烟梗回潮工艺对梗丝物理及烟气指标影响的研究

杨东亚， 叶宏音， 瞿先中， 韩文武

(1.安徽中烟工业公司阜阳卷烟厂，安徽阜阳 236020；2.安徽中烟工业有限责任公司技术中心，安徽合肥 230088)



烟梗回潮工艺对梗丝物理及烟气指标影响的研究

杨东亚1， 叶宏音1， 瞿先中2， 韩文武1

(1.安徽中烟工业公司阜阳卷烟厂，安徽阜阳 236020；2.安徽中烟工业有限责任公司技术中心，安徽合肥 230088)

[目的] 系统评价不同烟梗回潮工艺对梗丝物理和烟气指标的影响情况。[方法]通过对比检测分析常压烟梗回潮工艺与高压蒸梗工艺不同压力条件下处理的梗丝的物理指标和烟气指标。[结果] 试验得出，高压蒸梗处理梗丝的整丝率低于常压处理梗丝，随着高压处理压力的增加、蒸汽温度的增加，梗丝整丝率呈现下降趋势；高压蒸梗低压润梗梗丝填充值与常压处理下差异较小，随着高压处理压力的增加、蒸汽温度的增加，梗丝填充值呈现下降趋势；高压蒸梗工艺储梗后梗丝填充值略有降低，整丝率略有提升；高压蒸梗工艺梗丝的焦油释放量、CO释放量高于常压处理梗丝，随着高压处理压力的增加、蒸汽温度的增加，焦油及CO释放量呈现上升趋势。[结论] 研究可为合理选择烟梗回潮工艺提供理论依据。

烟梗回潮；梗丝物理指标；梗丝烟气指标；高压蒸梗；常压烟梗回潮

烟梗回潮预处理的目的是使烟梗的纤维组织和细胞充分均匀地吸收水分，产生湿胀作用，在一定程度上扩大细胞的体积。由于预处理过程中烟梗的含水率和温度增加，烟梗的柔软性、可塑性和耐加工性得到提高，减少了烟梗在压切过程中的破碎和灰损。目前烟梗回潮预处理方式很多，主要有洗梗、蒸梗、浸梗、TBK润梗等，还有安徽中烟自主开发的高压蒸梗工艺，各种工艺各有优缺点，为了系统评价目前使用的二次蒸梗贮梗工艺与高压蒸梗工艺对梗丝物理和烟气指标的影响情况，笔者开展了一系列的试验研究和分析，为合理选择烟梗回潮工艺提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料 供试样品为某配方烟梗。主要设备与仪器：YQ-Ⅱ型烟丝振动分选筛，GDS410型梗丝填充值测定仪，RM20/CSR旋转型吸烟机，AE200型电子天平，HP6890型气相色谱仪。

1.2 方法

1.2.1 试验工艺流程。分别采用2种不同回潮预处理的工艺流程：常压处理工艺流程为备料→洗梗→一次蒸梗→一次贮梗→二次蒸梗→二次贮梗；高压蒸梗处理的工艺流程为备料→洗梗→高压蒸梗→贮梗。

1.2.2 试验参数设计。烟梗回潮预处理的参数设计见表1，其他参数同现行的生产参数。

1.2.3 检测样品的制备

1.2.3.1 梗丝物理指标检测样品。每种试验处理正常生产过程中，待梗丝含水率稳定时从梗丝风选后每隔5 min取样，共取5个样品，每个样品填充值和梗丝结构分开取样，取样重量分别约为100 g(填充值样品)和1 000 g(梗丝结构样品)，密封待检。

表1 工艺参数试验设计

1.2.3.2 梗丝烟气指标样品。检测烟支样品制备：每种试验处理正常生产过程中，待梗丝含水率稳定时，从梗丝风选后取20 kg梗丝，选取某一台卷接机组，按照760 mg的重量24.40 mm的圆周进行卷制，在设备运行稳定后取样4 000支。

检测样品的筛选：按照GB/T16447-2004《烟草及烟草制品 调节和测试的大气环境》的方法调节卷烟样品后，从中挑选单支重量为(设定值±10)mg，圆周为(设定值±0.1)mm的样品，每个试验序号取5组样品，待检。

1.2.4 样品的检测方法。

1.2.4.1 梗丝物理指标的检测。根据YC/T 163-2003《卷烟 膨胀梗丝填充值测定》[1]、YC/T 289-2009《卷烟 配方烟丝结构的测定》[2]分别测定梗丝样品的填充值和整丝率，5组样品检测分别计算平均值。

1.2.4.2 主流烟气检测。根据GB/T19609-2004《卷烟 用常规分析用吸烟机测定总粒相物和焦油》[3]、GB/T 23203.1-2008《卷烟总粒相物中水分的测定 气相色谱法》[4]、GB/T 23355-2009《卷烟 烟气气相中烟碱的测定 气相色谱法》[5]、GB/T 23356-2009《卷烟 烟气气相中一氧化碳的测定 非散射红外法》[6]测定卷烟样品的烟气成分，5组样品检测分别计算平均值。

2 结果与分析

2.1 烟梗回潮工艺对梗丝物理指标的影响 供试梗丝物理指标检测结果见表2。通过对检测的原始数据进行单因子方差分析可知，随着加工强度的变化，梗丝的整丝率和填充值都有极显著的差异，加工强度与整丝率的F值为185.38(P=0.000),S=0.825 0,R-Sq=96.86%,R-Sq(调整)=96.34%;加工强度与填充值的F值为145.48(P=0.000),S=0.041 03,R-Sq=96.04%,R-Sq(调整)=95.38%。在相同处理强度的条件下，贮存与不贮存的烟梗加工的梗丝的整丝率和碎丝率也存在极显著差异，高压蒸梗处理的梗丝整丝率与常压处理的梗丝整丝率存在显著差异，高压蒸梗低强度处理的梗丝填充值与常压处理的梗丝填充值无显著差异。

从表2可以看出，高压蒸梗回潮处理的梗丝整丝率均低于常压处理梗丝，随着高压处理压力和蒸汽温度的增加，梗丝的整丝率呈现下降趋势。在该试验条件下，高、中、低强度处理的梗丝填充值分别较低压处理的梗丝整丝率低15.4、8.1、5.8个百分点，说明随着高压蒸梗的处理强度增加，梗丝整丝率下降的幅度越来越大。

高压蒸梗回潮处理的梗丝填充值均低于常压处理梗丝，随着高压处理压力和蒸汽温度的增加，梗丝的填充值也呈现下降趋势，在该试验条件下，高、中、低强度处理的梗丝填充值分别较常压处理的梗丝填充值低0.38、0.06、-0.04 cm3/g。低压润梗梗丝填充值与常压状态下基本无差异。

在同样强度的高压蒸梗处理条件下，贮梗对梗丝的整丝率指标有利，但对梗丝的填充值有相反的效果，在同样强度的高压蒸梗处理条件下，贮梗后梗丝填充值较不贮梗低0.14 cm3/g，整丝率提升2.2个百分点。

表2 梗丝物理指标检测结果

2.2 烟梗回潮工艺对烟气指标的影响 通过对检测的原始数据进行单因子方差分析，随着加工强度的变化，梗丝的烟气烟碱有显著的差异。梗丝的烟气焦油量和CO量低强度和中强度处理无显著差异，与高强度处理有极显著差异。在相同处理强度的条件下，贮存与不贮存的烟梗加工的梗丝烟气指标无差异，高压蒸梗处理的梗丝整丝率与常压处理的梗丝烟气指标存在显著差异。

从表3可以看出,高压蒸梗回潮处理的梗丝焦油释放量、CO释放量和烟气烟碱量均高于常压处理梗丝，随着高压处理压力和蒸汽温度的增加，梗丝的焦油释放量、CO释放量和烟气烟碱量呈现上升趋势。在该试验条件下，高、中、低强度处理的梗丝烟气烟碱量分别较常压处理的梗丝高0.3、0.2、0.1 mg/支，焦油及CO释放量低强度和中强度处理较常压处理高0.5 mg/支左右，但高强度处理的较常压处理分别高1.5和2.1 mg/支。烟支燃烧速度烟梗高压蒸梗处理的较常压处理下的差异较小。

表3 烟气指标检测结果

3 结论

高压蒸梗处理梗丝的整丝率低于常压处理梗丝，随着高压处理压力的增加、蒸汽温度的增加，梗丝整丝率呈现下降趋势。

高压蒸梗低压润梗梗丝填充值与常压处理下差异较小，随着高压处理压力的增加、蒸汽温度的增加，梗丝填充值呈现下降趋势。

高压蒸梗处理储梗后梗丝填充值略有降低，整丝率略有提升。

高压蒸梗处理梗丝的焦油释放量、CO释放量高于常压处理梗丝，随着高压处理压力的增加、蒸汽温度的增加，焦油及CO释放量呈现上升趋势。

[1] 中国烟草总公司郑州烟草研究院.YC/T 163-2003 卷烟 膨胀梗丝填充值测定[S].北京:中国标准出版社,2004.

[2] 王兵,申玉军,张玉海,等.YC/T 289-2009 卷烟 配方烟丝结构的测定[S].北京:中国标准出版社,2009.

[3] 王芳,陈再根,张威,等.GB/T19609-2004 卷烟 用常规分析用吸烟机测定总粒相物和焦油[S].北京:中国标准出版社,2005.

[4] 唐纲岭,王芳,边照阳,等.GB/T 23203.1-2008 卷烟 总粒相物中水分的测定 气相色谱法[S].北京:中国标准出版社,2009.

[5] 唐纲岭,王芳,边照阳,等.GB/T 23355-2009 卷烟 烟气气相中烟碱的测定 气相色谱法[S].北京:中国标准出版社,2009.

[6] 陈再根,王芳,庞永强,等.GB/T 23356-2009 卷烟 烟气气相中一氧化碳的测定 非散射红外法[S].北京:中国标准出版社,2009.

Effects of Tobacco Stems Resurgence Technique on Physical and Smoke Index

YANG Dong-ya1, YE Hong-yin1, QU Xian-zhong2et al

(1. Fuyang Tobacco Factory of Anhui Tobacco Industry Company, Fuyang, Anhui 236020; 2. Technical Center of Anhui Tobacco Industry Company, Hefei, Anhui 230088)

[Objective] To study effects of different tobacco stems resurgence techniques on physical and smoke index. [Method] The physical index and smoke index of stems under difference pressure conditions were compared and analyzed. [Result] The results showed that with increase of pressure and steam temperature, the whole stems rate, filling value of stems indicate decreasing trend; with the increase of pressure and steam temperature, tar and CO release amount indicate increasing trend. [Conclusion] The study can provide theoretical basis for rational selecting resurgence technique of tobacco stem.

The resurgence of tobacco stem; Stems physical index; Stem smoke index; High pressure steam infarction; Resurgence of tobacco stems

杨东亚(1971- )，男，安徽阜阳人，工程师，从事卷烟工艺和质量管理工作。

2015-04-24

S 572

A

0517-6611(2015)17-317-02