卷煙質量論文：梗絲對卷煙質量的作用探析
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本文作者：金哲、樸永革、黃樹永、付祺、李玉娥、袁新凱 單位：吉林煙草工業有限責任公司技術中心、吉林省延吉市長白山東路
利用均勻設計方法對3種摻配物的摻配比例進行試驗設計，試驗方案見表1。取180kgA牌號卷煙葉絲，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葉絲摻配均勻，混合煙絲置貯絲房中平衡4h以上。對以上6種混合煙絲各取6kg，測定混合煙絲的煙絲結構和填充值；將6種混合煙絲卷制成煙支，測定其物理指標及主流煙氣成分，并進行感官質量評價。試驗均重復3次，試驗結果取平均值。最后對各組檢測結果進行回歸分析，并建立回歸方程，以考察3種摻配物不同摻配比例對混合煙絲物理指標、煙支卷制質量、感官評吸質量和卷煙主流煙氣的影響。同時以正常生產A牌號卷煙各指標檢測結果與回歸方程預測值進行比較，以驗證回歸方程的準確性。表13種摻配物比例的均勻設計試驗方案（%）
采用文獻［11-12］規定的方法測定各樣品的煙絲填充值和煙絲結構；采用文獻［13-21］規定的方法測定煙支物理指標；采用文獻［22-25］規定的方法測定各卷煙主流煙氣指標。由吉林煙草工業有限責任公司評吸委員組成評吸小組，依據標準［26］規定的方法對各樣品進行感官質量評價。
對6組混合試驗煙絲物理指標進行檢測，結果見表2。根據表2的試驗結果進行回歸分析，結果見表3。由表3可知，在置信限小于0.05條件下，3個回歸方程復相關系數均大于0.98，說明變量間有較強的線性相關性，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，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，當顆粒狀梗絲取固定值時，隨著片狀梗絲的比例增加，整絲率呈先升高后下降的趨勢，當片狀梗絲取固定值時，增加顆粒狀梗絲會導致整絲率下降。由摻配物與碎絲率的回歸方程可以看出，當其他兩個變量取固定值時，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制備的梗絲較薄，在摻配過程中易導致二次造碎；隨著顆粒狀梗絲比例增加，碎絲率呈下降趨勢，可能是由于采用煙梗微波處理技術制備的顆粒梗絲長度為3~6mm，且耐加工性較強，不易產生二次造碎；隨著絲狀梗絲比例的增加，碎絲率呈先降低后升高趨勢，可能是由于滾筒干燥處理的梗絲膨化效果較弱，梗絲呈現煙絲的物理性狀，絲長且有一定韌性，在后續加工過程中不易產生造碎，但絲狀梗絲達到一定比例后會使碎絲率增加。
對6組試驗煙支物理指標進行檢測，并對試驗結果進行回歸分析，結果見表4、表5。由表5可知，在置信限小于0.05條件下，卷煙單支質量、吸阻和端部落絲量回歸方程復相關系數均大于0.98，說明變量間有較強的線性相關性，回歸方程擬合精度較高，而硬度回歸方程擬合度相對較低，故暫不討論。由表4和表5可知，試驗范圍內提高任一梗絲的摻配比例可適當降低卷煙單支質量，但影響都較小。由卷煙吸阻回歸方程可知，當其他兩變量取固定值時，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，其中片狀梗絲對卷煙吸阻的影響最大，顆粒狀梗絲和絲狀梗絲對卷煙吸阻的影響相對較小。由端部落絲量檢測結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，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，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6組試驗卷煙主流煙氣成分進行檢測，結果見表6。根據表6的試驗結果進行回歸分析，結果見表7。由表7可知，在置信限小于0.06條件下，3個回歸方程復相關系數均大于0.98，說明變量間有較強的線性相關性，方程擬合效果較好。由煙氣煙堿釋放量檢測結果及回歸方程可以看出，當其他變量保持不變時，單獨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；單獨增加片狀梗絲煙氣煙堿量呈先下降后上升趨勢。由焦油釋放量檢測結果及回歸方程可以看出，當其他變量保持不變時，單獨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，而提高顆粒狀梗絲或絲狀梗絲添加比例可適當降低卷煙焦油釋放量，但下降趨勢較緩。由CO釋放量檢測結果及回歸方程可以產出，當其他變量保持不變時，單獨提高顆粒狀梗絲添加比例可適當降低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。由抽吸口數回歸方程可以看出，在試驗考察范圍內，隨各摻配物摻配比例的增加，抽吸口數均呈下降趨勢。由此可見，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導致CO釋放量的升高。
以正常生產的A牌號卷煙混合煙絲檢測結果作為檢驗項，比較方程預測值與實測值間的誤差，考察回歸方程預測的準確性，結果見表8。由表8可知，除碎絲率方程預測值與實測值誤差較大外，其余各方程誤差均較小，說明方程可信度較高，可作為摻配比例設計的預測模型。碎絲率方程預測值與實測值誤差較大，可能是由于為使煙絲與摻配物達到較好的混合效果，人工混配次數較多導致煙絲造碎增加，因此試驗結果中碎絲率的檢測結果均偏高。而在線生產時，加香前振篩可篩除部分碎末，而煙絲碎絲率檢測取樣點在加香后，所以在線生產煙絲碎絲率檢測結果較預測值低。
從混合煙絲物理性能來看，添加3種梗絲均可提高煙絲填充值，其中絲狀梗絲對煙絲填充值影響相對較小，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導致整絲率下降，絲狀梗絲對煙絲整絲率的影響可以忽略；在一定范圍內，隨著顆粒狀梗絲和絲狀梗絲的增加，碎絲率有所降低。從煙支的物理指標看，3種梗絲對煙支單支質量和硬度的影響較小；增加片狀梗絲和顆粒狀梗絲會增加煙支吸阻，在一定范圍內增加絲狀梗絲可降低煙支吸阻；適當添加片狀梗絲和顆粒狀梗絲可降低煙支端部落絲量。從卷煙的煙氣指標來看，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，隨片狀梗絲比例增加焦油釋放量呈先降低后上升趨勢；隨顆粒狀梗絲比例提高CO釋放量呈下降趨勢，片狀梗絲和絲狀梗絲比例增加都會導致CO釋放量增加。綜上所述，適當增加顆粒狀梗絲和絲狀梗絲以替代傳統的片狀梗絲，可在一定程度上可提高卷煙綜合質量。