烟草高温热解成分的吸附与再释放

研究不同固体材料对烟丝热解所释放烟气的吸附性能,以及在低温加热条件下再释放烟气组分的性能,确定对烟丝热解烟气的最佳吸附方式及再释放条件,为加热不燃烧卷烟的开发提供研究基础。结果表明,Al2O3、ZSM-5和MCM-41分子筛这3种典型的固体材料对烟丝热解烟气的吸附性能与其比表面积和表面性质有关,其中Al2O3吸附烟丝热解烟气后,在加热过程中释放出的香味成分相对含量最高,而有害物质的相对含量最少,表现出最佳的性能。另外,烟丝热解气氛也影响固体材料的吸附和再释放烟气组分的性能。与含氧的热解气氛相比,N2为较佳的烟丝热解气氛,Al2O3上释放出的香味成分相对含量较高。在此基础上,通过固体材料分层吸附,可进一步显著提高加热过程中释放出的香味成分的相对含量,同时减少有害物质的相对含量。     

加热卷烟制品传热与烟气流动过程数值模拟

以加热卷烟制品为研究对象,采用计算流体力学(CFD)方法研究加热卷烟制品烟丝在加热和抽吸模式下的烟气流动和传热过程,建立了加热卷烟制品内部烟丝加热和烟气流动的数学模型.结果表明:加热卷烟制品经加热器加热后,烟丝段温度升高至493.6 K,总传热系数为3.4 W/(m2·K);由于在抽吸模式下有烟气通过,烟丝段温度由39...     

切丝宽度对细支卷烟质量的影响

为探讨不同切丝宽度对细支卷烟质量的影响,以某一规格的兰州品牌产品为试验对象,分别研究3种不同切丝宽度对烟丝物理质量、卷烟物理性能、主流烟气成分的影响。结果表明:随着切丝宽度的降低,烟丝整丝率和含签率降低,碎丝率和填充值增大;随着切丝宽度的降低,细支卷烟烟支的质量、吸阻、总通风率和硬度标准偏差有降低趋势;切丝宽度对细支卷烟主流烟气常规化学成分影响不大;通过对比评吸结果显示,切丝宽度为0.8 mm时卷烟感官质量最好。     

ESS颗粒梗工艺特性研究

为了解ESS颗粒梗对卷烟主要工艺质量指标、感官质量和主流烟气成分的影响,进行了不同掺兑比例对卷烟单支重量和主流烟气及感官质量的影响试验。结果表明,在不同ESS颗粒梗掺兑比例下,随着ESS颗粒梗掺兑比例增加,卷烟单支重量、卷烟焦油、CO量和烟气烟碱量呈下降趋势;烟丝填充值呈上升趋势;配方中ESS颗粒梗掺兑比例在7%时,卷烟感官质量最好。     

干冰膨胀对烟丝有害成分和显微结构的影响

干冰(液态CO2)膨胀技术是卷烟工业企业针对烟丝的一种膨胀处理技术.干冰膨胀烟丝在卷烟配方中的应用,主要是利用膨胀烟丝具有较高填充性和高效燃烧性以及可以降低卷烟烟气中焦油质量分数的作用.针对干冰膨胀烟丝处理技术,研究了干冰膨胀处理技术对烟丝有害成分的影响,并从显微结构方面对膨胀前后烟丝的结构进行了分析.结果表明:烟丝经干冰膨胀处理后,卷烟烟气中除氰化氢(HCN)质量分数有所增加外,其他焦油,氨,NNK,一氧化碳,苯酚,巴豆醛,苯并[α]芘有害成分质量分数降幅明显,降幅分别可达32.35%,44.80%,29.70%,14.07%,61.48%,12.40%和27.52%;处理后烟丝的显微结构与处理前烟丝相比表面组织膨大,内部组织涨开,孔隙增大,淀粉颗粒减少,细胞壁断裂,细胞内溶物析出.     

玫瑰提取物特征香气成分分析及其在卷烟中的应用

对玫瑰花特征香气组分进行分析,并评价其在卷烟中的应用效果,为卷烟加香工艺提供更多的参考依据.利用95%乙醇对玫瑰花进行渗漉提取,以卷烟感官质量评价为导向,采用大孔树脂和凝胶色谱等技术制备玫瑰花特征香气组分,并应用于烟丝加香,结合气相色谱-质谱联用法(GC-MS)和相对香气活力值(ROAV)分析关键香气成分.大孔树脂30%乙醇洗脱部分具有明显的玫瑰香气特征,且能较好地改善卷烟香气、协调风格;玫瑰主要香韵组分中含有香叶基丙酮、苯乙醇、5-羟甲基糠醛等清甜香及花香特征香气成分.玫瑰辅香包括β-紫罗兰酮、棕榈酸等木香、酯香香韵特征成分.玫瑰花的特征香气是以清甜香和花香为主,同时辅以木香和酯香;玫瑰特征风味组分应用到烟丝加香中具有较好的效果,能使卷烟的抽吸口感得到明显改善,并凸显卷烟的清甜香风格特征.     

不同抽吸模式对主要减害降焦技术的影响研究

为研究不同抽吸模式对主要减害降焦技术的影响,测试了3种抽吸模式下卷烟样品中15种化学成分的释放量.研究表明:不同抽吸模式对主要减害降焦技术的影响程度不同,ISO模式下卷烟滤嘴通风率的改变对烟气释放量结果的影响程度较大;B模式下卷烟滤嘴通风率的改变对烟气释放量结果的影响程度减弱,烟丝配方调整对烟气释放量结果的影响程度增强;CI模式下烟丝配方调整对烟气释放量结果的影响程度较大.研究结果为新形势下新卷烟产品的研究开发提供参考.     

叶丝增温增湿加水温度对烟丝质量的影响

通过对叶丝增温增湿工序不同加水温度条件下烟丝结构、填充值、含水率、感官质量、烟气成分的试验和分析,发现加水温度的变化对烟丝结构、填充值、含水率、感官质量和烟气成分均有一定的影响,烟丝填充值与加水温度呈一定正相关;叶丝增温增湿出口含水率与加水温度呈负相关;加水温度在中间值（55℃）时,烟丝的物理指标和感官质量均达到理想状态。     

降低卷烟烟气中多环芳烃和自由基的中药添加剂

研究了降低卷烟烟气中多环芳烃和自由基的中药添加剂。通过正交实验优化条件提取有效成分为添加剂 ,采用邻苯三酚自氧化紫外方法和荧光法筛选中药 ,得几种中草药的复方 ,喷洒于烟丝卷制成烟支后 ,利用电子自旋共振波谱仪 ( ESR)及气相色谱 /质谱法 ( GC/MS) ,对卷烟焦油中多环芳烃和焦油及烟气中自由基含量进行测定分析。实验结果表明 ,该添加剂对卷烟焦油中多环芳烃和焦油及烟气中的自由基含量具有良好的降低作用     

国内外卷烟及主流烟气中多种元素现状分析研究

为全面了解国内外卷烟及主流烟气中多种元素含量的现状情况,对多种品牌国内外卷烟抽吸燃烧烟丝部分及卷烟主流烟气中的12种元素含量进行分析.结果显示:Pb、As、Cr、Ni、Se、Cd、Al、V、Mn、Cu、Zn、Hg在卷烟烟丝中含量在0.01～700μg/cig之间,含量最高的是Al,含量最低的是Hg,其中Al、V、Cr、Ni、Cu、Se 6种元素含量为国外混合国内混合国内烤烟,Cd、Pb、Hg 3种元素含量为国内烤烟国内混合国外混合.卷烟主流烟气中12种元素的含量均较低,Hg、Se、Ni、V在主流烟气中大部分低于方法检出限,Pb、As、Cr、Cd、Al、Mn、Cu、Zn在主流烟气中含量在1.5～220 ng/cig之间,其中Zn、Cd、Al、Pb元素含量相对较高,元素从卷烟烟丝迁移至主流烟气的迁移率较低,在0.1%～10%之间,其中Al、V、Mn、Cu、Ni、Hg,Se几乎很少从烟丝迁移至主流烟气,迁移率最高的为Cd,迁移率近10%;Cd、Pb、Zn、As、Se 5种元素在主流烟气中的含量及其迁移率跟捕集到的烟气粒相物多少成明显正相关关系.     

烟丝微波膨胀工艺试验研究

对采用膨胀剂浸渍的烟丝进行了微波加热膨胀工艺试验,获得了良好的膨胀效果。应用扫描电子显微镜对膨胀前后烟丝表面的显微结构进行了对比分析,同时依据烟草行业相关标准对膨胀前后的烟丝理化指标和烟气进行了检测,结果表明,微波加热工艺可获得效果明显的膨胀烟丝,有利于提升烟丝的香味,且可以显著降低卷烟的焦油、尼古丁等有害物质的含量。     

人参皂甙在卷烟中的应用

研究了人参皂甙在300,600,900℃温度下的裂解行为对卷烟烟气成分的影响,通过感官评吸考察人参皂甙对卷烟感官质量的影响并确定最佳的人参皂甙适宜添加量,同时研究了人参皂甙对卷烟主流烟气中7种有害成分的影响。结果表明人参皂甙在热裂解过程中可以释放出小分子的酮类、酯类、醚类、杂环类等具有香味的化合物,在添加浓度为0.04%~0.06%人参皂甙的范围内能改善卷烟的吸食品质,有助于提高卷烟的品质,添加人参皂甙卷烟烟气危害性指数远远低于2012年全国卷烟烟气危害性指数。     

卷烟纸用碳酸钙对烟气有害成分释放量的影响研究

为探寻卷烟纸用碳酸钙对烟气有害成分释放量影响,设计了添加不同晶形和不同粒径碳酸钙填料的卷烟纸,考察了碳酸钙晶体结构和粒径大小对卷烟主流烟气中常规化学成分和7种代表性烟气有害成分释放量。结果表明:碳酸钙晶体结构和粒径影响卷烟纸表面孔结构和烟气常规化学成分和有害成分释放量,使用纺锤形碳酸钙有利于降低烟气常规成分和7种代表性有害成分,且其晶粒越大,烟气常规成分和7种代表性有害成分降低越多。     

构建卷烟感官香气风格特征的PLSR定量预测模型

采用气相色谱-三重四极杆质谱(GC-MS/MS)方法检测73种烟丝挥发性/半挥发性成分,结合其他12种烟丝/烟气成分检测含量,采用偏最小二乘回归(PLSR)对80种国内市售成品卷烟建立定量预测模型,并利用变量筛选方法优化模型.结果表明:模型对果香评吸指标具有最佳的拟合效果R20.910,其所能解释的方差Q20.850;增加对茴香醛质量浓度和降低乙基麦芽酚的质量浓度可以有效提高果香评吸的感官评价得分;模型对于测试集果香评吸指标也具有很好的预测能力,平均绝对误差MAE=0.111 2(0.500),PLSR预测结果可靠,可作为一种客观预测卷烟感官品质的方法.     

超声波辅助提取绞股蓝多糖及其在卷烟中的应用

为了研究绞股蓝多糖在卷烟中的应用效果,采用超声波辅助提取绞股蓝粗多糖,并利用sevag法除去蛋白,再结合凝胶柱层析纯化,获得绞股蓝多糖.考察了绞股蓝多糖对烟丝的保润性能及卷烟感官品质的影响,同时分析了添加绞股蓝多糖后主流烟气中化合物含量的变化.研究结果表明:绞股蓝多糖能够降低水分的散失速度,在湿度为40％的条件下,绞股...     

奶香颗粒制备及其在细支三元空腔活性炭滤嘴卷烟中的应用

研发并制备奶香颗粒,并将其应用在细支三元空腔活性炭滤嘴中。采用正交实验,从滤嘴复合结构、奶香颗粒添加量、奶香颗粒目数、滤嘴吸阻等4个方面考察对卷烟感官质量的影响,优化滤嘴技术参数。确定细支三元空腔活性炭奶香滤嘴技术参数后,与奶香滤嘴和醋纤滤嘴卷烟感官质量、烟气危害性和烟气中的致香成分比较。结果表明:(1)复合滤嘴的最优化结构为奶香段(12 mm)+活性炭空腔(6 mm)+醋酸滤嘴(12 mm)、奶香颗粒添加量为0.45 mg/mm、奶香颗粒大小为40～100目、滤棒吸阻为3 700 pa;(2)奶香滤嘴卷烟感官质量评价明显优于醋纤滤嘴卷烟;(3)奶香滤嘴卷烟烟气危害性指数较醋纤滤嘴卷烟降低了12.5%;(4)气相色谱–离子迁移谱定性分析出奶香滤嘴卷烟较醋纤滤嘴卷烟烟气中浓度增加的16种挥发性组分,其中多种组分属于烟气致香成分,与感官评价结果一致。     

6-氨乙胺基-6-脱氧壳聚糖对卷烟烟气中苯酚的吸附性能

以壳聚糖(CS)、氯化亚砜和乙二胺为原料,制备6-氨乙胺基-6-脱氧壳聚糖(ACS).产物采用傅里叶变换红外光谱,氢谱核磁和元素分析等方法进行表征.研究ACS在溶液中对苯酚的吸附性能,以及对卷烟主流烟气中有害成分的吸附情况.结果表明:在pH值为5.0,吸附时间为2 h的条件下,ACS对苯酚的吸附量随着苯酚质量浓度的增大而增加,其对苯酚的饱和吸附量为140.85 mg·g^-1;ACS作为添加剂应用到卷烟滤嘴中,可不同程度地减少主流烟气中的7种有害成分,对烟气中的苯酚具有选择性吸附效果;常规滤嘴、含CS和ACS滤嘴的卷烟危害指数分别为8.04,7.41和6.78.     

不同规格平准器对卷烟质量的影响

为研究不同规格平准器对卷烟质量的影响,分别选取细支和常规卷烟为研究对象,分析不同槽深和弧长劈刀盘对卷烟物理指标、烟气指标和感官质量的影响。结果表明:(1)不同劈刀盘卷制样品的物理指标、烟气指标都符合产品设计要求;(2)随着劈刀盘槽深的降低和弧长的缩短,烟支总通风率(主要是烟丝段通风率)略有降低、紧头密度比明显缩小、密度均匀性逐渐变好,但端部落丝量增多、卷烟空头剔除率增大;(3)不同劈刀盘样品间总体感官质量差异不明显;(4)随着劈刀盘槽深的降低和弧长的缩短,抽吸轻松感变好。     

钾盐对烟草燃烧特性及烟气成分的影响研究

研究了2种无机钾盐(氯化钾、硝酸钾)和2种有机钾盐(乙酸钾、柠檬酸钾)对烟草燃烧特性的影响以及它们对烟气成分的影响.利用同步热分析-红外-气质联用仪(STA-IR-GC/MS)对添加不同钾盐的烟草的热解行为进行研究,通过对热解产物进行红外扫描,同时对其产物进行实时GC-MS分析检测.将生物质的综合燃烧特性指数应用于烟草燃烧过程的研究,并得出上述钾盐对卷烟的综合燃烧指数的影响大小为:柠檬酸钾硝酸钾乙酸钾氯化钾.利用卷烟燃烧指数的评价方法及IR-GC/MS分析手段,可进行推广评价不同品种的钾盐添加入卷烟后,对烟丝的综合燃烧指数和烟气中成分含量的影响.     

加热不燃烧状态下温度对不同烟草基体烟气释放的影响

为了得到不同烟草基体在加热不燃烧状态下烟气释放量,研究了温度对烟丝、再造烟叶、膨胀烟丝和梗丝等烟草基体在加热不燃烧状态下烟气释放量的影响。结果表明:(1)随加热温度升高,不同烟草基体其烟气释放量增加的表现不同,其中烟丝烟气TPM(总粒相物)增加量最大,梗丝烟气烟碱增加量最大,各烟草基体CO增加量接近,再造烟叶甲醛增加量最大;(2)不同烟草基体加热不燃烧状态下的烟气TNC(总粒相物,尼古丁,一氧化碳)释放量与温度呈显著线性相关,相关系数达到0.95以上;(3)单位烟草烟碱量下,梗丝在加热不燃烧状态下的烟气烟碱量最高。