煙葉填充值的研究進展

劉建軍

(重慶市煙草公司巫山分公司，重慶 404700)

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煙葉填充值的研究進展

劉建軍

(重慶市煙草公司巫山分公司，重慶 404700)

從煙葉填充值的概念出發(fā)，分析了煙葉填充值對煙葉質(zhì)量評價的重要性，同時從農(nóng)藝、工藝、生物、物理、化學(xué)5個方面分析了與煙葉填充值的關(guān)系。隨著煙葉填充值的增加，卷煙焦油含量降低，體積成本降低，經(jīng)濟效益提高。

煙草；填充值；煙葉質(zhì)量；體積成本

煙葉品質(zhì)是消費者對煙葉燃吸過程中所產(chǎn)生的香氣、勁頭、吃味、刺激性等幾個主要因素的綜合感受和吸煙安全性的綜合評價[1]。通常包括煙葉的外觀質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量2個方面，外觀質(zhì)量主要指顏色、身份、物理特性等，內(nèi)在質(zhì)量主要指煙葉的化學(xué)成分及相互間的協(xié)調(diào)性。其中物理特性(主要包括填充值、吸濕性、葉質(zhì)重、含梗率和燃燒性等)對卷煙制造過程、產(chǎn)品風(fēng)格、成本及其他經(jīng)濟指標(biāo)都有著非常重要的影響[2]。煙葉填充值即煙絲的平均比容，也表示為煙絲的堆積密度，指已平衡水分的單位質(zhì)量的煙絲所擁有的體積，單位為cm3/g，一般為3.5～4.5 cm3/g[1]。煙葉填充值是煙葉物理特性的重要評價指標(biāo)之一，尤其在卷煙配方中顯得格外重要。用于卷煙中煙絲量的多少,并不完全由煙絲重量來決定,還受煙絲填充力大小的影響。卷煙的煙葉成本除重量成本外,還有體積成本。在2個重量成本相同的配方中,由于填充值不同,體積成本也不同。因此,在計算卷煙配方成本時,把體積成本引入成本之中,不僅有利于提高經(jīng)濟效益,也有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量[3]。因此針對煙葉填充值的研究在優(yōu)化產(chǎn)區(qū)和卷煙配方中起到非常重要的作用，對各個煙區(qū)的充分發(fā)展起到促進作用，同時利于我國煙區(qū)的規(guī)劃。煙葉填充值與煙葉的部位、等級、顏色、陳化等因素都有顯著的關(guān)系。筆者從多方面探討了與煙葉填充值有關(guān)的因素，更好地了解這些因素，可以在實際生產(chǎn)中，不影響卷煙內(nèi)在質(zhì)量的情況下，提高煙葉的填充值，從而達到降低卷煙生產(chǎn)成本的目的。同時闡述了近年來煙草填充值的研究情況，旨在為煙草卷煙行業(yè)的應(yīng)用和煙區(qū)的規(guī)劃提供依據(jù)。

1 農(nóng)藝措施對煙葉填充值的影響

1.1 煙葉的類型、品種與填充值的關(guān)系煙草填充能力與煙草類型有顯著的相關(guān)性，煙草的類型不同，填充值也有較大的差異[4]。一般來說，填充值最大的是白肋煙，填充值最小的是香料煙，烤煙的填充值介于白肋煙與香料煙之間。不同類型煙草之間填充值不同是由于白肋煙、香料煙、烤煙及地方性晾曬煙之間的化學(xué)成分比例不一致所造成的，正是由于各種成分的不同導(dǎo)致煙葉的類型及使用價值的區(qū)別。蛋白質(zhì)含量白肋煙最高，糖含量白肋煙最低。香料煙在各種煙草類型中葉片很小，各種化學(xué)成分含量介于烤煙與白肋煙之間，同時香料煙葉片結(jié)構(gòu)緊密，細(xì)胞多而小，故香料煙的填充值最小?？緹煹娜~片厚薄相對來說較為適中，尤其是中下部葉組織結(jié)構(gòu)疏松，填充值介于白肋煙和香料煙之間。

1.2 土壤類型與填充值的關(guān)系D Layten Davis 等對種植在不同土壤類型上的白肋煙和馬里蘭煙進行了比較[5],種植在壤土或偏沙的壤土上的馬里蘭煙和白肋煙，煙葉填充值高；種植在黏土上的馬里蘭煙和白肋煙煙葉填充值較低。填充值與煙葉葉片的生長發(fā)育密切相關(guān)，優(yōu)質(zhì)的土壤促進煙株的發(fā)育，發(fā)育良好的煙葉葉片組織結(jié)構(gòu)疏松，填充值更高一些，種植在質(zhì)地較差的土壤上，煙株發(fā)育較差，葉片細(xì)胞緊密，填充值較小。在生產(chǎn)中將煙草種植在最適宜的土壤上，使得煙株保持筒形或腰鼓形的生長態(tài)勢，葉片有最佳的發(fā)育狀況，煙葉填充值最高。

1.3 成熟采收與填充值的關(guān)系成熟度是影響煙葉質(zhì)量的主要因素，與煙葉內(nèi)含物的積累和降解程度密切相關(guān)[6]。煙葉成熟度不夠?qū)ξ覈鵁熑~品質(zhì)有較大的影響并逐步成為主要影響因素。尤其是成熟度好的中上部葉，煙葉切絲后填充值高，內(nèi)在化學(xué)質(zhì)量和感官質(zhì)量都比較好。王懷珠等研究表明，在煙葉成熟過程中，隨莖葉夾角增加，煙葉的成熟度提高，煙葉填充值增加，上、中、下3個部位呈現(xiàn)相同的變化規(guī)律[7]。隨著成熟度的增加，煙葉填充值增大，但保持在工藝成熟期最佳，超過工藝成熟期，煙葉的內(nèi)在質(zhì)量呈現(xiàn)逐步下降趨勢，對卷煙品質(zhì)不利。

打頂是為保持烤煙上部葉得到充分的營養(yǎng)所采取的農(nóng)藝措施，雖然在一定程度上提高了上部葉的內(nèi)在質(zhì)量，但對煙葉填充值不利[8]，隨著打頂時間的推遲煙葉填充值下降的比例越大，一般在初花期打頂比較適宜。

2 工藝措施對煙葉填充值的影響

2.1 加工工藝與填充值的關(guān)系不同的加工工藝對煙葉填充值有很大的影響，程永照等曾報道英國迪更森工程公司研制出了一種新型的卷煙全配方膨脹與干燥系統(tǒng)稱為HXD系統(tǒng)[9]，HXD系統(tǒng)可對制絲生產(chǎn)線上的全配方葉組進行處理,經(jīng)HXD系統(tǒng)處理后煙葉的填充值可提高12%～25%。由此可見，新的煙草工藝對煙葉的填充值有很大的影響，從而促使人們進一步研究新的工藝和開發(fā)新的設(shè)備，提高煙葉的可用性，降低卷煙的成本，同時降低卷煙焦油量。

姚光明等研究表明，煙葉在滾筒干燥工序中，隨著加工強度的增大，葉絲填充值呈上升趨勢，整絲率呈下降趨勢，煙葉填充值最高可達5.82 cm3/g，整絲率最低為80.1%[10]?？緹熑~片氣流干燥時，干燥工序在強度4以下的強度范圍內(nèi)加工時，隨著加工強度的增大葉絲填充值呈增加趨勢，整絲率基本保持不變，煙葉填充值最高時為5.96 cm3/g；在高于強度4以上的強度下加工時，葉絲填充值和整絲率均隨著強度的增加呈下降趨勢，整絲率最低為85.6%。不同的加工強度對葉絲和整絲的填充值有顯著的影響，在不影響煙支抽吸的情況下適當(dāng)增大煙葉的加工強度，可有效降低卷煙成本，增加煙葉的可用性，降低卷煙的體積成本。

2.2 加工措施與填充值的關(guān)系煙葉切絲是制絲工藝上至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)，對煙葉填充值及卷煙成品有著重要的影響，相同等級的煙葉在一定的切絲寬度范圍內(nèi)，煙絲的寬度與煙葉填充值成正比。煙葉填充值隨著切絲寬度的增加而增加，但是超過或低于一定的寬度范圍時，煙絲的填充值都會下降。過寬或過細(xì)的煙絲不僅影響煙絲的外觀，同時煙支截面的平整度下降，增加煙支的空頭率。李燕等研究表明，通過對煙葉制絲生產(chǎn)過程中物理參數(shù)的控制組合，從而達到控制煙絲的寬度，可以有效地提高煙葉的填充值，節(jié)約煙葉使用量，達到降低卷煙的體積成本[11]。

3 生物活動對煙葉填充值的影響

3.1 陳化與煙葉填充值的關(guān)系李成富等曾對9個產(chǎn)區(qū)14份烤煙復(fù)烤煙葉樣品在自然陳化條件下煙絲填充值的變化研究表明，在自然陳化的7～51個月期間，煙絲填充值呈波浪式上升，不同產(chǎn)地、不同等級煙絲填充值變化略有不同，整體表現(xiàn)一致[12]。陳化期間煙葉內(nèi)在物質(zhì)發(fā)生分解等變化[13-14]，細(xì)胞壁大分子物質(zhì)分解為小分子化合物、部分小分子物質(zhì)散發(fā)到空氣中去，尤其是對煙葉吸食品質(zhì)不利的物質(zhì)發(fā)生轉(zhuǎn)變，從而單位重量煙絲體積增大，使煙葉填充值增大，適度的煙葉陳化對填充值具有促進作用，同時可以優(yōu)化煙葉內(nèi)在質(zhì)量，對煙葉整體起著促進作用。

3.2 生物技術(shù)與填充值的關(guān)系陶紅等用木質(zhì)素降解微生物及木質(zhì)素降解酶對煙梗進行處理時，煙梗的木質(zhì)氣和刺激性明顯降低，填充值提高了35.2%～42.8%[15]。通過生物技術(shù)在煙葉中的使用，不但起到降焦減害的作用，提高煙葉的吸食品質(zhì)，還在很大程度上減少了單箱耗絲量。尤其在低等級煙葉上的使用可以大大降低卷煙成本，提高原料利用率，特別是目前工業(yè)公司大量庫存而又不能在一、二、三類卷煙配方中使用的煙葉。

4 物理性狀與煙葉填充值的關(guān)系

4.1 煙葉等級與填充值的關(guān)系煙葉葉片在煙株上著生的部位決定了煙葉的內(nèi)在和外在品質(zhì)特征。葉片在煙株上著生部位不同，煙葉填充值的大小也不一樣，不同著生部位的煙葉的填充值有很大的差異[16]。一般來說，下部葉的填充能力大于上部葉，上部葉又略高于中部葉，中部葉的填充值最小。這是因為下部的葉片細(xì)胞大而稀疏，葉片較薄，組織結(jié)構(gòu)疏松，所以填充值較高；上部葉片，細(xì)胞小而排列緊密，葉片油分尚好，組織結(jié)構(gòu)較粗糙，因此填充值居中；中部葉厚薄適中，細(xì)胞組織結(jié)構(gòu)較疏松，油分多，吸濕性強，組織細(xì)致而柔軟，所以填充值最小。

4.2 煙葉顏色與填充值的關(guān)系煙葉顏色對煙葉填充值也有較大的影響，這是因為不同顏色的煙葉，其煙葉成熟度和煙葉內(nèi)在品質(zhì)不同，因此不同顏色煙葉的填充能力也不一樣。整體表現(xiàn)為檸檬黃煙葉的填充值高于橘黃色煙葉，雜色煙葉的填充值最大，質(zhì)量較好的煙葉填充能力較小，質(zhì)量較差的煙葉填充能力強。所以，填充值的大小在一定程度上反映了煙葉質(zhì)量的優(yōu)劣及煙葉的經(jīng)濟效益，在卷煙配方中表現(xiàn)出非常重要的作用。

4.3 平衡水分對填充值的影響煙葉中的水分主要以化學(xué)吸收、物理吸附、自由水3種方式存在。煙葉水分含量的高低是影響煙葉填充值的重要因素。煙葉水分含量越大，填充值越低；水分含量越小，填充值越高[17]。水分含量與煙葉填充值呈反比關(guān)系。但是，這個過程是可逆的，因此，在制絲工藝過程中，隨時都能夠利用降低水分來提高煙絲的填充能力，以達到減少煙絲使用量，降低卷煙成本。因此，煙葉水分含量對填充值有很大的影響。但是，含水量低，煙葉變得極為干燥脆弱，破碎程度增加，而且著火容易，燃燒速度快，煙氣的刺激性增強，不利于卷煙吸食；含水量高，煙絲燃燒性降低，煙氣量不足，對卷煙的吸食性降低。因此，各卷煙企業(yè)都應(yīng)該在不影響卷煙正常損耗和卷煙內(nèi)在質(zhì)量的同時，嚴(yán)格控制工藝流程各個環(huán)節(jié)的水分，努力尋找更有效的辦法提高煙絲的填充能力，降低卷煙單箱耗絲量以獲得更高的經(jīng)濟效益。

5 化學(xué)成分與煙葉填充值的影響

煙草中所含的糖類主要以單糖、雙糖和多糖3種形式存在，它是影響卷煙吃味的重要化學(xué)成分之一，對煙葉的填充值也有一定的影響。王冬等通過對烤煙物理特性與化學(xué)成分的相關(guān)及逐步回歸分析發(fā)現(xiàn)，煙葉含糖量與煙葉填充值呈負(fù)相關(guān)，含糖量越低，填充值越高；含糖量越高，填充值越低[18]。在煙葉糖含量為18%～22%時，煙葉中的含糖量高，吸煙時所引起的吸味感覺也好[19-20]。因此，在卷煙配方中不能一味地追求填充能力高的煙葉，填充能力好的煙葉往往糖含量較低，對卷煙的吸食品質(zhì)不利，根據(jù)糖類含量與煙葉填充值的關(guān)系，卷煙配方時選擇最佳的葉組配方，在不影響卷煙吸食品質(zhì)的基礎(chǔ)上盡量增加煙絲的填充值，達到降低卷煙成本的目的。

6 結(jié)語

煙葉填充值是一個綜合的概念，是煙葉內(nèi)在質(zhì)量的一個物理表現(xiàn)形式，目前在煙葉原料生產(chǎn)上研究的不多。煙葉填充值和糖、淀粉、纖維素等煙葉的內(nèi)在化學(xué)成分有著很大的間接關(guān)系[17]。在卷煙葉組配方中從多方面來調(diào)節(jié)煙葉的填充值，從而達到降低煙葉的單箱耗絲量，降低卷煙成本，提高卷煙的經(jīng)濟價值，提高卷煙的燃燒性,降低煙氣焦油量,而且能提高卷煙的色香味品質(zhì)。

綜上所述，目前對煙葉填充值系統(tǒng)研究的比較少，尤其是在煙葉原料生產(chǎn)方面，僅在研究其他物理指標(biāo)時提及煙葉的填充值。在卷煙行業(yè)相對研究的比較多，但總體來說對煙葉填充值的研究不多，填充值的研究有利于煙區(qū)的劃分，特別是卷煙方面既可以達到降焦減害還可以提高卷煙的經(jīng)濟效益。

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Research Progress of the Tobacco Filling Value

LIU Jian-jun

(Chongqing Tobacco Company Wushan Branch, Chongqing 404700)

Starting from the concept of the tobacco filling value, the importance of tobacco filling value for quality evaluation of agronomy, technology, biology, physics, chemistry. As the filling value of tobacco increases, the cigarette content and the volume cost will consistently decrease, thus it can improve the economical benefit.

Tobacco; Filling value; Tobacco quality; Volume cost

劉建軍(1986-)，男，重慶人,助理農(nóng)藝師，碩士，從事煙葉生產(chǎn)工作。

2014-11-19

S 572

A

0517-6611(2015)01-244-02