“三丝”掺兑量对卷烟主流烟气有害成分释放量的影响

为考察膨胀梗丝、膨胀烟丝或再造烟叶(简称“三丝”)掺兑量对主流烟气有害成分释放量的影响规律,在控制烟支硬度一致的条件下,制备了15种不同“三丝”掺兑量的卷烟,对其烟丝重量、吸阻、抽吸口数及主流烟气中焦油、烟碱、CO、氢氰酸、NNK、氨、BaP、苯酚、巴豆醛的释放量进行了测定,并建立了“三丝”掺兑量与上述有害成分释放量的回归方程.结果表明:①膨胀梗丝、膨胀烟丝或再造烟叶掺兑量增加10％,烟丝重量分别减少约1.8％,31％和1.3％,卷烟抽吸口数均减少约0.4口;膨胀梗丝或膨胀烟丝掺兑量增加10％,卷烟吸阻均增加约3.0％;②随着膨胀梗丝掺兑量增加,CO和巴豆醛释放量增加,其它7项有害成分释放量降低;随着膨胀烟丝掺兑量增加,巴豆醛释放量增加,焦油、烟碱、CO、BaP、氨和苯酚释放量降低;随着再造烟叶掺兑量增加,巴豆醛释放量增加,焦油、烟碱、氢氰酸、BaP、氨和苯酚释放量降低;③通过增加膨胀梗丝、膨胀烟丝或再造烟叶掺兑量,可以选择性降低卷烟主流烟气中的BaP、氨和苯酚.     

再造烟叶丝、膨胀烟丝和膨胀梗丝的燃烧特性

为了解再造烟叶丝、膨胀烟丝和膨胀梗丝的燃烧特性,利用锥形量热仪研究了三者在燃烧过程中热释放、烟气释放、质量损失、CO和CO2释放等关键燃烧特征参数的变化。结果表明:①膨胀梗丝的易燃性差于再造烟叶丝和膨胀烟丝;②在有焰燃烧阶段,膨胀烟丝较再造烟叶丝和膨胀梗丝具有更快速的烟气释放速率,而在阴燃阶段,膨胀烟丝的烟气释放速率明显低于再造烟叶丝;③在整个燃烧过程中,膨胀梗丝的发烟量均小于膨胀烟丝和再造烟叶丝。在阴燃阶段,再造烟叶丝的发烟量高于膨胀烟丝;④在阴燃状态下再造烟叶丝、膨胀烟丝和膨胀梗丝的CO释放速率都明显高于有焰燃烧阶段,CO2释放速率则相反;在整个燃烧过程中,膨胀梗丝较膨胀烟丝和再造烟叶丝生成了更多的CO和更少的CO2。     

微波膨胀条状梗丝应用效果评价

对微波膨胀条状梗丝的物理质量、化学成分进行了检测分析,并将其应用到卷烟产品中进行评价试验。结果表明:1微波膨胀条状梗丝填充值与常规梗丝接近,整体尺寸较小,结构更均匀。2微波膨胀条状梗丝的总糖和还原糖高于对照样。3随着微波膨胀条状梗丝掺配比例的增大,卷烟的单支质量降低,烟支吸阻、端部落丝量和含末率增大;抽吸口数、焦油量、烟碱量和CO量降低;烟支自由燃烧速率增大,热塌陷值减小,包灰性能改善。4掺配比例相同时,与对照样(掺配传统梗丝)相比,掺配微波膨胀条状梗丝的烟支单支质量、吸阻、硬度、端部落丝量和含末率较大,单支质量标准偏差较小,吸阻标准偏差较大;烟支抽吸口数较少,焦油量、烟碱量和CO量均较低;烟支自由燃烧速率较快,热塌陷值较小,包灰性能较好;显著改善卷烟口感特性。     

微波膨胀烟梗制备颗粒应用于卷烟的效果评价

为评价颗粒在卷烟中的应用效果,采用微波膨胀烟梗,将其制备成颗粒,并对颗粒进行应用评价试验.结果表明:颗粒可顺利通过卷烟生产线;随颗粒的外掺比例增加,混合样品单位质量所占容积增加,百支卷烟的质量呈下降趋势;糖碱比和氮碱比逐渐升高;总粒相物、水分、烟气烟碱量、焦油量、抽吸口数和CO逐渐减小,减小程度为:总粒相物>焦油量>CO量>抽吸口数>烟气烟碱量>水分;当颗粒外掺比例为6%～15%时,不会引起感官质量、吸食风格的明显变化;当颗粒的外掺比例达20%时,感官质量有所下降,吸食风格也发生一定程度改变.     

卷烟吸燃耗氧量影响因素

为研究卷烟设计参数、抽吸参数和燃烧速率对卷烟燃吸耗氧量的影响,采用吸烟机和顺磁氧气分析联用系统建立了卷烟吸燃耗氧量的测试方法,考察了不同抽吸条件下和不同设计参数的卷烟吸燃耗氧量变化,并研究了吸燃耗氧量与燃烧速率和烟气常规成分之间的相互关系。结果表明：(1)卷烟吸燃耗氧量随抽吸容量、抽吸持续时间、膨胀烟丝含量、再造烟叶丝含量、卷烟纸定量、卷烟纸钾钠比、卷烟纸填料含量和烟支圆周的增加而升高,随烟支单支质量、膨胀梗丝含量和卷烟纸透气度的增加而降低,随烟丝宽度和卷烟纸助燃剂含量的增加呈先升后降变化趋势。(2)卷烟吸燃耗氧量与卷烟吸燃速率、烟丝静燃速率和卷烟静燃速率显著正相关,与烟碱、TPM、焦油及抽吸口数显著负相关,与水分和CO无显著相关性。     

不同工艺电加热卷烟再造烟叶主要成分的释放性能

为研究电加热卷烟专用再造烟叶主要成分的释放性能,对干法、造纸法、稠浆法和辊压法再造烟叶进行了微观形貌分析,并利用管式炉加热装置对气溶胶捕集物（ACM）、烟碱、甘油和水分等主要组分进行分析,考察再造烟叶含水率、甘油质量分数和加热温度对释放量、释放率、捕集率和逐口释放稳定性等释放性能指标的影响。结果表明：(1)不同再造烟叶的微观结构和释放率差异较大。相比于其他再造烟叶,辊压法再造烟叶结构更为均匀、致密,主要组分的逐口释放稳定性更好。(2)再造烟叶含水率增大使烟碱和甘油最大释放量对应的抽吸口数序号后移,但对释放量的影响因原料类型不同而有所差异。(3)再造烟叶甘油质量分数升高能不同程度地促进气溶胶捕集物、甘油和水分的释放,对烟碱的影响因原料类型不同而有所差异。(4)在160～250℃范围内,加热温度越高,主要组分的释放率越高,但逐口稳定性越差。存在兼顾主要组分释放量、释放率和逐口释放稳定性的加热卷烟再造烟叶最佳加热温度范围。     

不同加热非燃烧再造烟叶特性研究

为更好地了解加热非燃烧烟草材料特性,收集了造纸法、辊压法、稠浆法3种工艺制造的加热非燃烧再造烟叶烟草材料,从微观结构、纤维形态、抗张性能、再造烟叶化学成分、烟气化学成分、感官质量等方面进行了系统研究。结果表明,造纸法加热非燃烧再造烟叶的微观结构及纤维形态与其他2种截然不同,主要是纤维交织形成的网状结构,辊压法与稠浆法加热非燃烧再造烟叶的微观结构主要是烟草颗粒结聚形成的不平整平面,三者的抗张强度与断裂拉伸伸长率呈反比;3种加热非燃烧再造烟叶的水分及甘油含量均较高,其对应烟气中的水分及甘油含量亦然,且3种再造烟叶和其对应烟气中水分及甘油含量呈正比关系,3种再造烟叶烟气中除甘油焦油释放量均明显低于传统烤烟型卷烟;辊压法和稠浆法加热非燃烧再造烟叶的综合感官质量接近,均优于造纸法的。     

烤烟烟叶理化特性和抽吸条件对镉向主流烟气迁移影响的研究

选择不同产地、不同部位的烤烟原烟卷烟,不同焦油量的商品卷烟为样品,应用吸烟机模拟吸烟,研究了烟叶主要理化指标和抽吸条件对主流烟气镉迁移的影响.结果表明:①产地间烟叶镉含量及单位质量烟丝镉的主流烟气迁移量差异较大,一般南方烟叶大于北方烟叶;部位间镉的烟气迁移率差异较大,上部叶＞中部叶＞下部叶;②随烟叶钾含量增高,静燃速率加快,镉迁移率降低,迁移量减少;烟叶镉含量与主流烟气迁移量呈正相关;烟碱等指标对镉迁移率、迁移量也有显著影响;③应用烟叶理化指标对镉主流烟气迁移率、迁移量可进行较准确的预测;④随抽吸容量的增加、抽吸时间间隔的减小,镉迁移量显著增加;相对标准抽吸条件,深度抽吸条件下镉迁移增加量随烟丝中镉含量的增加而增加.     

造纸法再造烟叶使用方式对其利用率和卷烟理化指标的影响

为提高造纸法再造烟叶的有效利用率,在气流和薄板两种干燥条件下,对造纸法再造烟叶采用片掺配和丝掺配两种使用方式时的有效利用率、所卷制卷烟的感官质量、常规化学成分和批内焦油、烟碱的波动情况进行了试验分析。结果表明:①在气流干燥条件下,采用丝掺配使用方式时,造纸法再造烟叶的有效利用率由片掺配时的80.8%提高到93.1%;在薄板干燥条件下,采用丝掺配使用方式时,造纸法再造烟叶的有效利用率由片掺配时的89.8%提高到93.3%;②造纸法再造烟叶使用方式由片掺配变为丝掺配后,烟丝中的水溶性糖、还原糖明显降低,卷烟烟气焦油量明显降低,但批内焦油波动明显增大;两种使用方式时卷烟的感官质量存在明显差异。     

卷烟“三纸一棒“对烟气特征及感官质量的影响(一)

收集具有不同参数的10种卷烟纸、10种成形纸、7种接装纸以及5种丝束,分别搭配组合并选用同一批次的混合型卷烟烟丝卷制成89种试验卷烟.然后对全部试验卷烟进行烟气分析测试及感官质量评吸,最终建立卷烟辅助材料参数与焦油量、烟气烟碱量、烟气CO量、抽吸口数、过滤效率、总稀释率等烟气分析指标的数学回归方程,在试验范围内利用这些方程可直接计算出辅助材料参数的改变对烟气分析指标的影响.具体的方程包括卷烟纸自然透气度、总稀释率、滤嘴长度以及滤棒吸阻(对通风卷烟及不通风卷烟)等分别与焦油量、烟气烟碱量、烟气CO量、抽吸口数的关系;滤棒吸阻及滤嘴长度与过滤效率的关系;卷烟纸自然透气度与自由燃烧速度的关系等.本文还建立了成形纸透气度、接装纸透气度与总稀释率的回归方程,在试验范围内利用此方程可直接计算出总稀释率的大小;并对丝束规格对烟气分析指标的影响进行了研究.本文还定性描述了卷烟辅助材料参数的改变对感官质量的影响趋势.     

新型膨胀烟丝改性添加剂的研究

采用先进的固定化酶技术自行研制开发生物改性添加剂,并将该添加剂应用于膨胀烟丝,改变了传统的烟草添加剂的设计思路。针对烟气的物理特性结合生物改性添加剂的特殊优势对膨胀烟丝的内在品质进行应用研究,结果表明,新型烟草添加剂可明显改善膨胀烟草的品质,有效提高了其工业可用性,具有较广阔的应用前景。     

工艺参数对膨胀叶丝结块的影响

为解决SP31膨胀设备膨胀后叶丝结块问题,分析膨胀后叶丝结块原因,从切丝宽度、烘丝水分、介质浸渍叶丝时间等因素着手试验进行工艺参数优化。结果表明,烘丝水分对膨胀叶丝成型有显著影响,合理的工艺参数选配,得到最佳的工艺参数为切丝宽度1.1mm、烘丝水分(11.0±0.5)%、介质浸渍时间25min,在此条件下,可以解决膨胀叶丝结块问题,且膨胀叶丝各项指标均达标。      

烘焙与否对白肋烟膨胀烟丝质量的影响

  背景和目的  研究烘焙与否对白肋烟膨胀烟丝质量的影响。  方法  分别采用烤烟烟片处理线（不加料）、白肋烟烟片烘焙处理线（不加料）对单品种白肋烟进行烟片处理,切丝后分别进入二氧化碳烟丝膨胀线,经290℃热风温度膨胀处理制成膨胀后烟丝,再经回潮加料,制成成品白肋烟膨胀烟丝,对上述两种不同工艺路径处理的试验样品进行各项指标检测并对比分析。  结果  （1）未经烘焙处理的成品膨胀白肋烟丝的整丝率、填充值显著高于经烘焙处理的成品膨胀白肋烟丝。（2）未经烘焙处理的膨胀后白肋烟丝的总糖含量显著高于经烘焙处理的成品膨胀白肋烟丝。（3）未经烘焙处理的膨胀后白肋烟丝的NNN、NAT、NNK含量显著低于经烘焙处理的膨胀后白肋烟丝。（4）未经烘焙处理的成品膨胀白肋烟丝的烟气特种成分CO、NNK、NH3、苯酚、巴豆醛释放量均低于经烘焙处理的成品膨胀白肋烟丝;且卷烟危害性评价指数低于经烘焙处理的成品膨胀白肋烟丝达10.07%。（5）未经烘焙处理的成品膨胀白肋烟丝感官质量得分高于经烘焙处理的成品膨胀白肋烟丝。  结论  对于白肋烟膨胀烟丝而言,不进行烘焙处理不仅可以简化工艺流程,更有利于卷烟减害。      

不添加料液的混合型膨胀烟丝生产工艺及质量分析

  目的  研究白肋烟不添加料液、不进行烘焙处理的生产模式对混合型膨胀烟丝综合质量的影响。  方法  设计了不加料、不烘焙白肋烟烟片处理线的混合型膨胀烟丝生产工艺流程,同时,研究了切片、松散回潮工序白肋烟和烤烟烟片分组加工技术,并对膨胀工序热风温度进行了优化设置。  结果  经对比,白肋烟不添加料液、不烘焙处理的混合型膨胀烟丝较传统工艺路径处理的混合型膨胀烟丝的质量指标有以下变化:（1）膨胀烟丝的结构变化不显著、填充值显著升高。（2）总糖含量显著降低,总烟碱、总氮、总挥发碱、总氯含量显著升高,总钾含量变化不显著。（3）烟气烟碱、焦油、一氧化碳量显著降低;HCN、NNK、B[a]P、苯酚、巴豆醛等释放量以及卷烟危害评价指数均不同程度降低。  结论  与传统工艺路径处理的混合型膨胀烟丝相比,白肋烟不添加料液、不进行烘焙处理的混合型膨胀烟丝不会对卷烟感官品质造成不利影响,降焦减害效果则更加明显,且能大大简化工艺流程、提高生产效率、降低生产成本。      

复合型保润剂对膨胀烟丝感官品质和保润性能的影响

为了研究复合型保润剂对膨胀烟丝的影响,采用膨胀前加料方式,按0．1％的施加比例加料制备膨胀烟丝,并进行物理指标、感官品质和保润性能对比．结果表明,添加复合型保润剂的膨胀烟丝与空白样品相比,物理指标得到明显提高,长丝率由43．4％提高到50．8％,整丝率由69．7％提高到74．1％,填充值由2．163 mm／g提高到2．463 mm／g,而碎丝率则由2．8％降低到2．1％;膨胀烟丝感官品质由65．0分提高到68．8分;保润性能得到明显改善,平衡含水率提高,失水速率降低．     

提高CO2膨胀烟丝内在质量的技术研究

为了提高CO2膨胀烟丝的内在质量,采用正交试验设计法分析膨胀热端工艺(气体温度、气体风速、蒸汽流量)对膨胀烟丝内在质量的影响;根据热端优化结果,分析来料烟丝水分、浸渍时间对膨胀烟丝内在质量影响。结果表明:在试验范围内,来料烟丝水分22.0%、浸渍时间80s、工艺气体温度240℃时,膨胀烟丝内在质量最佳,应用到配方中,感官质量明显提高。因此,较低的工艺气体温度,较低的来料烟丝水分、较短的浸渍时间对膨胀烟丝的内在质量是有利的。     

叶丝回潮过程加水比例对膨胀丝整丝率的影响

以膨胀丝整丝率指标为参考,通过DOE试验设计,运用混料设计分析法,在加水总量不变的前提下,研究一、二、三区不同加水比例参数设置在膨胀线叶丝回潮工序对膨胀丝整丝率的影响。结果表明,一、二、三区不同加水比例参数设置对膨胀丝整丝率影响显著,回归方程模型显著且有效;在加水总量不变的前提下,叶丝回潮一、二、三区最佳加水比例3∶4∶3。该条件下,叶丝回潮出口膨胀丝整丝率最高。     

工艺环境介质氛围对微波膨胀烟梗及制品品质的影响研究

为提高烟梗的利用率,并使其制品达到较好的理化指标和感官质量,采用气体预热-微波膨胀烟梗的复合新工艺方式,分别对在氮气和空气两种不同氛围条件下膨胀烟梗及经后续工序所得颗粒制品的质量进行了对比分析.结果表明:两种不同处理方式对膨胀烟梗制品物理性状和常规化学成分的影响不大,但对其挥发性致香成分的影响较大.氮气氛围条件下所得样品的绝大部分挥发性致香成分含量高于空气氛围的;氮气氛围条件下所得膨胀烟梗制品的感官质量均好于空气氛围的.     

KC-2A膨胀介质对烟丝化学成分和感官品质的影响

研究了新型膨胀介质(KC -2A)在使用不同膨胀方法(微波、蒸汽)时,对烟草化学成分、感官品质的影响,并对膨胀前后烟丝化学成分、烟气化学成分的变化进行了测定,对膨胀前后的感官品质进行了评价.结果表明:新型环保介质烟丝膨胀工艺的膨胀烟丝各项理化指标与目前国内膨胀烟丝指标相当,其中微波膨胀的烟丝香气略好.     

基于层次分析和响应面设计的烟丝膨胀工艺优化

选用干冰法膨胀烟丝,采用层次分析法确定膨胀烟丝各项质量指标权重,对数据规范化处理后进行综合评价得到综合质量得分。选取浸渍时间、工艺气温度、热风风速、蒸汽施加量为主要考察因素,研究其对综合质量得分的影响,并使用响应面法优化膨胀烟丝加工工艺条件。结果表明,优化后的烟丝膨胀工艺条件为浸渍时间42s、工艺气温度291℃、热风风速38 m/s、蒸汽施加量500kg/h,该条件下膨胀烟丝的综合质量得分为1.052。