CN107095340A - 一种提高卷烟水分稳定性的方法 - Google Patents

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张乾
刘百战
吉德祥
楼佳颖
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吴达
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    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24B—MANUFACTURE OR PREPARATION OF TOBACCO FOR SMOKING OR CHEWING; TOBACCO; SNUFF
    • A24B9/00—Control of the moisture content of tobacco products, e.g. cigars, cigarettes, pipe tobacco

Abstract

本发明提供一种提高卷烟水分稳定性的方法，包括以下步骤：1)在制丝过程中调控所述卷烟原料对应的含水率，使所述卷烟原料的含水率与其在卷烟卷包区域的温度和湿度条件下的平衡含水率一致；2)对所述卷烟原料进行掺配；3)将贮丝房、辅材仓库的温度和湿度调至与卷烟卷包区域的温度和湿度相同，将所述卷烟原料置于所述贮丝房，将所述辅材置于所述辅材仓库，待所述卷烟原料和所述辅材的含水率分别与其各自在卷烟卷包区域的温度和湿度条件下的平衡含水率一致后进行卷包，获得卷烟成品。本发明将由传统的原料含水率一致为标准改为以水活度一致为指导，可有效提高烟支内部各组分水分稳定性，进而提高烟支的感官稳定性。

Description

一种提高卷烟水分稳定性的方法
技术领域
本发明涉及烟草技术领域，特别是涉及一种提高卷烟水分稳定性的方法。
背景技术
1957年，水活度由澳大利亚科学家William James Scott最早提出(Scott 1957)，以研究水分和微生物生长之间的关系，它与样品的水分含量无关而是与样品的水蒸气压力(P)和纯水的水蒸气压力(P0)比值有关。它的定义为：物质在密闭容器中达到平衡状态时的水蒸气分压与该温度下纯的饱和蒸汽压之比。
aw＝p/p0＝ERH/100
随着在食品行业中的广泛应用，水活度的概念也逐步被应用于烟草水分的研究。烟草中水活度的研究主要是借鉴水活度在食品中的研究成果，因此关于烟草水活度的文献报道与食品相比相对较少。
在国内，水活度的概念也逐步被应用于相关的烟草研究中，如新型烟草保润剂保润性能的评价和烟草贮藏安全条件的确定，烟草包装保存期预测数学模型的研究配方烟草样品等温吸湿曲线、水活度的预测。国家烟草专卖局2007年招标项目“卷烟保润机理研究及应用研究”中也将水活度的概念应用于卷烟保润性能的研究，进一步明确了卷烟原料间的水活度差异是导致烟支内部水分迁移的源动力。
目前叶丝与梗丝的含水率设计值均在12.5％左右时，该含水率条件下，叶丝的水活度约为0.60，而梗丝的水活度约为0.56，各辅材水活度在0.55-0.58间，而水活度的差异会导致水分的迁移，进而影响卷烟感官稳定性。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种提高卷烟水分稳定性的方法，该方法可避免卷烟原料间因水活度差异所产生的水分迁移，可使卷烟感官稳定性得到大幅改善。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种提高卷烟水分稳定性的方法，包括以下步骤：
1)在制丝过程中调控所述卷烟原料对应的含水率，使所述卷烟原料的含水率与其在卷烟卷包区域的温度和湿度条件下的平衡含水率一致；
2)对所述卷烟原料进行掺配；
3)将贮丝房、辅材仓库的温度和湿度调至与卷烟卷包区域的温度和湿度相同，将所述卷烟原料置于所述贮丝房，将所述辅材置于所述辅材仓库，待所述卷烟原料和所述辅材的含水率分别与其各自在卷烟卷包区域的温度和湿度条件下的平衡含水率一致后进行卷包，获得卷烟成品。
优选地，所述卷烟原料包括叶丝、梗丝、膨丝和薄片。
优选地，所述辅材包括滤棒、卷烟纸、内衬纸、水松纸和商标纸。
优选地，在步骤1)和步骤3)中，所述平衡含水率均采用直接干燥法进行测定，所述直接干燥法包括以下步骤：将恒温恒湿箱的温度和湿度调节至卷烟卷包区域的温度和湿度，稳定0.5-1.5h，取所述卷烟原料或所述辅材分别装入洁净的烘盒内，然后置于恒温恒湿箱内45-50h，分别进行称量，获得重量一；然后置于95-105℃的烘箱内烘至恒重，分别进行称量，得到重量二；所述平衡含水率的计算公式为(重量一-重量二)/重量二。
优选地，所述恒重的判定过程包括以下步骤：将所述卷烟原料或所述辅材置于烘箱0.5-2h后，取出烘盒，盖上烘盒盖后放入干燥器内冷却，称量后再放入烘箱内烘干，每隔1h取出进行冷却，称量，直至前后两次重量差不超过0.03g即为恒重。
优选地，每种所述卷烟原料或所述辅材均取至少3个试样进行平衡含水率测定，计算每种所述卷烟原料或所述辅材的全部试样的平衡含水率的平均值作为每种所述卷烟原料或所述辅材相应的平衡含水率。
优选地，在步骤3)中，所述卷烟原料置于所述贮丝房的贮存时间为90-120h。
优选地，在步骤3)中，所述辅材置于所述辅材仓库的贮存时间为220-320h
如上所述，本发明的一种提高卷烟水分稳定性的方法，具有以下有益效果：
本发明以水活度一致为指导，保证了掺配完成后原料水分的稳定性。本发明将由传统的原料水分一致为标准改为以水活度一致为指导，可有效稳定烟包内部各组分水分稳定性，避免原、辅材料间水分迁移，从而提高卷烟感官稳定性。本发明的操作工艺简单、成本低。具有良好的工业化前景。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
含有水分的湿物料，其表面必有水蒸气分压力，湿物料同周围空气的相互作用可以沿着两个方向进行：一是如果物料表面的水蒸气分压力P大于空气中的水蒸气分压力，那么物料表面的水分就会向周围空气蒸发，使得物料去湿而变干，称为解吸作用，二是如果物料表面的水蒸气分压力小于空气的水蒸气分压力P，那么物料表面就会从周围空气中吸收水蒸气而变湿，称为吸湿作用，若将湿物料置于温度和相对湿度为定值的空气中，经过一段时间后，当P＝P时，出现动力学平衡状态，处于这种平衡状态的物料含水率就叫做平衡含水率。在一定的温度、湿度条件下，若达到平衡，物料的水活度和环境湿度在数值上是一致的。
EMC的数值取决于空气的相对湿度RH＝P/P(P为该温度下的饱和蒸汽压力)。湿物料在一定的空气环境中，水分活度随着水分的变化而改变，在平衡状态下，P＝P，此时，物料的水分活度等于空气的相对湿度也等于物料表面的相对蒸汽压P/P。平衡含水率由试验测定，把湿物料试样放在恒温恒湿的密封容器中经长时间静置，直到试样的重量达到恒定，然后测定其含水率。
在下面的实施例中，卷烟原料和辅材的平衡含水率均采用直接干燥法进行，包括以下步骤：将恒温恒湿箱的温度和湿度调整至相应温度和湿度，稳定1h，取卷烟原料和辅材，分别装入洁净的烘盒内，然后置于恒温恒湿箱内48h，分别进行第一次称重；然后置于100℃的烘箱内烘4h后，取出烘盒，盖上烘盒盖后放入干燥器内冷却，称量后再放入烘箱内烘干，每隔1h取出进行冷却，称量，直至前后两次重量差不超过0.03g即为恒重，计算平衡含水率。每个卷烟原料或辅材均取至少3个试样进行测定试验，计算至少3个试样的平衡含水率的平均值作为卷烟原料或辅材相应的平衡含水率。优选地，每个卷烟原料或辅材均取4个试样进行测定试验，计算4个试样的平衡含水率的平均值作为卷烟原料或辅材相应的平衡含水率。
在下面的实施例中，卷烟原料和辅材的水活度均采用水活度测试仪AqualabSeries 4TE。
下面根据具体的实施例对本发明的实施方式进行进一步说明。
实施例1
测得某牌号卷烟卷包区域温度25℃，相对湿度58％。在生产线上取得四种卷烟原料，并测定其水活度。结果如下：叶丝水活度0.6052、梗丝水活度0.5566、膨丝水活度0.5900、薄片水活度0.6166。设定恒温恒湿箱条件25℃、相对湿度58％，稳定1h后，将四种原料放入，平衡48h，测定其水活度，叶丝水活度为0.5811；梗丝水活度为0.5789；膨丝水活度为0.5804；薄片水活度为0.5795，均在0.58附近。测试四种卷烟原料的平衡含水率，结果如下：叶丝含水率为12.5％，梗丝平衡含水率为12.7％，膨丝平衡含水率为15.9％，薄片平衡含水率为12.5％。
再将四种卷烟原料取出掺配，取相应量以层层铺叠的方式放入密闭的容器内，原料间用尼龙网布隔开。14天后检测原料水活度，结果如下：叶丝水活度0.5812、梗丝水活度0.5786、膨丝水活度0.5808、薄片水活度0.5791，均在0.58附近。说明在14天贮藏期后，四种卷烟原料间没有发生水分迁移。
实施例2
测得某牌号卷烟卷包区域温度25℃，相对湿度58％。调整烟用辅材仓库的温度为25℃、相对湿度为58％，将辅材置于辅材仓库内240h使得辅材充分平衡，出库时滤棒、水松纸、卷烟纸、内衬纸、商标纸的平衡含水率分别控制在5.5％、7.8％、6.1％、4.6％和7.9％，滤嘴水活度为0.5792，水松纸水活度为0.5795，卷烟纸水活度为0.5789，内衬纸水活度为0.5812，商标纸水活度为0.5801，水活度相差高达0.0023。
将实施例1平衡后的四种卷烟原料进行掺配、贮丝(温度25℃，相对湿度58％)、结合辅材进行卷包，获得卷烟成品，然后对卷烟成品样进行评吸。14天后再次进行评吸，感官质量(刺激性、香气量、透发性等)基本保持稳定。分别对烟丝段、滤嘴段以及包装辅材进行取样检测水活度，结果均保持在0.58±0.0014，表明烟包内部各组分水分保持稳定。
对比例1
在现有生产线上取得卷烟完成的烟支，采用干燥法检测烟支的含水率，结果如下：卷烟烟丝段含水率为12.5％，卷烟滤嘴段含水率为12.7％，内衬纸含水率为15.9％，商标纸含水率为12.5％。采用水活度测试仪检测烟支的水活度，结果如下：卷烟烟丝段水活度为0.5831，卷烟滤嘴段水活度为0.5728，内衬纸水活度为0.5791，商标纸水活度为0.5513，水活度差高达0.0318。14天后再次进行评吸，感官质量(刺激性、香气量、透发性等)发生轻微改变。分别对卷烟烟丝、卷烟滤嘴段、内衬纸以及、商标纸进行取样检测水活度，结果如下：卷烟烟丝段水活度为0.5815，卷烟滤嘴段水活度为0.5793，内衬纸水活度为0.5792，商标纸水活度为0.5789。表明烟支内部各组分之间水分发生了迁移，进而导致感官质量发生改变。
综上所述，本发明以水活度一致为指导，保证了掺配完成后原料水分的稳定性。本发明将由传统的原料水分一致为标准改为以水活度一致为指导，可有效稳定烟包内部各组分水分稳定性，避免原、辅材料间水分迁移，从而提高卷烟感官稳定性。所以，本发明有效克服了现有技术中的缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (8)

1.一种提高卷烟水分稳定性的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)在制丝过程中调控所述卷烟原料对应的含水率，使所述卷烟原料的含水率与其在卷烟卷包区域的温度和湿度条件下的平衡含水率一致；
2)对所述卷烟原料进行掺配；
3)将贮丝房、辅材仓库的温度和湿度调至与卷烟卷包区域的温度和湿度相同，将所述卷烟原料置于所述贮丝房，将所述辅材置于所述辅材仓库，待所述卷烟原料和所述辅材的含水率均与其各自在卷烟卷包区域的温度和湿度条件下的平衡含水率一致后进行卷包，获得卷烟成品。
2.根据权利要求1所述的提高卷烟水分稳定性的方法，其特征在于：所述卷烟原料包括叶丝、梗丝、膨丝和薄片。
3.根据权利要求1所述的提高卷烟水分稳定性的方法，其特征在于：所述辅材包括滤棒、卷烟纸、内衬纸、水松纸和商标纸。
4.根据权利要求1所述的提高卷烟水分稳定性的方法，其特征在于：在步骤1)和步骤3)中，所述平衡含水率均采用直接干燥法进行测定，所述直接干燥法包括以下步骤：将恒温恒湿箱的温度和湿度调节至卷烟卷包区域的温度和湿度，稳定0.5-1.5h，取所述卷烟原料或所述辅材分别装入洁净的烘盒内，然后置于恒温恒湿箱内45-50h，分别进行称量，获得重量一；然后置于95-105℃的烘箱内烘至恒重，分别进行称量，得到重量二；所述平衡含水率的计算公式为(重量一-重量二)/重量二。
5.根据权利要求5所述的提高卷烟水分稳定性的方法，其特征在于：所述恒重的判定过程包括以下步骤：将所述卷烟原料或所述辅材置于烘箱0.5-2h后，取出烘盒，盖上烘盒盖后放入干燥器内冷却，称量后再放入烘箱内烘干，每隔1h取出进行冷却，称量，直至前后两次重量差不超过0.03g即为恒重。
6.根据权利要求1或4或5所述的提高卷烟水分稳定性的方法，其特征在于：每种所述卷烟原料或所述辅材均取至少3个试样进行平衡含水率测定，计算每种所述卷烟原料或所述辅材的全部试样的平衡含水率的平均值作为每种所述卷烟原料或所述辅材相应的平衡含水率。
7.根据权利要求1所述的提高卷烟水分稳定性的方法，其特征在于：在步骤3)中，所述卷烟原料置于所述贮丝房的贮存时间为90-120h。
8.根据权利要求1所述的提高卷烟水分稳定性的方法，其特征在于：在步骤3)中，所述辅材置于所述辅材仓库的贮存时间为220-320h。
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