废弃甘草渣纤维在烟草薄片纸基中的应用

岳惠惠 田英姿 侯旭 娜扎开提?阿木都米吉提 丁晓丽

摘要[目的]探究不同品种甘草渣纤维在烟草薄片纸基中的应用效果。[方法]以喀什市的乌拉尔甘草渣和阿克苏的胀果甘草渣为原料，对其水分、灰分、纤维素、木素、果胶等含量进行分析与对比，初步得出2种甘草渣纤维均适合用来抄造烟草薄片纸基。通过检测2种纸基的厚度、松厚度、紧度、抗张性能，及对其进行感官评吸，考察2种烟草薄片纸基的性能。[结果]由胀果甘草渣抄造的烟草薄片纸基性能更优，且由胀果甘草渣抄造的烟草薄片感官吸味较好，烟气舒适，综合评分86分。[结论]胀果甘草渣更适宜用来抄造烟草薄片纸基。

关键词甘草渣；理化性能；烟草薄片；感官评吸

中图分类号TS49文献标识码A文章编号0517-6611（2017）19-0075-03

Study on the Application of Waste Licorice Residue Fiber in Tobacco Leaf Paper Foundation

YUE Huihui1， TIAN Yingzi1，2， HOU Xu1， DING Xiaoli1* et al

（1. Kashgar University， Kashgar， Xinjiang 844000； 2. South China University of Technology， Guangzhou， Guangdong 510640）

Abstract[Objective] To explore the application of different varieties of licorice residue fiber in tobacco leaf paper foundation. [Method] The contents of water， ash， cellulose， lignin and pectin were analyzed and compared with Ural licorice slag and Aksu's swollen licorice slag in Kashgar as raw material. It was found that both licorice slag fibers were suitable to copy the tobacco sheet. By detecting the thickness， loose thickness， tightness， tensile property and sensory evaluation， the properties of the two kinds of tobacco leaf paper foundation were investigated. [Result] It was concluded that the paperbased properties of the tobacco leaf made from the swollen grass were better， papermaking tobacco flakes sensory taste better， flue gas was comfort， comprehensive score was 86 points. [Conclusion] Swollen licorice slag is more suitable for copying tobacco leaf paper base.

Key wordsLicorice residue；Physical and chemical properties；Tobacco slice；Sensory evaluation

甘草，屬于豆科多年生草本植物，多生长在干旱、半干旱的荒漠草原、沙漠边缘及黄土丘陵地带。甘草是一种优良的补益中草药，气微味甜[1]，根茎部分可入药，常用来制备“甘草片”“甘草浸膏”等[2-4]。我国是甘草的主产地之一，品种繁多，资源丰富[5]。新疆兵团农三师年加工甘草达15 000 t，拥有我国甘草加工的龙头企业，占国内甘草制品产量的30%以上，年产甘草渣1万t以上[6-7]。

目前已有众多专家学者对甘草的开发利用进行研究，但仍有大部分甘草渣被烧掉或作为肥料，这不仅造成大量的资源浪费，也给环境带来巨大污染[8-9]。甘草渣是一种宝贵的可再利用资源，因此对甘草渣的综合利用具有较大的现实意义。

以乌拉尔甘草渣和胀果甘草渣为研究对象，对2个品种的甘草渣纤维化学成分和结构组成进行分析，取适量烟梗、烟末混合抄造烟草薄片纸基，对甘草渣纤维在烟草薄片纸基中的应用进行研究。在卷烟中添加适量的烟草薄片，可有效降低卷烟成本，改善卷烟的理化性能，有助于提高烟草的吸食品质[10]。因而探究不同品种甘草渣纤维抄造的薄片纸基的性能，对其进行物理性能的检测及感官评吸测试，对于甘草渣的综合开发利用具有较大的指导意义。

1材料与方法

1.1材料

原料：喀什市的乌拉尔甘草渣、阿克苏的胀果甘草渣；烟梗、碎烟末等下脚料，广东中烟工业有限公司。

主要试剂：硫酸、盐酸、无水乙醇、硝酸、碘氯化锌试剂等。

主要仪器设备：普通光学显微镜；快速水分测定仪；高浓盘磨机（ZSP-300）；电子分析天平JY5002、数显恒温水浴锅，上海精密科学仪器有限公司；恒温干燥箱；紫外分光光度计DR-6000，美国哈希仪器公司；抗张强度测试仪。

1.2方法

1.2.12种甘草渣与烟梗、烟末化学成分的分析。

将2种甘草渣进行预处理（分拣、除杂、清洗、风干）后，各称取500 g，将剩余甘草渣及时处理，防止发霉变质，并用快速水分测定仪测定水分含量。

参照烟用薄片纸基样品的国家标准，对甘草渣与烟梗、烟末进行成分分析[11]。进行化学成分分析的国家标准如下：

植物纤维原料水分测定参见GB/T2677.2—1993；

植物纤维原料灰分测定参见GB/T2677.3—1993；

植物纤维原料纤维素测定参见硝酸-乙醇纤维素测定方法；

植物纤维酸溶木素含量测定参见GB/T10337—1989；

植物纤维原料果胶含量测定参见GB/T10742—1989。

1.2.2

2种甘草渣纤维与烟梗、烟末的纤维结构对比分析。

分别取2种甘草渣与烟梗、碎烟末等原料，对原料分别进行浸渍，并采用机械法二段磨浆，筛浆后清洗，使浆料中水溶物与浆料纤维相分离，最后将浆料冷藏备用[12]。

取经过预处理的备用浆料2 g，置于锥形瓶中，加8 mL蒸馏水，摇匀，然后加入100 mL蒸馏水，摇匀后用滴管吸取悬浮液，滴2～3滴于载玻片上。将载玻片放在55 ℃左右的电热板上烘干，加1滴5%的明胶溶液，便于纤维均匀分散。烘干玻片于自然状态冷却后，加碘化氯化锌试剂，染色1 min后盖上盖玻片，用滤纸吸去多余液体后备用。

在显微镜下观察纤维结构，选取合适的纤维结构图并保存。

1.2.3甘草渣烟草薄片纸基的制备。

原料→预处理（用水浸渍提取[13]）→机械法两段磨浆→抄造甘草渣纤维薄片纸基→检测薄片纸基的物理性能→对薄片纸基进行感官评吸测试。

选取经过预处理的2种甘草渣各2 kg，清洗3遍，晾干后备用，并测其水分。每组准确称取备用原料（每份200 g绝干），用清水清洗2遍后在一定的条件下浸渍；待原料冷却至常温后进行机械法两段磨浆处理，第1段磨浆间隙为0.4 mm，第2段磨浆间隙为 0.2 mm[14]；将磨后浆料用布氏漏斗抄造成薄片纸基，实验室内自然晾干24 h后成型；将抄造好的薄片纸基切丝，由烟草公司专业技术人员进行感官评吸[15]。

1.2.4甘草渣烟草薄片纸基物理性能的检测。

测定薄片纸基的厚度、松厚度、抗张强度等物理性能指标，平行测定3次，取平均数。

1.2.5甘草渣烟草薄片纸基的评吸。

烟叶的内在品质是指烟草在燃烧时所产生的烟气特性，是人的生理及精神满足感在烟草燃吸时的最终反映。世界上衡量烟草内在品质质量仍然是通过人的口、喉、舌、鼻等感官进行鉴定，称为评吸[15]。甘草渣薄片感官评吸标准见表1。

2结果与分析

2.12种甘草渣纤维与烟梗、烟末纤维化学成分分析

由表2可以得出，2种甘草渣都具有较高含量的纤维素；木素和果胶燃烧时产生刺激性气味，2种甘草渣原料与烟梗烟末相比，木素含量偏高，果胶含量很低，这些特点可以使由甘草渣纤维抄造的薄片纸基在燃烧时产生较少的刺激性气味，体现了甘草渣纤维制造烟草薄片所具备的优势[16]。

2.22种甘草渣与烟梗、烟末的纤维结构对比分析

表3对2种甘草渣纤维结构与烟梗、烟末的纤维长度进行了对比分析，结果表明，2种甘草渣的纤维长度要高于烟末，其长纤维的特性较适于抄造烟草薄片纸基；2种甘草渣的纤维根数、粗度与长度均大于烟末小于烟梗。2种甘草渣纤维形态与烟梗、烟末相近，是一种良好的纤维材料。

2.3甘草渣薄片纸基性能测试

由表4可知，2种甘草渣薄片纸基均可达到烟草行业的推荐标准（YC/T 16—2003）的规定[17]。在设计相同定量的前提下，因2种甘草渣纤维的流失不同，2种薄片纸基的实际定量也有明显差别[18]。由表4数据可见，乌拉尔甘草渣薄片纸基细小纤维的流失率比较大，胀果甘草渣薄片纸基纤维流失很少；乌拉尔甘草渣薄片纸基的松厚度（4.75 cm3/g）优于胀果甘草渣薄片纸基（448 cm3/g）；胀果甘草渣薄片纸基紧度优于乌拉尔甘草渣薄片纸基；胀果甘草渣薄片纸基的抗张强度（0.306 kN/m）优于乌拉尔甘草渣薄片纸基（0.299 kN/m）。综合所有技术指标，胀果甘草渣薄片纸基的物理性能优于乌拉尔甘草渣薄片纸基。

2.4甘草渣薄片纸基感官评吸

由圖1可知，胀果甘草薄片纸基的感官评吸得分为86分，要略高于乌拉尔甘草薄片纸基的81分，说明胀果甘草纤维比乌拉尔甘草纤维更适宜用来抄造烟草薄片纸基。

3结论

通过2种甘草渣与烟梗烟末的理化分析对比试验可知，2种甘草渣纤维的果胶含量很低，可以提升烟草的内在品质；其中胀果甘草渣中纤维素含量为37.39%，稍微大于乌拉尔甘草渣的纤维素含量37.31%。2种甘草渣纤维含量较高，且结构形态更接近于烟梗烟末，说明甘草渣是一种良好的纤维材料。

通过检测2种甘草渣薄片纸基的物理性能，可知乌拉尔甘草渣薄片纸基的松厚度优于胀果甘草渣薄片纸基；且胀果甘草渣薄片纸基的细小纤维流失量小，紧度和抗张强度也均优于乌拉尔甘草薄片纸基，故具有良好纤维特性的胀果甘草渣纤维较适合在烟草薄片中进行适度添加。

2种甘草渣薄片的感官评吸试验表明，胀果甘草渣薄片纸基的综合评分比乌拉尔甘草渣评分高，因胀果甘草渣纤维抄造的甘草渣薄片纸基有感官吸味较好、舒适度佳、烟气质和香气好等优点，说明胀果甘草渣纤维更适合应用于甘草渣薄片的研究。

甘草具有可食用植物的优越性，是一种创新的烟草薄片资源，甘草渣化学组分和纤维结构均优于烟梗烟末，可以提高烟草的内在品质；胀果甘草渣的化学组分、纤维结构、物理性能检测结果与感官评吸得分均优于乌拉尔甘草渣，所以阿克苏的胀果甘草渣在烟草薄片纸基中适度添加是非常可行的。但是胀果甘草渣薄片纸基在成品烟丝中的配伍仍有待进一步深入研究。

参考文献

[1] 国家药典委员会.中华人民共和国药典：第3部[M].北京：中国医药科技出版社，2010.

[2] 吴宗耀，牛李义，梁喜爱.甘草化学成分及药理作用分析[J].河南中医，2010，30（12）：1235-1236.

[3] 李英和，陈迪华.甘草属植物化学和药理学研究进展[J].天然产物研究与开发，1995（1）：61-69.

[4] 刘丽萍，任翠爱，赵宏艳.甘草酸的免疫调节作用研究进展[J].中国实验方剂学杂志，2010，16（6）：272-276.

[5] 马彩梅.甘草及甘草渣的综合利用研究进展[J].现代农业科技，2015（1）：121-122.

[6] 韩维成，王明辉，许金木.甘草中甘草酸的提取研究[J].郑州大学学报（理学版），1998（1）：75-77.

[7] 陈树伟，王秀兰，冯福盛，等.甘草浸膏制备新工艺的研究[J].天然产物研究与开发，1999，11（6）：40-43.

[8]王芸芸，刘利军，王丹，等.甘草废渣的综合利用[J].饲料工业，2009，30（3）：44-46.

[9]黄明进，王文全，魏胜利.我国甘草药用植物资源调查及质量评价研究[J].中国中药杂志，2010，35（8）：947-952.

[10] 邵干辉，饶国华，徐曼，等.甘草纤维与烟末配抄在烟草薄片纸基中的应用研究[J].现代食品科技，2013（3）：605-608.

[11] WANG W S，WANG Y，YANG L J，et al.Studies on thermal behavior of reconstituted tobacco sheet [J].Thermochimica acta，2005，437（1）：7-11.

[12] 陳超，田英姿.造纸法抄造甘草渣纤维烟草薄片的工艺探讨[J].造纸科学与技术，2011（6）：50-54.

[13] 高发奎，张树蔚，杨晓辉，等.甘草废渣的开发利用技术[J].甘肃环境研究与监测，2002，15（1）：27-28.

[14] 王晴晴，田英姿，马千里，等.不同甘草渣薄片理化性质的对比分析[J].现代食品科技，2014（3）：177-181.

[15] 陶红，沈光林，赵谋明，等.酶技术改善烟叶品质的研究进展[J].现代食品科技，2008，24（7）：737-740.

[16]石淑兰，何福望.制浆造纸分析与检测[M].北京：中国轻工业出版社，2003：1-60.

[17] 徐曼，田英姿，邵干辉，等.甘草纤维在烟草薄片纸基中的应用研究[J].现代食品科技，2012（12）：1747-1750.

[18] 陈超，田英姿.甘草渣在造纸法烟草薄片纸基中的应用研究[J].现代食品科技，2011，27（9）：1130-1133.

[19] 陈超.甘草废渣在造纸法烟草薄片纸基中的应用研究[D].广州：华南理工大学，2012.