程生博,余 翔,石 炬,李曉紅,李 進,張 萍,彭一帆,岳華峰
(湖北中煙工業(yè)有限責任公司廣水卷煙廠,湖北隨州 432721)
高檔卷煙葉片精選是區(qū)別于普通卷煙產(chǎn)品的特有工序,注重在制絲前松散回潮和干燥弱處理及人工進行除梗、除雜等,葉片精選是指人工剔除自然回潮處理后片煙中不符合質(zhì)量要求的煙梗、雜物、青煙、霉煙等,并進行松散混合[1-4]。煙葉品質(zhì)的穩(wěn)定和均衡一致是卷煙感官品質(zhì)穩(wěn)定的基礎(chǔ),高檔卷煙對原料穩(wěn)定和均衡更甚[5-7]。為有效保證高檔卷煙煙葉原料的整體質(zhì)量,采用人工葉片精選工序?qū)熑~原料進行提純提質(zhì)[8-9]。
有關(guān)于高檔卷煙葉片精選的工藝研究鮮有報道,目前,葉片精選生產(chǎn)主要以備料、片煙分垛自然回潮或切片松散回潮、人工分裝為主線展開葉片人工精選。由于自然回潮空間及時間限制,葉片回潮效果及選后煙葉水分、葉片含梗量、煙葉造碎等質(zhì)量指標難以得到有效保證。著重研究片煙自然回潮工藝對選后煙葉水分及造碎的影響,并摸索高檔卷煙片煙原料吸濕特性,對自然回潮溫濕度的宏觀調(diào)控具有生產(chǎn)指導意義[10-12]。
主要設(shè)備:FED115 型BINDER 烘箱;KBF240型恒溫恒濕箱;PL203 型電子天平,梅特勒- 托利多公司產(chǎn)品。
為明確不同產(chǎn)地、等級煙葉的吸濕效果,取7 種單等級片煙離線處理,經(jīng)人工松散除梗后備用,置于恒溫恒濕箱中,回潮溫度30 ℃,相對濕度80%,定時取樣檢測水分,每種煙葉重復3 次,每個重復200 g,分析煙葉水分的變化及吸濕速率的變化。
1.4.1 濕度對煙葉水分的影響
取剛拆包的7 種片煙5 cm 左右(未松散),置于恒溫恒濕箱中,在溫度30 ℃,相對濕度為60%,70%,80%條件下自然回潮,平衡24 h 后檢測煙葉水分。
1.4.2 溫度對煙葉水分的影響
取剛拆包的7 種片煙5 cm 左右(未松散),置于恒溫恒濕箱中,在相對濕度70%,溫度25,30,35 ℃的條件下自然回潮,平衡24 h 后檢測煙葉水分。
為適應后續(xù)正常生產(chǎn)要求,針對7 種片煙進行3 種分塊模式:不分塊、分2 塊和分3 塊,在溫度30 ℃、濕度70%的回潮區(qū)自然回潮24 h,檢測分析片煙上部、中部、下部煙葉水分及人工選葉后成品煙葉水分。
以云南1 煙葉為試驗對象,分2 塊處理,30 ℃下60%,70%,80%相對濕度回潮24 h,經(jīng)人工葉片精選,統(tǒng)計2.36×2.36 mm2~ 6.35×6.35 mm2的碎片含量。
煙葉水分檢測按照YC/T31《煙草及煙草制品試樣的制備和水分測定烘箱法》的要求檢測取樣片煙的水分。
不一會兒,一陣冷風吹過來,國王不禁打了一個寒戰(zhàn),這時他才想起來昨天沒有聽到天氣預報,不然他今天就穿厚衣服了。國王生氣極了,立刻從人群中找出氣象臺臺長,要他解釋:“為什么昨天沒有播天氣預報?”
煙葉水分變化曲線見圖1,煙葉吸濕速率曲線見圖2,線性回歸系數(shù)、常量及方差分析見表1。
圖1 煙葉水分變化曲線
圖2 煙葉吸濕速率曲線
表1 線性回歸系數(shù)、常量及方差分析
由圖1 和圖2 可知,0~5 h 內(nèi),煙葉水分急速上升,煙葉初始水分對平衡前5 h 內(nèi)的吸濕速率影響較大,平衡11 h 后煙葉水分變化趨于0 即達到接近平衡的狀態(tài)。對0~5 h 內(nèi)的煙葉水分與平衡時間進行線性擬合,回歸系數(shù)、常量及方差分析(見表1),7 種樣品煙葉水分隨時間的變化擬合線性回歸p值均小于0.05,具有統(tǒng)計學意義。由回歸系數(shù)可知,不同產(chǎn)地、等級的煙葉吸濕性能存在一定差異。整體來看,國產(chǎn)煙葉吸濕速率高于進口煙葉。進口煙葉初始水分較國產(chǎn)煙葉水分低0.7%左右,達到目標水分需要更長的平衡時間,因此在葉片精選生產(chǎn)過程中可采用先進后出的生產(chǎn)工藝,即可先將進口煙葉移至平衡間進行回潮,達到平衡時間要求后,先進行國產(chǎn)煙葉人工精選,再進行進口煙葉人工精選。
2.2.1 濕度對煙葉水分的影響
相同溫度不同相對濕度條件下平衡24 h 后煙葉水分見圖3。
圖3 相同溫度不同相對濕度條件下平衡24 h 后煙葉水分
由圖3 可知,30 ℃平衡24 h 后,煙葉水分隨平衡濕度升高而升高。在60%,70%,80%的平衡濕度下,國產(chǎn)煙葉水分分別為12.35%~12.73%,13.18%~14.05%,14.97%~15.38%;進口煙葉水分分別為12.09%~12.23%,12.87%~13.24%,14.15%~14.52%,國產(chǎn)煙葉水分比進口煙葉水分分別高0.42%,0.71%,0.81%。相同產(chǎn)地不同等級的煙葉經(jīng)平衡后水分差別較小。
60%的相對濕度下,國產(chǎn)和進口煙葉均未達到目標水分要求;70%的相對濕度下,除四川2 和津巴布韋2 煙葉外,其他樣品煙葉水分均達到目標水分要求;80%的相對濕度下,國產(chǎn)和進口煙葉均超出目標要求。因此,選擇70%的相對濕度平衡條件為宜,且進口煙葉需要更長的平衡時間,這為葉片人工精選生產(chǎn)煙葉回潮指出了相對濕度調(diào)控方向。
2.2.2 溫度對煙葉水分的影響
相同相對濕度不同溫度條件下平衡24 h 后煙葉水分見圖4。
圖4 相同相對濕度不同溫度條件下平衡24 h 后煙葉水分
由圖4 可知,70%相對濕度下平衡24 h 后,煙葉水分隨平衡溫度升高而降低。在25,30,35 ℃下,平衡24 h 后,國產(chǎn)煙葉水分分別為13.96%~14.46%,13.18%~14.05%,12.38%~13.07%;進口煙葉水分分別為13.21%~13.95%,12.87%~13.24%,12.41%~12.95%,國產(chǎn)煙葉水分比進口煙葉水分分別高出0.81%,0.71%,0.13%。相同產(chǎn)地不同等級的煙葉經(jīng)平衡后水分差別不大。
平衡溫度為25 ℃時,國產(chǎn)煙葉水分超出目標水分要求,進口煙葉水分符合目標水分要求;平衡溫度為30 ℃時,除四川2 和津巴布韋2 煙葉外其他樣品煙葉水分均達到目標要求;平衡溫度為35 ℃時,除四川1 煙葉外,國產(chǎn)和進口煙葉均低于目標水分要求。因此,選擇30 ℃的平衡條件為宜,進口煙葉需要更長的平衡時間。
不同分塊處理煙葉水分見圖5。
圖5 不同分塊處理煙葉水分
由圖5 可知,經(jīng)30 ℃、70%相對濕度平衡24 h后,試驗樣品中,上層煙葉水分最高、其次是下層,中層最低,這與空氣接觸面及片煙緊密性有關(guān);平衡后較平衡前,云南煙葉表層水分增加1.18%~1.49%,四川煙葉表層水分增加1.25%~1.46%,津巴布韋煙葉表層水分增加1.59%~1.73%。
不分塊處理選葉后較平衡前,云南煙葉水分增加0.40%,四川煙葉水分增加0.45%,津巴布韋煙葉水分增加0.78%;分2 塊處理選葉后較平衡前,云南煙葉水分增加0.79%,四川煙葉水分增加0.90%,津巴布韋煙葉水分增加1.10%;分3 塊處理選葉后較平衡前,云南煙葉水分增加1.07%,四川煙葉水分增加1.17%,津巴布韋煙葉水分增加1.54%。整體來看,不分塊、分2 塊、分3 塊處理,選后煙葉水分國產(chǎn)煙葉分別增加了0.42%,0.85%,1.12%;選后煙葉水分進口煙葉分別增加了0.78%,1.10%,1.54%。分塊處理對不同品種煙葉表層水分影響不大,但對選后煙葉水分影響明顯,這是由于分塊數(shù)增加,煙葉接觸空氣的表面積增大,煙葉整體吸濕較多,選后煙葉水分呈上升的趨勢。因平衡產(chǎn)地及生產(chǎn)周轉(zhuǎn)的影響,后續(xù)生產(chǎn)設(shè)置片煙分2 塊處理的方式為宜。
不同平衡條件葉片造碎統(tǒng)計表見表2。
表2 不同平衡條件葉片造碎統(tǒng)計表/%
由表2 可知,不同回潮條件下造碎煙葉含量占總選葉量的比例分別為4.25%,2.56%,2.13%,相應提升選后成品煙葉水分可有效減少人工精選造碎,但水分提高后會提高選葉除梗難度。
探討了7 種A 牌號高檔卷煙煙葉原料的吸濕特性,設(shè)定前處理條件分析了選葉煙葉水分及造碎情況。結(jié)果表明,溫濕度設(shè)為30 ℃,70%為宜,相同產(chǎn)地不同等級的煙葉經(jīng)平衡后水分差別較小,國產(chǎn)和進口煙葉水分差別明顯,進口煙葉需要更長的平衡時間;在線回潮設(shè)置片煙分2 塊處理為宜,分塊處理對不同品種煙葉表層水分影響不大,但對選后煙葉水分影響明顯,這是由于分塊數(shù)增加,煙葉接觸空氣的表面積增大,煙葉整體吸濕較多,選后煙葉水分呈上升的趨勢,且相應提升選后煙葉水分可有效減少人工精選造碎;片煙采用離線與在線生產(chǎn)過程中自然回潮相比,相同時間內(nèi),片煙的吸濕速率與煙葉水分均高于后者,這是由于恒溫恒濕箱內(nèi)平衡區(qū)域空間小、儀器的溫濕度控制精度高,生產(chǎn)自然回潮區(qū)域空間大、溫濕度控制誤差較大等原因。