不同加香比例对加香机出口烟丝含水率的影响

尚 跃，邓 葵，胡 硕，王 宇*，龚 霜，李阳阳，王维维，童福强

（1.贵州中烟工业有限责任公司铜仁卷烟厂，贵州 铜仁 554300；2.贵州中烟工业有限责任公司技术中心，贵州 贵阳 550009）

卷烟中烟丝的含水率对烟支的物理指标、化学指标以及感官质量有着重要的影响[1-3]。国内外关于烟丝含水率对卷烟吸味、卷烟燃烧性、烟气粒相物中化学成分、物理指标已有了较多研究[4-5]。张宏宇等采用同步热分析技术考察了不同湿度下平衡后的烟丝燃烧性，发现烟丝不同含水率对其燃烧和热解反应的各个阶段有一定影响。黎洪利等[6]认为烟支含水率对烟碱、甲醛、苯酚、挥发酸、丙二醇、丙三醇、柠檬烯、新植二烯有明显影响。云雪等人[7]发现不同烟丝含水率及烟丝结构对卷烟落锥量有明显影响。此外，适当的烟丝含水率不仅可以提高烟丝的耐加工性，而且可以改善卷烟的抽吸品质。但有关加香对烟丝含水率的影响鲜见报道，本文通过设置不同的加香比例，对加香机出口含水率的变化进行研究，为烟草企业生产消耗的计算提供依据，并为卷烟工艺标准中烟丝含水率的设定提供支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

SJ211型加香机、FED260精密烘箱、ML204/02电子天平、50 mL人工加香喷壶、恒温恒湿间、贵州中烟卷烟烟丝（文中简称牌号A）、烟用香精。

1.2 方法

1.2.1 取样

根据生产安排，选取A牌号卷烟在一天内，相同的生产线、相同的加香机生产的烟丝做为试验对象，共计3个批次。待生产运行稳定阶段，在加香机设备入口和出口30 cm范围内分别随机取样1 kg，置于密闭样品袋内，烟丝重量共计6 kg。

1.2.2 烟丝比例加香

按照四分法选取牌号A第1个批次加香前的烟丝100×5 g，使用人工加香喷壶对烟丝按照0.4%、0.6%、0.8%、1.0%、1.2%的加香比例进行人工加香，再用电子天平记录实际烟丝用量和实际香精添加量。混合均匀后，将加香后的烟丝密封保存，为下一步含水率的测定做准备。

1.2.3 含水率测定

使用烘箱按照行业标准YC/T 31-1996对烟丝进行含水率检测[8]，包括3个批次在线加香前后的烟丝水分以及不同加香比例的烟丝含水率。

2 结果与分析

2.1 在线加香前后烟丝含水率的变化

在卷烟在线生产过程中，品牌A的加香比例为0.6%。由表1可得：不同批次的烟丝样品，加香后的烟丝含水率较加香前均有增加。对加香前后的含水率数据进行配对样本T检验，含水率增加量均值为0.5%，约为加香比例的83.3%。其中P=0.00＜0.05，表明使用烘箱法对烟丝含水率进行检测，加香前后含水率存在显著差异。这是因为烟丝中的香精在烘箱中有不同程度的挥发，烘后烟丝重量减少，导致按照标准烘箱法检测得到的烟丝含水率偏高。

表1 品牌A在线加香前后含水率的变化

2.2 不同加香比例引起的烟丝含水率变化

对不同加香比例的烟丝进行含水率测量，由图1可得，随着加香比例的增加，加香后烟丝含水率也逐渐增大。以实际加香比例为纵坐标，含水率增加量为横坐标进行线性回归分析，取截距为0，得到方程y=0.93x（式中y：含水率增加量；x为实际加香比例）。结果表明：在人工加香过程中，实际加香比例与含水率增加量存在正相关关系，相关系数R=0.98，相关性较好。其中加入烟丝中的香料会有93%左右的物质在检测中挥发出去，导致烟丝加香出口检测所得含水率较实际含水率偏高。

图1 不同加香比例对含水率的影响

另取品牌A的香料30 g，将其等量分成3份，按烘箱法测烟丝含水率的时间和温度条件进行试验，得到香精残留量约93.2%。该试验结果和线性回归方程基本吻合，表明加香之后的烟丝存在水分偏高的情况。在线加香过程中，烟丝含水率增加量仅为83.3%，这可能是在线生产过程中，加香机排潮排出部分香料以及加香机筒壁粘附少量香料导致。

2.3 含水率变化对卷烟的影响

2.3.1 含水率变化对出叶丝率的影响

根据卷烟工艺规范（2016）在13.4.2.1中的要求，烟草物料标准重量需按含水率12.0%进行折算；在13.4.2.6中出叶丝率计算公式如下：

式中，F：出叶丝率；M：产出叶丝标准重量；M0：投入烟片标准重量。

在本文1.2中指出，烟丝加香出口检测含水率较实际含水率偏高，按照现有标准计算出叶丝率及制丝过程中的原料消耗，其比实际情况偏高，特别是加香比例较高的卷烟品牌，其理论计算结果与实际情况偏差更大。

2.3.2 含水率变化对卷烟设计的影响

烟丝的含水率对卷烟的物理和化学性质有着重要影响，烟丝含水率对卷烟吸味、烟气成分、卷烟卷制质量、卷烟燃吸品质以及烟气总粒相物等方面均有影响。较高的烟丝含水率有助于提高其抗碎性，降低烟丝造碎程度。卷烟的水分直接影响卷烟的燃吸和内在感官质量，对于同一种卷烟，其含有的水分不同，抽吸时的感受也是不同的。因此，进行卷烟设计时，特别是针对成品烟支含水率以及烘丝机出口含水率的设定考虑加香工序对含水率的影响。

3 结论

烟丝中的香精在烘箱中有不同程度的挥发，导致按照标准烘箱法检测得到的烟丝含水率偏高。针对A牌号卷烟，在卷烟在线生产过程中，含水率增加量均值为0.5%，约为加香比例的83.3%，加香前后含水率存在显著差异；对不同加香比例的烟丝进行含水率试验，得到线性方程y=0.93x，相关系数R=0.98，相关性较好。该变化规律对成品烟支含水率以及烘丝机出口含水率的设计有一定的指导意义。