烟梗投料精细化的研究.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2024 年 01 月 04 日 作者简介：范澄飞（1990），男，汉族，陕西渭南人，本科学历，从事配方维护和卷烟工艺工作。-102-烟梗投料精细化的研究 范澄飞 史小军 闫双辉 袁君民 陕西中烟工业有限责任公司澄城卷烟厂，陕西 渭南 715200 摘要：摘要：本研究主要探讨了烟梗投料精细化处理对卷烟质量稳定性的影响。同时，以国内某品牌为例，通过现场调研、科学探索、实验分析和对比研究，发现烟梗投料精细化处理可以很有效提高烟草的品质，提升工艺管控水平，进一步提高卷烟质量的稳定性，改善烟草的燃烧过程和感官水平，为我国烟草行业的发展提供了新的思路和新的技术支持。关键词：关键词：烟梗；投料；精细化 中图分类号：中图分类号：TS43 0 引言 烟草产业是全球一大经济支柱，而烟梗作为烟草植株的重要组成部分，其资源化利用备受关注。传统的烟梗处理方式存在资源浪费和环境污染问题，因此，烟梗投料精细化研究应运而生，它旨在通过科技创新，提高烟梗的利用效率，实现资源的高值化利用。烟梗投料精细化研究主要从两个方面展开：一是烟梗的化学成分研究，通过对烟梗中的有益成分进行提取和分离，揭示其对人体健康和环境的潜在价值；二是烟梗的生物技术研究，利用现代生物技术手段，开发具有高附加值的生物制品。随着研究的深入，烟梗投料精细化研究取得了显著成果。在环境保护方面，它有助于减少烟梗废弃物对环境的污染，降低生态环境的负担；在烟草产业方面，它有利于提高烟草资源的利用率，促进烟草制品的多元化发展；在生物科技方面，它为开发新型生物制品提供了丰富的原料来源。然而，烟梗投料精细化研究仍面临许多挑战，比如技术瓶颈、政策制约等。未来，随着科学技术的进步和政策环境的优化，烟梗投料精细化研究将取得更多突破，为烟草产业、环境保护及生物科技领域带来更多发展机遇。1 烟梗投料现状分析 1.1 烟梗投料基本工艺 1.1.1 烟梗种类及特点 烟梗是指在烟草制品生产过程中产生的烟草废料，包括烟草茎、叶等部位。根据来源和加工方式的不同，烟梗种类繁多，特点各异。晾晒烟梗具有较高的烟碱含量和较低的焦油含量，口感浓烈，香气独特；烤烟梗则具有较高的焦油含量和较低的烟碱含量，口感柔和，香气浓郁。混合烟梗兼具晾晒烟和烤烟的特点，口感和香气丰富。烟梗经过加工后，可制作成切梗、卷接梗和再造梗等不同类型的烟草制品，具有不同的口感、香气和焦油含量等特点。在选择烟草制品时，可以根据个人喜好和需求选择不同种类的烟梗制品。1.1.2 投料方式及设备 烟梗投料方式是指将烟梗与其他烟草原料按一定比例进行混合、投放至烟草制品生产设备中，以进行下一步的生产加工。投料方式及设备主要包括以下几种：一是手动投料。手动投料是一种简单易操作的投料方式，但投料精度较低，不适合大规模生产。操作人员将烟梗与其他烟草原料进行混合后，投放到生产设备中。二是机械投料。机械投料是一种效率高、投料精度准确的投料方式，可满足大规模生产需求。通过投料机将烟梗与其他烟草原料进行混合后，投放到生产设备中。三是气流投料、气流投料是一种投料速度快、混合均匀的投料方式，适用于高速生产线。通过气流将烟梗与其他烟草原料进行混合后，投放到生产设备中。常用的投料设备包括投料机、混合机、输送带等。这些设备可以将烟梗与其他烟草原料进行混合、投放，提高生产效率。例如，混合机能够实现烟梗与其他原料的均匀混合，输送带则可以将混合好的原料投放到生产设备中。国内主要采用手动投料和机械投料方式，提高生产效率和投料精度。同时，根据生产设备的性能和生 中国科技期刊数据库 工业 A-103-表 1 梗丝填充值指标 梗丝填充值（cm/g）最大值 梗丝填充值（cm/g）最小值 极差（cm/g）梗丝填充值标偏（cm/g）2022 年第四季度 8.04 7.37 0.67 0.17 产工艺要求，选择合适的投料设备，确保生产过程的顺利进行。1.2 烟梗投料存在的问题 1.2.1 烟梗利用率低 烟梗来源于烟草的不同部位，其品质和成分差异较大，导致在生产过程中难以充分利用。此外，烟梗在采摘、储存和加工过程中容易受到外部环境的影响，进一步影响其品质。目前，我厂烟梗处理工艺相对简单，主要是切梗、膨胀、烘干等，未能充分挖掘烟梗的潜在价值，导致利用率低。简单的处理工艺使得烟梗在烟草制品中的贡献有限。同时，烟梗制品往往口感糙、香气淡、焦油含量高等，市场需求有限，生产商往往不愿投入更多资源进行研发和生产。这使得烟梗在烟草制品中的地位较为边缘化。1.2.2 卷烟品质不稳定 烟梗是卷烟的重要组成部分，其质量和比例的稳定性对卷烟品质也有重要影响。烟梗的来源、加工方式、投料比例等都可能影响卷烟的品质。经多方面分析，影响烟支吸阻、硬度指标的因素与梗丝填充值的大小有很大关系；经调查发现，某牌号梗丝填充值波动较大，2022年第四季度梗丝填充值最大为8.04cm/g，最小为 7.37cm/g，标准为（7.70.4）cm/g，极差为 0.67cm/g，标偏为 0.17，波动较大；进一步了解分析，发现梗丝填充值的大小受设备参数和烟梗原料影响，设备参数以多次研究试验调整，提升空间较小且不利于快速响应，所以从烟梗原料方面考虑。2 烟梗投料精细化研究方法 2.1 烟梗原料特性分析 2.1.1 原料筛选与评价 在烟梗原料筛选与评价过程中，应综合考虑烟梗的品种、来源、外观质量、物理性质、化学成分和口感等因素，以确保卷烟品质的稳定性和适宜性。烟梗品种选择。不同品种的烟梗其品质和口感存在较大差异。因此，在筛选烟梗原料时，应选择品质优良、口感适宜的品种作为生产原料。烟梗来源控制。烟梗的来源地、种植条件、采摘时间等因素都会影响烟梗的品质。因此，应严格控制烟梗的来源，确保其品质的稳定性。烟梗外观质量评价。观察烟梗的外观特征，如颜色、纹理、水分等，可以初步判断其品质。优质烟梗应具有色泽鲜亮、纹理清晰、水分适中等特点。烟梗物理性质评价。烟梗的物理性质，如密度、断裂强度、吸水性等，对其在卷烟中的填充效果和口感有着重要影响。优质烟梗应具有适当的密度、较高的断裂强度和良好的吸水性。烟梗化学成分分析。通过分析烟梗中的主要化学成分，如烟碱、糖分、有机酸等，可以进一步评价烟梗的品质。优质烟梗应具有适宜的烟碱含量、适量的糖分和较低的有机酸含量。烟梗口感评价。通过感官评价方法，如闻香、尝味、评吸等，对烟梗的口感进行评价。优质烟梗应具有较好的香气、适宜的口感和较低的刺激性。2.1.2 原料处理技术 烟梗原料处理技术在烟草行业中具有重要意义，它们对提高烟草制品的品质和口感具有关键作用。烟梗原料处理技术是确保卷烟品质稳定的关键环节，主要包括以下几个方面：一是切割。将采摘下来的烟叶进行切割，形成一定长度和宽度的烟梗。切割过程需要保证烟梗的尺寸均匀，以便于后续加工。二是烘干。切割后的烟梗需要进行烘干处理，以降低其水分含量。烘干过程中，应控制烘干温度、湿度等条件，以保证烟梗的质量和口感。三是发酵。烘干后的烟梗需要进行发酵处理，使其发生化学反应，形成具有独特口感和香气的烟草制品。发酵过程中，应控制温度、湿度、发酵时间等条件，以保证烟梗的质量和口感。四是回潮、切梗。发酵后的烟梗需要再次进行回潮、切梗处理，将其切成厚度均匀的梗丝。回潮、切梗过程中，应控制水温、流量、切梗厚度等条件，以保证梗丝的质量。五是烘梗。将切好的梗丝按照工艺参数进行膨胀烘干，形成符合工艺质量的膨胀梗丝。六是混合掺配。将膨胀后的梗丝与其他烟草原料（如烟叶、烟丝等）进行混合，形成均匀的烟草制品原料。混合过程中，应控制原料的比例、搅拌速度等条件，以保证烟草制品的质量和口感。六是卷制包装。将混合好的烟草原料进行卷制、包装，形成符合要求的烟草制品。中国科技期刊数据库 工业 A-104-卷制、包装过程中，应控制重量、吸阻、圆周、硬度等条件，以保证烟草制品的质量和口感。2.2 工艺参数优化 2.2.1 投料量控制 合理的烟梗投料量可以保证卷烟的口感、香气和品质稳定性。投料量控制首先要确定合适的投料比例：根据卷烟类型、烟梗品质、生产设备等因素，确定烟梗与其他烟草原料（如烟叶、烟丝等）的投料比例。投料比例应保证卷烟的品质稳定性和口感适宜性。其次，设定投料范围。根据生产经验和实际需求，设定合适的烟梗投料范围。投料范围应保证生产过程的稳定性和效率。再次投料均匀性。确保投料过程的均匀性，避免投料量的波动对卷烟品质产生影响。投料均匀性可以通过改进投料设备、优化投料程序等手段来实现。然后监控投料量。在生产过程中，实时监控烟梗的投料量，确保投料量的准确性。监控手段包括称重、测量、视觉检查等。最后调整投料策略。根据生产过程中的监测数据和卷烟品质变化，及时调整烟梗投料量。调整投料策略可以保证卷烟品质的稳定性和一致性。通过以上几个方面的优化，可以实现烟梗投料精细化工艺参数的优化，从而提高卷烟品质的稳定性和一致性。同时，也有助于提高生产效率和降低生产成本。2.2.2 投料顺序 合理的烟梗投料顺序可以保证卷烟的口感、香气和品质稳定性。投料顺序主要涉及以下几个方面：一是根据卷烟类型和生产工艺，确定烟梗与其他烟草原料（如烟叶、烟丝等）的投料顺序。不同的卷烟类型和生产工艺可能需要不同的投料顺序。二是确保投料顺序的稳定性，避免在生产过程中出现投料顺序的波动。投料顺序稳定性可以通过改进投料设备、优化投料程序等手段来实现。三是监控投料顺序。在生产过程中，实时监控烟梗与其他烟草原料的投料顺序，确保投料顺序的准确性。监控手段包括称重、测量、视觉检查等。四是根据生产过程中的监测数据和卷烟品质变化，及时调整烟梗投料顺序。调整投料顺序可以保证卷烟品质的稳定性和一致性。2.2.3 投料速度 烟梗投料速度是影响卷烟品质的关键因素之一。为了实现烟梗投料精细化工艺参数优化，我们需要合理控制投料速度。首先，要根据卷烟类型、烟梗品质和生产设备等因素，确定合适的烟梗与其他烟草原料的投料速度。投料速度应保证卷烟品质的稳定性和口感适宜性。其次，设定投料速度范围，以保证生产过程的稳定性和效率。在生产过程中，需要监控烟梗投料速度，并通过改进投料设备和优化投料程序，确保投料速度的稳定性。此外，要实时监控烟梗与其他烟草原料的投料速度，确保投料速度的准确性。根据生产过程中的监测数据和卷烟品质变化，及时调整烟梗投料速度，以保证卷烟品质的稳定性和一致性。3 烟梗投料精细化试验 3.1 试验思路 合理地按烟梗质量差异分类对梗丝填充值稳定有积极的影响，现某牌号梗丝配方中，只有 2020 年云南烤烟长梗、2021 年云南烤烟长梗和 2021 年陕西烤烟长梗三种，实际检查过程中发现 2021 年云南烤烟长梗包含 2021 年 C3FTY87 云南保山烤烟长梗、2021 年云南沾益烤烟长梗、2021 年云南楚雄烤烟长梗、2021 年云南临沧烤烟长梗和 2021 年 C3FTY87 云南烤烟长梗五种；2021年陕西烤烟长梗包含2021年SXTWG陕西烤烟长梗、2021 年 SXTC 陕西烤烟长梗、2021 年 SXTC 陕西烤烟长梗和 2021 年 C3FTY99 陕西烤烟长梗四种。3.2 试验设计 将 2021 年云南烤烟长梗包含的五种烤烟长梗和2021 年陕西烤烟长梗包含的四种烤烟长梗按质量差异分类并结合数量科学、同步使用。（配方保密原因，烟梗配方中的具体比例数值用 A、B、C 等替代）。3.3 试验结果 试验一、二、三相较于正常批次，梗丝填充值稳定性均有所提高，其中试验一的梗丝填充值标偏、极差最好，烟支硬度标偏下降；试验二的梗丝填充值稳定性略有提升，但烟支硬度标偏提高；试验三的梗丝 表 2 烟梗投料配方 序号 产地 年份 等级 比例（%)1 云南 2020 烤烟长梗 A 2 云南 2021 烤烟长梗 B 3 陕西 2021 烤烟长梗 C 中国科技期刊数据库 工业 A-105-表 3 试验一 烟梗投料精细化设计表 序号 产地 年份 等级 比例（%)1 云南 2020 烤烟长梗 A 2 云南 2021 烤烟长梗 云南沾益 B 云南楚雄 C 云南临沧 D 3 陕西 2021 烤烟长梗 SXTWG E SXZL F SXTC G C3FTY99 H 表 4 试验二 烟梗投料精细化设计表 序号 产地 年份 等级 比例（%)1 云南 2021 烤烟长梗 云南保山 A 云南沾益 B 云南楚雄 C 云南临沧 D 2 陕西 2021 烤烟长梗 SXTWG E SXZL F SXTC G C3FTY99 H 表 5 试验三 烟梗投料精细化设计表 序号 产地 年份 等级 比例（%)1 云南 2021 烤烟长梗 云南保山 A 云南临沧 B 2 陕西 2021 烤烟长梗 SXTWG C SXZL D SXTC E C3FTY99 F 表 6 烟梗投料精细化对梗丝填充值的影响 项目 正常批次 试验一 试验二 试验三 梗丝填充值（cm/g）7.63 7.76 7.89 7.76 8.02 7.83 7.94 7.83 7.76 7.89 7.6 7.89 7.63 7.50 7.82 7.5 7.95 7.61 7.79 7.61 7.98 7.59 7.66 7.59 7.91 7.86 7.59 7.86 8.01 7.71 7.51 7.71 7.82 7.61 7.59 7.61 7.93 7.71 7.42 7.71 8.04 7.75 8.0 7.75 7.93 7.66 7.89 7.66 7.83 7.77 7.65 7.77 7.72 7.71 7.73 7.71 7.86 7.66 7.76 7.66 7.85 7.87 7.61 7.87 7.37 7.81 7.62 7.81 平均值（cm/g）7.84 7.72 7.71 7.72 极差（cm/g）0.67 0.28 0.58 0.39 梗丝填充值标偏 0.17 0.11 0.15 0.11 烟支硬度标偏（%）2.52 2.5 2.59 2.41 表 7 梗丝填充值指标 梗丝填充值（cm/g）最大值 梗丝填充值（cm/g）最小值 极差（cm/g）梗丝填充值标偏（cm/g）2022 年第四季度 8.04 7.37 0.67 0.17 2023 年第一季度 7.91 7.61 0.3 0.11 2023 年第二季度 8.0 7.42 0.58 0.15 2023 年第三季度 7.98 7.59 0.39 0.12 中国科技期刊数据库 工业 A-106-填充值标偏最好，极差略差于试验一，但烟支硬度标偏下降明显。综合分析，试验三的梗丝填充值标偏最好，极差虽不如试验一，但烟支硬度标偏下降明显，所以我们选择试验三的烟梗配方来进行投料。3.4 试验取得成果 梗丝填充值波动变小，除个别试验批次外，2023年第一季度梗丝填充值最大为 7.91cm/g，最小为7.61cm/g，标准为（7.70.4）cm/g，极差为 0.3cm/g；2023 年第二季度梗丝填充值最大为 8.0cm/g，最小为 7.42cm/g，标准为（7.70.4）cm/g，极差为 0.58cm/g。2023 年第三季度梗丝填充值最大为7.98cm/g，最小为 7.59cm/g，标准为（7.70.4）cm/g，极差为 0.39cm/g。4 结语 烟梗投料精细化研究旨在提高烟草原料的利用率和烟叶的品质，通过优化烟梗的加工工艺，探讨烟梗投料对烟草品质的影响。本研究通过实验分析，发现烟梗投料的精细化处理可以有效改善烟草的品质，提升烟草的吸食品质和口感。首先，通过对烟梗进行精细化处理，可以减少烟梗中的杂质和残余烟叶，提高烟草的纯度，使得烟草燃烧更充分，从而提升烟草的品质。其次，烟梗投料的精细化处理可以优化烟草的燃烧过程，降低烟草中的焦油和尼古丁含量，使得烟草更加健康。最后，精细化处理的烟梗投料可以提高烟草的香气和口感，使得烟草更加美味。总之，烟梗投料精细化研究对于提高烟草的品质和利用率具有重要意义。未来，随着烟草工业的发展，烟梗投料精细化处理技术将得到更加广泛地应用，为烟草行业的发展提供技术支持。参考文献 1 张 腾 健,肖 锦 哲,杨 全 忠,等.分 切 工 艺 对 打 叶 复 烤 全 过 程 加 工 质 量 的 影 响 J.中 国 烟 草 学报,2018,24(03):30-36.2杜仲平.烤烟打叶复烤配方模块应用研究J.湖北农机化,2019(22):139-140.3杨再斌,张其龙.打叶复烤配方加工新模式的探索M.中国烟草学会工业专业委员会工艺学组2008年学术研讨会论文集.4田栾栾,殷美荣,瞿磊,等.烟叶工业分级与精细化分类在打叶复烤均质化加工中的应用J.安徽农业科学,2020,48(10):148-152