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。     

梗丝形态对细支卷烟品质稳定性的影响

为研究不同形态梗丝对细支卷烟品质稳定性的影响,以混合均匀度、烟支吸阻及主流烟气常规化学指标的RSD值、烟支密度分布标准偏差值为评价指标,开展了微波膨胀梗丝、薄压气流梗丝、正常气流梗丝在细支卷烟中的应用效果对比评价。结果表明:(1)微波膨胀梗丝、薄压气流梗丝、正常气流梗丝掺配样品的混合均匀度均值分别为97.674%、97.005%、94.846%;(2)3种梗丝掺配卷制样品的吸阻稳定性排序为:微波膨胀梗丝掺配卷制样品薄压气流梗丝掺配卷制样品正常气流梗丝掺配卷制样品;(3)同掺配比例下,3种梗丝掺配样品的烟支密度分布标准偏差存在显著性差异;(4)微波膨胀梗丝掺配卷制样品的焦油、一氧化碳稳定性更好。     

辊切梗丝在细支卷烟中的应用

为提高梗丝在细支卷烟中的应用比例,采用新型复切设备对梗丝进行复切,将制得的辊切梗丝以不同比例掺配至细支卷烟中,以不掺配辊切梗丝卷烟为对照,对比分析辊切梗丝对卷烟综合质量的影响。结果表明：在试验范围内,(1)随着辊切梗丝掺配比例增加,烟支总通风率增加,吸阻标准偏差、硬度标准偏差和密度降低;与对照样相比,掺配辊切梗丝烟支物理质量稳定性提高,吸阻标准偏差降低8%以上。(2)烟支静态燃烧速率、动态燃烧速率、燃烧锥平均特征温度随辊切梗丝掺配比例增加而增加,中心温度范围逐渐扩大;掺配辊切梗丝烟支动态吸阻标准偏差、一致性、落头倾向以及燃烧锥体积低于对照样,燃烧锥体积降幅达到23.4%以上,且当掺配比例为5%时,烟支燃烧锥形态、温度场分布更加均匀,卷烟燃烧过程稳定性更好。(3)烟支主流烟气各项指标随辊切梗丝掺配比例增加而降低,且均低于对照样,其中TPM量降低0.77 mg/支以上。(4)刺激性、杂气和余味随掺配比例增加呈现先降低后上升的趋势,当辊切梗丝掺配比例为5%时,烟气协调、蓬松,感官质量较好。适当提高辊切梗丝掺配比例,可以提高细支卷烟物理质量稳定性、燃烧状态和感官质量。     

微波膨胀梗丝在卷烟中的掺配均匀性评价

为研究经过二次切丝工艺制备的近似烟丝形态的微波膨胀梗丝在烟丝中的掺配效果,掌握微波膨胀梗丝在产品中的应用特性,参照气流干燥梗丝工艺掺配流程,以微波膨胀梗丝的掺配样品为研究对象,采用3种均匀度测定方法(特征值与混合均匀度法、主流烟气移动极差法及烟支密度标准偏差法)对微波膨胀梗丝在烟支中的掺配均匀性进行了评价,并与气流干燥梗丝掺配样品进行了对比。结果表明:①通过滚筒掺配、往复式布料方式可有效保证微波膨胀梗丝在产品应用中掺配均匀性的要求,13%、23%、33%比例下实验样品的混合均匀度均高于96%;②同掺配比例下,两种梗丝掺配样品的烟支密度无显著差异,说明微波膨胀梗丝在烟丝中的掺配均匀性与气流干燥梗丝相当;③与气流干燥梗丝相比,微波膨胀梗丝掺配样品主流烟气中焦油、一氧化碳的波动均有降低趋势,烟碱波动与气流干燥梗丝相当,说明微波膨胀梗丝在烟丝中的混合均匀度比气流干燥梗丝更优。      

微波膨胀梗丝对卷烟7种烟气有害成分释放量及危害性指数的影响

为研究微波膨胀梗丝在卷烟应用中的减害效果,分析了梗丝掺配比例对卷烟7种烟气有害成分(CO、HCN、NNK、NH3、B[a]P、苯酚和巴豆醛)以及其危害性指数的影响,并与同比例传统梗丝掺配试验卷烟样品进行了对比。结果表明:在试验梗丝掺配比例范围(8%~33%)内,与传统梗丝(气流干燥梗丝)相比,微波膨胀梗丝降低烟气中CO、HCN、B[a]P和巴豆醛释放量的效果更佳,平均降低1.0 mg/支、9.43μg/支、0.19 ng/支和0.42μg/支。而传统梗丝对降低烟气中NNK、NH3和苯酚释放量的效果较好,平均降低0.12 ng/支、0.70μg/支和0.23μg/支。用卷烟危害性指数作总体评价,微波膨胀梗丝掺配样品的危害性指数均值较传统梗丝样品降低了0.1,表明其减害作用略优于传统梗丝。      

烟丝组分与卷烟物理指标的关系分析

通过试验分析不同烟丝组分与卷烟物理指标之间的关系,得到以下结论:当卷烟单支重量一定的条件下,梗丝掺配比例与卷烟吸阻呈正比关系,卷烟吸阻随着梗丝掺配比例提高而增加;梗丝掺配比例与卷烟硬度呈正比关系,卷烟硬度会随着梗丝掺配比例提高而增加。研究结论对制订工艺参数及工艺流程优化具有指导作用,对消费者客户体验提升奠定基础。     

复切式制梗丝工艺研究

为提高卷烟生产中梗丝与叶丝的掺配均匀度 ,提出了复切式制梗丝新工艺。其特点是将贮后烟梗不经过压梗机 ,先在切梗丝机上将烟梗切至一定的厚度 ,加料后再用切叶丝机将其切至一定的宽度 ,然后进行干燥膨胀。试验结果表明 ,与直接切梗丝法和压梗切梗丝法工艺相比 ,复切式制梗丝工艺能有效提高梗丝掺配后在各烟支段及卷烟烟丝柱中的分布均匀性 ,卷烟产品内在质量稳定 ,烟支吸阻和烟气焦油量降低。     

3种梗丝不同掺配比例对卷烟质量的影响

为研究微波处理的"颗粒状梗丝"、滚筒干燥处理的"丝状梗丝"和膨化塔处理的"片状梗丝"不同掺配比例对卷烟质量的影响,采用均匀设计方法对掺配比例进行设计,考察了掺配后混合烟丝的物理指标、烟支物理指标及卷烟主流烟气指标。结果表明,在一定范围内,丝状梗丝对混合烟丝物理指标和烟支卷制质量的影响最小,随其添加比例增加焦油释放量呈降低趋势;颗粒状梗丝对混合烟丝填充值和碎丝率影响最大,随其添加比例提高焦油和CO释放量均呈下降趋势;随片状梗丝比例增加整丝率先升后降,焦油释放量先降后升,同时碎丝率和CO释放量增加。因此适当增加颗粒状梗丝和丝状梗丝以替代片状梗丝,可在一定程度上提高卷烟综合质量。     

微波膨胀梗丝理化特性及烟气质量分析

为验证微波膨胀梗丝在卷烟中的应用特性,以梗丝填充性能、保湿性能、结构分布、常规化学成分、致香成分、感官质量、主流烟气等特性为衡量指标,将微波膨胀梗丝与传统梗丝进行了比较分析。结果表明微波膨胀梗丝具有以下特性：(1)填充性能、保湿性能提高,填充值较传统梗丝提高19.3%,解湿状态下质量变化较传统梗丝低,有利于控制掺配质量和节约能源。(2)结构均匀性好,抗造碎能力强,有利于提高梗丝掺配均匀性和减少损耗。(3)致香成分总量高于传统梗丝,香气特征与口感特征等感官质量优于传统梗丝。(4)较传统梗丝,每支焦油量降低0.90 mg、烟碱量降低0.016mg、一氧化碳量降低2.36 mg,具有较好的降焦减害作用。     

梗丝形态对细支卷烟加工及综合质量的影响

为研究不同形态梗丝与叶丝的混合均匀程度,掌握不同形态梗丝对细支卷烟综合质量的影响,对比研究了丝状梗丝和片状梗丝与叶丝在加工过程中的混合均匀性,以及2种梗丝对细支卷烟物理、烟气、有害成分释放、感官、燃烧等方面及质量稳定性的影响。结果表明:与片状梗丝相比,丝状梗丝在混丝、卷制工序与叶丝的混合均匀度高,稳定性好。与掺配片状梗丝的细支卷烟相比,掺配丝状梗丝的细支卷烟物理质量稳定性好,但单支重量、吸阻稍大,可能与丝状梗丝结构偏小,长丝率低有关;掺配丝状梗丝的细支卷烟烟气指标更稳定,卷烟危害指数较低,感官质量稍好,抽吸口数和烟气烟碱较高;掺配丝状梗丝的细支卷烟具有更好的燃烧稳定性,且卷烟抽吸过程中的燃烧温度低于掺配片状梗丝细支卷烟18℃左右。     

梗丝结构对卷烟质量稳定性的影响

为了解梗丝结构对卷烟主要工艺质量指标、感官质量和主流烟气成分稳定性的影响,进行了不同长度梗丝对卷烟单支重量、吸阻、圆周、硬度和主流烟气及感官质量的影响试验。结果表明,在相同梗丝掺兑比例下,随梗丝长度缩短,卷烟单支重量、吸阻的标准偏差总体呈下降趋势;圆周、硬度及卷烟主流烟气总粒相物、焦油和CO量的标准偏差呈先下降后上升趋势;配方中掺兑的梗丝长度控制在3·17~6·35mm范围内,卷烟的总体感官质量最好。     

梗丝分布形态对其掺配均匀度的影响

为解决成品烟支中梗丝掺配不均匀且与梗丝掺配设定比相差较大的问题,试验采用3种不同的梗丝处理工艺制成3种不同分布形态的梗丝,并对切梗丝后、梗丝膨胀后和梗丝卷制后的梗丝分布形态与梗丝掺配均匀度的关系进行了研究。结果表明,梗丝规格为3～7mm时其形态最稳定,而且该规格梗丝约占全部梗丝的80%以上时,成品烟支中的梗丝掺配均匀度最好。不同分布形态的梗丝对烟支吸阻无明显影响,但对烟支吸阻的波动程度影响较大。     

切梗丝厚度对梗丝填充值与烟支吸阻及硬度的影响

为分析制丝切梗丝厚度与梗丝填充值及成品烟支吸阻、硬度的相关性,采用单因素试验法,运用线性回归分析研究切梗丝厚度对梗丝填充值、烟支吸阻及硬度的影响。SPSS分析结果表明:在一定范围内,切梗丝厚度与梗丝填充值无相关性,且对纤维结构较好的烟梗与纤维结构不好的烟梗影响差异性显著;切梗丝厚度与烟支吸阻呈显著的负相关性,且切梗丝厚度对烟梗纤维结构较好的卷烟吸阻有较大的影响;切梗丝厚度对烟梗纤维结构较好的烟支硬度有显著影响,与纤维结构较差的烟梗烟支硬度无相关性。     

“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.     

微波膨胀烟梗质量研究

为比较采用微波膨胀烟梗方法制成的梗丝与常规方法制成的梗丝差异,利用自制微波预处理装置,进行了微波膨胀烟梗的试验研究。仪器分析与内在质量感官评吸对比结果表明,采用微波膨胀烟梗方法制成的梗丝对改善其吸味品质、增加烟香、提高填充能力和成丝率以及协调叶组配方等有明显效果。     

"三丝"对卷烟烟气特性及感官质量的影响

为在卷烟配方中更加合理有效地使用膨胀烟丝、膨胀梗丝、辊压法和造纸法再造烟叶,测试分析了不同的"三丝"掺配量对卷烟烟气特性的影响,并对其感官质量进行了对比评吸.结果表明,膨胀梗丝和造纸法再造烟叶对卷烟烟气特性的影响显著;膨胀烟丝对烟气焦油量、烟碱量和抽吸口数均有影响,但影响程度的大小不同;辊压法再造烟叶对烟气烟碱量有较明显的影响,而对烟气焦油量和抽吸口数无明显影响;膨胀梗丝和辊压法再造烟叶对卷烟感官质量有显著影响.     

片烟成丝模式对烟丝结构与卷制质量的影响

为优化片烟成丝工艺,提升卷烟产品物理质量稳定性,对比了传统切丝与定长切丝不同片烟成丝模式对烟丝结构、产品卷制质量及原料消耗的影响。结果表明:①与传统切丝方式相比,采用40 mm定长切丝方式,烟丝结构中>3.35 mm长丝比例降低,3.35 mm以下各区间烟丝比例增加,长丝与中短丝比例均匀性得到改善;②定长切丝方式显著提升了卷烟物理质量稳定性,单支质量超标缺陷率由5.2%降低至2.2%,单支质量标准偏差降低12%以上,烟支吸阻、硬度标准偏差也有所降低;③与传统切丝方式相比,定长切丝方式下单箱耗丝量较低,而单箱耗叶量有所增加。     

国内细支卷烟加工工艺现状

为了解国内细支卷烟加工工艺现状,对烟草行业主要细支卷烟生产企业的工艺流程、制丝过程参数及过程质量、产品物理及烟气质量、消耗状况等方面进行测试分析。结果表明:(1)与常规卷烟相比,细支卷烟配方中梗丝、再造烟叶丝、膨胀叶丝应用较少,切丝宽度小,制丝过程烟丝筛分和卷接过程梗签剔除强度较大。(2)细支卷烟吸阻普遍较大,烟支质量、吸阻、硬度稳定性较差;烟气质量指标稳定性较好,优于常规卷烟控制水平。(3)细支卷烟卷接设备有效作业率低,故障率高,加工过程原料损耗较大,烟叶有效利用率低。     

烟支重量的重要性及其相关性

系统地分析了烟支重量与烟丝质量、烟支密度、消耗及卷烟感官质量之间的关系.烟丝质量对烟支重量有直接影响;烟支重量的控制主要取决于烟支密度的控制;烟支重量设定与烟支硬度及吸阻成正相关关系;烟支重量对原辅材料消耗起主导作用;在卷烟产品配方确定、烟支规格确定及烟支含水率一定的情况下,卷烟感官质量与烟支重量有关,适当降低烟支重量可以改善卷烟的感官质量且可以降低焦油生成量.     

微波膨胀烟梗二次切丝工艺参数研究

为研究微波膨胀烟梗二次切丝工艺参数对微波膨胀梗丝品质的影响,采用均匀实验设计法分析了不同切片厚度、切丝宽度组合对微波膨胀梗丝填充值、梗丝耐加工性、感官质量的影响,在此基础上建立了切丝参数组合对梗丝品质影响的回归方程,并进行了外部验证。结果表明:1整丝率、填充值与切片厚度、切丝宽度极显著正相关;碎丝率与切片厚度、切丝宽度极显著负相关;2切片厚度相同时,感官质量随切丝宽度的增加而降低;切丝宽度相同时,随切片厚度的增加,感官质量得分先增加后降低;3切片厚度范围0.75~0.85 mm、切丝宽度范围0.30~0.35 mm时,微波膨胀梗丝的综合品质最优。