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不同温度下旋转锥体柱提取的菠萝皮挥发性成分差异性分析

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食品与发酵工业 2024年

作者：杨鹏飞刘龑章孙正光吴薇尚紫博孔令棋孙海峰毛多斌郑州轻工业大学烟草科学与工程学院江西中烟工业有限责任公司技术中心深圳烟草工业有限责任公司技术中心

采用气相色谱-质谱（gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS）结合化学计量学和相对气味活度值（relative odor activity value，ROAV）分析旋转锥体柱（spinning cone column，SCC）不同温度下提取的菠萝皮挥发性成分，探究温度对SCC提取菠萝皮挥发性成分的影响。结果表明，60、80和100 ℃条件下SCC从菠萝皮中分别提取出58、95和85种挥发性成分；主成分分析（principal component analysis，PCA）证明SCC不同温度提取的菠萝皮挥发性成分种类及相对含量存在显著差异，正交偏最小二乘法判别分析（orthogonal partial least squares-discriminant analysis，OPLS-DA）结合变量投影重要性值（variable importance in projection，VIP）以及ROAV确定了17种关键差异香味成分，分别为橙花叔醇、香叶醇、丙位庚内酯、菠萝酸甲酯、菠萝酸乙酯、异戊醇、乙酸苯乙酯、苯乙醇、4-辛烯酸甲酯、2-甲基丁酸甲酯、2-甲基丁酸乙酯、香茅醇、芳樟醇、己酸甲酯、4-萜烯醇、(+)-柠檬烯和α-松油醇，Pearson相关性分析表明其中大多与果香成正相关，与香草-焦糖香和豆香呈负相关。该研究结果为SCC在菠萝特征风味香料的开发和应用提供了参考，为其他水果香料的开发提供了新的思路。

关键词：旋转锥体柱菠萝皮挥发性成分温度差异

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基于数值模拟的片烟加料机参数优化设计

烟草科技 2024年第4期57卷 100-107页

作者：樊志海鲁纪平苑宝龙王宇王勇刘岩宗岳单凯时景泉赵英敏隋琳陶宏伟红塔辽宁烟草有限责任公司营口卷烟厂辽宁营口115002 吉林烟草工业有限责任公司技术研发中心长春130031 红塔辽宁烟草有限责任公司技术中心沈阳110023

为解决片烟加料机加料均匀性差、料液有效利用率低等问题,采用EDEM(Event Driven Execution Manager)数值模拟技术,对滚筒加料过程进行模拟;利用正交试验研究了加料机抄料板螺旋分布角、抄料板长度、滚筒转速对片烟在增温吸收区内停留... 详细信息

为解决片烟加料机加料均匀性差、料液有效利用率低等问题,采用EDEM(Event Driven Execution Manager)数值模拟技术,对滚筒加料过程进行模拟;利用正交试验研究了加料机抄料板螺旋分布角、抄料板长度、滚筒转速对片烟在增温吸收区内停留时间、离散度、破碎程度的影响;采用Fluent软件模拟了不同喷射角度下料液喷雾运动轨迹;确定了加料机最优参数组合并测试了加料效果。结果表明:①抄料板螺旋分布角、滚筒转速是影响片烟在增温吸收区停留时间、离散度及破碎程度的主要因素,且因素间存在交互作用。②确定了最优参数组合,即抄料板螺旋分布角为25°、抄料板长度组合为400 mm和600 mm、滚筒转速为10 r/min、料液喷射角度为55°。③加料机参数优化后,料液利用率达90.92%,提高5.05百分点;加料均匀性达91.97%,提高4.36百分点;滚筒内壁物料黏附量减少3.2 kg/批次。该技术可为提高片烟加料效果、降低物料黏附量提供支持。

关键词：片烟加料机料液运动轨迹数值模拟参数优化

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异型盒包材料对卷烟含水率的影响

烟草科技 2024年第1期57卷 84-90页

作者：邹冠驰陈风余根丽邓宏博林冬梅江家森林豫璋詹露苏铃林苗俏龙岩烟草工业有限责任公司福建省龙岩市364021 福建中烟工业有限责任公司技术中心福建省厦门市361021

为研究异型盒包材料对烟支含水率的影响,建立了烟丝、卷烟纸、接装纸、硫酸纸、滤棒及盒包材料的等温吸附曲线,并通过DLP模型方程拟合水活度和含水率的相关性,验证拟合结果。根据质量守恒定律并结合DLP方程拟合结果,构建异型盒包体系内... 详细信息

为研究异型盒包材料对烟支含水率的影响,建立了烟丝、卷烟纸、接装纸、硫酸纸、滤棒及盒包材料的等温吸附曲线,并通过DLP模型方程拟合水活度和含水率的相关性,验证拟合结果。根据质量守恒定律并结合DLP方程拟合结果,构建异型盒包体系内各物料含水率预测方法,开展方法的验证试验。结果表明,(1)利用DLP模型方程拟合烟丝及各烟用材料的等温吸附曲线,拟合结果的决定系数均大于0.9990,且含水率实测值与预测值平均相对误差均在5%以内,说明方程具有较高的准确性;(2)相对湿度90%环境条件下,密封度良好的异型烟包在15 d内能较好地隔绝外部环境相对湿度的影响;(3)经不同相对湿度平衡后的盒包装入相同烟支,在18 d后体系内水分可达到充分平衡;(4)根据质量守恒定律并结合DLP方程拟合结果所优化的异型盒包体系内各物料含水率的预测方法具有较高的准确性,不同含水率的异型盒包材料对烟丝、滤棒及硫酸纸造成的影响不同,说明控制异型盒包材料含水率在合理范围内,可以使成品烟支含水率满足质量要求。

关键词：异型盒包材料等温吸附曲线 DLP模型水活度

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加热卷烟复合传热过程的数值模拟

烟草科技 2024年第2期57卷 61-69页

作者：张智轩李志强尹献忠张霞黄朵朵刘雪萍金心妍孙志伟张展李世卫宋伟民李倬韩敬美王乐李斌河南中烟工业有限责任公司技术中心河南郑州450000 云南中烟工业有限责任公司技术中心云南昆明650231 中国烟草总公司郑州烟草研究院河南郑州450001 湖南中烟工业有限责任公司技术中心湖南长沙410072

为了揭示加热卷烟在抽吸过程中的传热机理,建立了基于多孔介质的气体流动模型与气固两相局部热平衡传热模型,模拟烟具和烟支复合情况下加热卷烟在抽吸过程中的温度分布,采用红外热成像法检测烟具表面温度及采用热电偶检测烟支各功能段... 详细信息

为了揭示加热卷烟在抽吸过程中的传热机理,建立了基于多孔介质的气体流动模型与气固两相局部热平衡传热模型,模拟烟具和烟支复合情况下加热卷烟在抽吸过程中的温度分布,采用红外热成像法检测烟具表面温度及采用热电偶检测烟支各功能段出口温度来验证传热模型的精确性。结果表明:(1)烟具表面最高温度实测值与模拟值误差小于5℃,说明所建模型准确性较高;(2)烟支各功能段中心位置出口温度实验值和模拟值的总体趋势一致,但数值上存在差异,主要原因是在实际抽吸时烟支加热产生的高热容的气溶胶在流动过程中发生传质现象;(3)加热卷烟温度场和气流场模拟结果显示,烟具温度的分布不均匀,局部区域温度过高,上部靠近烟支处温度最高,抽吸结束后温度达到85℃;抽吸时烟支中空段和气流入口处流速最大,气流流动区域没有贴近烟具外壳会降低进口冷气流对烟具表面的散热效果;(4)加热卷烟散热速率计算结果显示,在整个抽吸过程中,烟具外表面散热速率随时间变化平缓上升,烟支暴露部分外表面散热速率随时间呈“锯齿形”上升,总散热速率最大约为0.95 W。

关键词：加热卷烟复合传热温度场数值模拟

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烟草NtHPL1基因克隆、表达及功能分析

烟草科技 2024年第2期57卷 27-36页

作者：和顺马兰馨陈钰栋武明珠徐馨李泽锋高茜杨军黄平俊王中中国烟草总公司郑州烟草研究院郑州450001 云南中烟工业有限责任公司技术中心昆明市650106 湖南中烟工业有限责任公司技术中心长沙市410007

为探究脂氢过氧化物裂解酶(hydroperoxide lyase,HPL)在烟草抗逆境胁迫中的生物学功能,从普通烟草K326中克隆1个脂氢过氧化物裂解酶基因并命名为NtHPL1,对NtHPL1蛋白进行生物信息学分析,并采用qPCR方法分析NtHPL1基因的相对表达量,通过... 详细信息

为探究脂氢过氧化物裂解酶(hydroperoxide lyase,HPL)在烟草抗逆境胁迫中的生物学功能,从普通烟草K326中克隆1个脂氢过氧化物裂解酶基因并命名为NtHPL1,对NtHPL1蛋白进行生物信息学分析,并采用qPCR方法分析NtHPL1基因的相对表达量,通过创制NtHPL1过表达转基因材料预测NtHPL1基因的抗逆境胁迫功能。结果表明:(1)NtHPL1基因编码区全长1365 bp,编码454个氨基酸;蛋白质结构和系统发育分析结果显示,NtHPL1蛋白属于13-HPL亚家族。(2)NtHPL1基因在烟草根、茎、叶、花和腋芽中均有表达,且花中相对表达量最高;NtHPL1基因在烟草各发育时期烟叶中的相对表达量不同,盛花期最低,成熟期最高;盐和干旱胁迫均能诱导NtHPL1基因表达。(3)盐和干旱胁迫处理后,野生型烟草叶片发黄,但NtHPL1过表达烟草正常生长,且NtHPL1过表达烟草叶片的叶绿素和脯氨酸含量(质量分数)高于野生型烟草,丙二醛含量比野生型烟草低,表明过表达NtHPL1基因可提高烟草对盐和干旱胁迫的抗性。

关键词：烟草 NtHPL1基因盐胁迫干旱胁迫功能分析

乙基麦芽酚丁二酸双酯的合成、热解及抗氧化研究

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有机化学 2024年第5期44卷 1526-1534页

作者：于兆锦张展王海洋王波付光明张瑛杨晓朋董爱君姬小明河南农业大学烟草学院河南省香精香料与调香工程技术研究中心郑州450046 河南中烟工业有限责任公司技术中心郑州450000 湖北中烟工业有限责任公司技术中心武汉430030

为了开发具有稳定性的焦甜香韵化合物,以丁二酸酐、香味醇和乙基麦芽酚为原料,两步法得到9种乙基麦芽酚丁二酸双酯类化合物2-乙基-4-氧代-4H-吡喃-3-基苯乙基丁二酸酯(5a)~2-乙基-4-氧代-4H-吡喃-3-基(2-甲基烯丙基)丁二酸酯(5i),并对... 详细信息

为了开发具有稳定性的焦甜香韵化合物,以丁二酸酐、香味醇和乙基麦芽酚为原料,两步法得到9种乙基麦芽酚丁二酸双酯类化合物2-乙基-4-氧代-4H-吡喃-3-基苯乙基丁二酸酯(5a)~2-乙基-4-氧代-4H-吡喃-3-基(2-甲基烯丙基)丁二酸酯(5i),并对其进行结构鉴定、热稳定性和体外抗氧化性研究.结果表明,化合物5a~5i具有焦甜香韵,同时还兼具其它香韵.化合物5a和2-乙基-4-氧代-4H-吡喃-3-基丁二酸肉桂酯(5b)最大失重率的温度高于原料的温度,热解时能产生大量乙基麦芽酚和香味醇等物质.化合物5a的1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)和·OH清除能力高于化合物5b~5i和乙基麦芽酚.综上所述,化合物5a具有焦甜香韵,且表现出较高的热稳定性和体外抗氧化能力,为提高香料的稳定性和拓展其多功能应用开辟了新的途径.

关键词：乙基麦芽酚酯化热裂解抗氧化香料香精

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绿色低碳概念在卷烟包装材料中的应用

包装工程 2024年第5期45卷 109-117页

作者：李雪张建栋廖宇张恒伟窦海成马永峰甘肃烟草工业有限责任公司技术研发中心兰州730050 湖北中烟工业有限责任公司技术中心武汉430030

目的绿色低碳卷烟材料的应用是助力烟草工业企业向节能减碳型企业转型的重要途径,也是向消费者传达绿色低碳概念的“纽带”。方法介绍烟草工业企业在降重减碳、降解材料减排、循环减排、印刷工艺减排以及智能化绿色设计减排5个方面的应... 详细信息

目的绿色低碳卷烟材料的应用是助力烟草工业企业向节能减碳型企业转型的重要途径,也是向消费者传达绿色低碳概念的“纽带”。方法介绍烟草工业企业在降重减碳、降解材料减排、循环减排、印刷工艺减排以及智能化绿色设计减排5个方面的应用。结果用减重、材料替换和V槽工艺减少生物基碳使用,利用丰富的可降解资源减少木材使用,用环保材料替代不可降解材料,让烟箱和香烟固弃物循环再利用,优化纸张效果替代印刷工序和油墨,通过数字化平台打造让设计高效、碳足迹可视、绿色低碳概念,从设计源头到产品输出渗透到卷烟包装材料中的各个环节。结论未来,还需聚焦于纸基功能材料和其他行业在“双碳”目标中的新举措,纳米纤维素、木质纤维素、非木材纤维和可食性材料的开发与应用,碳交易、碳信用、碳捕捉材料等应用,以及不断在科技创新和基础研究中融入AI概念,不断解放科研人员去做创意性工作,提升创新效率。

关键词：绿色低碳卷烟包装材料

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卷烟纸参数对中支卷烟逐口通风率的影响

中国造纸 2024年第3期43卷 97-103页

作者：邬志锋张齐李希强戴路关欣王强王兵王乐中国烟草总公司郑州烟草研究院河南郑州450002 红塔辽宁烟草有限责任公司技术中心辽宁沈阳110102 浙江中烟工业有限责任公司技术中心浙江杭州310024 山东中烟工业有限责任公司山东济南250000

制备了不同卷烟纸透气度、定量、助燃剂钾钠比、麻浆含量、助燃剂含量及灰分含量的滤嘴无通风中支卷烟,对其逐口通风率进行测定。结果表明,卷烟纸透气度对中支卷烟静态通风率影响较大,呈正相关关系,麻浆含量和助燃剂钾钠比对卷烟纸通风... 详细信息

制备了不同卷烟纸透气度、定量、助燃剂钾钠比、麻浆含量、助燃剂含量及灰分含量的滤嘴无通风中支卷烟,对其逐口通风率进行测定。结果表明,卷烟纸透气度对中支卷烟静态通风率影响较大,呈正相关关系,麻浆含量和助燃剂钾钠比对卷烟纸通风率有一定影响,卷烟纸定量、助燃剂含量、灰分含量对卷烟纸通风率影响较小。中支卷烟第2口的通风率高于静态通风率,随着抽吸的进行,不同卷烟纸参数的卷烟,其逐口通风率递减5%左右。随着卷烟纸透气度的增大,抽吸时逐口间通风率相差值明显增大。

关键词：中支卷烟卷烟纸通风率逐口

基于烟芯段和滤嘴段耦合的加热卷烟烟气关键成分释放模型构建

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轻工学报 2024年

作者：黄朵朵王乐雷萍孙志伟李林洪张智轩黄锋李斌中国烟草总公司郑州烟草研究院云南中烟工业有限责任公司技术中心湖南中烟工业有限责任公司技术中心浙江中烟工业有限责任公司技术中心河南中烟工业有限责任公司技术中心深圳市卓力能技术有限公司

为揭示加热卷烟抽吸过程中的传质机理,通过构建加热卷烟烟气关键成分的烟芯段释放动力学模型和滤嘴段逐口截留模型,建立了加热卷烟中丙二醇、丙三醇和烟碱的传质模型,并采用COMSOL Multiphysics软件对模型进行数值求解,对烟支逐口抽吸... 详细信息

为揭示加热卷烟抽吸过程中的传质机理,通过构建加热卷烟烟气关键成分的烟芯段释放动力学模型和滤嘴段逐口截留模型,建立了加热卷烟中丙二醇、丙三醇和烟碱的传质模型,并采用COMSOL Multiphysics软件对模型进行数值求解,对烟支逐口抽吸过程中烟芯段和滤嘴段丙二醇、丙三醇、烟碱的含量及浓度场进行模拟。结果表明:模拟得到的加热卷烟逐口抽吸过程中烟芯段丙二醇、丙三醇、烟碱剩余量与实验值较为吻合,建立的动力学模型可较好地反映加热卷烟3种关键成分的释放机理;烟气丙二醇、丙三醇、烟碱出口释放量与实验值较为吻合,建立的截留模型可较好地反映逐口抽吸过程中滤嘴段对烟气3种关键成分的截留机理;抽吸时烟芯段外壁较加热片附近固相物质传质效率低;随着抽吸口数的增加,烟气中丙二醇、丙三醇、烟碱的质量浓度在烟芯和滤嘴段呈动态变化,其中滤嘴段的质量浓度先升后降,烟芯段的质量浓度则从第2口开始减少;单口抽吸过程中,烟芯段和滤嘴段烟气丙二醇、丙三醇、烟碱的质量浓度随着气流速度的变化而发生动态变化。

关键词：加热卷烟关键成分传质模型截留模型数值模拟