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摘要：为探究不同环境下小盒包装密封度对产品质量的影响，研究了烟支含水率、黄斑霉变及感官质量变化情况。结果表明，在高温高湿（30℃、75%RH）和低温低湿（18℃、48%RH）环境下，小盒包装密封度＜0.5 kPa的卷烟烟支含水率变化最大。小盒包装密封度差的卷烟在高温高湿环境下有较大的黄斑霉变风险，在低温低湿环境下会导致烟支水分降低，感官舒适性降低，干燥感、刺激性增加。同时提高密封度并不能杜绝烟支含水率变化和霉变现象产生。综上， 建议卷烟小盒密封度不低于0.5 kPa，并尽量提高小盒密封度其稳定性，降低环境温湿度对卷烟质量的影响。

关键词：卷烟小盒；密封度；含水率；黄斑霉变；感官质量

Abstract： In order to explore the influence of small box packaging tightness on product quality in different environments， the moisture content， macular mildew and sensory quality of cigarettes were studied. The results showed that under high temperature and high humidity （30 ℃， 75% RH） and low temperature and low humidity （18 ℃， 48% RH） environments， the moisture content of cigarette packs with a small box packaging sealing degree less than 0.5 kPa changed the most; Cigarettes with poor sealing in small box packaging have a greater risk of yellow spot mold in high temperature and high humidity environments. In low temperature and low humidity environments， it can lead to a decrease in moisture content， decreased sensory comfort， increased dryness and irritation. At the same time， improving sealing cannot prevent changes in moisture content and mold in cigarettes. In summary， it is recommended that the sealing degree of the cigarette small box should not be less than 0.5 kPa， and the stability of the small box sealing should be improved as much as possible to reduce the impact of environmental temperature and humidity on the quality of cigarettes.

Key words： Cigarette box; Tightness; Water content; Macular mildew; Sensory quality

在卷烟生产过程中，双向拉伸聚丙烯薄膜（BOPP）用于包裹密封小盒卷烟，提高小盒密封性，延长卷烟存储时间[1]。舒云波[2]等研究发现卷烟小盒密封度性能主要是基于包装膜的包覆能力。密封性能好的卷烟可以有效防止烟支中的香气物质散失和水分的波动[3]。王喜春[4]研究发现烟支含水率在14%左右时开始出现黄斑烟，在高温高湿环境下，成品卷烟在90d左右出现黄斑，在250d时烟支100%出现黄斑并有陈味。烟支黄斑霉变的产生主要由于烟支水分、环境温度的变化，一方面，烟支含水率上升会导致烟支卷烟纸出现黄斑，另一方面，伴随着温度的升高，微生物霉菌的繁殖速度加快，会导致烟支中烟丝发生霉变。周家喜[5]研究发现湿度是影响霉菌生长和烟叶霉变的关键因子，烟叶霉菌最适宜生长温度为20-35 ℃，适宜生长水活度为0.656-0.975。阎瑾[6]研究环境湿度对卷烟烟气成分和风格品质的影响，发现环境湿度通过直接影响烟丝含水率，进而影响卷烟的燃烧特性、烟气成分释放、感官风格品质等方面。因此小盒密封性能的好坏直接影响卷烟产品的质量，刘民昌[7]等采用负压抽气法，在实验室条件下通过模拟不同环境温度，探究了不同密封度盒装卷烟15d的含水率变化规律，发现盒装卷烟的临界相对湿度为 60.13%，当环境相对湿度低于临界值时，烟丝水分散失，反之会吸潮。郑晗[8]等采用充气法研究了卷烟软包小盒的包装密封性及其在不同温湿度条件下的水分变化规律，由于充气法密封性检测方法存在检测盲点，同时受BOPP薄膜和包装盒接触紧密性等因素影响，存在一定的局限性，该检测方法标准已废止。2018年12月17日中国烟草总公司发布最新的行业企业标准，采用YC-JY/T 2-2018《卷烟 小盒密封度及泄漏点的测定 负压抽气-水浸法》对小盒密封度进行测定[9]。为进一步探究在不同温湿度环境下不同烟盒密封度烟支黄斑霉变变化规律，本试验研究了不同温湿度环境下不同烟盒密封度梯度条件下，烟支质量变化情况，以期为工业企业在生产过程中建立包装相关工艺参数，制定相关标准提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料、仪器和设备

泰山“HG”常规卷烟及对应原材料（叶组配方、料香配方、辅材等，山东中烟工业有限责任公司）。其中样品盒包装技术要求为：20支硬盒包装、排列方式776/767；烟支技术要求为：烟支规格（25＋59）×24.2mm、烟支质量0.890g/支、含水率12.0±1.0%；盒包装模技术要求为：进口BOPP收缩膜、厚度21µm、定量19.11 g/m²。

PSTNE100卷烟小盒包装密封度及泄漏点检测仪（合肥众沃仪器技术有限公司）；KBF240型恒温恒湿箱（德国Binder公司）；GZX-9240MBE 烘箱（上海博迅实业有限公司医疗设备厂）；AX504电子分析天平（感量：0.0001 g，瑞士梅特勒公司）；EOS 550D数码相机。

M5常规卷烟卷接包装设备（山东中烟工业有限责任公司青岛卷烟厂在用设备）。

1.2 方法

1.2.1 样品制备

对在产泰山“HG”常规卷烟小盒进行密封度检测，根据检测结果选取C1（0-0.5kPa）、C2（0.5-1.0kPa）、C3（1.0-1.5kPa）、C4（1.5-2.0kPa）、C5（2.0-2.5kPa）、C6（2.5-3.0kPa）共6个梯度小盒样品，每个梯度选取270盒样品备用，使用3台恒温恒湿箱分别设置3种环境（环境1：12±5℃、45±5%RH，为低温干燥环境；环境2：22±5℃、60±5%RH，为传统上认为能较好保持卷烟品质的理想环境；环境3：32±5℃、75±5%RH，为高温高湿环境）；再将各梯度样品置于3种环境下存放180 d，每个环境各密度梯度样品分别90盒。由于检测后小盒样品中间存在圆形检测孔，使用4cm2的3M密封胶带密封各圆形检测孔。

1.2.2 测试方法

1）密封度检测

根据文献[9]方法测定小盒密封度。

2）烟支水分检测

样品制备完成后，首先各梯度选取一盒样品，将卷烟拆封并剥开烟支取出烟丝，按照烘箱法[10]测定烟支的初始含水率，3次重复。之后每隔30d对各环境下各梯度样品采用相同的方法检测烟丝水分。

3）烟支黄斑霉变检测

将不同小盒密封度卷烟在不同环境下存放90 d后，每隔15d对各密封度梯度卷烟拆封一盒，观察记录卷烟样品黄斑霉变程度，包括黄斑霉变烟支数量及黄斑霉变累积面积，其中黄斑霉变累积面积通过统计每盒卷烟黄斑霉变的面积。黄斑霉变程度通过对整盒烟支霉变面积和霉斑个数划分为无霉变、轻微霉变、中等霉变和严重霉变。具体评价指标要求见表1。

4） 感官质量评价

选取不同环境下存放90 d后的不同密封度2盒卷烟样品，由郑州烟草研究院和中烟技术中心7名评吸专家按照感官偏离评价方法[11]对样品进行感官评价，即对不同密封度环境下的样品与对照样（正常样品）进行对比，评吸指标包括香气、谐调、杂气、刺激、余味5个指标，各项指标按“-2至2”的分值予以打分，“0”表示评价指标变化不明显，“1”表示有变化，“2”表示变化明显，“+”表示感官品质改善，“-”表示感官品质变差。同时对烟支是否有霉味进行评价。

2 结果与分析

2.1 不同小盒包装密封度产品水分变化

2.1.1 高温高湿环境（30℃、75%RH）

高温高湿环境下不同密封度卷烟烟支含水率的变化见图1。由图可知，随着存放时间的延长，不同密封度卷烟烟支含水率均有上升。卷烟样品180 d后不同密封度处理水分变化分别是8.03%、6.35%、4.89%、2.65%、2.22%、2.07%。可以看出，在180 d 存放过程中，烟盒密封度越大，卷烟烟支含水率变化越小，其中0-0.5kPa密封度下样品水分变化最大。

2.1.2 理想环境（22℃、60%RH）

理想环境下不同密封度卷烟烟支含水率变化见图2。由图可知，不同密封度在6个月时间里含水率均无明显变化规律，卷烟样品水分在12.40-13.23%间波动，卷烟样品180 d后不同密封度处理水分变化分别是-0.24%、0.26%、0.29%、0.19%、0.05%、-0.14%。卷烟样品水分波动的原因可能由于相同密封度的样品来源于不同时间段、不同机台、不同批次，导致样品初始水分存在差异。

2.1.3 低温低湿环境（18℃、48%RH）

低温低湿环境下不同密封度不同规格卷烟烟支含水率的变化见图3。由图可知，随着存放时间的延长，不同密封度卷烟样品烟支含水率均有所下降。密封度差的卷烟含水率变化幅度大于密封度好的卷烟。卷烟样品180 d后，不同密封度处理水分变化分别是2.10%、1.53%、1.17%、1.05%、0.94%、0.77%。可以看出，密封性能越好，卷烟烟支含水率变化越小，其中0-0.5kPa密封度下样品水分变化最大。

2.2 不同小盒包装密封度产品黄斑霉变情况

2.2.1 高温高湿环境（30℃、75%RH）

高温高湿环境下烟支黄斑霉变情况见表2，由表可知，不同密封度样品存放3个月后，密封度低于1.5kPa的卷烟个别烟支有轻微黄斑，其余卷烟样品正常；存放4个月后，密封度低于1.5kPa的卷烟出现较明显黄斑，有陈味，密封度高于2.5kPa卷烟无黄斑，但烟香减弱，有轻微陈味；存放5个月后，密封度低于1.5kPa的卷烟有明显黄斑，陈味明显，密封度高于2.5kPa的卷烟也出现轻微黄斑，有陈味，存放6个月后，烟支均出现明显黄斑。高温高湿环境下6个月后卷烟黄斑霉变情况见图4，由图可知，在高温高湿环境下储存6个月后，卷烟小盒密封度＜0.5kPa样品卷烟烟支黄斑霉变情况最为严重，随着密封度增大，烟支黄斑程度和数量呈降低的趋势，但均出现黄斑，并带有陈味。在高温高湿环境下，不适宜卷烟小盒的贮存。

2.2.2 理想环境（22℃、60%RH）

在理想环境下存放6个月期间，不同密封度处理均无黄斑霉变烟支，与正常卷烟烟支外观质量无明显差异。理想环境下6个月后卷烟黄斑霉变情况见图5，可以看出，不同密封度处理烟支外观均无黄斑霉变。烟支黄斑霉变同时受温度和湿度的影响，有研究认为空气湿度控制在 70% 以下，温度控制在25～30 ℃范围内，霉菌的生长繁殖会受到抑制，可以有效防止烟叶霉变[12]。在理想环境下，适宜卷烟长时间贮存，不仅可以有效防止烟支水分变化，同时也避免烟支发生霉变现象。

2.2.3低温低湿环境下（18℃、48%RH）

在低温低湿环境下存放6个月期间，不同密封度处理也均无黄斑霉变烟支，与正常卷烟烟支外观质量无明显差异。低温低湿环境下6个月后卷烟黄斑霉变情况见图6，可以看出，不同密封度处理烟支外观均无黄斑霉变，在低温低湿环境下，霉菌生长繁殖受到了抑制，但不同密封度卷烟均存在水分降低的情况，因此，低温低湿环境下，适宜卷烟短期贮存，防止卷烟烟支霉变产生的同时，保证水分波动不大。

2.3 不同小盒包装密封度对产品感官质量研究

对存放180 d后的各密封度卷烟样品进行感官评价，评价结果见表3。由表可知，在高温高湿环境下，各密封度处理感官质量各指标均明显变差，随密封度逐渐减少，香气、谐调、杂气、刺激、余味各指标均呈降低的趋势。这是由于在高温高湿环境下，在密封度试验范围内，产品包装不能完全阻隔环境中的水分进入卷烟小盒中，导致烟支水分增大，香气量降低，烟气浓度降低，烟气沉闷。同时密封度较低（＜1.5kPa）的处理均评价出有霉味，说明在高温高湿环境下，三个月后样品烟支内部烟丝已经发生霉变。而在理想环境下，密封度大小对卷烟感官质量影响不大，密封度小的卷烟样品和密封度大的卷烟样品，感官上无明显差异。在低温低湿环境下，随密封度降低，感官各指标也呈现逐渐降低的趋势，这是由于在低湿环境下，小盒密封度差的卷烟小盒易散失水分，导致烟支水分降低，进而感官舒适性降低，干燥感、刺激性增加。

3.3 讨论与结论

目前行业关于环境温湿度对烟支水分变化已有相关研究，刘民昌[7]等研究发现在高温高湿（40℃、82.32%RH），卷烟小盒密封度越小，烟支中烟丝含水率增加速率越快。本研究中，对不同环境对不同密封度小盒质量进行了分析，发现小盒密封度差的卷烟烟支含水率变化较大，小盒密封度好的卷烟烟支含水率变化较小。在高温高湿（30℃、75%RH）和低温低湿（18℃、48%RH）环境下，密封度小于0.5 kPa的卷烟烟支含水率均变化最大，这一结果与刘民昌[7]等研究结论一致。同时发现在在高温高湿（30℃、75%RH）环境下，小盒密封度差的卷烟有较大的黄斑霉变风险，李跃锋[13]等研究发现引起烟支霉变的4种微生物在温度20-35℃、湿度50-90%范围内生长较好，与本研究结论也基本一致。研究发现小盒密封性能越好也不能杜绝烟支含水率变化和霉变现象产生，这是因为烟包透明纸材料本身具有一定的透湿性[14，15]，水分主要通过透明纸的自身微孔进入烟包。但好的小盒密封度有助于减缓烟支含水率的变化，延长烟支贮放周期。卷烟小盒密封度降低，在低温低湿环境下，会导致烟支水分降低，感官舒适性降低，干燥感、刺激性增加，这与喻赛波[16]等人研究一致，烟丝水分降低，烟气浓度增大， 刺激性增强。

在卷烟包装生产过程中，软包及软包硬化小盒密封度普遍低于0.5kPa，同时密封度稳定性较差，硬盒不同机型不同牌号密封度均存在差异，不同包装方式密封度的差异较大，小于0.5 kPa的卷烟烟支含水率变化明显大于密封度大于0.5 kPa的卷烟，为减少烟支霉变风险，有效保障产品质量，应杜绝密封度小于0.5kPa的卷烟，同时应尽量提高小盒密封度。综上建议加强小盒密封度控制，考虑生产过程应杜绝密封度小于0.5kPa的卷烟，同时应尽量提高小盒密封度其稳定性，有利于保障卷烟质量，降低环境温湿度对卷烟质量的影响。

参考文献

[1]赵文平，许治.卷烟包装技术专利分析与研究[J].包装工程，2015（21）：155-159．

[2]舒云波，黄江华，潘文，等.卷烟小盒密封度质量控制分析[J].烟草科技，2018，51（2）：77-81，106.

[3]闪红光，姬有道.卷烟小盒包装密封性与水分变化关系初探[J].黑龙江烟草，2001（2）：19-21.

[4]王喜春.高温高湿环境对成品卷烟含水率和质量的影响[J].科技创新与应用 2014.20：84.

[5]周家喜.霉变烟叶微生物群落特征及其致霉机制[D].贵州大学，2021.

[6]阎瑾.环境湿度对卷烟烟气成分和风格品质的影响[J].食品与机械 2017.33（11）：47-51.

[7]刘民昌，温若愚，刘洋，等.贮存期间盒装卷烟含水率的影响因素[J].烟草科技，2021，54（07）：83-88+96.

[8]郑晗，詹建波，王浩，等.不同环境下软包卷烟包装密封性与烟支水分的相关性研究[J].新型工业化，2018，8（07）

[9] YQ-JY/T 2—2018《卷烟 小盒密封度及泄漏点的测定 负压抽气-水浸法》[S].

[10] YC/T 31-1996《烟草及烟草制品 试样的制备和水分测定 烘箱法》[S].

[11]申玉军，邓国栋，陈良元，等.一种烟草感官评价分析方法的建立及应用[J].烟草科技， 2011， 286（5）： 15-18.

[12]罗云，陈斌，李凤丽，等.引起贮存期烟叶霉变的深层原因综述[J].昆明学院学报，2020，42（06）：13-15+34.

[13]李跃锋，王锐亮，陈河祥，等.烟支霉变微生物的鉴定及其生物学特性分析[J].烟草科技，2017，50（06）：9-15.

[14]宋倩.打坑BOPP 薄膜的透湿性能研究[J].包装学报.2014，6（2）：12-15.

[15]张博冲. BOPP 烟用包装薄膜结构性能研究[D].成都：四川大学，2004.

[16]喻赛波，谭超，王诗太，等.烟丝含水率对细支卷烟的影响[J].食品与机械，2018，34（05）：216-220.