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本文作者：安瑞1謝益民1王磊1王鳳蘭2姚元軍2作者單位：1.湖北工業(yè)大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院2.湖北中煙技術(shù)中心重組煙葉應(yīng)用技術(shù)研究湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室

煙草薄片又名重組煙草，其理化特性與煙草相似，與輥壓法和稠漿法煙草薄片相比，煙草造紙法薄片在降低薄片中有害物質(zhì)和改善薄片各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)方面具有明顯優(yōu)勢(shì)，因此，在卷煙工業(yè)中造紙法煙草薄片得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用［1-3］。雪茄煙具有勁頭大，香氣醇厚豐滿，吃味香苦透甜，同時(shí)具有焦油和煙堿含量低［1］，對(duì)人體危害較普通卷煙小的特點(diǎn)，逐漸為廣大消費(fèi)者所接受，將成為我國(guó)煙草領(lǐng)域的一個(gè)新興分支［4-5］。雪茄煙外包皮是雪茄煙的重要組成部分，目前工業(yè)上多采用優(yōu)質(zhì)曬煙或白肋煙作為雪茄外包皮煙，但其對(duì)種植環(huán)境、施肥用量、栽培制度以及后期采收與調(diào)制方面的要求比較嚴(yán)格［6-11］，導(dǎo)致我國(guó)雪茄煙外包皮存在諸多問(wèn)題，如外包皮數(shù)量不足、質(zhì)量不高(顏色暗、光澤差、葉片厚和支脈粗大等)、燃燒性差和標(biāo)準(zhǔn)化程度低等缺點(diǎn)［12-14］。為彌補(bǔ)這些不足，目前普遍采用普通雪茄煙紙來(lái)替代部分雪茄煙外包皮，但傳統(tǒng)雪茄煙紙生產(chǎn)過(guò)程中加入的有機(jī)顏料等添加劑在燃燒過(guò)程中易產(chǎn)生有害成分。本研究利用煙草原料及少量外加纖維采用造紙法抄制成基片，經(jīng)煙草萃取液涂布后制成煙草薄片型卷煙紙，成為新型的雪茄煙紙類型，由于使用的原料主要是煙梗，可以最大限度地保留煙草的自然香味和燃燒時(shí)產(chǎn)生的醇厚豐滿香氣，完全可以替代雪茄煙外包皮，應(yīng)用前景廣闊。

1實(shí)驗(yàn)

1.1實(shí)驗(yàn)材料和儀器

實(shí)驗(yàn)材料:煙梗，未漂針葉木漿，漂白闊葉木漿，漂白麻漿，均由湖北中煙工業(yè)有限責(zé)任公司提供。儀器:KRK2500-II高濃盤(pán)磨(日本KRK公司);L＆W062抗張強(qiáng)度測(cè)試儀(Lorentzen＆Wettre);RK-3A凱塞法抄片器(奧地利，PTI-Flank);J-TQY10透氣度測(cè)定儀(四川長(zhǎng)江造紙儀器有限公司)。

1.2煙草薄片型卷煙紙的制備

稱取煙梗800g，加水3.0L(料液比為1∶3.75)，在溫度(65±5)℃的條件下萃取40min，固液分離。分離得到的煙梗打漿后用仿木素過(guò)氧化物酶處理，用盤(pán)磨制取化學(xué)機(jī)械漿(CMP)(處理溫度45℃，時(shí)間30min，仿酶用量為20mmol/kg，H2O2用量為1%［15-16］)。外加纖維(未漂針葉木漿、漂白闊葉木漿和漂白麻漿)按照表1和表2進(jìn)行打漿，打漿后外加纖維漿料與煙梗CMP漿按照一定的比例混合，并加入用量為20%的CaCO3(以絕干漿質(zhì)量計(jì))，抄制成定量(30±1)g/m2的基片，再將濃縮后的萃取液浸涂到基片上，制得煙草薄片型卷煙紙，定量為(40±1)g/m2，最后對(duì)煙草薄片型卷煙紙進(jìn)行相關(guān)的物理性能檢測(cè)和感官質(zhì)量評(píng)價(jià)。

1.3煙草薄片型卷煙紙物理性能檢測(cè)

抗張強(qiáng)度按照GB/T453—2002測(cè)定。透氣度按照GB/T458—2002測(cè)定。

1.4感官評(píng)吸

按照GB/T5606.1—2004抽取實(shí)驗(yàn)室樣品［17］，制備試樣，按照GB/T16447—2004調(diào)節(jié)水分［18］，采用GB5606.4—2005中的方法進(jìn)行卷煙感官評(píng)吸，采用暗評(píng)計(jì)分方法［19］。

2結(jié)果與討論

2.1外加纖維漿料打漿度的選擇

由于針葉木漿纖維長(zhǎng)而粗，細(xì)胞壁薄，腔大，柔軟性好，主要影響抗張強(qiáng)度，因此，打漿度宜控制在65～85°SR;闊葉木漿纖維短而細(xì)，細(xì)胞壁較厚，腔小，剛性好，主要影響透氣度，因此，打漿度宜控制在30～50°SR;麻漿纖維長(zhǎng)而細(xì)，細(xì)胞壁厚，腔小，柔軟性好，主要影響透氣度和吸味，因此，打漿度宜控制在60～80°SR。將不同打漿度的未漂針葉木漿、漂白闊葉木漿和漂白麻漿分別抄成基片，測(cè)定伸長(zhǎng)率、抗張指數(shù)和透氣度，所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。由圖1可知，未漂針葉木漿的抗張強(qiáng)度隨著打漿度的上升，呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，在80°SR時(shí)，其抗張強(qiáng)度最好，可達(dá)80.3N•m/g。由于影響抗張強(qiáng)度的因素主要是纖維結(jié)合力和纖維平均長(zhǎng)度，隨著打漿度的提高，纖維有較快的潤(rùn)脹和細(xì)纖維化，使纖維的結(jié)合力上升;繼續(xù)打漿，雖然纖維的結(jié)合力繼續(xù)提高，但纖維的長(zhǎng)度開(kāi)始下降，導(dǎo)致纖維的抗張強(qiáng)度下降;而其透氣度隨著打漿度上升，一直呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，這是由于透氣度主要由纖維網(wǎng)絡(luò)中的孔隙產(chǎn)生的，在打漿過(guò)程中纖維經(jīng)切斷、縱裂與細(xì)纖維化，纖維表面積增加，并逐漸膨脹與水化，使得成紙緊度提高，而纖維間孔隙度減小，透氣度也隨著減小。由于未漂針葉木漿主要用來(lái)提高煙草薄片的強(qiáng)度，因此，未漂針葉木漿打漿度選擇80°SR。由表1可知，漂白闊葉木漿的抗張強(qiáng)度隨著打漿度的升高而上升，當(dāng)超過(guò)40°SR時(shí)，其上升的幅度比較小，主要是由于闊葉木纖維較短，隨打漿度的提高，纖維長(zhǎng)度下降，因而影響強(qiáng)度。漂白闊葉木漿主要用來(lái)提高煙草薄片的透氣度，當(dāng)打漿度從40°SR上升到45°SR時(shí)，抗張強(qiáng)度由46.0N•m/g上升到46.3N•m/g，但是透氣度卻由42.9μm/(Pa•s)下降到30.7μm/(Pa•s)，因此，綜合考慮，漂白闊葉木漿打漿度選擇40°SR。由表1可知，漂白麻漿的抗張強(qiáng)度隨著打漿度的上升，呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，在70°SR時(shí)，其抗張強(qiáng)度最高，可達(dá)43.0N•m/g。由于麻漿主要用來(lái)提高煙草薄片的強(qiáng)度和透氣度，因此，綜合考慮，漂白麻漿打漿度選擇70°SR。

2.2煙梗CMP漿打漿度的選擇

將不同打漿度的煙梗CMP漿抄成基片，測(cè)定伸長(zhǎng)率、抗張指數(shù)和透氣度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可以看出，煙梗CMP漿的抗張強(qiáng)度隨著打漿度的升高，呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，在35°SR時(shí)，抗張強(qiáng)度最高，達(dá)到21.0N•m/g;其透氣度隨著打漿度上升，一直呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，這與打漿度的增加，增大了纖維間的結(jié)合力，使得成紙的緊度提高，減少了紙張中氣孔的大小和數(shù)量有關(guān)。因此煙梗CMP漿的打漿度選擇35°SR為佳。

2.3漿料配比的優(yōu)化

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐，考慮到漂白麻漿成本比較高，因此選擇煙梗CMP漿、未漂針葉木漿、漂白闊葉木漿、漂白麻漿的配比為75∶20∶2.5∶2.5，CaCO3加入量為絕干漿質(zhì)量的20%，具體實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。從表3可以看出，抗張指數(shù)隨著未漂針葉木漿用量的增加，呈現(xiàn)先增加后下降的趨勢(shì)，而透氣度隨著未漂針葉木漿用量的增加而下降;同時(shí)，結(jié)合雪茄煙紙對(duì)物理性能指標(biāo)的要求，確定煙梗CMP漿、未漂針葉木漿、漂白闊葉木漿、漂白麻漿的配比為75∶20∶2.5∶2.5，在此條件下，其抗張強(qiáng)度39.7N•m/g，透氣度10.21μm/(Pa•s)，伸長(zhǎng)率1.41%，達(dá)到了雪茄煙紙國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(QB/T3525—1999)中抗張強(qiáng)度不小于0.95kN/m(抗張指數(shù)31.7N•m/g)，透氣度不小于0.68μm/(Pa•s)，伸長(zhǎng)率不小于1.40%的要求。

2.4煙草薄片型卷煙紙的感官評(píng)價(jià)

選擇普通雪茄煙紙和實(shí)驗(yàn)制備的煙草薄片型卷煙紙卷制卷煙，然后對(duì)卷煙樣品進(jìn)行評(píng)吸，結(jié)果見(jiàn)表4。表4的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與普通雪茄煙紙相比，煙草薄片型卷煙紙能有效地減輕卷煙紙的紙質(zhì)雜氣和刺激性，增加甜潤(rùn)感，還具諧調(diào)、豐富煙香的作用。這是由于薄片型卷煙紙主要成分是天然的煙草原料，可以保留煙草的自然香味和燃燒時(shí)產(chǎn)生的醇厚豐滿的香氣。

3結(jié)論

3.1利用煙?；瘜W(xué)機(jī)械漿(CMP)與少量木漿纖維配抄煙草薄片原紙，經(jīng)煙草萃取液涂布后制備煙草薄片型卷煙紙。通過(guò)優(yōu)化打漿工藝，確定最佳打漿度為煙梗CMP漿35°SR;未漂針葉木漿80°SR;漂白闊葉木漿40°SR;漂白麻漿70°SR。煙梗CMP漿、未漂針葉木漿、漂白闊葉木漿、漂白麻漿的最佳配比為75∶20∶2.5∶2.5。在最佳條件下制備的煙草薄片型卷煙紙的抗張強(qiáng)度為39.7N•m/g，透氣度為10.21μm/(Pa•s)，伸長(zhǎng)率為1.41%。

3.2煙草薄片型卷煙紙和普通雪茄煙紙卷制卷煙的感官評(píng)價(jià)結(jié)果表明，煙草薄片型卷煙紙能有效減輕卷煙紙雜氣和刺激性，有諧調(diào)、豐富煙香的作用。