烟草在线摘自《烟草科技》　　CO2膨胀烟丝是目前国内应用成熟的技术。但在实际应用过程中，还普遍存在着膨胀后烟丝香气损失较大、感官质量下降、使用价值降低和耐加工性能差以及有效利用率较低等问题，影响了其在卷烟配方中的掺兑比例和在卷烟中的填充性能。为提升CO2膨胀烟丝的使用价值，提高其在卷烟配方中的掺兑比例和等级，进行了CO2膨胀烟丝分类使刚研究。

　　1　材料与方法

　　1.1　材料

　　选取2005年产湖北鄂西（XFL-2、C3L-2、B2K）；福建（X2F、C4F、B3F）和贵州（XFL、C3L、D3F）3个地区9种不同等级的复烤片烟各300kg；570kg/h干冰法膨胀烟丝生产线（美国AIRCO公司）；AAⅢ自动化学分析仪（德国BRAN+LUEBBE公司）；LA-2305型电子天平（精度0.1 mg，美国OHAUS公司）；CA32烟丝振动分选筛（郑州烟草研究院）；DD-60填充值测定仪（德国BORGWALDT公司）；KBF240恒温恒湿箱和FED-115烘箱（德国BINDER公司）；取样盘等。

　　1.2　方法

　　将各烟叶样品分别制成单料烟丝。为比较不同地区和不同等级烟丝膨胀前后的综合质量变化规律，设置膨胀前烟丝含水率20%、膨胀温度320℃、蒸气流量650kg/h的试验条件进行CO2：膨胀。每个样品投料量220kg，每一条件下取5组试验样品，计算其平均值。通过对各单等级烟丝膨胀前后质量变化规律的研究，确定CO2膨胀烟丝叶组配方的分类设计模块，在此基础上，利用工序质量评价方法，确定各类膨胀烟丝的加工工艺参数。

　　2　结果与分析

　　2.1　不同地区不同等级膨胀烟丝的物理指标对比

　　以3地区9种不同等级未膨胀烟丝为对照、其膨胀前后的物理指标对比见表1和图l、图2。如表l和图1、图2所示，从地区间比较，以鄂西烟丝的膨胀效果最好，其平均膨胀率为81.1%，平均填充值为7.37 cm3/g，分别比福建烟丝的平均膨胀率高26.5%，填充值高1.26 cm3/g；比贵州烟丝的平均膨胀率高21.6%，填充值高2.26cm3/g。从部位间比较，以上部烟丝膨胀后的变化规律最为明显，膨胀效果最好，耐加工性较强，其平均膨胀率为71.44%，平均填充值为6.32cm3/g，平均整丝率变化率为92.50%，比中部烟丝的平均膨胀率高7.77%，平均填充值高0.03 cm3/g，平均整丝率变化率高1.10%；比下部烟丝的平均膨胀率高0.28%，平均填充值高0.28 cm3/g，平均整丝率变化率高0.99%。

　　2.2　不同地区不同等级烟丝膨胀前后的化学成分变化对比

　　表2为3地区不同等级烟丝膨胀前后的化学成分变化比较。由表2可以看出，经过膨胀处理后，所有样品的总糖、总氮和总植物碱含量均有不同程度的降低，其中总植物碱和挥发碱的变化幅度略大，总糖次之，总氮最小；不同部位间比较，上部烟的化学成分变化幅度大于中下部烟。

　　表1　3不同地区不同等级烟丝膨胀前后的物理指标对比




　　图2　3地区不同等级膨胀烟丝的整丝率变化率对比

　　2.3不同地区不同等级烟丝膨胀前后的感官质量对比

　　将3地区不同等级膨胀前后的烟丝分别卷制成单料烟支，平衡含水率后，由武烟（集团）公司技术中心组织评烟委员11人，按100分制单料烟评吸方法，分别对各样品进行感官质量对比评吸，结果见表3。由表3可以看出，经过膨胀处理后，各样品的杂气均有明显降低，香气舒适程度有所增加，烟气浓度略有降低，其中以膨胀后的上部烟丝质量提高最为明显，与膨胀后的中下部烟丝相比，其评吸综合得分平均提高13.0分，主要表现为杂气明显减轻，香气舒适程度提高，烟气趋于柔和，浓度、劲头和刺激性降低，余味有所改善，配方可用性有明显提高。膨胀后的中下部烟丝感官质量变化幅度较小，其中福建C4F和鄂西XFL-2膨胀后香气量有所下降，刺激性略有增大。

　　2.4　各类膨胀烟丝配方模块的建立

　　根据以上不同地区各等级烟丝膨胀前后的综合质量变化规律，结合产品设计和风格定位的需要确定用料范围，同时要考虑叶组化学成分的协调与稳定，尤其是控制烟碱的稳定。在多次配方试验的基础上，有针对性地建立了各类膨胀烟丝的配方模块，具体为：

　　一类膨胀烟丝：用于高档品牌卷烟配方，要求杂气轻、刺激性小，烟碱量较低，余味较舒适；在配方设计上，用少量中部中等烟以改善吸味质景，用适量下部烟调节烟碱和烟气浓度，控制上部烟使用比例。

　　二类膨胀烟丝：用于中档品牌卷烟配方，要求杂气较轻，刺激性较小，余味较舒适，对烟碱和烟气浓度的要求略宽。在配方没计上，减少中部中等烟使用比例，适当增加上部下等烟使用量。

　　三类膨胀烟丝：用于低档品牌卷烟配方，要求有—定的浓度和生理满足感。在配方设计中，以下等低次烟为主，适当加大上部烟叶使用比例，以维持其烟气浓度。

　　2.5　分类加工工艺参数的确定

　　在以上所建立的3类膨胀烟丝配方模块的基础上，通过工序质量评价，采用单机和联机试验相结合的方法，有针对性地确定出各类膨胀烟丝的加工工艺参数，然后进行试验。调整前后各类膨胀烟丝的工艺参数对比结果见表4；物理指标对比结果见表5。由表5可以看出，调整后膨胀烟丝的物理指标均较调整前有明显提高，其中填充值平均提高2.8%；整丝率平均提高3.5%；整丝率变化率平均提高6.4%，说明采用分类加工方法可提高膨胀烟丝的耐加工性能。

　　2.6　应用效果验证

　　武汉烟草（集团）公司自2004年9月开始实行烟丝分类膨胀技术以来，取得了明显的应用效果，不仅有效拓宽了膨胀烟丝的使用范围，提升了膨胀烟丝的使用价们，而且提高了膨胀烟丝的耐加工性，使其在卷烟产品配方中的可用性增强，产品质量得到稳定提高。表6和表7为实行膨胀烟丝分类加工前后的应用效果对比。由表6可以看出，实行分类加工后，膨胀烟丝的叶组配方成本平均降低了46.44元/箱，掺兑比例平均增加了3%，烟叶消耗量平均降低了2.87kg/箱。从表7可以看出，该技术应用于某牌号卷烟后，不仅膨胀烟丝的掺兑比例增大了2%，而且单箱耗叶量降低了0.46kg/箱；整丝率提高了1.24%；碎丝率降低了0.93%；焦油量降低了0.76 mg/支；CO量降低了0.90mg/支，感官质量进一步提高，主要表现为香气质较好，枯焦气明显减轻，烟气圆润感增强。

　　3　小结

　　（1）在试验范围内，从烟叶产地间比较，以鄂西烟丝的膨胀效果最好，其平均膨胀率为81.1%，平均填充值为7.37cm3/g；从烟叶部位间比较，以上部烟丝的膨胀效果最好，耐加工性较强，其主要物理质量指标较中下部膨胀烟丝均有不同程度的提高。

　　（2）经过膨胀处理后，所有样品的总糖、总氮和总植物碱含量均有不同程度的降低，其中总植物碱和挥发碱的变化幅度略大，总糖次之，总氮最小。不同部位间比较，上部烟的化学成分变化幅度大于中下部烟。

　　（3）经过膨胀处理后，各样品的杂气均有明显降低，香气舒适程度有所增加，烟气浓度略有降低，配方可用性明显提高。其中以上部烟丝的变化最为明显，主要为杂气明显减轻，香气舒适程度得到提高，烟气趋于柔和，浓度、劲头和刺激性降低，余味有所改善。

　　（4）根据所建立的各类膨胀烟丝配方模块，有针对性地确定出各类膨胀烟丝的加工；工艺参数，有效提高了膨胀烟丝的加工质量和掺兑比例，其叶，填充值平均提高2.8%；整丝率平均提高3.5%，整丝率变化率平均提高6.4%，在卷烟配方中的掺兑比例平均提高了3%，烟叶消耗平均降低2.87kg/箱，平均节约膨胀烟丝成本46.44元/箱。说明采用分类加工方法不仅可提高膨胀烟丝的耐加工性能，稳定提高卷烟产品质量，而且能够降低烟叶消耗，具有较显著的经济效益。