基于数字图像分析法的片烟干燥收缩特性研究

为提升烟叶打叶复烤加工质量、降低复烤过程片烟收缩,以烤烟上部橘黄二级烟叶(B2F)和中部橘黄二级烟叶(C2F)打后片烟为材料,采用机器视觉装置并结合数字图像分析法,对片烟收缩特性进行检测和表征,对干燥过程片烟收缩特性进行分析,并探讨了烟叶原料部位、打后尺寸对片烟干燥收缩特性的影响.结果表明,图像分析法用于片烟收缩特性测试具有较好的精确性,一定条件下片烟收缩率测试结果的相对标准偏差低于6％.干燥过程中片烟收缩形变主要来源于干燥前期的快速脱水阶段,随着干燥过程含水率的降低,片烟收缩率变化趋缓.C2F的收缩率明显高于B2F,实际复烤干燥加工热风温湿度和终点水分下,C2F、B2F收缩率分别达14.3％、11.9％.不同尺寸片烟收缩特性存在差异,B2F片烟收缩率随尺寸增加而明显增大.可见,对于不同等级部位烟叶原料,通过复烤前片烟打叶尺寸的调节和复烤过程适当降低脱水速率,可有效控制收缩形变.     

基于烟叶力学特性的打叶水分适宜性分析及应用

为实现打叶复烤加工过程烟叶保香、企业增效,依据烟叶力学特性等物理特性指标与含水率相关关系,将现行打叶复烤加工标准规定的17%～21%打叶水分调整至16%～18%的适宜打叶水分范围,并在涡阳、楚雄、三明、武夷4家打叶复烤企业进行应用验证。结果表明,二次热风润叶出口含水率下调1.0～1.5百分点,含水率标准偏差控制在0.3%以内;大片率下降,烟片结构分布更趋向于中小片;出片率、成品得率变化控制在1%以内;打叶复烤能源消耗明显下降,最大下降幅度达到22.48%;烤后烟片颜色明显改善,基本扭转了复烤过程烟片颜色变深、变暗的趋势;感官质量明显改变,与应用前烟片感官质量达到差异显著水平。     

打叶复烤片烟结构特征及差异分析

为探讨片烟结构分布状况及各种因素对片烟结构质量的影响,采集了我国10个打叶复烤企业2006～2008年的片烟样品290份,分析了片烟结构不同年份间、不同等级间、不同批次间、复烤前后、不同打叶复烤厂间的分布及差异性,描述了片烟结构指标的变异性,结果表明:不同年份间存在差异,上、中等烟的12.7mm叶片率逐年提高,小片率和叶含梗率逐年降低;不同等级间存在差异,上等烟与中等烟差异较小,下等烟的12.7mm叶片率、小片率与上、中等烟差异均显著,加工水平是上等烟中等烟下等烟;不同批次间存在差异;复烤前后差异极显著;不同打叶复烤厂有不同程度的差异;12.7mm叶片率变异程度弱,其他指标属于中等变异。     

打叶框栏尺寸对烤烟打叶过程中叶片结构及出片率的影响

为探讨打叶框栏尺寸对加工片烟叶片结构及出片率的影响,开展了一定范围内(7.0~8.9 cm)不同一打框栏尺寸的对比试验。结果表明:在一定范围内,当一打框栏尺寸缩减时,加工后片烟烤前与烤后烟叶的大片率均有所降低,但整体降低幅度不大;烤前与烤后片烟中大片烟叶在大中片烟叶中的比例亦有小幅度降低,但降低幅度有限;缩减打叶复烤环节一打的框栏尺寸,烟叶的造碎有所增加,出片率小幅降低,但均在可控的范围内。     

储存期片烟失重规律及标准研究

[目的]探寻打叶复烤成品烟箱在储存期间重量变化规律。[方法]通过对不同等级、不同季节短期储存的片烟烟箱重量变化情况进行试验,探讨烟箱失重规律及原因。[结果]试验表明,烟箱重量变化与环境相对湿度有一定相关性;同一等级烟叶在不同环境条件下,失重程度有所不同,环境湿度越低烟箱失重越多;在同一环境条件下,不同等级烟叶之间失重有差异,低等级失重相对较多;包装纸箱与片烟之间失重也有差异,包装纸箱失重相对较少。[结论]研究可为解决工商企业因片烟产品失重引发的矛盾纠纷提供参考依据。     

近红外分析技术在片烟含水率快速检测中的应用

为了实现片烟含水率的快速检测,利用近红外分析技术,采集不同产地烟叶样品组成校正集合,以打叶复烤行业水分检测标准方法获取的片烟含水率为参考值,利用偏最小二乘法建立片烟水分检测模型。通过外部比对发现,模型预测与参考值没有显著性差异。应用效果表明:1、利用近红外技术检测烟片含水率与打叶复烤行业标准检测方法结果较一致;2、以标准方法检测值为基准,与目前打叶复烤实验室普遍使用的快速烘箱相比,绝对偏差不大于0.2%的概率提高了1.55%,不大于0.3%提高了1.82%,比快速烘箱更准;3、检测耗时2分钟,快速烘箱检测耗时30分钟,标准方法120分钟,近红外技术检测含水率更快。     

近红外分析技术在片烟含水率快速检测中的应用

为了实现片烟含水率的快速检测,利用近红外分析技术,采集不同产地烟叶样品组成校正集合,以打叶复烤行业水分检测标准方法获取的片烟含水率为参考值,利用偏最小二乘法建立片烟水分检测模型。通过外部比对发现,模型预测与参考值没有显著性差异。应用效果表明:1、利用近红外技术检测烟片含水率与打叶复烤行业标准检测方法结果较一致;2、以标准方法检测值为基准,与目前打叶复烤实验室普遍使用的快速烘箱相比,绝对偏差不大于0.2%的概率提高了1.55%,不大于0.3%提高了1.82%,比快速烘箱更准;3、检测耗时2分钟,快速烘箱检测耗时30分钟,标准方法120分钟,近红外技术检测含水率更快。     

打叶复烤后不同尺寸片烟的化学成分差异

【目的】明确打叶复烤后不同尺寸片烟质量的变化规律,为卷烟工业配方模块的调整提供理论依据。【方法】以河南中烟工业有限责任公司5个浓香型烤烟模块打叶后片烟为研究对象,从常规化学成分、糖类物质、多酚类物质、非挥发性有机酸4个方面进行分析,研究打叶后大片烟(直径(D)25.40 mm)、中片烟(12.70D≤25.40 mm)、小片烟(6.35D≤12.70 mm)、碎片烟(2.36D≤6.35 mm)、碎末烟(D≤2.36 mm)以及混合片烟化学成分的差异,并进行主成分分析和化学成分聚类分析。【结果】(1)总糖、还原糖、烟碱和糖碱比、氮碱比在不同尺寸片烟间存在显著或极显著差异,总糖、还原糖和糖碱比随着片烟尺寸的增大而升高。(2)葡萄糖、果糖、糖类物质总量和蔗糖在不同尺寸片烟间存在显著或极显著差异,其中前三者随着片烟尺寸的增大而升高。(3)绿原酸含量在不同尺寸片烟间存在显著差异,芸香苷、莨菪亭和多酚类物质总量在不同尺寸片烟间无显著性差异,绿原酸含量随片烟尺寸的增大而升高。(4)苹果酸、2,4-庚二烯酸、柠檬酸、油酸和非挥发性有机酸总量在不同尺寸片烟间存在显著或极显著差异,苹果酸、柠檬酸和非挥发性有机酸总量随着片烟尺寸的增大而减少。(5)主成分分析结果表明,大片烟的化学成分综合评价得分最高,内在化学成分较协调;碎末烟的化学成分综合评价得分最低,内在化学品质较差。(6)聚类分析结果表明,6个尺寸片烟分为3类:混合片烟和小片烟聚为一类,大片烟和中片烟聚为一类,碎片烟和碎末烟聚为一类。【结论】打叶后不同尺寸片烟的化学成分存在显著性差异,大片烟和中片烟具有较好的品质,可以作为中高档卷烟产品的原料;碎末烟的烟叶质量特性相对较差,可作为烟草薄片;聚类分析聚为一类的烟叶,质量特征具有相似性,可解决部分原料不足的问题。     

打叶复烤片烟质量均匀性评价方法的构建和实践

为建立打叶复烤片烟质量均匀性评价标准,对我国20家打叶复烤企业片烟样品进行了分析。运用灰色关联聚类分析方法确定了片烟质量代表性指标,分析了各评价方法并选择了适宜评价对象及标准的方法。构建了片烟质量均匀性变异系数法评价模型并进行了实例验证,结果表明变异系数法适宜作为打叶复烤片烟质量均匀性评价方法的标准并可以进行推广。     

浅析打叶复烤叶片结构的优化措施和途径

针对当前工业企业对叶片结构需求由提高大片率向提高中片率的转变,从改变工艺设备途径、调整打叶复烤工艺参数、改造相关设备3个方面对调控打叶复烤叶片结构的措施进行了综述,认为当前国内复烤企业对控制大片率,稳定提高中片率研究仍处在持续探索阶段,实现打叶复烤叶片结构及片型的可调、可控还缺乏系统的科学研究,考虑到复烤企业为工业企业提供加工服务存在局限性,提出了复烤企业与工业企业合作建立区域加工中心或打叶复烤研究平台、实验室或工作站,努力实现由"委托加工"向"精益控制"转变,以确保卷烟品牌原料加工水平的提高。     

近红外光谱技术在线快速检测复烤片烟化学成分应用研究

[目的]实现打叶复烤生产过程中片烟化学成分的在线快速检测。[方法]采集2010年、2011年和2014年具有代表性的烟叶样品的在线近红外光谱,采用主成分马氏距离法和基于蒙特卡洛采样的奇异样本识别方法剔出异常光谱和化学异常样品,建立并优化复烤片烟6种化学成分(总植物碱、总糖、还原糖、总氮、钾和氯)的在线近红外分析模型。[结果]利用偏最小二乘方法建立的定量模型,其决定系数R2均在81%以上。通过模型外部检验发现,样本的近红外预测值与参考值的结果较为一致,氯的平均绝对误差小于0.1%,其他组分的平均相对误差小于5%。[结论]利用在线定量分析模型,可以实现复烤片烟化学成分的在线检测,为后期烟叶醇化、质量评价和配方设计提供数据支撑。     

打叶复烤成品片烟结构稳定性的综合评价

为了了解不同打叶复烤企业片烟结构指标的综合稳定性,采用灰色关联分析法和系统聚类,对我国10个打叶复烤企业的片烟样品稳定性进行综合分析,结果表明:各个复烤企业片烟结构的综合稳定性从大到小依次为:EFHDGCABIJ;各复烤企业代表的比较序列与最优序列灰色关联度的关联水平分别为:E与最优序列达极显著水平,F、H、D与最优序列达显著水平,其他打叶复烤企业与最优序列不显著;聚类结果E为一类,稳定性好,F、H、D为一类,稳定性较好,G、C、A、B、I为一类,稳定性差,J为一类,稳定性较差。     

SPC技术在打叶复烤片烟结构质量控制上的应用

为实现打叶复烤过程片烟结构质量稳定性的控制,利用SPC技术对云南省烟草公司2008年的片烟样品CAAF3进行统计分析,构造了分析用控制图和控制用控制图,并对过程进行了稳态判断和过程能力分析,结果表明:第3组和第5组样品的打叶过程出现稳定异常;异常因素消除后的过程能力(Cpk=0.36)较低,因此SPC技术可以对打叶复烤过程片烟结构质量进行有效检测和控制,以满足烟草工业需求。     

不同复烤方式对片烟理化特性的影响

[目的]比较不同复烤方式对烟叶理化特性的影响.[方法]以贵州C3F、河南C3F、河南B3F 3种烟叶为原料,对比滚筒复烤和热风复烤2种复烤方式下不同干燥强度对其理化特性的影响.[结果]随着干燥强度的增大,片烟的平均干燥速率增加,较低的干燥强度可以缩小不同烟叶干燥速率的差异.不同种类烟叶随着干燥强度的变化,其石油醚提取物含量的变化幅度不同.滚筒复烤方式下,随着筒壁温度的升高,烤后片烟收缩率先增大后降低,大中片率减小;在2种方式干燥速率接近的低干燥强度下,热风复烤更有利于提高烤后片烟的石油醚提取物含量,但滚筒复烤更有利于烤后片烟结构的提升.[结论]研究结果可为不同烟叶复烤方式加工提供一定的参考依据.     

基于均质化加工需求的原烟精选研究与应用

随着烟草行业均质化加工的不断推进，卷烟产品对打叶复烤均质化加工提出了更高要求。为保障烟叶原料的稳定性，同时为娇子（宽窄）系列产品提供纯净化的原料，本文研究了原烟精选对均质化加工效果的影响，采取落地精选的方式在复烤加工前对原烟进行了二次分选，对精选前后烟叶的等级合格率、青杂光烟含量、杂物含量进行了对比分析，并对打叶复烤后的成品片烟进行均质化加工效果评价。结果表明：精选有效剔除了原烟中的混部位、混色、混级烟叶，烟叶等级合格率提高到87.65%以上，明显降低了烟叶中的非烟物质含量，烟叶的内在质量明显提高，成品片烟烟碱CV值、糖碱比CV值、水分CV值分别为3.12%、4.81%、1.84%。原烟精选实现了打叶复烤成品片烟的均质化全过程闭环管理，成为打叶复烤均质化加工的重要环节，使均质化复烤加工水平进一步提升，值得推广应用。     

2种打叶工艺片烟对细支卷烟质量影响对比分析

为确定细支卷烟打叶复烤适宜的打叶工艺,从叶片质量、叶丝质量、卷烟质量3个方面对菱形框栏、六边形框栏片烟结构进行比较。结果表明：（1）六边形框栏片烟具有大小相对均匀、含水率及成丝稳定性好、烟支密度分布均匀等优点,不足之处在于抗造碎性弱、整丝率及烟丝利用率低,而菱形框栏片烟相反;（2）与菱形框栏片烟相比,六边形框栏片烟经卷烟加工后,单支质量、烟支吸阻、总粒相物、焦油稳定性好,燃烧飞灰、持会性有所改善,燃烧时间短,抽吸口数少,叶丝填充值及其他物理烟气指标无明显变化。从卷烟内在品质的角度为出发点,细支卷烟选择六边形框栏加工的片烟较为适宜。     

不同增温增湿工序处理烟叶化学成分及其均匀性评价指标的筛选

【目的】探明打叶复烤生产过程中增温增湿工序处理烟叶常规化学成分的变化规律,为打叶复烤均质化评价指标的选择提供参考。【方法】采用基于打叶复烤规模化生产的半叶对照法,研究打叶复烤生产过程中真空回潮、润叶和烟片复烤3个增温增湿工序对复烤前后及原烟与复烤烟片烟叶化学成分的影响,筛选烟叶加工过程和成品烟片稳定性的评价指标。【结果】真空回潮、润叶和烟片复烤3个工序对烟叶化学成分均有不同程度的影响。真空回潮加工后,烟叶的烟碱、总糖、还原糖、总糖/烟碱、总氮、pH和淀粉的含量分别降低0.05%、0.16%、1.46%、0.43、0.03%、0.07和0.41%。其中,总糖/烟碱、总氮和淀粉的含量在加工前后差异显著,还原糖含量和pH差异极显著,烟碱和总糖含量在加工前后呈降低趋势但无显著差异。经润叶和烟片复烤工序加工后,烟叶的还原糖含量分别降低0.34%和0.59%,加工前后还原糖含量的差异显著或极显著。复烤烟片各成分含量均较原烟下降,其中,总糖、还原糖、总氮及淀粉含量分别下降0.44%、0.87%、0.10%和0.48%,差异极显著;总糖/烟碱和pH分别下降0.39和0.06,差异显著;烟碱含量下降0....     

铺叶台混配模式下配方柜使用对成品片烟均匀性的影响

[目的]研究铺叶台混配模式下配方柜使用对成品片烟均匀性的影响,最大限度地实现打后片烟质量均匀稳定。[方法]以福建龙岩C2F、C3F和C4F烟叶为试验载体,研究了铺叶台混配模式下配方柜使用对烟叶烟碱均匀性、水分均匀性、叶片结构均匀性、经济指标、外观质量和感官质量的影响。[结果]在铺叶台混配模式下,不同配方柜使用对成品片烟质量均匀性影响不同,综合分析,采用铺叶台混配与打前柜和烤前柜共同使用,烟碱变异系数为3.95%,叶片结构变异系数为4.15%,水分变异系数为2.02%,烤前烤后大中片率分别为85.17%和78.52%,外观质量变异系数为11.98%,感官质量综合得分为68.92,烤后成品片烟质量均匀性最佳。[结论]不同复烤企业应根据工艺设置和烟叶加工特性制定不同的均质化控制技术,实现打后片烟的均匀稳定。     

打叶复烤出片率影响因素分析

探讨了烟叶质量、打叶复烤设备和打叶复烤工艺(技术)参数对烟叶打叶复烤出片率的影响,分析了烟叶打叶复烤过程影响出片率的相关因素,旨在为提升烟叶打叶复烤企业的综合加工技术水平和经济效益提供可靠的理论依据.     

打叶加工中大片率控制对卷烟生产的影响

为探明打叶加工过程中叶片结构控制对卷烟生产的影响，研究了不同大片率的片烟原料对卷烟制丝及卷包生产的影响，其中T1处理的大片率均值为65.49%,T2处理的大片率均值为45.41%,T3处理的大片率均值为33.61%。结果表明：打叶加工过程中大片率过高，制丝环节烟丝缠绕严重，超长丝偏高；当大片率控制过低时，制丝后碎丝率偏高，超出新版卷烟供应规范中的相关规定，不利于后续的卷烟生产；打叶加工过程中的大片率与制丝环节整丝率、长丝率存在一定的正向关系，与碎丝率存在一定的反向关系；打叶加工过程中大片率控制适宜，有利于提升卷制烟支的物理质量，提高卷制烟支质量、吸阻等物理指标的稳定性；就落头倾向而言，各处理片烟卷制常规烟支均优于常规卷烟A，而对细支烟的落头倾向除T1处理外，其他2个处理与对应规格的细支卷烟B相当。因而，在打叶加工中采用适宜的措施，优化加工后成品片烟的叶片结构，能够有效提升打叶加工加工后片烟叶片结构与制丝、卷包工艺的契合度。