卷煙質(zhì)量論文：梗絲對(duì)卷煙質(zhì)量的作用探析
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本文作者：金哲、樸永革、黃樹(shù)永、付祺、李玉娥、袁新凱 單位：吉林煙草工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心、吉林省延吉市長(zhǎng)白山東路
利用均勻設(shè)計(jì)方法對(duì)3種摻配物的摻配比例進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)，試驗(yàn)方案見(jiàn)表1。取180kgA牌號(hào)卷煙葉絲，均勻分成6等份，每份30kg，按表1中的摻配比例將摻配物與試驗(yàn)葉絲摻配均勻，混合煙絲置貯絲房中平衡4h以上。對(duì)以上6種混合煙絲各取6kg，測(cè)定混合煙絲的煙絲結(jié)構(gòu)和填充值；將6種混合煙絲卷制成煙支，測(cè)定其物理指標(biāo)及主流煙氣成分，并進(jìn)行感官質(zhì)量評(píng)價(jià)。試驗(yàn)均重復(fù)3次，試驗(yàn)結(jié)果取平均值。最后對(duì)各組檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行回歸分析，并建立回歸方程，以考察3種摻配物不同摻配比例對(duì)混合煙絲物理指標(biāo)、煙支卷制質(zhì)量、感官評(píng)吸質(zhì)量和卷煙主流煙氣的影響。同時(shí)以正常生產(chǎn)A牌號(hào)卷煙各指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果與回歸方程預(yù)測(cè)值進(jìn)行比較，以驗(yàn)證回歸方程的準(zhǔn)確性。表13種摻配物比例的均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案（%）
采用文獻(xiàn)［11-12］規(guī)定的方法測(cè)定各樣品的煙絲填充值和煙絲結(jié)構(gòu)；采用文獻(xiàn)［13-21］規(guī)定的方法測(cè)定煙支物理指標(biāo)；采用文獻(xiàn)［22-25］規(guī)定的方法測(cè)定各卷煙主流煙氣指標(biāo)。由吉林煙草工業(yè)有限責(zé)任公司評(píng)吸委員組成評(píng)吸小組，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)［26］規(guī)定的方法對(duì)各樣品進(jìn)行感官質(zhì)量評(píng)價(jià)。
對(duì)6組混合試驗(yàn)煙絲物理指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表2。根據(jù)表2的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行回歸分析，結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知，在置信限小于0.05條件下，3個(gè)回歸方程復(fù)相關(guān)系數(shù)均大于0.98，說(shuō)明變量間有較強(qiáng)的線性相關(guān)性，各回歸方程擬合效果良好。由摻配物與填充值的回歸方程可以看出，在一定范圍內(nèi)，增加任何一種梗絲的摻配量，均可提升混合煙絲填充值，其中絲狀梗絲對(duì)混合煙絲填充值影響最小。由摻配物與整絲率的回歸方程可以看出，絲狀梗絲對(duì)煙絲整絲率的影響可以忽略，片狀梗絲與顆粒狀梗絲存在交互作用，當(dāng)顆粒狀梗絲取固定值時(shí)，隨著片狀梗絲的比例增加，整絲率呈先升高后下降的趨勢(shì)，當(dāng)片狀梗絲取固定值時(shí)，增加顆粒狀梗絲會(huì)導(dǎo)致整絲率下降。由摻配物與碎絲率的回歸方程可以看出，當(dāng)其他兩個(gè)變量取固定值時(shí)，隨著片狀梗絲比例增加，碎絲率逐漸增加，這是由于膨化塔式梗絲膨脹技術(shù)制備的梗絲較薄，在摻配過(guò)程中易導(dǎo)致二次造碎；隨著顆粒狀梗絲比例增加，碎絲率呈下降趨勢(shì)，可能是由于采用煙梗微波處理技術(shù)制備的顆粒梗絲長(zhǎng)度為3~6mm，且耐加工性較強(qiáng)，不易產(chǎn)生二次造碎；隨著絲狀梗絲比例的增加，碎絲率呈先降低后升高趨勢(shì)，可能是由于滾筒干燥處理的梗絲膨化效果較弱，梗絲呈現(xiàn)煙絲的物理性狀，絲長(zhǎng)且有一定韌性，在后續(xù)加工過(guò)程中不易產(chǎn)生造碎，但絲狀梗絲達(dá)到一定比例后會(huì)使碎絲率增加。
對(duì)6組試驗(yàn)煙支物理指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行回歸分析，結(jié)果見(jiàn)表4、表5。由表5可知，在置信限小于0.05條件下，卷煙單支質(zhì)量、吸阻和端部落絲量回歸方程復(fù)相關(guān)系數(shù)均大于0.98，說(shuō)明變量間有較強(qiáng)的線性相關(guān)性，回歸方程擬合精度較高，而硬度回歸方程擬合度相對(duì)較低，故暫不討論。由表4和表5可知，試驗(yàn)范圍內(nèi)提高任一梗絲的摻配比例可適當(dāng)降低卷煙單支質(zhì)量，但影響都較小。由卷煙吸阻回歸方程可知，當(dāng)其他兩變量取固定值時(shí)，增加片狀梗絲或顆粒狀梗絲的摻配比例，卷煙吸阻均隨之增加；提高絲狀梗絲摻配比例一定程度上可降低卷煙吸阻，其中片狀梗絲對(duì)卷煙吸阻的影響最大，顆粒狀梗絲和絲狀梗絲對(duì)卷煙吸阻的影響相對(duì)較小。由端部落絲量檢測(cè)結(jié)果及回歸方程可以看出，隨片狀梗絲摻配比例的提高，端部落絲量呈下降趨勢(shì)，提高絲狀梗絲的摻配比例使端部落絲量增加，隨著顆粒狀梗絲的增加，端部落絲量先下降后上升。在一定范圍內(nèi)，提高片狀梗絲和顆粒狀梗絲的摻配比例有利于降低卷煙端部落絲量。
對(duì)6組試驗(yàn)卷煙主流煙氣成分進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果見(jiàn)表6。根據(jù)表6的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行回歸分析，結(jié)果見(jiàn)表7。由表7可知，在置信限小于0.06條件下，3個(gè)回歸方程復(fù)相關(guān)系數(shù)均大于0.98，說(shuō)明變量間有較強(qiáng)的線性相關(guān)性，方程擬合效果較好。由煙氣煙堿釋放量檢測(cè)結(jié)果及回歸方程可以看出，當(dāng)其他變量保持不變時(shí)，單獨(dú)增加顆粒狀梗絲或絲狀梗絲摻配比例，煙氣煙堿量均呈下降趨勢(shì)；單獨(dú)增加片狀梗絲煙氣煙堿量呈先下降后上升趨勢(shì)。由焦油釋放量檢測(cè)結(jié)果及回歸方程可以看出，當(dāng)其他變量保持不變時(shí)，單獨(dú)增加片狀梗絲添加比例焦油釋放量量呈先下降后上升的趨勢(shì)，而提高顆粒狀梗絲或絲狀梗絲添加比例可適當(dāng)降低卷煙焦油釋放量，但下降趨勢(shì)較緩。由CO釋放量檢測(cè)結(jié)果及回歸方程可以產(chǎn)出，當(dāng)其他變量保持不變時(shí)，單獨(dú)提高顆粒狀梗絲添加比例可適當(dāng)降低CO釋放量，而隨片狀梗絲和絲狀梗絲比例增加，CO釋放量隨之增加。由抽吸口數(shù)回歸方程可以看出，在試驗(yàn)考察范圍內(nèi)，隨各摻配物摻配比例的增加，抽吸口數(shù)均呈下降趨勢(shì)。由此可見(jiàn)，增加各摻配物的用量在一定程度上均可降低卷煙焦油釋放量，但增加片狀梗絲和絲狀梗絲會(huì)導(dǎo)致CO釋放量的升高。
以正常生產(chǎn)的A牌號(hào)卷煙混合煙絲檢測(cè)結(jié)果作為檢驗(yàn)項(xiàng)，比較方程預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值間的誤差，考察回歸方程預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性，結(jié)果見(jiàn)表8。由表8可知，除碎絲率方程預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值誤差較大外，其余各方程誤差均較小，說(shuō)明方程可信度較高，可作為摻配比例設(shè)計(jì)的預(yù)測(cè)模型。碎絲率方程預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值誤差較大，可能是由于為使煙絲與摻配物達(dá)到較好的混合效果，人工混配次數(shù)較多導(dǎo)致煙絲造碎增加，因此試驗(yàn)結(jié)果中碎絲率的檢測(cè)結(jié)果均偏高。而在線生產(chǎn)時(shí)，加香前振篩可篩除部分碎末，而煙絲碎絲率檢測(cè)取樣點(diǎn)在加香后，所以在線生產(chǎn)煙絲碎絲率檢測(cè)結(jié)果較預(yù)測(cè)值低。
從混合煙絲物理性能來(lái)看，添加3種梗絲均可提高煙絲填充值，其中絲狀梗絲對(duì)煙絲填充值影響相對(duì)較小，顆粒狀梗絲影響最大；片狀梗絲和顆粒狀梗絲添加比例提高會(huì)導(dǎo)致整絲率下降，絲狀梗絲對(duì)煙絲整絲率的影響可以忽略；在一定范圍內(nèi)，隨著顆粒狀梗絲和絲狀梗絲的增加，碎絲率有所降低。從煙支的物理指標(biāo)看，3種梗絲對(duì)煙支單支質(zhì)量和硬度的影響較小；增加片狀梗絲和顆粒狀梗絲會(huì)增加煙支吸阻，在一定范圍內(nèi)增加絲狀梗絲可降低煙支吸阻；適當(dāng)添加片狀梗絲和顆粒狀梗絲可降低煙支端部落絲量。從卷煙的煙氣指標(biāo)來(lái)看，隨絲狀梗絲和顆粒狀梗絲比例增加焦油釋放量均呈降低趨勢(shì)，隨片狀梗絲比例增加焦油釋放量呈先降低后上升趨勢(shì)；隨顆粒狀梗絲比例提高CO釋放量呈下降趨勢(shì)，片狀梗絲和絲狀梗絲比例增加都會(huì)導(dǎo)致CO釋放量增加。綜上所述，適當(dāng)增加顆粒狀梗絲和絲狀梗絲以替代傳統(tǒng)的片狀梗絲，可在一定程度上可提高卷煙綜合質(zhì)量。