杏子粉及其提取物对再造烟叶理化特性与感官品质的影响研究

本研究针对再造烟叶（RT）风味单一、外加香精稳定性差等问题，创新性地将天然超细杏子粉与提取物应用于RT制造过程。研究系统分析了不同粒径和添加比例对RT理化指标（如拉伸强度、均匀性、色差）及感官特性的影响，发现800目杏子粉与0.15%提取物联用可显著改善RT的物理均匀性（干重均匀性提升26.0%）、颜色一致性（ΔE优化38.7%）并赋予产品天然杏香特征。该研究为开发高品质天然植物风味RT提供了新思路，对推动烟草制品减害降焦和资源综合利用具有重要意义。

　　

在烟草工业中，再造烟叶（Reconstituted Tobacco, RT）作为降低焦油和有害物质释放的关键产品，同时是实现烟草废弃物资源化利用的主要途径。然而，传统RT产品在生产过程中添加的风味剂稳定性较差，导致产品风味单调，限制了其广泛应用。随着多风味卷烟产品，特别是热不燃烧（Heat-Not-Burn, HnB）制品的发展，市场对RT产品的需求不再局限于传统烟香，而是需要向风味多样化和功能化方向拓展。中国西南地区拥有丰富的植物资源，尤其是广泛种植的杏树，但其在农业领域的价值转化率较低。如果能够将这些特色风味植物资源有效应用于烟草制品，将为云南特色植物资源的综合利用开辟全新路径。

为了开发具有天然植物风味的RT产品，研究人员开展了一项创新性研究，探讨将超细杏子粉及其提取物添加到RT中对产品理化特性和感官品质的影响。该研究近期发表在《Talanta》上，为RT的风味改良提供了新的技术方案。

研究团队采用了几项关键技术方法：首先通过机械超细粉碎机制备不同粒径的杏子粉（200-1200目），并使用激光粒度分析仪测定粒径分布；利用动态纸页成型机制备RT基片，并通过涂布工艺将杏子提取物添加到涂层液中；采用色差仪测定产品颜色参数（L, a, b*），拉伸强度测试仪测量机械性能；通过连续流动分析仪测定常规化学成分（总糖、还原糖、总生物碱等）；借助气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）分析挥发性香气成分；最后采用行业标准感官评价方法对成品进行多维度感官评定。所有实验样品均来自中国烟草施伟策（CTS）云南生产线，确保了数据的工业适用性。

3.1. 拟合曲线总结

研究人员通过系统实验建立了杏子粉添加量和粒径与RT各项性能指标的数学关系模型。结果显示，杏子粉的添加比例和粒径大小与RT的物理性能（纵向和横向拉伸强度、成形首程留着率、分切粉尘率、均匀性标准差、颜色值）和化学成分（总糖、还原糖、总生物碱、总氮、硝酸盐、钾离子、氯离子）之间存在显著的二次函数关系，所有拟合曲线的R2值均高于0.7，表明模型具有较好的预测精度。

3.2. 行业常规化学成分含量

化学组成是影响RT产品质量的物质基础。研究发现，随着杏子粉粒径的增大（固定添加量10%），浆料打浆度呈上升趋势，表明添加杏子粉后浆料滤水性能变差，且目数越低影响越大（+13.2%）。总糖、还原糖、总氮和钾离子含量呈现中等相关的上升趋势（分别+12.0%、+4.6%、+4.3%和+14.0%），而总生物碱、硝酸盐和氯离子含量与杏子粉添加无显著相关性。在不同目数下，常规化学成分含量均符合行业标准要求。

当杏子粉添加比例增加（固定目数800）时，浆料打浆度呈现上升趋势（+23.4%），表明杏子粉的添加会恶化浆料滤水性能。总糖、还原糖、总氮和钾离子含量呈现强相关的上升趋势（分别+19.9%、+12.5%、+13.0%和+26.0%），总生物碱和硝酸盐含量呈现中等相关的下降趋势（分别-20.5%和-11.6%），氯离子含量呈现微弱上升趋势。在不同添加比例下，常规化学成分含量也均符合标准要求。

3.3. 拉伸强度性能

纵向（MD）和横向（CD）拉伸强度是RT连续生产的关键前提，决定了制造过程中纸张的机械强度。与软木和硬木相比，烟草浆料的纤维长度相对较短，暴露的氢键不足，纤维间的结合性能较差。研究发现，杏子粉的添加会进一步降低MD（-12.2%）和CD（-23.2%）的纤维结合强度，可能导致单位时间内断纸频率增加，进一步影响生产得率和设备综合效率（OEE）。

杏子粉目数的增加（固定添加量10%）会使MD和CD拉伸强度逐渐下降，在400目后趋于稳定。在1200目时，MD和CD拉伸强度分别达到最低值721.3 N/m和317.2 N/m。同样，随着杏子粉添加量的增加（固定目数800），拉伸强度逐渐下降，当添加量达到最大20.0%时，MD和CD拉伸强度分别达到最低值605.7 N/m和275.8 N/m。杏子粉添加量对RT成品拉伸强度的影响程度比目数更显著。

3.4. 成形和分切性能

成形性能指湿端首程留着率，是整个生产过程中影响得率的最重要因素之一，暗示了工业应用的潜力。分切性能是RT在卷烟厂生产线应用的关键评价指标，分切过程中过多的粉末掉落会对卷烟包制造过程得率产生不利影响。

研究发现，随着杏子超细粉目数的增加（固定添加量10%），RT成品在分切工段的粉尘率先上升后下降，在400目时达到最大值4.8%。随着杏子超细粉添加量的增加（固定杏子粉目数800），粉尘率逐渐上升，当添加量达到最高20.0%时达到最大值9.3%。RT产品的首程留着率随着目数的增加（固定添加量10.0%）逐渐下降，但在达到800目后下降程度显著增大，在1200目时达到最低值77.0%。随着杏子超细粉添加量的增加（固定目数800），RT成品的首程留着率逐渐下降，当添加量超过15.0%时，留着率下降速度显著加快，在添加量达到最大值时达到最低值74.0%。

3.5. 成形和颜色均匀性性能

成形均匀性指RT基片的干克重，反映了基片内纤维分布的均匀程度，与最终产品的物理性能直接相关。研究发现，随着浆料中杏子粉添加量的增加，均匀性逐渐优化。当添加比例从0%上升到20%（固定目数800）时，均匀性的标准差从5.8下降到4.3，改善了26.0%。

颜色均匀性是卷烟厂对RT的重要要求，均匀稳定的表面颜色可以使RT成品在市场上更具竞争力。研究发现，杏子粉添加到成形浆料中对提高成品表面颜色的均匀性有显著影响。当添加比例从0%上升到20%（固定目数800）时，L、a、b*的标准差分别从1.343、0.963和1.696下降到0.952、0.737和1.122，分别改善了29.2%、23.7%和33.8%。其与天然烟叶标准样品的色差（ΔE）优化了38.7%。

3.6. 香气成分

挥发性香气成分与RT的感官密切相关，分为头香（初始时刻的香气印象）、体香（保持时间较长的主要香气）和基香（头香和体香挥发后最终残留的香气）。研究发现，与空白RT相比，在浆料中添加杏子粉的产品增加了天然杏子中含有的挥发性香气成分，如糠醛、5-甲基糠醛、苄醇、丁子香酚、α-苯甲醛、当归内酯、(Z)-芳樟醇氧化物（呋喃型）等，为RT成品杏香集成系统提供了高度还原的杏香基香。

在涂层液中添加杏子提取物的RT产品增加了杏子的特征性挥发性香气成分，如5-羟甲基糠醛、柠檬酸三乙酯、糠醛、马来酸二烯丙酯、亚麻酸乙酯等，为RT成品的杏香集成提供了头香和香气浓度。这些物质在RT主流烟气的转化中起着关键作用。从数据叠加效果来看，烟草中对RT感官有积极影响的挥发性香气成分，如尼古丁、雪松三烯二醇、塔巴酮、巨豆三烯酮、β-大马酮、新植二烯等，在整合了天然和特征性杏香成分后，可以通过增加果香、甜/酸香、甜/润感和和谐感来全面提高RT的吸食品质。

3.7. 感官特性

感官评价采用卷烟行业常用的比较评价方法，可以从香气量、香气质、香韵、和谐性、烟气浓度、杂气、刺激性、余味、颜色光泽、燃烧性和灰分等多个维度系统评价RT或卷烟生产过程中配方和工艺参数调整等变化。

研究发现，无论是杏子超细粉还是杏子提取物都不应添加过多或不足，否则无法达到主流烟气口感的最佳释放点。杏子粉添加过多会带来更多木质味，在舌头上诱发刺辣感，烟气不能顺利下喉。杏子提取物添加过多会导致杏香过于强烈，掩盖烟草的本香。最有利的组合是在成形前向浆料中加入14%的600目杏子粉，并在涂层液中加入0.15%的杏子提取物（以干质量计）。

单独在成形前浆料中添加杏子粉制成的RT成品杏香香气质较薄，香韵不足，有辛辣/刺激感，余味不足，和谐性较弱。其中添加15%杏子粉的综合效果优于其他。单独在涂层液中添加杏子提取物制成的RT成品比仅在成形前浆料中添加杏子粉的和谐性更好，但基片带来的杂气仍然较大，辛辣刺激感较强，余味不足，和谐性有待优化。其中添加0.20%杏子提取物的综合效果优于其他。同时添加杏子粉和杏子提取物制成的RT成品和谐性最好，当两者同时添加时，在部分覆盖基片刺激的同时，具有不同层次的特征性杏香，且在主流烟气的释放过程中，杏香在不同阶段释放，具有较好的香气完整性，改善了整体香气质和香气量，具有良好的和谐性。其中添加14.0%杏子粉和0.15%杏子提取物的综合效果最优，总分达到93.5。

该研究首次将植物粉体与其提取物联合应用于RT加工中，生产出具有天然植物果香和香味的RT产品。在保留烟草固有香气的同时，产品的主流烟气显示出增强的杏样香气和甜酸香韵，以及更柔和的水果清新感、更少的杂气、更好的甜润感和和谐性，显著改善了吸食品质。通过综合评价RT的物理指标和化学成分，确定800目为杏子粉的最佳生产目数。将杏子粉添加到浆料中改善了RT的物理均匀性：干克重均匀性和色差（L、a、b*）分别提高了26.0%、29.1%、23.5%、33.8%；与天然烟叶标准的ΔE优化了38.7%。基于RT的挥发性香气含量和感官评价，最佳添加量为14%杏子粉结合0.15%杏子提取物，获得了93.分的最高感官评分。

这项研究拓展了天然植物在RT生产中的应用，为卷烟（包括HnB）开发提供了数据和科学支持。此外，由于通过涂层液加香是常见做法，未来的研究可能会探讨在制造过程中将天然超细植物粉添加到涂层液中对RT理化和感官特性的影响。