阅读说明：本技术 一种基于保润剂成膜性能的卷烟保润性能评价方法 (A kind of cigarette humid keeping performance evaluation method based on humectant filming performance ) 是由 唐丽 廖头根 刘娟 王坚 者为 陈玉芸 孟啸娟 周冰 唐军 于 2019-07-26 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种基于保润剂成膜性能的卷烟保润性能评价方法,首先测量添加在卷烟中的保润剂成膜性能,包括膜厚度、水蒸气透过系数、抗拉强度、伸长率、水溶性和透氧率,对检测得到的数据进行标准化处理,并分别赋予一定的权重,计算出保润剂膜综合性能得分,利用保润剂成膜性能与卷烟保润性能呈现相关性的特点,建立相应的评价标准,将保润剂的膜综合性能得分与卷烟保润性能关联,实现卷烟保润性能评价的提前预判,弥补了现有评价方法的不足,为卷烟保润性能的评价提供了客观、科学的结论,本发明方法简单易行,便于推广,有很好的应用前景。(The present invention discloses a kind of cigarette humid keeping performance evaluation method based on humectant filming performance, humectant filming performance of the measurement addition in cigarette first, including film thickness, vapor transmission coefficient, tensile strength, elongation, water-soluble and oxygen transmission rate, the data obtained to detection are standardized, and certain weight is assigned respectively, calculate humectant film comprehensive performance score, the characteristics of correlation is presented with cigarette humid keeping performance using humectant filming performance, establish corresponding evaluation criterion, the film comprehensive performance score of humectant is associated with cigarette humid keeping performance, realize the anticipation in advance of cigarette humid keeping performance evaluation, compensate for the deficiency of existing evaluation method, for cigarette humid keeping performance evaluation provide it is objective, the conclusion of science, the method of the present invention is simple and easy, convenient for promoting, there is good application prospect.)

一种基于保润剂成膜性能的卷烟保润性能评价方法

技术领域

本发明属于烟草工业应用领域，具体涉及一种基于保润剂成膜性能的卷烟保润性能评价方法。

背景技术

为了提高烟草的耐加工性能，改善卷烟产品的抽吸品质，在卷烟生产过程中通常需要添加保润剂，目前使用较为广泛的是多元醇、糖类和一些植物提取物，保润剂的添加在整个卷烟生产过程中占据非常重要的意义。现阶段，对卷烟保润性能的评价主要依靠感官评吸，但依靠感官评价对卷烟保润性能进行评价主要存在两方面问题：一方面感官评吸由于依赖人群就自己对卷烟产品的吸食体验做出判断，本身存在一定的主观性，另一方面感官评吸的产品通常是添加了保润剂并经过一系列工艺加工后的，就产品研发和保润剂开发而言，此时再进行卷烟保润性能评价存在滞后性，如果添加了保润剂后的卷烟产品保润性能未达到产品研发要求和市场需求，那么必须重新开始挑选新的保润剂，经过一系列加工后再进行评价，无论从生产成本还是时间成本上都是非常大的浪费。

因此，在保润剂添加到卷烟产品之前，依据保润剂的自身性能对其添加到卷烟后的卷烟保润性能进行评价，并建立相应的评价方法，实现卷烟保润性能评价的提前预判就显得尤为必要。

发明内容

本发明提供一种基于保润剂成膜性能的卷烟保润性能评价方法，其包括以下步骤：

(1)将保润剂制成光滑无褶皱的保润剂膜；

(2)取步骤(1)中得到的保润剂膜，测定所述保润剂膜的性能指标，且检测次数为n次，n≥3，测定结果分别记作x₁，x₂…x_n；所述性能指标为膜厚度、水蒸气透过系数、抗拉强度、伸长率、水溶性和透氧率六个指标；

(3)对步骤(2)中测定结果按照式(1)进行标准化处理，计算所述性能指标测定结果标准化处理后数值y：

式中：x_avg为测定结果x₁，x₂…x_n的平均值；x_max为测定结果x₁，x₂…x_n中的最大值，x_min为测定结果x₁，x₂…x_n中的最小值；

将膜厚度、水蒸气透过系数、抗拉强度、伸长率、水溶性和透氧率六个指标测定结果标准化处理后分别记作y₁，y₂，y₃，y₄，y₅，y₆；

(4)分别对膜厚度、水蒸气透过系数、抗拉强度、伸长率、水溶性和透氧率六个指标赋予权重，按照公式(2)计算六个指标赋予权重后的数值y’：

y’＝y×权重取值 (2)

式中：y为六个指标测定结果标准化处理后的数值y₁，y₂，y₃，y₄，y₅，y₆；将膜厚度、水蒸气透过系数、抗拉强度、伸长率、水溶性和透氧率六个指标赋予权重后的数值分别记作y’₁，y’₂，y’₃，y’₄，y’₅，y’₆；

(5)按照公式(3)计算保润剂膜综合性能得分A：

A＝y’₁+y’₂+y’₃+y’₄+y’₅+y’₆ (3)

式中：y’₁，y’₂，y’₃，y’₄，y’₅，y’₆分别为步骤(5)中膜厚度、水蒸气透过系数、抗拉强度、伸长率、水溶性和透氧率六个指标赋予权重后的数值；

(6)建立评价标准，根据保润剂膜综合性能得分A对卷烟保润性能进行评价。

优选地，步骤(1)中保润剂膜的制备包括以下步骤：

(1)取保润剂10-50g，缓慢加入正在搅拌的去离子水中，继续搅拌2-3h，以2-4mol/L NaOH调节pH至7.0，得到保润剂溶液；

(2)将步骤(1)得到的保润剂溶液在60-100℃水浴锅内加热30-60min，取出冷却，加入甘油，得到成膜乳液；

(3)将步骤(2)中得到的成膜乳液用真空脱气机在1MPa下脱气10-20min，然后用移液管移取部分成膜乳液到HDPE光滑板上，放置在25±1℃、RH为53±1％的恒温恒湿干燥箱中干燥0.5h，将干燥后所成的膜揭下，得到光滑无褶皱的保润剂膜。

优选地，步骤(5)中所述膜厚度指标的权重取值范围为0.05-0.1，所述水蒸气透过系数指标的权重取值范围为0.2-0.4，所述抗拉强度指标的权重取值范围为 0.1-0.2，所述伸长率指标的权重取值范围为0.1-0.2，所述水溶性指标的权重取值范围为0.2-0.4，所述透氧率指标的权重取值范围为0.05-0.1，六个指标的权重取值之和为1。

优选地，步骤(7)中评价标准为：当0≤A≤0.3时，卷烟保润性能差；当 0.3＜A≤0.6时，卷烟保润性能较差；当0.6＜A≤0.8时，卷烟保润性能一般；当 0.8＜A≤0.9时，卷烟保润性能较好；当0.9＜A≤1时，卷烟保润性能好，也就是说，保润剂膜综合性能得分A越高，说明卷烟保润性能越好。

本发明采用以下方法测定保润剂膜性能：

(1)膜厚度：以螺旋测微器测定厚度，测定膜四个顶点及中心点的厚度并求其平均值。

(2)水蒸气透过系数：依据GB 1037-1988《塑料薄膜和片材透水蒸气性试验方法杯式法》测定。

(3)抗拉强度、伸长率：采用A·XT2i-物性测试仪测定抗拉强度及伸长率。

(4)水溶性：将膜置于105℃的电热恒温鼓风干燥箱中干燥24h后，使其充分溶于水中，通过溶解后膜重量减少的百分数来表示膜的水溶性大小。

(5)透氧率：依据GB/T 1038-2000《塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法压差法》，采用“浓度增加”法测定原理测定。

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

1、本发明通过测量保润剂膜性能，膜厚度、水蒸气透过系数、抗拉强度、伸长率、水溶性和透氧率，对检测得到的数据进行标准化处理，并分别赋予一定的权重，计算出保润剂膜综合性能得分，建立相应的评价标准，本发明的评价方法弥补了现有评价方法中仅采用感官评吸的方法对卷烟保润性能进行考察的不足，为卷烟保润性能评价提供了科学、客观的结论。

2、本发明利用保润剂的成膜性能与该保润剂添加到卷烟后的卷烟保润性能呈现相关性的特点，将保润剂膜综合性能得分与卷烟保润性能关联，且添加该保润剂的卷烟产品经感官评吸人员感官评吸后，得到与本发明评价方法相同的感官评吸结果，也就是说，本发明评价方法准确可靠，实现了卷烟保润性能评价的提前预判，弥补了现有评价方法的不足，节约了成本。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本实施例为植物多糖保润剂膜A的制备方法，具体包括以下步骤：

取卷烟保润剂植物多糖保润剂A 25g，缓慢加入正在搅拌的去离子水中，后继续搅拌2h，以3mol/L NaOH调节pH至7.0，将所得的溶液在80℃水浴锅内加热30min，后取出冷却，加入甘油，得到的成膜乳液以真空脱气机在1MPa下脱气10min，用移液管移取一定量的成膜乳液到HDPE光滑板上，放置在25±1℃、 RH为53±1％的恒温恒湿干燥箱中干燥0.5h，将干燥后所成的膜揭下，得到植物多糖保润剂膜A，于RH为53±1％的恒温恒湿干燥箱中保存。

实施例2

本实施例为植物多糖保润剂膜B的制备方法，具体包括以下步骤：

取卷烟保润剂植物多糖保润剂B 25g，缓慢加入正在搅拌的去离子水中，后继续搅拌2h，以3mol/L NaOH调节pH至7.0，将所得的溶液在80℃水浴锅内加热30min，后取出冷却，加入甘油，得到的成膜乳液以真空脱气机在1MPa下脱气10min，用移液管移取一定量的成膜乳液到HDPE光滑板上，放置在25±1℃、 RH为53±1％的恒温恒湿干燥箱中干燥0.5h，将干燥后所成的膜揭下，得到植物多糖保润剂膜B，于RH为53±1％的恒温恒湿干燥箱中保存。

实施例3

本实施例基于植物多糖保润剂膜A、植物多糖保润剂膜B分别评价植物多糖保润剂A、植物多糖保润剂B的保润性能，具体包括以下步骤：

(1)取光滑无褶皱的保润剂膜，测定其膜厚度，以下所有检测的次数为3 次，测定结果记作x_1-1，x_1-2，x_1-3，其平均值记作x_Avg1。测定其水蒸气透过系数，结果记作x_2-1，x_2-2，x_2-3，其平均值记作x_Avg2。测定其抗拉强度，结果记作x_3-1，x_3-2，x_3-3，其平均值记作x_Avg3。测定其伸长率，结果记作x_4-1，x_4-2， x_4-3，其平均值记作x_Avg4。测定其水溶性，结果记作x_5-1，x_5-2，x_5-3，其平均值记作x_Avg5。测定其透氧率，结果记作x_6-1，x_6-2，x_6-3，其平均值记作x_Avg6。

(2)对步骤(1)中测定的数据按下式(1)分别进行标准化处理，

其中：x_avg为测定结果的平均值；x_max为测定结果中的最大值，x_min为测定结果中的最小值。

膜厚度、水蒸气透过系数、抗拉强度、伸长率、水溶性和透氧率测定数据标准化处理结果分别记作y₁，y₂，y₃，y₄，y₅，y₆。

(3)分别对y₁，y₂，y₃，y₄，y₅，y₆赋予权重，分别是0.05，0.30，0.1， 0.1，0.05，0.40。

按照下式(2)计算赋权后的数据，

y’＝y×赋权值 (2)

膜厚度、水蒸气透过系数、抗拉强度、伸长率、水溶性和透氧率赋予权重后的数据分别记作y’₁，y’₂，y’₃，y’₄，y’₅，y’₆。

(5)按照式(3)计算膜综合性能指标：

A＝y’₁+y’₂+y’₃+y’₄+y’₅+y’₆

(6)结合前期感官评价结果，按照以下标准对卷烟保润性能进行评价：

其中，植物多糖保润剂膜A的计算结果见表1，植物多糖保润剂膜B的计算结果见表2。

表1植物多糖保润剂膜A相关计算结果

(其中：各指标单位依次是：膜厚度mm、水蒸气透过系数g·mm/m²·h·kPa、抗拉强度MPa、伸长率％、水溶性％、透氧率cm³·mm/m²·day·kPa)

表2植物多糖保润剂膜B相关计算结果

(其中：各指标单位依次是：膜厚度mm、水蒸气透过系数g·mm/m²，h，kPa、抗拉强度MPa、伸长率％、水溶性％、透氧率cm³·mm/m².day·kPa)

综合表1和表2可以看出，植物多糖保润剂保润剂膜A的综合性能得分为 0.7分，按照本发明的评价标准，植物多糖保润剂A添加进卷烟后，卷烟保润性能一般，而植物多糖保润剂保润剂膜B的综合性能得分为0.88分，按照本发明的评价标准，植物多糖保润剂B添加进卷烟后，卷烟保润性能较好。

为进一步证明本发明评价方法的准确性，分别将植物多糖保润剂A和植物多糖保润剂B加入烟丝中，得到烟支A和烟支B，不添加植物多糖保润剂A和植物多糖保润剂B的卷烟烟支作为烟支对比样，并对它们进行感官评价。通过多个感官评吸人员对烟支样品进行感官评价，主要考察香气、烟气和口感特性三个方面，包含香气质、香气量、杂气、浓度、劲头、细腻程度、刺激性、干燥感、干净程度和回甜10个指标；所述10个质量检测指标的打分值分别为：香气质0～10 分、香气量0～10分、杂气0～10分、浓度0～10分、劲头0～10分、细腻程度 0～10分、刺激性0～10分、干燥感0～10分、干净程度0～10分、回甜0～10 分，其中得分越高代表抽吸过程中该评价指标的感觉越强烈。烟支对比样和烟支样品的感官评价得分见表3。

表3不同烟支感官评吸结果

由表3可知，经感官人员感官评吸后，烟支对比样评吸总分72.5，烟支A 评吸总分75，也就是说在烟丝中添加保润剂确实可以提高烟支的抽吸品质，但烟支A综合得分仅略高于烟支对比样，即添加植物多糖保润剂A的烟支A保润性能一般。此外，烟支B在刺激性、干燥感和回甜等方面改善非常明显，最终评吸总分为84.5，明显高于烟支对比样和烟支A的评吸总分，即添加植物多糖保润剂B的烟支B保润性能较好，该结论和表1、表2中得出的评价结果相同，进一步验证了本发明评价结果的准确性。

除此之外，我们还对添加其他烟用保润剂的卷烟分别进行了本发明卷烟保润性能评价和感官评吸，均得出以上结论，即保润剂膜综合性能得分越高，烟支评吸得分越高，卷烟保润性能越好，因此，发明的评价方法弥补了现有评价方法中仅采用感官评吸的方法对卷烟保润性能进行考察的不足，为卷烟保润性能评价提供了科学、客观的结论，且本发明评价方法准确可靠，实现了卷烟保润性能评价的提前预判，弥补了现有评价方法的不足，节约了成本。