爆珠香味成分剖析及其在卷烟中转移率

为研究爆珠中香味成分及其在卷烟中的转移行为,以国内外4种具有代表性爆珠滤棒卷烟为研究对象,采用溶剂萃取前处理方法,建立GC-MS测定爆珠中香味成分分析方法,并测定香味成分向主流烟气总粒相物中转移率。结果表明,样品A中香味成分烟气转移率在0.22%~11.01%之间,其中主要成分为烯类化合物;样品B中香味成分烟气转移率在0.05%~13.32%之间,其中薄荷醇含量较高,为每支6.859 mg,转移率9.06%;样品C中香味成分烟气转移率在1.21%~15.25%之间,其中主要成分为酯类化合物;样品D中香味成分烟气转移率在0.21%~14.18%之间,其中以醇类和烯类化合物为主。乙酸薄荷酯、薄荷酮、薄荷醇为4种卷烟样品的共有成分,其在烟气中转移率均为薄荷醇>乙酸薄荷酯>薄荷酮。     

滤棒特性对18种爆珠香味成分转移行为的影响

为研究爆珠香味成分在不同滤棒特性卷烟中的转移行为,通过建立18种香味成分的GC-MS/MS分析方法,剖析了爆珠放置位点、爆珠大小、滤棒空腔大小和烟支圆周等滤棒特性对18种爆珠香味成分转移行为的影响。结果发现：(1)在通风率为0的常规卷烟中,爆珠添加位点离烟丝端越近,越利于沸点小于300℃的香味成分向主流烟气的转移;爆珠粒径最小,18种香味成分的转移率也最小;滤棒空腔越大,沸点小于300℃的香味成分的转移率也越大。(2)相同粒径爆珠放置于不同圆周卷烟中时,18种香味成分的转移率均随着卷烟烟支圆周的增大而增大。(3)相关性分析表明,除N-乙基-L-薄荷基甲酰胺（WS-3）外,添加位点（距唇端的距离）、滤棒空腔和烟支圆周与其他17种香味成分的转移率均高度正相关,爆珠粒径与大部分香味成分的转移率高度或中度正相关。(4)层次聚类分析表明,爆珠香味成分的转移行为与化学成分本身的沸点、分子量和挥发性等物化性质也密切相关。     

爆珠对细支卷烟物理指标及烟气舒适性的影响

为明确爆珠对细支卷烟物理指标和卷烟抽吸舒适性的影响,将香精滴制成细支卷烟用爆珠,并加入到滤棒中,进一步卷制成细支卷烟。分析爆珠对滤棒和细支卷烟物理指标的影响,进一步分析爆珠对细支卷烟的主流烟气成分和感官舒适性影响。结果表明,爆珠明显增大滤棒和烟支的吸阻,爆珠捏破后吸阻下降;爆珠成分进入烟气后会导致烟气焦油量上升,其他成分不受影响;爆珠对细支卷烟的感官舒适性有很好的提升效果,特别是天然提取物类的香料成分提升效果更好。     

不同加香方式细支卷烟香味成分在烟气中的逐口释放

为了研究卷烟烟气中香味成分逐口释放规律,采用烟气香味成分GC-MS/MS测定方法,分析了烟气中醇类、醛类、酮类、酯类等不同种类香味成分在4种加香方式(烟丝加香、丝束加香、香线加香和爆珠加香)下主流烟气中的逐口释放规律。结果表明:①丝束加香和香线加香之间相似度最高,烟丝加香与其他3种加香方式相似度最低。②香味成分加香部位、结合方式和沸点是影响逐口释放的主要因素。③烟丝加香受蒸馏段高温影响,不同沸点香味成分逐口释放有较大差异,不同沸点的同类香味成分逐口释放占比也明显不同。④爆珠加香受爆珠香精溶剂和滤嘴温度影响,香味成分逐口释放最为稳定,沸点对同类香味成分的释放量无明显影响。⑤丝束加香和香线加香方式下香味成分逐口释放随口数增加而升高,沸点对同类香味成分的释放量无明显影响。      

国内爆珠专利技术分析

  目的  综述爆珠领域技术特点及发展脉络。  方法  采用对比分析法和文献计量学等情报分析研究手段,以定性与定量分析相结合的方式对爆珠领域国内专利申请态势、主要申请人、专利技术分布及研发热点等进行了系统的分析,并以此给出了我国爆珠技术领域的总体研究趋势和国内的专利布局情况。  结果  ① 1986—2018年中国知识产权局公开/公告国内爆珠领域共计544件专利,从2013年起整体专利申请量和申请人数量呈现爆发式增长。②国内主要申请人为卷烟制造企业和卷烟辅料企业,国外申请人主要是跨国烟草公司,其专利申请已初具规模。③各技术分支发展不均衡,爆珠应用是该领域专利申请的热点,爆珠制备工艺中成型工艺申请较为集中;爆珠滴制、干燥设备以及成型机中爆珠进料装置在设备分支申请较为集中。④技术需求点主要集中在提高耐加工性、耐候性、稳定性、防止香料损失、受控释放等方面。⑤主要需求方专利申请覆盖面相对较窄,产品应用申请占比较大,分析检测技术方面专利申请量较少。      

爆珠破碎对主流烟气有害成分释放量和滤嘴截留的影响

为了研究爆珠破碎对卷烟烟气有害成分释放量的影响,以国内典型爆珠卷烟为样品,分析了爆珠破碎对主流烟气7种有害成分释放量和滤嘴截留效率的影响。结果表明:(1)在ISO抽吸条件下,相对于常规卷烟,爆珠卷烟除了苯并芘高于常规卷烟外,其他有害成分单支释放量与常规卷烟没有差异;(2)对于爆珠破碎后的单支卷烟有害成分释放量,巴豆醛单支释放量降低,差异显著;其他成分释放量没有明显差异;(3)对于主流烟气有害成分单位毫克烟碱释放量来说,爆珠是否破碎对氨、NNK和巴豆醛有显著影响,爆珠破碎后氨和NNK单位毫克烟碱释放量升高,巴豆醛单位毫克烟碱释放量降低;(4)爆珠是否破碎对滤嘴中NNK和苯酚有显著影响,爆珠破碎后滤嘴对苯酚的截留增加,对NNK的截留能力减弱。     

基于机器视觉的卷烟爆珠在线检测系统设计

目的：针对卷烟爆珠的质量检测,设计和构建融上料传送、机器视觉图像处理及不合格品剔除功能为一体的卷烟爆珠质量检测系统。方法：通过改进类间方差法对爆珠单颗粒图像进行提取,通过灰度分析、非线性度变换及改进最小外接圆等算法,实现爆珠质量自动化检测,在完成图像自动化检测之后,通过设计的不合格品剔除机构进行剔除,并开展爆珠质量检测的重复试验和应用分析。结果：该系统对不合格爆珠的异色、异行、破损总误检率低于3%,能精确剔除不合格爆珠且系统稳定可靠。结论：基于机器视觉的卷烟爆珠在线检测系统设计,能完成对爆珠质量的自动化在线检测,提高了检测速度与准确度。     

爆珠滤棒设计参数对卷烟通风率及主流烟气成分的影响

为进一步拓宽爆珠滤棒设计思路,制备了不同爆珠直径和位置的爆珠滤棒和卷烟样品,分析了爆珠滤棒设计参数对常规卷烟主要物理指标、主流烟气常规指标及烟碱过滤效率的影响。结果表明:①随爆珠直径的增加,烟支滤嘴通风率和吸阻的升高幅度分别可达28.4%和28.1%;卷烟焦油和烟碱释放量分别降低6.8%和3.3%,烟碱过滤效率升高幅度达15.8%。②随爆珠距唇端距离的增加,滤嘴通风率和过滤效率在爆珠位置与打孔位置较近时达到最小。③爆珠破碎后,烟支吸阻显著降低,幅度可达210 Pa;焦油和烟碱释放量最大分别可升高1.9和0.08 mg/支,烟碱过滤效率降低16.3%。④随爆珠直径的增加,爆珠破碎后,烟支滤嘴通风率和总通风率整体降低,烟支吸阻呈增加趋势;烟碱和焦油释放量逐渐增加。⑤随爆珠距唇端距离的增加,爆珠破碎后,焦油和烟碱的释放量逐渐增加,过滤效率逐渐减小,并在爆珠距离打孔位置较近时出现极值。      

爆珠滤棒在线视觉检测系统的研究与开发

随着烟草行业的快速发展,各大烟草公司均推出了爆珠卷烟产品。在爆珠卷烟生产过程中,对爆珠滤棒的筛选和剔除是一个非常重要的环节。本文开发一种爆珠滤棒在线视觉检测系统,通过对系统的硬件优化和图像处理算法的开发,实现高速度、高精准对不合格爆珠滤棒的剔除,相较于传统的微波检测系统,本系统的探测准确率和剔除准确率分别高出了25%和20%,有效地提高了产品质量,并增加了生产效率。     

细支卷烟不同加香方式香味成分的转移行为

为研究烟丝、爆珠、丝束及香线加香方式下细支卷烟中香味成分的转移情况,建立了可对烟丝、主流烟气粒相物及滤嘴中醇类、醛类、酮类和酯类香味成分同时定量检测的GC-MS/MS分析方法。结果表明:①30 d密封保存后,4种加香方式烟丝与滤嘴中香味成分分布差异明显,烟丝加香样品香味成分迁移比例较大。②丝束和香线加香方式下香味成分主流烟气粒相转移率较为接近;烟丝加香方式下沸点较高成分主流烟气粒相转移率高于其他3种加香方式,爆珠加香最低。③对于醛类、酮类、酯类香味成分,烟丝、丝束和香线3种加香方式下同类物质主流烟气粒相转移率随沸点升高而逐步增大,爆珠加香方式下则随沸点升高先增大后减小;醇类香味成分主流烟气粒相转移率随沸点变化规律较其他香味成分稍有差异。④丝束加香方式下4类香味成分的滤嘴残留率略高于香线加香;爆珠加香方式下沸点较高成分的滤嘴残留率高于其他3种加香方式,烟丝加香方式下沸点较高成分的滤嘴截留率最低。     

香料烟烟籽的分析与应用研究

从1998年至今,云南省保山香料烟有限责任公司每年都会生产约150～300t香料烟烟籽,而这些烟籽一直都没有加以利用。为了寻找综合利用这些烟籽的方法,对香料烟烟籽中的油脂、脂肪酸、氨基酸和香味成分进行了分析,并用其萃取物及其深加工产品———梅拉德反应产物进行了卷烟加香试验。结果表明:①香料烟烟籽中含有约39 48%的油脂,可以作为一种很好的潜在油料资源;②香料烟烟籽中含有约13 6%的氨基酸,既可作为一种良好的食品或饲料资源,又可作为梅拉德反应的原料;③香料烟烟籽中含有一些香味物质,可以通过溶剂萃取,制成酊剂、浸膏或净油等,用于卷烟加香加料有增进烟香、醇和烟气的作用;④烟籽酊或浸膏可进一步加工成梅拉德反应产物。这些反应产物用于卷烟加香,可以丰满烟香,掩盖杂气,但也会带来些粗刺感。结论是香料烟籽无论是作为卷烟添加剂提取物的原料,还是作为油料、食品或饲料资源,都有较好的应用前景。     

川渝地区卷烟消费者吸食口味特征调查分析

应用XLSTAT 2009统计分析软件,分析了甲、乙、丙3个城市1500名消费者对零售价为10元/盒的A、B、C、D 4个卷烟产品的吸食口味测试的调查问卷,研究了消费者吸食口味的特征和对各产品的喜好程度以及不同消费者在口味上的要求与差异。结果表明:（1）消费者对4个卷烟产品的评价得分差别不大,A香气浓度略浓,B烟香协调性略高,D和C略有轻微苦涩感,且刺激度略大。总体认为4个卷烟产品均没有较大的香料味道、苦涩感和刺激度。（2）该价位卷烟的消费者可分为4类。第1、4类消费者的偏好较为一致,喜好产品B和A,甲、丙城市居多;第2类消费者更加偏好没有香料味道的卷烟,偏好B,丙城市居多;而第3类消费者则对于卷烟中的香料味道更加偏好,有别于其他三类,丙城市居多。（3）从口味测试结果来看,无论在规模、区域适应性、消费者喜好度等方面A和B均优于C和D。      

卷烟主流烟气酸香特征成分组群的分布特征及感官贡献

为阐明卷烟主流烟气中具有酸香特征且可用于卷烟调香的有机酸成分及其分布特征和感官贡献,以《The chemical components of tobacco and tobacco smoke》中所列出的烟草和烟气成分为数据来源,从烟气中是否存在、香气贡献可能性和烟草添加剂使用安全性等方面对其中的有机酸成分进行了系统筛查,对筛查出的有机酸进行香气特征评价,明确了21种卷烟主流烟气中具有酸香特征且可能作为烟用香料的有机酸成分;采用N,O-双(三甲基硅基)三氟乙酰胺衍生化法和GC-MS法测定了21种酸香成分在14个品牌卷烟主流烟气中的释放量及在烟气粒相物中的质量分数;利用三点选配法测定了21种酸香成分在乙醇中的嗅觉阈值,并结合其在卷烟烟气粒相物中的质量分数,计算了14个品牌卷烟烟气粒相物中各酸香成分的香气活性值,推测了21种酸香成分的贡献度。结果表明:①常规和低焦油烤烟型卷烟中释放量较大的酸香成分均为乙酸、丙酸和2-氧代丙酸,混合型卷烟释放量较大的酸香成分是乙酸、丙酸和3-甲基戊酸。②混合型卷烟主流烟气中21种酸香成分的释放总量及总质量分数明显高于烤烟型卷烟。③异戊酸和乙酸对烤烟型卷烟主流烟气酸香贡献最大,异戊酸、3-甲基戊酸和乙酸对混合型卷烟主流烟气酸香贡献最大。     

指纹图谱异常指数法在烟气色谱数据处理中的应用

研究表明卷烟产品特有的感观特征不是任意一种或少数几种成分所起的作用,而是烟气中各种成分的综合反映。差谱法、因子分析、主成分模式识别法和聚类分析等数据处理方法都曾应用于卷烟烟气复杂的数据处理,但指纹图谱异常指数法在烟气分析中的应用未见报道。本文结合毛细管色谱分析方法,将指纹图谱间共有峰、缺失峰和额外峰的差异情况之和作为总异常指数表达两种卷烟烟气指纹图谱间的差异。该方法成功应用于烟气色谱数据分析:收集12个品牌的卷烟,包括烤烟型、英式烤烟型和混合型卷烟,将其中一个烤烟型卷烟作为标准,计算每个品牌指纹图谱异常指数值。结果表明指纹图谱异常指数法比主成分模式识别法和差谱法能从色谱数据中挖掘更多的质量信息。      

混合型卷烟加料加香技术研究

为满足目前我国混合型卷烟的发展需要 ,分别对糖类、有机酸和天然香料提取物等 98种香料单体及添加剂和酯类、挥发性有机酸类、吡嗪类、吡啶类和酮类等 88种香料单体及添加剂在混合型卷烟表料和表香中的作用进行了研究。根据实验结果从风格特征、丰满程度、谐调性、细腻程度、凝聚性、杂气、刺激、余味等方面分别筛选出了若干种香料单体及添加剂 ,并在此基础上提出了混合型卷烟表料和表香的调配模式 ,同时对部分加表料的卷烟样品进行了香味成分分析。     

圆周及滤嘴通风对卷烟主流烟气碱性香味成分释放量的影响

为研究圆周及滤嘴通风率对卷烟主流烟气中碱性香味成分释放量的影响,采用CH2Cl2浸提、GC/MS分析的方法测定了不同圆周和滤嘴通风相互搭配的卷烟样品主流烟气中21种碱性香味成分的释放量。结果表明:(1)每克烟丝释放的各类碱性香味成分以及碱性香味成分总量,随卷烟圆周的增大均呈增加的趋势,随卷烟滤嘴通风的增大均呈降低趋势;(2)方差分析结果显示,吡啶类、吡嗪类和喹啉类香味成分释放量以及碱性香味成分释放总量在不同滤嘴通风率间的差异均达极显著水平,吡嗪类、喹啉类香味成分释放量在不同圆周间的差异均达极显著水平;(3)增加相同的滤嘴通风,吡嗪类香味成分释放量降低幅度最大,其次为吡啶类和喹啉类香味成分。     

滤嘴参数对细支烟主流烟气中代表性香味成分释放量的影响

  目的  研究滤嘴参数（滤棒压降、滤嘴通风率）对细支烟香味成分释放的影响。  方法  按单因素设计制备60个卷烟样品,采用CH2Cl2浸提、GC/MS分析测定滤片捕集的代表性香味成分。在此基础上,建立并筛选了滤嘴参数对香味成分释放量的预测模型。  结果  ① 细支烟主流烟气中代表性碱性、中性、酸性和香味成分总释放量与滤棒压降和滤嘴通风率均呈显著负相关;②滤棒压降对细支烟主流烟气香味成分释放量的影响高于常规烟,而滤嘴通风则相反。③外部验证结果显示,4个预测模型的平均预测偏差在4.23%~5.95%之间,所建立的模型预测精度良好。      

烟碱转化率与卷烟感官评吸品质和烟气TSNA含量的关系

用具有不同烟碱向降烟碱转化能力的白肋烟鄂烟一号上部叶(2003年)和中部叶(2004年)分别卷制试验卷烟,研究了烟碱转化率与卷烟感官评吸品质和烟丝及烟气中TSNA含量的关系。同一年份的卷烟样品间总生物碱含量无显著差异,烟碱含量和降烟碱含量呈相反趋势变化,从而形成样品间烟碱转化率的梯度差异。感官评吸由5-6名评吸专家组成的评吸小组进行。结果表明,随着烟碱转化率的增高,白肋烟风格程度直线下降,香气质逐渐下降,香气量减少,烟气浓度变淡,生理强度下降,杂气有增加的趋势,余味变劣,口腔残余加重,但刺激性有减小的趋势。两年卷烟样品基本表现相同的趋势,但2003年样品,由于生物碱水平高,不同样品间烟碱转化率的幅度较大,所以各项评吸指标的变化更为明显。随着烟碱转化水平的增高,烟丝和烟气亚硝基降烟碱(NNN)含量和总的烟草特有亚硝胺(TSNA)含量大幅增加,而其它3种烟草特有亚硝胺含量无较大变化。      

加热不燃烧卷烟烟气降温技术研究进展

加热不燃烧卷烟（加热烟草制品）以其抽吸质量与抽吸习惯与传统卷烟类似、释放有害成分少、无阴燃等特点而受到市场青睐。针对其入口烟气温度过高这一技术难题,本文汇总与分析了近年来的加热不燃烧卷烟烟气降温技术相关专利,总结了降温材料和降温结构的应用问题,展望了加热不燃烧卷烟降温技术的发展方向。