周跃飞，罗 靖，林志平，林水艇＊，黄朝章

（1.福建中烟工业有限责任公司技术中心，福建厦门361012；2.厦门烟草工业有限责任公司，福建厦门361022）

加工模式对烟叶梗丝多酚类及其烟气挥发酚化合物的影响

周跃飞1，罗 靖2，林志平1，林水艇2＊，黄朝章1

（1.福建中烟工业有限责任公司技术中心，福建厦门361012；2.厦门烟草工业有限责任公司，福建厦门361022）

为低害梗丝加工工艺设计参数的优化选择提供参考，采用流化床、滚筒和气流干燥3种加工模式处理梗丝卷制卷烟，分别测定梗丝中多酚化合物含量及卷烟烟气挥发酚的释放量。结果表明：不同产地梗丝中的3种主要多酚类物质含量存在差异，河南产地梗丝中的绿原酸和莨菪亭含量最高，分别为12.79～14.05mg／g和6.43～5.50mg／g，云南产地梗丝中的芸香苷含量最高，为1.60～1.86mg／g；不同加工模式下，梗丝多酚类物质含量及其烟气挥发酚释放量有差异，其中，滚筒＞流化床＞气流干燥；主流烟气挥发酚释放量与其梗丝多酚类化合物具有相关性，相关系数为－0.639～0.913。采用气流干燥模式更有利于降低烟叶多酚类化合物及其烟气挥发酚物质含量。

梗丝；加工模式；多酚类化合物；挥发酚

梗丝是卷烟配方中的重要组分之一，加工良好的梗丝能增加烟丝的填充值，降低卷烟原料消耗；随着制丝工艺技术水平的提高和降焦、控焦措施的需要，卷烟企业在配方烟丝中掺兑的梗丝比例逐渐增大［12］。但是与烟叶相比较，烟梗中的纤维素、多酚类物质含量较高，对卷烟感官品质有一定负影响，因此烟梗加工技术非常重要［34］。

近年来，梗丝在卷烟中的应用也有研究报道［5］，但这些研究报道主要集中于梗丝形态，如梗丝的结构、分布形态、膨胀梗丝掺配量等对卷烟感官质量的影响。如陈景云等［6］探索了梗丝分布形态对其掺配均匀度的影响，高尊华等［7］研究了梗丝结构对卷烟质量稳定性的影响。但目前针对梗丝内在物质及其主流烟气成分差异方面的研究还极少。为找出有利于减低烟草及烟气酚类物质的梗丝加工工艺模式，采用HT＋流化床、HT＋滚筒烘丝及气流干燥3种卷烟厂通用加工模式进行加工，研究不同加工模式对梗丝中多酚类化合物及其烟气挥发性酚类化合物的影响，以期为低害梗丝加工工艺设计参数的优化选择提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选择云南、福建和河南3个产地的烟梗，分别按正常生产进行洗梗、加料、切梗，在保证出口含水率等物理质量满足要求前提下，分别采用HT＋流化床、HT＋滚筒烘丝和气流干燥3种模式进行加工，并采集相应的梗丝卷制成样品烟，不同梗丝工艺加工模式的参数见表1。

表1 不同梗丝加工模式参数Table1 Parameters of different processing modes

表2 不同加工模式下梗丝多酚类化合物的含量Table2 Polyphenols content of cut stem under different processing modes mg／g

1.2 梗丝样品含水率的测定

将梗丝样品放入低于100℃的烘箱中烘干，直至可用手指捻碎。从烘箱中取出烘好的样品立即研磨，持续研磨时间不超过2min，然后过筛，过筛后样品按YC／T 31—1996［8］测定其含水率。

1.3 烟叶中绿原酸、莨菪亭和芸香苷的测定

称取样品100mg左右，准确至0.1mg，置于50mL锥形瓶内，再准确加人20.0mL 50%甲醇＋水溶液，置于超声波振荡器超声（频率：40kHz）提取20min。取约2mL萃取液经0.45μm的水相滤膜过滤。样品萃取液按YC／T 202—2006［9］要求测定烟叶中绿原酸、莨菪亭和芸香苷的含量。

1.4 卷烟主流烟气中挥发酚的测定

分别按照GB／T 5606.1—2004和GB／T19609—2004的规定抽取实验室样品，并收集4支卷烟的总粒相物；将收集有主流烟气总粒相物的玻璃纤维滤片折叠放入200mL锥形瓶中，准确加入50mL萃取溶液，室温下超声萃取20min，静置5min。取约2mL萃取液，用0.45μm水相滤膜过滤。样品萃取液按YC／T 255—2008［10］的方法测定挥发酚的含量。

1.5 梗丝多酚类化合物含量与其烟气挥发酚释放量的相关性分析

根据皮尔逊相关分析理论，将3个多酚类化合物分别作为参考数列x，6类烟气挥发酚分别作为比较数列y。按照相关系数计算公式计算参考数列x与比较数列y的皮尔逊相关系数，相关系数r计算公式：

2 结果与分析

2.1 不同加工模式下梗丝多酚类化合物的含量

由表2可知，1）不同产地梗丝中的3种主要多酚类物质含量有差异，河南产地梗丝中的绿原酸和莨菪亭含量最高，分别为12.79～14.05mg／g和6.43～5.50mg／g，芸香苷含量最低；云南产地梗丝中的芸香苷含量最高，为1.60～1.86mg／g，绿原酸含量最低，福建产地梗丝的3种多酚类物质含量处于中间水平。2）不同加工模式下梗丝的多酚类物质含量存在差异，HT＋滚筒烘丝模式下的梗丝多酚类物质含量较高，气流干燥模式下的梗丝多酚类物质含量较低，2种方式极差为0.26～2.43mg／g。

2.2 不同加工模式下梗丝烟气挥发酚的释放量

由表3可知，1）不同产地梗丝烟气中挥发酚的释放量存在较大差异。3种加工模式中，云南产地梗丝中挥发酚的释放总量最低，为98.85～131.34μg／cig；河南产地梗丝中苯酚、间苯二酚、邻苯二酚、间，对甲酚、邻甲酚的释放量最高，分别为2.63μg／cig、3.11μg／cig、133.03μg／cig、14.33μg／cig和4.14μg／cig；3中加工模式中福建产地梗丝中的对苯二酚释放量最高，为56.05～73.60μg／cig，其他几种挥发酚释放量处于中间水平。2）不同加工模式下梗丝烟气挥发酚释放量存在差异，总体而言，HT＋滚筒烘丝模式下的梗丝挥发酚释放量较高，气流干燥模式下的较低。

2.3 梗丝多酚类化合物含量与其烟气挥发酚释放量的相关性

统计学上认为：线性相关系数r＞0.9，高度相关；线性相关系数0.9＞r＞0.5，显著相关；线性相关系数r＜0.5，低度相关或无相关性。由表4可知，1）梗丝烟气中的邻苯二酚释放量与梗丝中的绿原酸含量呈高度相关性。2）梗丝烟气中除对苯二酚外，其余酚类物质释放量均与梗丝中绿原酸含量呈显著相关性，梗丝烟气中苯酚、邻苯二酚和间，对甲酚的释放量与梗丝中芸香苷含量呈显著相关性，梗丝烟气中苯酚、间苯二酚和邻苯二酚的释放量与梗丝中莨菪亭含量呈显著相关关系。3）梗丝烟气中对苯二酚、间二苯酚和邻甲酚的释放量与梗丝中芸香苷含量呈低相关性，梗丝烟气中对苯二酚和3种甲酚的释放量与梗丝中莨菪亭含量呈低相关性。

表3 不同加工模式下梗丝烟气中挥发酚的释放量Table3 Release of volatile phenol in smoke of cut stem under different processing modes mg／g

表4 梗丝多酚类化合物含量与其烟气酚类化合物释放量的相关系数Table4 Correlation coefficient between polyphenols content of cut stem and release of volatile phenol in cigarette smoke

1）不同产地梗丝中的3种主要多酚类物质含量与其烟气挥发酚的释放量存在差异，河南产地梗丝中的绿原酸、莨菪亭、苯酚、间苯二酚、邻苯二酚、间，对甲酚和邻甲酚的含量／释放量最高，分别可达14.05μg／cig、6.43μg／cig、2.63μg／cig、3.11μg／cig、133.03μg／cig、14.33μg／cig和4.14μg／cig，云南产地梗丝中的芸香苷含量最高，达1.86mg／g，福建产地梗丝中的对苯二酚释放量最高，达73.60μg／cig。

2）不同加工模式下梗丝的多酚类物质含量与其烟气挥发酚的释放量存在差异，HT＋滚筒烘丝模式下的梗丝多酚类物质含量与其烟气挥发酚的释放量较高，多酚类物质含量为17.32～21.45mg／g，烟气挥发酚含量为131.34～214.58μg／cig；气流干燥模式下的梗丝多酚类物质含量与其烟气挥发酚的释放量较低，多酚类物质含量为13.28～19.14mg／g，烟气挥发酚含量为98.85～164.21μg／cig。

3）梗丝中多酚类化合物含量与其烟气中6种挥发酚的释放量呈不同程度的相关性，其中梗丝中含量较高的绿原酸与烟气中的苯酚、邻苯二酚、间苯二酚和3种甲酚的释放量呈显著或高度的正相关关系。

4）改变梗丝加工模式，可改变梗丝中的多酚类化合物和烟气中挥发酚的释放量。较其他2种模式，气流干燥模式所采用的干燥温度高，烟叶中多酚类物质在高温条件下更易通过酶促棕色化反应降解形成棕色色素，从而导致其含量较大幅度降低。由于梗丝烟气中7种挥发酚的释放量与其多酚类化合物含量呈不同程度相关性，因此采用气流干燥模式可以较大程度降低梗丝烟气中的挥发酚。

5）卷烟生产过程中梗丝加工模式的调整势必改变梗丝的物理化学状态和内在化学成分含量，进而影响其燃烧性能和烟气化学成分。如何选择更合适的梗丝加工模式兼顾卷烟质量及安全将是未来卷烟梗丝工艺研究的重要方向。

3 结论与讨论

［1］程向红，周 浩，王培锋，等.不同部位、不同产地梗丝与叶丝主流烟气成分的对比分析［J］.农学学报，2014，4（5）：74－77.

［2］徐世涛，李万珣，阴耕云.烟用梗丝的品质改善研究［J］.云南大学学报（自然科学版），2010，32（S1）：13－15.

［3］徐晓燕，孙五三，王能如，等.烟草多酚类化合物的合成与烟叶品质的关系［J］.中国烟草科学，2003（1）：3－5.

［4］周 恒，许自成，赵会纳，等.烟草多酚类物质的研究进展［J］.浙江农业科学，2009（5）：949－955.

［5］石国强，王少峰，王玉建，等.梗丝结构与卷烟吸阻的相关性探讨［J］.江西农业学报，2009，21（8）：145－146.

［6］陈景云，李东亮，夏莺莺，等.梗丝分布形态对其掺配均匀度的影响［J］.烟草科技，2004（8）：8－10.

［7］高尊华，鲍文华，程红军，等.梗丝结构对卷烟质量稳定性的影响［J］.烟草科技，2007（2）：5－7.

［8］国家烟草质量监督检验中心.烟草及烟草制品试样的制备和水分测定烘箱法：YC／T31—1996［S］.北京：中国标准出版社，1997：7.

［9］国家烟草质量监督检验中心.烟草及烟草制品多酚类化合物绿原酸、莨菪亭和芸香苷的测定：YC／T202－2006［S］.北京：中国标准出版社，2006.

［10］国家烟草质量监督检验中心.卷烟主流烟气中主要酚类化合物的测定高效液相色谱法：YC／T255—2008［S］.北京：中国标准出版社，2008.

（责任编辑：孙小岚）

Effects of Processing Modes on Polyphenols of Cut Stem and Volatile Phenol in Cigarette Smoke

ZHOU Yuefei1，LUO Jing2，LIN Zhiping1，LIN Shuiting2＊，HUANG Chaozhang1
（1.Technical Center，China Tobacco Fujian Industrial CO.，LTD，Xiamen，Fujian361012；2.China Tobacco Xiamen Industrial CO.，LTD，Xiamen，Fujian361022，China）

The polyphenols content of cut stem and release of volatile phenol in smoke of cigarettes manufactured from the cut stem treated by three different processing modes（roller drying，airflow drying and fluidized bed）were respectively detecteDTo provide a reference for optimization selection of cut stem processing design parameters.Results：There are differences in three main polyphenols content of cut stem among three different producing areas.The content of chlorogenic acid and scopoletin of the cut stem from Henan Province is the highest，and 12.79～14.05mg／g and 6.43～5.50mg／g respectively.The rutin content of the cut stem from Yunnan Province is 1.60～1.86mg／g（the highest）.There are differences in polyphenols content of cut stem and release of volatile phenol in cigarette smoke among three different cut stem processing modes anDThe polyphenols content of cut stem and volatile phenol release in cigarette smoke under three processing modes is roller drying＞fluidized bed＞airflow drying.There is a correlation between volatile phenol release in mainstream cigarette smoke and cut stem’s polyphenols to varying degrees anDThe correlation coefficient is－0.639～0.913.In conclusion，the airflow drying mode is beneficial to reduce polyphenols content of cut stem and volatile phenol content in cigarette smoke.

cut stem；processing mode；polyphenols；volatile phenol

S572

A

1001－3601（2016）10－0439－0123－03

2016－03－02；2016－09－10修回

福建中烟工业有限责任公司科技项目“制丝膨胀干燥工序对卷烟7种成分的影响研究”（FJZYJH201109）

周跃飞（1960－），男，工程师，从事烟草工艺研究。E－mail：zhouyuefei＠fjtic.cn

＊通讯作者：林水艇。E－mail：lfl489＠163.com