不同部位和產地煙?？捎眯苑治?/h1>
2016-05-30 21:06程向紅董順德楚文娟陳偉彭玉富王根發
南方農業學報 2016年7期
程向紅 董順德 楚文娟 陳偉 彭玉富 王根發
摘要：【目的】探討烤煙煙梗部位和產地對其綜合可用性的影響，為煙梗資源在卷煙中的優化應用及卷煙配方設計提供技術支撐?！痉椒ā糠治鰢鴥?個產地（云南楚雄、貴州畢節、重慶、湖南郴州、福建南平、河南平頂山）烤煙上部、中部和下部煙梗梗絲樣本的物理特性、感官質量、煙氣中有害成分釋放量及危害性指數?！窘Y果】物理特性部位間以中部>上部>下部；產地間以楚雄、南平和畢節較好，重慶和郴州較差。感官質量部位間以上部>中部>下部；產地間以重慶較低，其他產地差異不明顯。焦油釋放量以上部>中部、下部，產地間以平頂山、郴州和重慶較高，南平和畢節較低。一氧化碳釋放量部位間以楚雄和南平表現為中部>上部>下部，其他4個產地表現為上部>中部>下部；產地間以平頂山和楚雄較高。危害性指數部位間以上部>中部>下部，產地間以平頂山、楚雄和重慶較高?！窘Y論】煙梗的部位和產地是影響其可用性的重要因素，卷煙產品選取煙梗原料時，應根據該產品對煙梗各質量指標要求的實際情況進行比較選擇。
關鍵詞： 煙梗；部位；產地；可用性
中圖分類號： S572；TS411 文獻標志碼：A 文章編號：2095-1191（2016）07-1193-05
0 引言
【研究意義】隨著制絲工藝技術水平的提高和降焦減害措施的需要，卷煙企業在卷煙配方中摻配的梗絲比例逐漸增大。梗絲具有填充值高、燃燒性能好、焦油釋放量低等特性（鐘科軍等，2001；汪顯國等，2014），添加至卷煙中不僅能降低卷煙成本、節約原料，還可以改變煙氣組分、降低焦油量（王兵等，2004；陳帥偉等，2015）。目前，卷煙工業企業在使用煙梗時，只是將物理特性相近的煙梗原料進行混合加工，尚未關注到煙梗部位、產地對所制成梗絲綜合可用性的影響。不同產地及同一產地不同部位的煙梗質量均有一定差異，找出部位和產地對煙?？捎眯缘挠绊懸幝?，可使煙梗資源在卷煙配方中得到優化配置，充分發揮煙梗資源的潛質?！厩叭搜芯窟M展】近年來，不少學者研究了加工工藝對梗絲和卷煙質量的影響，如王慧等（2008）評價了微波工藝膨脹煙梗應用于卷煙的效果；金哲等（2012）分析了微波處理、滾筒干燥處理和膨化塔處理等3種工藝梗絲對卷煙質量的影響；岳先領等（2014）將物理性狀相近的煙梗分組加工，能夠提高梗絲物理特性方面的質量。也有學者對煙葉煙氣中有害成分釋放量進行了研究，如陳敏等（2012）、程向紅等（2015）分析了不同部位、產地煙葉的主流煙氣成分及危害性指數，結果表明，部位和產地是影響煙葉主流煙氣成分及危害性指數的重要因素。隨著梗絲在卷煙中重要性的提高，對梗絲煙氣安全性方面的研究也逐漸增多，如楊偉祖等（2006）、彭黎明等（2007）、李峰等（2009）的研究結果表明，梗絲燃燒后的產物雖然與煙葉燃燒后的產物有較大區別，但也產生大量的有害物質?！颈狙芯壳腥朦c】目前，有關不同部位和產地煙梗及梗絲綜合可用性方面的研究尚未見報道?！緮M解決的關鍵問題】以國內6大主產區不同部位的煙梗為研究對象，將煙梗制成梗絲后，分析梗絲物理特性、感官質量、煙氣有害成分釋放量及危害性指數的差異，探討部位和產地對煙梗綜合可用性的影響，為煙梗資源在卷煙中的優化應用及卷煙配方設計提供技術支撐。
1 材料與方法
1. 1 試驗材料
試驗煙梗為2013年度云南楚雄、貴州畢節、重慶、湖南郴州、福建南平、河南平頂山打葉復烤后上部B2F（B）、中部C3F（C）、下部X2F（X）煙梗。梗絲煙支的選材：卷煙紙透氣度70 CU，克重27 g/m3；醋纖濾棒規格24.1 mm×100.0 mm、3.0 Y/35000、壓降2700 Pa，圓周24.2 mm；無孔接裝紙寬度58.0 mm。煙支規格：84.0（25+59）mm×24.4 mm。
1. 2 試驗方法
梗絲由河南中煙大生產線氣流干燥法生產，梗絲煙支的卷接以煙支硬度（63±10）%、且不空頭為標準，單支空筒輔材平均質量0.2245 g，比較不同產地和部位的梗絲物理特性、感官質量、煙氣中有害成分釋放量及危害性指數。
色度由最淺到最深分值分別為1～10分，梗絲顏色越白越淡，分值越低；顏色越深越黑，分值越高；質量較好的梗絲色度應為4～6分，為正黃和金黃。光澤/油份分值分別為1～10分，梗絲光澤越暗淡、油份越少，分值越低；光澤越鮮亮、油份越足，分值越高。梗絲煙支的感官評吸由河南中煙專業評委15人共同評吸，分為香氣質、香氣量、煙味濃度、雜氣、刺激性、余味6個單項，每項5分，共30分，得出總分后計算平均值。
1. 3 測定項目及方法
按照GB/T 6447-2004方法平衡水分，分別按照GB/T 19609-2004、GB/T 23355-2009、GB/T 23356-2009、YC/T 255-2008、GB/T 23228-2008、YC/T 253-2008、YC/T 377-2010、GB/T 21130-2007、YC/T 254-2008的方法檢測梗絲煙支主流煙氣中焦油、煙堿、一氧化碳（CO）、苯酚、N-亞硝胺（NNK）、氰化氫（HCN）、氨（NH3）、苯并[a]芘（BaP）、巴豆醛的釋放量。煙氣結果折算為單克梗絲的釋放量以便比較分析。
危害性指數依據謝劍平等（2009）的方法計算，危害性指數=（CO/14.2+NNK/5.5+BaP/10.9+巴豆醛/18.6+ 苯酚/17.4+NH3/8.1+HCN/146.3）×10/7。危害性指數折算為單克梗絲的危害性指數。
1. 4 統計分析
試驗數據采用Excel 2007進行處理分析。
2 結果與分析
2. 1 梗絲質量指標描述性統計
不同部位和產地梗絲各質量指標的統計結果（表1）表明，變異系數以光澤/油份最大（27.67%），CO最?。?.22%），總體呈現出光澤/油份>色度>危害性指數>填充值>焦油>感官質量>CO的趨勢。色度、光澤/油份和感官質量為左偏態峰，其余指標均為右偏態峰。色度、填充值和CO的峰度大于0，為尖峭峰，數據分布較集中，其余指標的峰度小于0，為平闊峰，數據較分散。
2. 2 梗絲物理特性
2. 2. 1 色度 色度是判斷梗絲顏色深淺程度的指標，梗絲色度較深和較淺均對成品卷煙產生負面影響，降低成品卷煙煙支端面的外觀質量。梗絲色度較深會發黑發暗，較淺則發白刺眼。由圖1可以看出，隨著煙梗部位的升高，梗絲的色度增強，中部較適中，上部偏淺，下部偏深；產地整體上以楚雄、南平和畢節煙梗梗絲的色度適中，平頂山較淺，重慶和郴州較深。
2. 2. 2 光澤/油份 光澤/油份是反映梗絲鮮亮程度的指標，梗絲的光澤/油份直接影響成品卷煙煙支的光澤分值。在卷煙國標GB 5606-2005成品卷煙質量檢驗中，光澤賦值為5分，說明光澤對于卷煙質量的重要性，不同梗絲樣本摻兌至卷煙配方后，勢必影響卷煙整體的質量。由圖2可以看出，中部梗絲的光澤明顯優于上部和下部；產地整體上以楚雄、南平和畢節的煙梗梗絲光澤較好，而重慶和郴州較差。
2. 2. 3 填充值 梗絲填充值是反映梗絲填充性能大小的指標，卷煙配方中使用梗絲的一個重要原因是利用梗絲的高填充性降低煙絲消耗及成本，同時也降低焦油、CO和其他煙氣中的有害成分釋放量，從而提高卷煙安全性。梗絲的填充值越高，其利用率越高。從圖3可以看出，部位間填充值規律較明顯，上部>中部>下部；產地間差異性較小，整體上以平頂山和畢節煙梗梗絲的填充值較高，楚雄和重慶較低。說明梗絲的填充值與煙梗的部位密切相關，與產地相關性較小。
2. 2. 4 整體物理性狀 通過以上對梗絲色度、光澤/油份和填充值的分析，發現梗絲物理可用性部位以中部較高，上部次之，下部較低；產地以楚雄、南平和畢節較好，重慶和郴州較差。
2. 3 梗絲感官質量
梗絲應用于卷煙配方中，一方面是為了減害降焦降成本，另一方面也是為了改善卷煙感官質量，梗絲能夠平衡煙氣的酸堿性，柔和煙氣，掩蓋部分雜氣。不同部位、不同產地的煙葉感官質量有較大差異性，同樣，煙梗制成梗絲后，其感官質量也有較大差異性，應用到卷煙配方后，也會影響成品卷煙的感官質量。由圖4可以看出，不同部位梗絲的感官質量總分排序為：上部>中部>下部；產地除重慶煙梗梗絲的感官質量較低外，其他產地間的差異不明顯，說明部位是影響梗絲感官質量的主要因素。
2. 4 梗絲煙氣中有害成分釋放量及危害性指數
2. 4. 1 焦油 梗絲中木質素含量較高，糖及煙堿等煙草香味物質含量相對較少，雖然與煙葉相比梗絲燃燒后煙氣中焦油的釋放量較低，但仍不能被忽視。由圖5可知，不同部位梗絲的焦油釋放量以上部高于中、下部；產地間以平頂山、郴州和重慶煙梗梗絲的焦油釋放量較高，南平和畢節較低。
2. 4. 2 CO 梗絲中木質素含量較高，木質素的不完全燃燒會釋放較高的CO，梗絲燃吸后CO的釋放量遠高于葉絲，因此CO釋放量是影響其在卷煙配方中使用比例提高的一個重要因素。從圖6可以看出，CO釋放量部位間的規律性不完全一致，楚雄和南平表現為中部>上部>下部，其余4個產地表現為上部>中部>下部；產地以平頂山和楚雄的梗絲煙氣CO釋放量較高，其他產地間差異性不明顯。說明產地是影響梗絲CO釋放量的主要因素。
2. 4. 3 危害性指數 卷煙危害性評價指數是一種新的卷煙主流煙氣危害性評價方法，其值越大，則危害性越大，值越小，則危害性越小。從圖7可以看出，不同部位梗絲煙氣的危害性指數排序為：上部>中部>下部；產地以平頂山、楚雄和重慶的危害性指數高于其他產地。
3 討論
煙葉的可用性是一個綜合概念，左天覺（1993）研究認為，可用性是質量加上安全性，朱尊權（2000）研究認為，可用性是工業上的使用價值。工業上要求的可用性是能制成優質的受消費者歡迎的卷煙，并能保持香味穩定；能適應卷煙加工處理，消耗少，出絲率高，成本低；安全性好，符合有關衛生各方面的規定和要求。因此，作為卷煙原料之一的煙?？捎眯砸矐ㄍ庥^質量、物理特性、感官質量、化學成分和安全性等。
梗絲中內含物質較少，致香物質相應也較少，不同梗絲的刺激性、余味及雜氣等差異性較大，對卷煙感官質量的影響也較明顯。因此，感官質量是影響梗絲可用性的一個重要因素。關于煙葉感官評價已有成熟的方法，但針對梗絲感官評價尚未形成公認可行的方法。胡男君和羅思維（2013）對云南煙梗感官質量進行了評價，認為云南煙梗感官質量以中、下部較好，上部較差，與本研究得到的梗絲可用性部位以中部較高、上部次之、下部較低的結果不一致，可能是選材不同或評價方法及指標不盡相同所引起。
煙葉化學成分是影響煙葉質量及可用性的主要因素，可在一定程度上代表煙葉質量（薛超群等，2007）?；诖嗽?，本研究對梗絲的總糖、還原糖、總氮、煙堿、蛋白質、鉀、氯、有機酸、多酚類物質進行了測定，試圖找出其與外觀質量、感官質量及煙氣指標的相關性，但最終未發現有價值的關聯性，說明對梗絲的評價不能按照煙葉化學成分評價的方式來進行，有關梗絲質量的評價方法還需開展更多的研究。
與煙葉一樣，梗絲的質量與安全性也是一對矛盾。本研究中，梗絲外觀質量和感官質量均以上、中部較好，但其焦油釋放量和危害性指數也以上、中部較高。這就要求工業使用梗絲時應根據不同產品的實際需求進行相應的調整，以達到梗絲資源的最優配置。
本研究僅探討了部位和產地對梗絲色度、光澤/油份、填充值、感官質量、煙氣成分及危害性指數的影響，尚未研究這些樣本加工性狀的差異；不同部位和產地的煙梗在制梗過程中，其出絲率、整絲率、碎絲率、梗絲結構狀況等也會有一定的差異，從而影響煙梗的加工成本。因此，下一步還應對煙梗加工特性進行更深入研究，從而更精確地指導煙梗在卷煙配方中的應用。
4 結論
煙梗的部位和產地是影響其可用性的重要因素，對梗絲的物理特性、感官質量、煙氣安全性指標及危害性指數均有較大的影響。卷煙產品選取煙梗原料時，應根據該產品對煙梗各質量指標要求的實際情況進行比較選擇。
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（責任編輯 羅 麗）
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1. 1 試驗材料
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1. 2 試驗方法
梗絲由河南中煙大生產線氣流干燥法生產，梗絲煙支的卷接以煙支硬度（63±10）%、且不空頭為標準，單支空筒輔材平均質量0.2245 g，比較不同產地和部位的梗絲物理特性、感官質量、煙氣中有害成分釋放量及危害性指數。
色度由最淺到最深分值分別為1～10分，梗絲顏色越白越淡，分值越低；顏色越深越黑，分值越高；質量較好的梗絲色度應為4～6分，為正黃和金黃。光澤/油份分值分別為1～10分，梗絲光澤越暗淡、油份越少，分值越低；光澤越鮮亮、油份越足，分值越高。梗絲煙支的感官評吸由河南中煙專業評委15人共同評吸，分為香氣質、香氣量、煙味濃度、雜氣、刺激性、余味6個單項，每項5分，共30分，得出總分后計算平均值。
1. 3 測定項目及方法
按照GB/T 6447-2004方法平衡水分，分別按照GB/T 19609-2004、GB/T 23355-2009、GB/T 23356-2009、YC/T 255-2008、GB/T 23228-2008、YC/T 253-2008、YC/T 377-2010、GB/T 21130-2007、YC/T 254-2008的方法檢測梗絲煙支主流煙氣中焦油、煙堿、一氧化碳（CO）、苯酚、N-亞硝胺（NNK）、氰化氫（HCN）、氨（NH3）、苯并[a]芘（BaP）、巴豆醛的釋放量。煙氣結果折算為單克梗絲的釋放量以便比較分析。
危害性指數依據謝劍平等（2009）的方法計算，危害性指數=（CO/14.2+NNK/5.5+BaP/10.9+巴豆醛/18.6+ 苯酚/17.4+NH3/8.1+HCN/146.3）×10/7。危害性指數折算為單克梗絲的危害性指數。
1. 4 統計分析
試驗數據采用Excel 2007進行處理分析。
2 結果與分析
2. 1 梗絲質量指標描述性統計
不同部位和產地梗絲各質量指標的統計結果（表1）表明，變異系數以光澤/油份最大（27.67%），CO最?。?.22%），總體呈現出光澤/油份>色度>危害性指數>填充值>焦油>感官質量>CO的趨勢。色度、光澤/油份和感官質量為左偏態峰，其余指標均為右偏態峰。色度、填充值和CO的峰度大于0，為尖峭峰，數據分布較集中，其余指標的峰度小于0，為平闊峰，數據較分散。
2. 2 梗絲物理特性
2. 2. 1 色度 色度是判斷梗絲顏色深淺程度的指標，梗絲色度較深和較淺均對成品卷煙產生負面影響，降低成品卷煙煙支端面的外觀質量。梗絲色度較深會發黑發暗，較淺則發白刺眼。由圖1可以看出，隨著煙梗部位的升高，梗絲的色度增強，中部較適中，上部偏淺，下部偏深；產地整體上以楚雄、南平和畢節煙梗梗絲的色度適中，平頂山較淺，重慶和郴州較深。
2. 2. 2 光澤/油份 光澤/油份是反映梗絲鮮亮程度的指標，梗絲的光澤/油份直接影響成品卷煙煙支的光澤分值。在卷煙國標GB 5606-2005成品卷煙質量檢驗中，光澤賦值為5分，說明光澤對于卷煙質量的重要性，不同梗絲樣本摻兌至卷煙配方后，勢必影響卷煙整體的質量。由圖2可以看出，中部梗絲的光澤明顯優于上部和下部；產地整體上以楚雄、南平和畢節的煙梗梗絲光澤較好，而重慶和郴州較差。
2. 2. 3 填充值 梗絲填充值是反映梗絲填充性能大小的指標，卷煙配方中使用梗絲的一個重要原因是利用梗絲的高填充性降低煙絲消耗及成本，同時也降低焦油、CO和其他煙氣中的有害成分釋放量，從而提高卷煙安全性。梗絲的填充值越高，其利用率越高。從圖3可以看出，部位間填充值規律較明顯，上部>中部>下部；產地間差異性較小，整體上以平頂山和畢節煙梗梗絲的填充值較高，楚雄和重慶較低。說明梗絲的填充值與煙梗的部位密切相關，與產地相關性較小。
2. 2. 4 整體物理性狀 通過以上對梗絲色度、光澤/油份和填充值的分析，發現梗絲物理可用性部位以中部較高，上部次之，下部較低；產地以楚雄、南平和畢節較好，重慶和郴州較差。
2. 3 梗絲感官質量
梗絲應用于卷煙配方中，一方面是為了減害降焦降成本，另一方面也是為了改善卷煙感官質量，梗絲能夠平衡煙氣的酸堿性，柔和煙氣，掩蓋部分雜氣。不同部位、不同產地的煙葉感官質量有較大差異性，同樣，煙梗制成梗絲后，其感官質量也有較大差異性，應用到卷煙配方后，也會影響成品卷煙的感官質量。由圖4可以看出，不同部位梗絲的感官質量總分排序為：上部>中部>下部；產地除重慶煙梗梗絲的感官質量較低外，其他產地間的差異不明顯，說明部位是影響梗絲感官質量的主要因素。
2. 4 梗絲煙氣中有害成分釋放量及危害性指數
2. 4. 1 焦油 梗絲中木質素含量較高，糖及煙堿等煙草香味物質含量相對較少，雖然與煙葉相比梗絲燃燒后煙氣中焦油的釋放量較低，但仍不能被忽視。由圖5可知，不同部位梗絲的焦油釋放量以上部高于中、下部；產地間以平頂山、郴州和重慶煙梗梗絲的焦油釋放量較高，南平和畢節較低。
2. 4. 2 CO 梗絲中木質素含量較高，木質素的不完全燃燒會釋放較高的CO，梗絲燃吸后CO的釋放量遠高于葉絲，因此CO釋放量是影響其在卷煙配方中使用比例提高的一個重要因素。從圖6可以看出，CO釋放量部位間的規律性不完全一致，楚雄和南平表現為中部>上部>下部，其余4個產地表現為上部>中部>下部；產地以平頂山和楚雄的梗絲煙氣CO釋放量較高，其他產地間差異性不明顯。說明產地是影響梗絲CO釋放量的主要因素。
2. 4. 3 危害性指數 卷煙危害性評價指數是一種新的卷煙主流煙氣危害性評價方法，其值越大，則危害性越大，值越小，則危害性越小。從圖7可以看出，不同部位梗絲煙氣的危害性指數排序為：上部>中部>下部；產地以平頂山、楚雄和重慶的危害性指數高于其他產地。
3 討論
煙葉的可用性是一個綜合概念，左天覺（1993）研究認為，可用性是質量加上安全性，朱尊權（2000）研究認為，可用性是工業上的使用價值。工業上要求的可用性是能制成優質的受消費者歡迎的卷煙，并能保持香味穩定；能適應卷煙加工處理，消耗少，出絲率高，成本低；安全性好，符合有關衛生各方面的規定和要求。因此，作為卷煙原料之一的煙?？捎眯砸矐ㄍ庥^質量、物理特性、感官質量、化學成分和安全性等。
梗絲中內含物質較少，致香物質相應也較少，不同梗絲的刺激性、余味及雜氣等差異性較大，對卷煙感官質量的影響也較明顯。因此，感官質量是影響梗絲可用性的一個重要因素。關于煙葉感官評價已有成熟的方法，但針對梗絲感官評價尚未形成公認可行的方法。胡男君和羅思維（2013）對云南煙梗感官質量進行了評價，認為云南煙梗感官質量以中、下部較好，上部較差，與本研究得到的梗絲可用性部位以中部較高、上部次之、下部較低的結果不一致，可能是選材不同或評價方法及指標不盡相同所引起。
煙葉化學成分是影響煙葉質量及可用性的主要因素，可在一定程度上代表煙葉質量（薛超群等，2007）?；诖嗽?，本研究對梗絲的總糖、還原糖、總氮、煙堿、蛋白質、鉀、氯、有機酸、多酚類物質進行了測定，試圖找出其與外觀質量、感官質量及煙氣指標的相關性，但最終未發現有價值的關聯性，說明對梗絲的評價不能按照煙葉化學成分評價的方式來進行，有關梗絲質量的評價方法還需開展更多的研究。
與煙葉一樣，梗絲的質量與安全性也是一對矛盾。本研究中，梗絲外觀質量和感官質量均以上、中部較好，但其焦油釋放量和危害性指數也以上、中部較高。這就要求工業使用梗絲時應根據不同產品的實際需求進行相應的調整，以達到梗絲資源的最優配置。
本研究僅探討了部位和產地對梗絲色度、光澤/油份、填充值、感官質量、煙氣成分及危害性指數的影響，尚未研究這些樣本加工性狀的差異；不同部位和產地的煙梗在制梗過程中，其出絲率、整絲率、碎絲率、梗絲結構狀況等也會有一定的差異，從而影響煙梗的加工成本。因此，下一步還應對煙梗加工特性進行更深入研究，從而更精確地指導煙梗在卷煙配方中的應用。
4 結論
煙梗的部位和產地是影響其可用性的重要因素，對梗絲的物理特性、感官質量、煙氣安全性指標及危害性指數均有較大的影響。卷煙產品選取煙梗原料時，應根據該產品對煙梗各質量指標要求的實際情況進行比較選擇。
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（責任編輯 羅 麗）
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