邱承宇 乔治 吕文昌 聂守杰 孟广宇 于国锋
山东中烟工业有限责任公司 266101
摘要：
为增加储备、优化卷烟产品布局，在巩固和发扬“中式卷烟”香气、风格的基础上，通过叶组配方设计、烟丝配方设计、材料设计、香精香料设计及加工工艺技术综合运用，研究开发了1款低焦油（≤4mg）的卷烟。该卷烟虽然焦油低，但感官评价后认为香气较充足、烟气柔和细腻、较透发、甜香明显，均衡性较好。
关键词：低焦油；卷烟；设计
低焦油卷烟又称为淡味型卷烟，现在一般指的是焦油量<8mg/支的卷烟。其中4mg以下的低焦油卷烟又称为超低焦油卷烟。从2016年超低焦油卷烟销量占比来看，国际市场上韩国、日本、加拿大、希腊、哈萨克斯坦等国达到了10%及以上，引领了世界低焦油卷烟的发展潮流[1]。
国内烟草从技术、理论、方法以及实际应用等方面对降低卷烟焦油含量进行了广泛而深入的研究，取得了大量的科研成果[2-4]，开发出了长白山(德容天下)、红双喜(硬铂派)、苏烟(灵韵细支)、中南海(3mg)、南京(十二钗中式混合型细支)等多款4mg及以下的低焦油卷烟。鉴于目前低焦油卷烟还占有一定的市场空间，公司有必要开发设计4mg及以下的低焦油卷烟，以增加储备、优化布局，推动公司持续健康发展。
1材料、设备与方法
1.1材料
单料烟叶、造纸法薄片、膨胀烟丝、梗丝、香精香料和卷接材料。
1.2设备
PROTOS卷烟机、恒温恒湿箱、流动分析仪、天平等仪器。
1.3实验方法
1.3.1烟气分析
烟气指标按照行业相关标准进行检测，检测的主要指标为：CO、烟碱、焦油。
1.3.2单料烟、模块、配方烟支及成品卷烟感官质量评价
单料烟、模块感官质量评价按照公司《烟叶感官质量评价方法》确定的评价指标及方法进行。配方烟支、成品卷烟感官质量评价按照GB 5606.4-2005《卷烟 感官技术要求》确定的评价指标及方法进行。
2结果与分析
2.1叶组配方设计与评价
单料烟叶选取时，根据库存及平衡使用原则，优先考虑疏松、低还原糖、高氧化钾含量的成熟烟叶；除了烤烟，还适量应用少量晾晒烟，以保证烟气浓度和烟碱量。
2.1.1正交试验设计
（1）进口烟占比
为提高香气量，配方中进口烟占比设计了三个档次，分别为A1:16%、A2: 20%、A3: 24%；
（2）上部烟占比
为保证耐抽性（即一定的生理强度），配方中上部烟叶占比设计了三个档次，分别为B1:14%、B2:18% 、B3:22%；
（3）晾晒烟占比
为增加烟气满足感，配方中晾晒烟占比设计了三个档次，分别为C1:1%、C2:3% 、C3:5%；
（4）造纸法薄片
为降低焦油，配方中造纸法薄片占比设计了三个档次，分别为D1:6%、D2:8% 、D3:10%；
（5）大产区（省份）
为丰富卷烟香气，增加香气宽度，除了使用进口烟叶外，配方中还包含了云南、山东、贵州、四川、福建、湖南、湖北、黑龙江等省份的烟叶。
对叶组配方中进口烟、上部烟、晾晒烟和造纸法薄片四因素占比进行了3水平9处理正交试验设计，样品号见下表1。
2.1.2叶组配方模块感官评价
遵循“感官质量最优”的原则，对正交试验设计的9个处理叶组配方模块样品按照公司《烟叶感官质量评价方法》对其各定量评价指标进行评价。其中杂气、刺激分值越高，代表杂气、刺激性越小，反之代表杂气、刺激性大；浓度、香气、余味分值越高，代表浓度越大、香气好、余味越舒适，反之代表浓度小、香气差、余味差。各叶组配方模块具体评价结果见下表1。
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从上表1可看出，处理3（A1B3C3D3）杂气、刺激较大；处理5（A2B2C3D1）烟气较浓，但协调性、平衡性稍欠；处理7（A3B1C3D2）浓度可、晾晒气息显露；处理9（A3B3C2D1）浓度大、刺激大；处理4（A2B1C2D3）烟气较平衡、杂气、刺激较小、余味较舒适；其它处理样品居中。4#叶组配方模块被最终确定并制叶丝。
2.2制叶丝工艺关键工序设计
由于开发设计的卷烟产品拟定为细支烟（规格：97*17mm），参考在产细支烟的工艺技术要求，制丝工艺关键工序指标设定如下：
（1）切丝宽度：0.85mm；
（2）烘丝方式：滚筒烘丝；
（3）热风温度：110℃；筒壁温度：130℃。
2.3混合烟丝配方设计与评价
2.3.1混合烟丝配方设计
（1）叶丝
叶丝为E1：即100%的4#叶丝。
（2）膨胀烟丝占比（外掺）
为提高填充值、改善烟气状态，烟丝配方中膨胀烟丝占比设计了三个档次，分别为F1:12%、F2:14%、F3:16%；
（3）梗丝占比（外掺）
为提高填充值、控制成本，烟丝配方中梗丝占比设计了四个档次，分别为G1:20%、G2:22% 、G3:24%、G4:26%。
对烟丝配方中叶丝、膨胀烟丝和梗丝占比进行了6处理试验设计，具体见下表2样品号。
2.3.2混合烟丝配方评价
以“感官质量最优”的原则，对试验设计的6个烟丝配方模块样品按照公司《烟叶感官质量评价方法》对其各定量评价指标进行评价。各烟丝配方模块具体评价结果见下表2。
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从上表2可看出，处理1（E1F3G1）烟气较浓郁、稍糊焦气；处理2（E1F3G2）烟气浓度中等、回甜；处理3（E1F2G3）香气较浓郁、杂气、刺激较轻、甜润可；处理4（E1F2G2）稍有杂气；处理5（E1F1G3）回甜、口腔稍刺；处理6（E1F1G4）浓度稍淡、木质气稍重、刺较大。3#混合烟丝配方模块被最终确定。
2.4辅材设计
2.4.1卷烟纸
安排了I1、I2和I3三个规格卷烟纸进行组合试验，各卷烟纸技术要求具体见下表3。
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2.4.2滤棒
安排了三个规格的醋酸纤维滤棒进行组合试验，即J1、J2和J3，各滤棒技术要求为：
（1）J1 长度：120 mm、压降4300 Pa、圆周16.8 mm；
（2）J2 长度：120 mm、压降4500 Pa、圆周16.8 mm；
（3）J3 长度：120 mm、压降3600 Pa、圆周16.8 mm。
2.4.3滤棒成形纸
滤棒成形纸为K1，其主要技术要求为：
定量：30 g/m2、宽度：19 mm、长度：5500m。
2.4.4接装纸
接装纸有两个规格，即L1、 L2，具体技术要求为：
（1）L1 定量：41 g/m2、宽度：70 mm、长度：2500m；
（2）L2 定量：43 g/m2、宽度：70 mm、长度：2500m。
2.5烟支设计与评价
2.5.1烟支设计
以3#混合烟丝配方模块（即H1）为原料，以卷烟纸、滤棒和接装纸为辅材进行烟支试验设计。为保证焦油含量能达到技术要求，所有试验烟支都进行在线打孔，各处理具体见下表4试验号。
2.5.2烟支评价
按照GB 5606.4-2005《卷烟 感官技术要求》确定的评价指标及方法对各处理烟支样品进行感官质量评价并检测烟气指标。
各处理感官质量评价及烟气检测结果具体见下表4。
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从上表4可看出，处理1（H1I1J3K1L1）浓度可、稍刺；处理2（H1I2J1K1L2）烟香较高雅、饱满，甜有、可以；处理3（H1I3J2K1L1）甜香较明显、刺激小、吸阻较大；处理4（H1I3J1K1L2）均衡性稍欠，杂气微露；处理5（H1I2J3K1L2）烟气稍淡、稍粗糙；处理6（H1I1J2 K1L1）不透、顺畅稍欠；处理7（H1I2J3K1L1）烟气较柔和、香气充足、较透发、均衡性较好，且焦油含量小于4 mg；处理8（H1I1J1K1L2）稍淡、吸阻稍大。综合感官与焦油含量，7#烟支试验设计被最终确定。
2.6料香试验设计
为保证卷烟烟气浓度和烟草本香的自然性，试验过程中仅添加了适量的保润剂和烟草提取物，做到轻加料、轻加香。评价后认为新设计的卷烟样品香气充足、烟气柔和细腻、较透发、甜香明显，均衡性较好。
3小结
经过叶组配方设计、烟丝设计、材料设计、香精香料设计及加工工艺技术综合运用，研备了1 款“超低焦油”（≤4mg）卷烟样品。项目实施，对于增加储备、优化卷烟产品布局，提高企业经济效益，推动公司高质量发展具有重要意义。
参考文献
[1] 骆晨.全球低焦油卷烟发展概况[EB OL].http://www.etmoc.com/market/Newslist?Id=37656，2017,10,16．
[2] 何建龙.国内低焦油卷烟市场现状及发展前景[J].中国市场，2011(6)：137．
[3] 赵晋荣.低焦油卷烟初探[J].北京烟草，1998(2)：21-25．
[4] 郑新章.刘立全.邱纪青等.国际低焦油卷烟科研新成果及其发展趋势[J].烟草科技，1998 (1)：8-10．
作者简介：邱承宇（1972.10），本科，,高级工程师，产品开发与维护、原料研究,联系方式（电话：13626481880，电子信箱：qius.j@163.com）
基金项目：:无
收稿日期：