烟丝物理质量的制丝工艺神经网络模型及其评价

为研究制丝过程工艺加工强度对烟丝物理质量的影响,针对某品牌烟制丝工艺过程的松散回潮、一次加料、叶丝增温增湿和叶丝干燥4个加工过程,选取其中关键的5个工艺参数进行均匀试验设计;根据各试验组检测的烟丝填充值、整丝率、碎丝率,对工艺参数和质量指标进行BP神经网络建模;应用建立的模型预测不同工艺参数组合对应的物理质量,通过3组试验验证了模型的准确适用。整丝率检测结果为80.34%、82.73%、85.42%,对应的预测结果为80.89%、82.12%、84.86%;碎丝率检测结果为1.87%、1.61%、1.74%,对应的预测结果为1.6%、1.58%、2.2%;填充值的检测结果为4.57、4.73、4.60 cm3/g,对应的预测结果为4.48、4.51、4.62 cm3/g。此方法为制丝过程工艺参数优化提供了新思路,可辅助于生产指导、降低试验研究成本。     

卷烟烟丝结构分布及其与物理质量的关系

[目的]研究不同档次卷烟的烟丝结构分布及其对卷烟物理质量的影响,为优化烟丝结构以提高卷烟质量提供参考依据.[方法]采用主成分分析法对A(低)、B(中)、C(高)3个档次牌号卷烟的烟丝结构比率层进行分析,确定主成分数量并得到各烟丝结构比率层的载荷值;再对烟丝结构与卷烟物理指标进行相关性分析,得出烟丝结构与物理质量的关系.[结果]3个品牌卷烟烟丝结构具有差异性,各档次卷烟烟丝结构可简化为两个主成分,累积方差贡献率均在80.000%以上,分别为80.689%(低)、83.982%(中)和84.001%(高),能够代表原始8层烟丝结构比率层的数据信息.对低档次卷烟物理质量影响较大的是居于主成分1的2.80~4.75 mm和≤2.00 mm烟丝;对中、高档次卷烟物理质量影响较大的是居于主成分1的2.00~3.35 mm和≤1.00 mm烟丝.[结论]不同档次卷烟的烟丝结构分布存在差异,烟丝结构对卷烟物理质量的影响也不同;在实际生产中,卷烟企业可针对性地优化不同档次卷烟烟丝结构,以提高卷烟质量及其稳定性.对于低档卷烟,可提升中长丝比率,减少碎丝比率;对于中、高档卷烟,可控制长丝比率,降低长丝对整体卷烟品质造成的负面影响.     

烟丝结构对烟支卷制质量的影响

[目的]了解烟丝结构对卷烟主要工艺质量的影响。[方法]通过不同整丝率以及相同整丝率不同长、中丝比例的烟丝对卷制后烟支单支重量、硬度、吸阻、端部落丝量等质量指标的影响试验,研究烟丝结构对卷烟主要工艺质量的影响。[结果]烟丝整丝率以及烟丝长、中丝比例的变化对卷制后烟支的单重、单重标偏、吸阻、吸阻标偏、硬度、端部落丝量的影响较大,对圆周及其稳定性的影响不大;整丝率过高或过低对卷烟的单重、单重标偏、吸阻标偏均有不利影响;烟丝整丝率在82%左右,烟丝长、中丝比例在4∶1时,卷制后烟支的总体质量及稳定性最好。[结论]该研究为打叶复考过程中烟叶大中片率的选择以及制丝过程中工艺参数的选择提供参考。     

不同规格卷烟烟丝结构与物理质量的差异性研究

[目的]研究不同规格卷烟烟丝结构分布及其对物理质量的影响差异,为短支卷烟烟丝结构优化和物理质量提升提供参考依据.[方法]对比同档次短支卷烟(74 mm×24 mm)和常规卷烟(84 mm×24 mm)的烟丝结构分布,并对烟丝结构与物理指标进行回归分析,确定影响卷烟物理质量的烟丝尺寸分布.[结果]短支卷烟的短丝率和碎丝率与常规卷烟基本相同,但长丝率和中丝率差异明显,具体表现为长丝率降低、中丝率增加.对卷烟物理指标与烟丝结构的相关性进行排序,短支卷烟为吸阻>含末率>端部落丝量>吸阻标准偏差>硬度标准偏差>硬度,常规卷烟为硬度>含末率>端部落丝量>硬度标准偏差>吸阻标准偏差>重量标准偏差.对短支卷烟物理质量产生主要影响的烟丝结构分布包括X2(7.00~10.00 mm)、X5(3.35~4.00 mm)、X7(1.00~2.50 mm)和X8(≤1.00 mm),对常规卷烟物理质量产生主要影响的烟丝结构分布包括A1(>10.00 mm)、A2(7.00~10.00 mm)、A6(2.50~3.35 mm)、A7(1.00~2.50 mm)和A8(≤1.00 mm).[结论]相对于常规卷烟,影响短支卷烟物理质量的烟丝结构分布更具体,同档次短支卷烟生产时可针对波动较大的物理指标,通过控制长丝率和碎丝率,适当增加3.35~4.00 mm的中长丝和1.00~2.50 mm的短丝比例,以提升短支卷烟的物理质量.     

基于细支卷烟物理指标的烟丝尺寸分析

通过神经网络多层感知与逐步回归分析,研究细支卷烟烟丝尺寸分布与物理指标的相关性,确定影响细支卷烟物理指标及其稳定性的烟丝尺寸分布.结果表明:(1)对细支烟物理指标影响较大的烟丝尺寸主要分布在8～3.35mm和1～2.5mm;(2)≥3.35mm尺寸烟丝对吸阻产生极显著正相关影响(P<0.01),对总通风和总通风标偏产生显著负相关影响(P<0.05),2.5～1mm尺寸烟丝对硬度产生极显著负相关影响(P<0.01).(3)细支烟在实际生产过程中,降低超长丝(>8mm)比例,增加8～3.35mm烟丝尺寸比例,可以很好地平衡各项物理指标,提高物理质量的稳定性.     

烟丝柔软性的检测及其与卷制质量的关系

【目的】定量评价烟丝柔软性,丰富烟丝质量评价指标。【方法】利用质构仪的压缩模式模拟其感官评价过程,通过单因素和响应面试验优化测试参数,建立烟丝柔软性的检测方法,并基于该方法分析烟丝柔软性与卷制质量的关系。【结果】(1)烟丝柔软性可定量表征为烟丝压缩过程产生一定密度变化时的时间—应力曲线斜率,即产生一定密度变化所需应力随时间的增长快慢。(2)质构仪检测烟丝柔软性的最佳条件是：选用圆盘形探头,测前和测试速度均为2 mm/s,初始压缩高度为48 mm,压缩距离为11 mm,样品质量为8 g,该方法的日内和日间精密度分别小于4.40%和2.70%。(3)不同批次烟丝柔软性差异显著,且与烟支质量、吸阻、硬度、含末率、端部落丝量和空头剔除率呈显著或极显著正相关(P<0.05或P<0.01),与烟支含水率呈显著负相关(P<0.05)。【结论】经响应面优化的烟丝柔软性检测方法科学可靠,能够反映不同批次烟丝柔软性与卷制质量的相关性,可作为烟丝柔软性的评价方法。     

基于相似性原理的烟丝结构分布稳定性评价

为科学评价烟丝结构分布的稳定性,建立了一种基于相似性原理的烟丝结构分布稳定性的综合表征方法。根据烟丝结构检测结果,首先计算某个批次若干个样品7个不同尺寸烟丝的重量比例(N_(i(1～7)))并得出7个不同尺寸烟丝的重量比例平均值(M_(1～7)),以M_(1～7)代表该批次烟丝结构的整体情况;然后应用相似性原理将该批次每个样品的7个不同尺寸烟丝转换成相似系数(R_(i(1～7))),统计分析该批次每个样品的相似系数求得稳定性系数(SC_i),用来表征该样品与该批次烟丝结构的相似性或差异程度。同时,通过计算若干个样品稳定性系数的平均值(SC),即可表征某批次或某时段烟丝结构的整体分布稳定性。通过上述方法,计算得出了"云烟"某三类规格卷烟3个批次成品烟丝结构的稳定性系数为85.33%～88.04%,3个批次跑条烟丝结构的稳定性系数为90.18%～91.49%,跑条烟丝结构的稳定性总体高于风力送丝前的成品烟丝。该表征方法对烟丝结构分布稳定性的评价具有借鉴作用,对进一步提高卷烟精细化加工水平具有重要意义。     

基于相似性原理的烟丝结构分布稳定性评价

为科学评价烟丝结构分布的稳定性,建立了一种基于相似性原理的烟丝结构分布稳定性的综合表征方法。根据烟丝结构检测结果,首先计算某个批次若干个样品7个不同尺寸烟丝的重量比例(N_(i(1～7)))并得出7个不同尺寸烟丝的重量比例平均值(M_(1～7)),以M_(1～7)代表该批次烟丝结构的整体情况;然后应用相似性原理将该批次每个样品的7个不同尺寸烟丝转换成相似系数(R_(i(1～7))),统计分析该批次每个样品的相似系数求得稳定性系数(SC_i),用来表征该样品与该批次烟丝结构的相似性或差异程度。同时,通过计算若干个样品稳定性系数的平均值(SC),即可表征某批次或某时段烟丝结构的整体分布稳定性。通过上述方法,计算得出了"云烟"某三类规格卷烟3个批次成品烟丝结构的稳定性系数为85.33%～88.04%,3个批次跑条烟丝结构的稳定性系数为90.18%～91.49%,跑条烟丝结构的稳定性总体高于风力送丝前的成品烟丝。该表征方法对烟丝结构分布稳定性的评价具有借鉴作用,对进一步提高卷烟精细化加工水平具有重要意义。     

基于图像分析的卷烟烟丝结构表征

用Image-Pro Plus 6.0软件分析了5个牌号卷烟烟丝的数码照片,数据转换后,获得了各牌号烟丝的群体和个体长度信息,绘制出多种可视化烟丝结构表征效果图。通过烟丝数量结构和等效质量结构的分析,发现占总数量65%且占总质量80%的烟丝长度为1.0～10.0 mm,因此,建议生产中对这一区间的烟丝结构进行精细表征。引入了烟丝平均线密度的概念,并依此推测了5个牌号卷烟叶组整体身分或外观结构情况。结果显示,本研究中的一类烟的线密度处于5个牌号的较为适中位置,可能其厚薄或疏松性较为适宜。     

烤烟烟碱含量与烟叶物理性状的关联分析

【目的】探讨烟叶物理性状对烟碱含量的影响效果及主次关系,为构建烟碱调控技术体系提供关键的物理性状选择指标。【方法】在我国南北7个主产烟省的12个县,统一栽培品种及栽培措施,采用逐步回归、通径分析和灰色关联度分析方法,对烤烟烟碱含量与物理性状进行关联分析。【结果】单叶重与烟碱含量关系最密切,其次是单叶面积和叶面密度,含梗率和长宽比与烟碱含量的关联度则较小。单叶重和叶面密度与烟碱含量呈极显著正相关,单叶面积对烟碱含量作负效应贡献。【结论】烟草栽培实践中,应根据烟碱的调控目标,确定适宜的单叶重和单叶面积范围,同时也要兼顾各物理性状的协调发展,达到优质适产的目的。     

烘丝工艺参数对烟丝加工质量的影响

【目的】优化烟丝干燥的最佳工艺参数,为提高烘丝加工质量提供科学依据。【方法】采用均匀设计法,通过直观分析和多元回归分析考察切丝含水率、HT蒸汽压力、筒壁温度、热风温度和排潮开度等因素对烟丝物理指标和感官质量的影响。【结果】切丝含水率、HT蒸汽压力、筒壁温度、排潮开度和热风温度对烟丝填充值、整丝率、碎丝率等物理指标均有一定影响;除切丝含水率外,其他4个工艺参数对烟丝感官质量也有明显影响。通过多元回归分析得到烘丝加工的最佳工艺参数组合：在切丝含水率19.0%、HT蒸汽压力0.32 MPa、筒壁温度137℃、热风温度105℃、排潮开度自动调节的条件下,烟丝填充值、整丝率和感官质量得分较优化前分别提高0.18 cm^3/g、2.3%和1.3分,碎丝率下降0.7%。【结论】切丝含水率、HT蒸汽压力、筒壁温度、热风温度和排潮开度对烟丝物理指标和感官质量的影响各不相同,在烟丝实际烘干加工过程中,适当调整各工艺参数,可有效提高烟丝加工质量。     

山东烟叶感官质量与物理化学指标相关性研究

为了分析山东烟叶感官质量与物理化学指标的相关性,解析烟叶品质的化学基础和物理标识,采集典型中部和上部烟叶样品,通过感官质量评价、理化检测和数理统计分析,并对叶位、地域分布差异进行了比较。结果表明,山东上中部烟叶物理指标总体适宜,化学成分总体相对协调,感官质量总体较好,地域分布差异显著。中部叶在适宜范围内指标的比例高于上部叶。感官质量评价指标与化学成分和物理指标进行典型相关分析,分别得到3对和两对显著性典型变量,对典型变量影响较大的感官质量评价指标为杂气、余味、香气质,影响较大的化学成分指标为还原糖、总糖、两糖比、氯、总氮和烟碱,物理指标为叶宽、单叶重、叶片厚度,叶面密度和叶长。其中,杂气指标与钾氯比呈显著正相关,与氯、半纤维素呈显著负相关;余味与钙、氮碱比、钾氯比、叶宽、含梗率呈显著正相关,与淀粉、烟碱、钠、硫、氯、两糖比、叶片厚度、叶面密度呈显著负相关;香气质与钙、钾氯比、叶宽、含梗率呈显著正相关,与总氮、烟碱、钠、氯、两糖比、叶片厚度、叶面密度呈显著负相关。今后可采取相关措施进行调控,为产区烟叶质量提升提供理论参考。     

揭膜对烤烟产量及品质的影响研究

该文阐述了采用灰色关联分析法研究地膜覆盖栽培揭膜时间对烤烟产量、产值,烟叶内在化学成分及评吸质量的影响.结果表明:在产量、产值及主要烟叶内在化学成分、评吸性状兼顾的情况下,50d揭膜为试验最优处理,其烟叶产值量最优,烟叶内在化学成分协调,评吸得分高,品质优.     

微波烘烤对烟丝填充力及吸食品质的影响

正常烘丝工艺的烟丝经2－12s的微波烘烤后，填充力比对照提高0．2％－4．07％，分析烟丝中的化学成分与对照相比，总糖含量有所增加，总氮含量变化不大，烟碱含量有所减少；评吸结果表明：香气质量提高，刺激性减弱，余味更舒适，口感较好；微波烘烤能降低焦油CO释放时，提高卷烟安全性。     

晒烟稳定株系选拔中的灰色关联分析

采用灰色系统理论对晒烟稳定株系的诸多性状因子进行综合评价和定量分析．分析结果表明，将诸多的性状因子融为一体，在理想的标准品种模式高选择压力下进行测评，避免了优良材料的丢失和淘汰；依据灰色关联度的排序，牡８４ － ２０ － １ 名列第一，牡８９ － ２６ － ５ 名列第二，牡８９ －３０ － １ 名列第三，牡８９ － ２０ － １ 名列第四．     

不同移栽期烤烟化学成分与香味成分的相关性和主成分分析

为了探讨气候资源配置差异,解决生产后期不利因素制约烟叶成熟、影响烟叶品质的问题,通过适度提前移栽并对不同移栽期烤后烟叶化学成分、香味成分、外观及评吸等54项指标间相关性及主成分分析,发现甜度、糠醛、糠醇、巨豆三烯酮1、巨豆三烯酮4和叶片生长期有效积温均值等6个指标与其余指标间表现出高度的相关性。3月10日移栽烟叶的上部叶色度最好,总氮较高且总糖最低,同时中部叶的甜度最高且苯乙醇含量最低,能较好地符合皖南优质烟质量评价指标体系,生产上可以探索适度提前移栽获得较好中部叶和上部叶的配套栽培措施。     

二氧化碳膨胀处理对烟丝物理结构的影响

将34种单等级烟叶通过二氧化碳膨胀制成膨胀烟丝,测量膨胀前后烟丝的整丝率、碎丝率和填充值,研究膨胀前后烟丝各物理结构指标的变化规律,并比较等级、部位等因素对于膨胀烟丝物理结构的影响。结果表明,烟丝膨胀后,整丝率显著性下降,填充值显著性上升,碎丝率变化不显著。不同等次和部位的烟丝膨胀前后结构指标变化存在一定差异,下等烟、下部烟和上部烟的整丝率显著下降,碎丝率增加较多,而中部烟和中上等烟整丝率保持较好,碎丝增加较少。     

滚筒复合传热过程烤烟叶丝干燥与收缩特性研究

【目的】研究滚筒复合传热过程烤烟叶丝干燥及收缩特性,为烟叶原料的滚筒干燥工艺优化提供科学参考。【方法】以B2F烤烟上部烟叶为原料,采用滚筒复合传热方式,考察不同筒壁温度下烤烟叶丝的含水率和温度变化特征,以及叶丝颗粒体积收缩特性。【结果】不同筒壁温度下烤烟叶丝的含水率变化均可采用二元Weibull分布模型描述,模型拟合精度在0.9700以上;筒壁温度对恒速干燥脱水阶段和快速升温阶段影响较大,筒壁温度越高,叶丝干燥速率越快,叶丝温度升高也越快;不同筒壁温度下叶丝干燥终点体积收缩率为20%-25%,且收缩率与含水率之间的变化关系近似线性相关。【结论】筒壁温度是影响烤烟叶丝干燥效果的关键因素,应作为烤烟实际干燥加工中的首选调控参数。