基于高架库模式的打叶复烤均质化加工技术研究

[目的]研究不同的配方打叶过程成品片烟烟叶内在质量均匀性的变化规律,为利用高架库实现均质化配方打叶提供参考。[方法]选用福建产区多个产地等级的烟叶为试验原料,选择烟叶烟碱含量为参数,将50%原料作为试验组利用高架库自动控制功能实现均质化配方打叶,另外50%作为对照组,不做控制,通过标准偏差、变异系数分析评价2种方法片烟烟碱含量的波动情况。[结果]试验组利用高架库自动控制功能能够实现均质化配方打叶,使成品片烟烟碱含量的标准偏差和变异系数分别降至0.07%和2.53%;对照组利用高架库随机投料,成品片烟烟碱含量的标准偏差和变异系数分别降至0.10%和3.60%;试验组与对照组相比,成品片烟的标准偏差和变异系数分别降低了0.03和1.07个百分点。[结论]打叶复烤过程利用高架库自动控制功能可实现均质化配方打叶,提升成品片烟内在质量的均匀性。     

基于在线近红外光谱分析的原烟精选均质化调控方法

为提高配方打叶时每次备料的原烟内部品质均匀性,在精选原烟装框皮带上安装在线近红外光谱仪,实时检测装框原烟烟碱含量,采用分区域,分区间入库、大小值烟框搭配的出库方式.结果表明,与采用随机入库、出库方式相比,该方法有效提高了备料原烟的烟碱均匀性,变异系数降低了50.1％.     

打叶复烤均质化技术

从烟叶原料、配方、打叶复烤工艺以及打叶复烤过程中烟叶混合均匀度4个方面,结合打叶复烤工艺控制实际,从理论上较为系统地论述了实现打叶复烤后片烟均质化的要求。     

二次分选对云南烟叶等级质量和均质化复烤加工的影响

[目的]研究二次分选对烟叶等级质量和均质化复烤加工的影响。[方法]在复烤前对2018—2020年云南产区1采购的3个等级进行二次分选,并对分选前后的烟叶等级合格率、等级质量、烟碱CV值及下降度、霉烂烟和非烟物质、感官质量进行比对分析。[结果]二次分选可显著提高烟叶等级合格率,C1F、C2F、B1F这3个等级3年平均合格率分别提高了49.77、41.44、39.73百分点;烟叶烟碱稳定性显著增强,C1F、C2F、B1F这3个等级3年平均烟碱CV分别下降了44.81%、63.33%、49.98%;混颜色、混级等质量问题得到明显改善,青杂烟叶、霉变烟叶、非烟物质得到有效剔除;感官质量得到明显改善。[结论]二次分选可有效提高烟叶等级质量,降低均质化加工过程控制难度,保证加工成品片烟质量的稳定性和一致性;明显改善烟叶感官质量,有效提升了高等级烟叶的工业可用性,使卷烟产品质量得到保障。     

全程实现打叶复烤均质化加工的研究进展

综述了原料混配均质化、水分控制均质化、化学成分均质化、叶片结构均质化与装箱结构均质化对打叶复烤均质化加工的影响,系统地探讨了多维度全面措施对打叶复烤均质化加工的调控效应。最后,基于打叶复烤易地技改对该领域新工艺提出了展望与对策。     

加强原烟精选提高烟叶等级质量

研究了原烟精选对提高烟叶等级质量、提高劳动效率的作用。研究表明:原烟精选可有效剔除青杂、霉变烟和和非烟物质,明显提高烟叶等级合格率,明显降低造碎,提高烟叶资源利用率;原烟精选可简化生产流程,提高烟叶分选效率,节约用工成本。原烟精选能有效解决当前卷烟产量与片烟分选效率之间的矛盾,符合烟品牌发展的需要。     

基于均质化加工的不同烟叶生产投料方式对比

选择均质化加工大模块原烟为原料,将加工原料分成2份,分别按照“横进纵出”出库投料、按照选后堆垛化学成分搭配投料,研究不同投料方式对铺叶后、成品烟叶化学成分和成品烟叶感官评吸的影响。结果表明：在大模块、多等级均质化加工条件下,按照选后堆垛化学成分搭配投料对烟叶化学成分均匀化更有利;在小模块、少等级均质化加工条件下各复烤企业可根据实际情况选择合适的生产投料方式。     

打叶复烤翻箱喂料模式下的均质化控制工艺

[目的]优化翻箱喂料模式下的配方打叶均质化控制工艺。[方法]组合原烟装箱单元,压缩翻箱喂料单元,确定投料轮次,固化投料顺序并保持打后叶片混配柜料位上限控制。[结果]通过对成品片烟化学成分检验,计算变异系数,结果表明:该加工批次烟碱CV值为3.61%,糖碱比CV值为6.38%,均达到烟碱CV值5%、糖碱比CV值10%的标准要求。[结论]该工艺对翻箱喂料模式下的均质化控制有较好效果,对实际生产有较强的指导意义。     

打叶复烤润叶方式对烟叶质量的影响

为探索不同质量档次初烤烟叶较适宜的润叶方式,研究了蒸汽润叶和汽水混合润叶对红大B1F、云烟87XZF初烤烟叶主要化学成分和感官质量的影响。结果表明,汽水混合润叶后烟叶中多酚、色素含量降幅大于蒸汽润叶,红大B1F、云烟87XZF多酚含量降幅分别为8.99%、10.54%,色素含量降幅分别为18.29%、22.11%,且各类致香成分含量高于蒸汽润叶。红大B1F烟叶采用蒸汽润叶后感官质量得分较高,主要表现在香气质感改善和余味舒适性提升等方面;云烟87XZF烟叶采用汽水混合润叶后感官质量得分较高,主要表现在除杂降刺和香气量提升等方面。     

基于近红外光谱的烤后片烟箱箱对应质量监控方法

结合云南烟叶复烤有限责任公司保山复烤厂现有烤后工艺,搭建了一套烤后片烟在线质量监控系统。该系统基于在线近红外光谱技术实时检测传送带上片烟烟碱、总糖等化学成分含量,并通过数据堆栈的方式统计成品片烟质量,确保烤后片烟在线数据与片烟成品(片烟箱)数据箱箱对应。片烟装箱打标后,标签信息包含生产批次、化学成分含量等信息,初步建立了烤后片烟质量库,为后续中烟工业根据配方进行原料加工提供了可靠的数据支持。根据实际生产情况,有针对性地选取了114个不同加工批次的样品用于建模。其中,模型的决定系数(R~2)为0.962,均方根误差(SEC)为0.13。为了验证系统性能,试验对550箱片烟进行了监控,结果发现烟箱烟碱数据波动和在线烟碱数据波动基本一致,说明该系统可用于复烤企业烤后片烟质量监控。     

打叶复烤烟叶分切加工设备设计与应用

为保障卷烟原料供应,拓宽烟叶原料的使用范围,设计应用了一种打叶复烤烟叶分切加工设备,由烟叶摆叶输送单元、烟叶切断单元、烟叶出料单元以及相应的电控设备等组成.应用结果表明,此设备可将烟叶分切为叶尖、叶中、叶基3个部分,并分别收集装框,设备能力在4 000 kg/h以上.     

烟叶质量均质化指标构建与应用

烟叶质量的均质性问题越来越受到烟草业界的关注。为了对烟叶质量均质化程度进行科学计量,笔者利用变异系数和倒S型函数模型,提出了均质性指数的概念(Homogeneousness,H)。利用MATLAB的深度学习软件建立模型,比较了逐步回归、支持向量机、高斯过程回归3种算法的预测精度。以云南某地烟叶化学成分为例,计算了空间和时间维度的H值。结果表明,3种算法中,高斯过程回归所建立的模型最好,其均方根误差0.18,决定系数为0.9999,在CV值0.5%～80.0%范围内,相对误差最高的仅为3.3%,绝大部分情况下低于0.3%。在空间维度上,烟叶化学成分H值在自治州、县、烟站尺度分别为73.3、71.8和89.5。一般情况下,空间范围越广,H值越小、均质性越差。在时间维度上,云南某乡镇烟叶在2015年～2019年间H值分别为：烟碱89.2、总糖92.7、还原糖88.8、总氮91.5、钾90.3、氮碱比92.2、两糖比93.0、钾氯比61.0,化学成分总的H值为85.2。该模型在国内外属于首创,简单、鲁棒、实用性强、能够很好地用来度量烟叶的均质化程度。     

根层空间对烤烟品质和均质化的影响

为明确亚热带季风性湿润气候下不同根层空间对烤烟品质和均质化的影响,在皖南烟区设计不同垄高(25、35、45 cm)和垄宽(60、70、80 cm)双因素试验,共9个处理,通过烤烟长势和理化指标确定不同处理对烟叶品质的作用,通过烤烟理化指标变异系数确定烟叶均质化水平.结果表明:Ⅲ处理(25 cm×80 cm)有助于团棵期烤烟生长,Ⅴ处理(35 cm×70 cm)、Ⅵ处理(35 cm×80 cm)对平顶期长势促进作用较大;35 cm垄高对烟叶的品质促进作用明显,其中Ⅳ处理(35 cm×60 cm)的烟叶产值最高,Ⅴ处理(35 cm×70 cm)的单株干物质积累最大,Ⅵ处理(35 cm×80 cm)外观评价和化学成分适宜性最好;且Ⅵ处理(35 cm×80 cm)的烟叶物理指标和化学指标的均质化水平最高.     

原烟发酵过程化学成分的变化规律

为阐明打叶复烤工艺对烟叶自然发酵的影响,考察室温条件下原烟与片烟发酵过程中的化学成分变化规律差异。收集6个不同地区的初烤后原烟,同时对这6种烟叶进行模拟打叶复烤制成片烟,将原烟及片烟同时放置在室温下自然发酵60 d,定期取样并检测常规化学成分(水溶性总糖、还原糖、淀粉、烟碱及总氮)含量。结果表明:随着发酵进行,原烟中淀粉、水溶性总糖含量均有所减少,还原糖含量稍有增加,总氮含量呈下降趋势;而片烟中淀粉、总糖及还原糖含量变化均不明显,但总氮含量略有下降;统计分析显示,原烟和片烟在发酵60 d后上述4种化学成分的变化量均存在差异性(0.01P0.05)。发酵过程中,2种烟叶的烟碱均有不同程度的降低,但变化差异较小。在60 d的自然发酵过程中,前45 d原烟化学成分含量变化较为剧烈,后15 d各化学成分含量渐趋于稳定。研究结果证实自然发酵过程中,原烟的内在化学成分含量变化较为剧烈,而片烟则无明显变化,因此复烤工艺是影响烟叶自然发酵的一个关键因素。     

出口烟叶精选分级与配方打叶分析

为适应当前及未来湖南省烟叶出口发展的需要,从烟叶资源的综合利用,成品片烟质量的稳定,烟叶使用价值的提升,烟叶生产成本的降低,烟叶损耗的减少等方面分析了出口烟叶精选分级和配方打叶处理的必要性和意义。出口烟叶的生产中进行精选分级与配方打叶可提高其在国际市场的竞争力,对于扩大市场占有率具有重要意义。     

打叶复烤各工序不同加工强度对烟叶致香物质的影响

[目的]提高云南产区复烤烟叶的香气水平,最大限度地减少原料致香物质损失。[方法]以玉溪市云烟87工业等级CO2烟叶作为供试样品,分别调整真空回潮、润叶、复烤干燥区、复烤回潮区的工艺参数,测定各工序段烟叶的致香物质种类及含量。[结果]打叶复烤不能增加烟叶致香物质总量,但是能调整致香物质的组成,表现为美拉德反应产物、西柏烷类、其他致香物质的含量提高,苯丙氨酸类、质体色素降解产物的含量降低;真空回潮、复烤回潮区是打叶复烤的两个关键工序,具体表现为真空回潮阶段美拉德反应产物、质体色素降解产物显著提高,复烤回潮阶段西柏烷类物质显著提高。[结论]为了发扬云南烟叶的清甜香型风格,应保留质体色素降解产物、抑制美拉德反应产物,真空回潮工艺参数以常规为宜,复烤回潮区工艺参数以低强度为宜。     

烤烟打叶风分提质研究

[目的]将打后片烟进行细化分类,拓宽原料使用范围,有效利用原料资源.[方法]在打叶复烤过程中,依据来料实际质量状况,科学、合理地设置打叶机打辊转速、风机转速、抛料辊抛速等各项工艺参数,然后根据片烟内在质量相近其比重和身份也基本相同的特点,将各个风分下料口的片烟准确评价、优化组合,分类复烤、包装.[结果]研究表明,与常规汇集复烤相比,质量好的片烟香气质和余味有所改善、香气量和浓度增加、杂气和刺激性减少,内在感官质量较混合样品(汇集后)升高,可提级使用;而质量较差的片烟香气质和余味有所变差、香气量和浓度减少、杂气和刺激性增加,内在感官质量较混合样品(汇集后)降低,可降级使用.[结论]在打叶风分工序能够按质提高凤分效果和精度,满足烟叶风选分类要求.