热解产物与加热卷烟感官质量贡献基本一致，均与除劲头外的感官指标呈正相关。     

基于近红外光谱相似的烟叶替代与卷烟配方维护

为辅助卷烟配方设计与维护,改善传统配方维护模式完全依赖人的问题,以近红外光谱信息为基础,通过一种局部校正的光谱预处理方法及集成的光谱相似度算法,排除了光谱中的基线、散射等干扰因素,形成基于光谱相似表征烟叶相似的技术,实现辅助卷烟配方的维护。结果表明:通过光谱相似筛选出的相似片烟与目标片烟在产地、部位的符合度分别为82.0%、75.7%,总糖、烟碱等主要化学成分的平均差异小于5%。采用片烟相似+片烟组合相似的方式,模拟计算出的替代配方在化学成分、感官指标等方面与原配方无显著差异。     

国产优质烟叶替代津巴布韦烟叶的模块设计及应用

以国产优质烟叶为材料,采用循环递进式模块设计理念,设计评价了10个替代模块与津巴布韦烟叶的质量差异,并尝试在卷烟产品中高比例替代津巴布韦烟叶.结果表明:单一等级配方的调整或加香加料,无法弥补组合模块、功能模块与津巴布韦烟叶的质量差距;通过叶组配方调整优化、功能性香料添加及分组加工工艺处理等综合技术,筛选出优等模块TD31,能够在国产一类卷烟产品中实现30%替代津巴布韦烟叶.     

基于热重的烟草热解差异度分析

为了研究不同年份、不同区域以及不同部位之间烟草热解差异度,应用热重分析技术绘制了20种具有代表性的烟草微分热重曲线图,采用标准均方根误差NRMSE评价烟草样品之间的热解差异度,并利用SPSS软件的多因素方差分析研究年份、区域和部位对烟草热解差异度的影响程度。结果表明:在所研究的20种代表性烟草样品范围内,部位和省级对烟草热解差异度存在极显著的影响,县级、年份和市级对烟草热解差异度的影响不显著。     

国内外烤烟烟气焦油、7种代表性有害成分及烟碱释放量对比分析研究

选取国内代表性烟叶产区的C3F等级烟叶样品,以及国内卷烟工业企业用量较多的、与C3F等级接近的巴西、美国、津巴布韦、赞比亚和马拉维等5个我国主要烤烟进口国烟叶样品,卷制成单料烟。考察选取的进口烟叶与国产烟叶样品烟气焦油、卷烟危害性评价指数、7种代表性有害成分和烟碱释放量差异,分析了5个进口国家烤烟烟叶有害成分释放量特点。结果表明:国产C3F等级烟叶烟气的单位燃烧烟丝重量NNK和苯酚释放量均值为最低,卷烟危害性评价指数最低。      

基于因子分析及曲线估计的卷烟叶组化学成分品质评价

为明确不同卷烟中烟叶化学成分差异,以因子分析、曲线估计拟合方法对贵州中烟2015年在产一、二、三、四类卷烟共9个牌号的叶组配方烟叶化学成分进行了分析。结果表明:(1)各牌号卷烟配方均有一条对应的化学成分因子综合得分曲线,可区别和表征不同卷烟化学成分品质总体情况。(2)曲线的上半部分主要与卷烟香气质、舒适性、档次有明显关系,曲线下半部分主要与香气量、劲头、满足感关系密切。(3)日常卷烟配方维护验证表明使用该方法评价卷烟配方化学成分及品质差异客观有效。     

加热非燃烧烟草薄片的热解特征研究

采用热重技术结合标准均方根误差,研究8种烟草薄片、3种非烟草纤维以及烟草自身纤维的热解特性及差异度。结果表明:传统卷烟用薄片的热重曲线与加热非燃烧烟草薄片的热重曲线存在很大的差异,热解差异度为37.97%。主要表现在加热非燃烧烟草薄片的热重曲线上增加了1个保润剂的峰,且水分、提取液和木质素的含量相对较高,而半纤维素、纤维素和残留物的质量明显较低。     

卷烟叶组配方分组研究

为探索合理、科学的中式卷烟叶组配方分组方法,通过对烟叶常规化学成分的检测及感官评吸,按照各指标在性质上的亲疏程度,利用系统多元聚类方法,从主要常规化学指标和感官评吸结果两方面进行聚类分析,对比分析了分组的合理性及其在卷烟加工过程中的可行性。结果表明,以烟叶的化学指标进行叶组配方分组,能避免按感官评吸、产地、等级及部位等进行分组所受的主观因素的影响;利用多元聚类分析方法能够科学地按烟叶理化指标在性质上的亲疏程度进行分类;分组结果的合理与否,既要考虑卷烟生产加工的可行性,还要比较各叶组模块的感官质量特征差异。     

“梦之花”牌低焦油混合型卷烟的研制开发

介绍了“梦之花”牌低焦油混合型卷烟的研制开发经验。在市场调查基础上确定产品设计目标 ,根据国内烟叶的不同特点合理进行配方组合 ,打破了传统的烟叶等级与卷烟档次相对应的配方结构模式 ,将烟叶化学指标分析与感官质量评吸相结合进行叶组配方设计 ;采用白肋烟二次加料、二次高温处理工艺 ,确保白肋烟处理质量 ;采用叶丝高温高湿在线膨胀工艺、提高膨胀梗丝掺配比例、增加滤棒吸阻、适当提高卷烟纸透气度 ,有效地降低了卷烟焦油量     

天然海泡石纤维在造纸法再造烟叶中的应用

为了深入分析天然海泡石纤维在部分替代再造烟叶烟梗纤维和外加本色剑麻纤维上的可行性,研究了本色剑麻纤维以及烟梗纤维的添加比例对再造烟叶感官特性的影响,并采用热重分析、纤维形态分析、纸张物理性能分析、感官评价等方法,研究了天然海泡石纤维的热解性质、纤维形态,以及替代烟梗纤维和本色剑麻纤维时的成纸物理性能及产品感官特性。结果表明:(1)天然海泡石纤维具备较好的化学惰性和纤维强度,其加权平均长度为593μm,长宽比为27.3,纤维长度分布与烟梗较为接近,具备一定的造纸价值,适于再造烟叶的生产;(2)本色剑麻纤维的添加对再造烟叶的杂气以及余味指标影响最为显著;烟梗纤维的添加则对灼烧感、刺激性、杂气有明显影响;(3)天然海泡石可部分替代本色剑麻纤维和烟梗纤维,替代比例分别达到30%和50%,所制备的再造烟叶与普通再造烟叶产品相比具有明显的感官质量优势。     

超临界萃取—分子蒸馏分离烟末香味成分提升再造烟叶可用性

  目的  提高再造烟叶的感官品质和工业可用性。  方法  采用超临界CO₂萃取废次烟末, 利用分子蒸馏技术对萃取物进行分离、蒸馏得到三个等级（80℃、120℃、160℃）馏分。组配不同馏分添加到再造烟叶中,通过感官评价、化学分析进行筛选。将再造烟叶添加到成品卷烟中,最终根据感官评价结果确定最优馏分组配方案。  结果  研究结果表明:在现有再造烟叶工艺基础上添加3‰ 80℃馏分和2‰ 120℃馏分后,新型再造烟叶香气丰满细腻,刺激小,余味干净,整体协调,较柔和,同等比例新型再造烟叶加入成品卷烟中,感官品质明显改善。  结论  烟末超临界萃取物的分级分子蒸馏技术及其组配技术的应用,可以有效改善再造烟叶产品的品质,从而提高卷烟品质。      

烟草热失重质量损失与苯酚释放量的关系

为预测各单等级烟草热解时苯酚的释放量变化,选用15 种代表性的烟草样品(13 种国内外不同产地的单等级烟丝、1 种再造烟叶丝和1 种梗丝),采用热失重与烟草热解实验相结合的方法,建立了烟草热失重质量损失与苯酚释放量的数学关系,并用5 种单料烟进行了验证。结果表明:烟草在200~400 ℃温度段热解时,半纤维素、纤维素和木质素是苯酚的主要来源,其中木质素的贡献最大;除再造烟叶丝外,其他烟草样品苯酚释放量随3 种物质质量损失的增大呈线性增加趋势。在标准抽吸模式下,5 种单料烟烟气中苯酚的释放量检测结果与通过数学关系预测的结果基本一致。该方法简单、快速、准确,适用于预测各单等级烟草苯酚的释放量。      

国产拟替代进口烤烟与津巴布韦烤烟烟叶感官质量耐加工性的比较

为研究津巴布韦烤烟与国产烤烟在感官耐加工性方面的差异,选取具有代表性的11个等级国产烤烟和2个等级的津巴布韦烤烟,针对松片回潮和滚筒干燥两个工序,每个工序选择低、中、高3个不同加工强度进行处理,对处理后样品进行了感官耐加工性的对比研究.结果表明,津巴布韦烤烟样品与国产拟替代烤烟样品相比,其感官耐加工性好于国产烤烟.在云南、湖南、贵州和四川4省的拟替代烤烟样品中,贵州烟叶的感官耐加工性与津巴布韦烟叶较为接近.     

部分替代卷烟配方中津巴布韦烟叶研究

为了改善津巴布韦进口烟叶原料紧缺及质量不稳定的状况,通过对津巴布韦烟叶和国产优质烟叶常规化学成分和部分香气成分的分析及单料烟的感官评吸,开展对津巴布韦爝叶和国产优质烟叶的评价与特征的研究、叶组配方技术研究、调香技术研究,研发改进替代技术.结果表明,通过对国产优质烟叶配方模块有针对性地加香加料,使用国产烟叶部分替代津巴布韦烟叶是可行的,替代后的叶组配方成本较替代前下降了8元/万支,每年可节约配方成本80多万元.