煙葉挑選和選后混配工序?qū)焿A均勻性的貢獻(xiàn)度研究

陳明 高云發(fā) 劉雅琴 馬顯滔

摘? ?要：為了評(píng)估煙葉挑選工序和選后混配工序?qū)焿A均勻性的貢獻(xiàn)度，對(duì)4個(gè)批次的原煙分別在分選1區(qū)（無(wú)混配線）和分選2區(qū)（有混配線）進(jìn)行挑選，以選后各精選等級(jí)的常規(guī)化學(xué)成分檢測(cè)為基礎(chǔ)，并以煙堿變異系數(shù)作為評(píng)價(jià)煙堿均勻性的指標(biāo)，評(píng)價(jià)煙葉挑選工序和選后混配工序?qū)焿A均勻性的貢獻(xiàn)度。結(jié)果表明：煙葉挑選工序?qū)焿A均勻性的貢獻(xiàn)很大，原煙經(jīng)過挑選后，煙堿變異系數(shù)下降度平均值為35.70%，貢獻(xiàn)度平均值為63.17%。選后混配工序可進(jìn)一步提升煙堿的均勻性，經(jīng)過預(yù)混配后，煙堿變異系數(shù)下降度平均值提升至48.86%。

關(guān)鍵詞：煙葉挑選? 選后混配? 煙堿均勻性? 煙堿變異系數(shù)? 煙堿變異系數(shù)下降度? 貢獻(xiàn)度

中圖分類號(hào)：TS44? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-098X（2020）01（b）-0110-04

Abstract： In order to evaluate the contribution of the tobacco leaves sorting process and the compounding process to the uniformity of nicotine， the four batches of raw tobacco were separately sorted in Zone 1 （without compounding line） and Zone 2 （with compounding line）. We detected the chemical components of each group tobacco leaves， and used the nicotine coefficient of variation as an indicator to evaluate the process contribution degree. The results showed that the tobacco leaves sorting process contributed a lot to the uniformity of nicotine. After the sorting process， the average coefficient of variation decreased by 35.70%， and the average contribution degree was 63.17%. The compounding process can further decreased the the nicotine coefficient of variation. After the compounding process， the average coefficient of variation decreased by 48.86%.

Key Words： Tobacco leaf selection; Mixing ofter selection; Nicotine uniformity; Nicotine variation coefficient; Nicotine variation coefficient decline degree; Contrbution degree

煙葉均質(zhì)化加工是打葉復(fù)烤質(zhì)量控制的方向，是新形勢(shì)下卷煙工業(yè)企業(yè)重點(diǎn)品牌原料加工質(zhì)量關(guān)注的焦點(diǎn)，而目前國(guó)內(nèi)大部分復(fù)烤企業(yè)為平庫(kù)模式存儲(chǔ)和備料，無(wú)法實(shí)現(xiàn)按每一框煙的煙堿值進(jìn)行配比投料[1]。因此，復(fù)烤企業(yè)在現(xiàn)有倉(cāng)庫(kù)和裝備條件下，如何科學(xué)設(shè)計(jì)煙葉收儲(chǔ)、選葉管理、選后煙葉暫存、煙葉出入庫(kù)順序、煙葉加工備料等投料前關(guān)鍵工藝環(huán)節(jié)[2]，最大化實(shí)現(xiàn)線下均質(zhì)，是復(fù)烤企業(yè)急需研究解決的課題。本研究通過對(duì)煙葉挑選工序和選后混配工序中煙堿變異系數(shù)的對(duì)比分析，探尋煙葉在挑選和混配過程中煙堿均勻性控制的效果，從而消除原料煙堿值整體性、趨勢(shì)性波動(dòng)，再結(jié)合組配投料技術(shù)及儲(chǔ)葉柜等的混合作用，最終實(shí)現(xiàn)成品片煙煙堿值的均勻穩(wěn)定。

1? 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)材料

2018年云南馬龍C2F、馬龍C3F、沾益C2F和沾益C3F 4個(gè)批次的原煙。

1.2 實(shí)驗(yàn)儀器

ANTARIS - II近紅外光普儀（賽默飛世爾科技有限公司）;YMS-96粉碎機(jī)（昆明派龍工程技術(shù)有限公司）。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 煙葉精選

對(duì)云南馬龍C2F、馬龍C3F、沾益C2F和沾益C3F 4個(gè)批次的原煙分別進(jìn)行精選。以沾益C2F原煙為例說明精選過程。首先按客戶要求制作實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)樣品，然后以實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)樣品為標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)煙葉進(jìn)行片選，精選出符合等級(jí)的煙葉C2F-C02、低于等級(jí)的煙葉C2F-C03和其他少量的小等級(jí)煙葉。

1.3.2 實(shí)驗(yàn)方案

以2018年云南馬龍C2F、馬龍C3F、沾益C2F和沾益C3F，4個(gè)批次的原煙作為研究對(duì)象，以同一批分選工人分別在分選1區(qū)（無(wú)混配線）和分選2區(qū)（有混配線）進(jìn)行挑選。選后煙葉按等級(jí)進(jìn)行采樣，樣品采集后統(tǒng)一用實(shí)驗(yàn)室近紅外光譜儀檢測(cè)其常規(guī)化學(xué)成分[3]，然后以煙堿變異系數(shù)作為評(píng)價(jià)煙堿均勻性的指標(biāo)，評(píng)價(jià)煙葉挑選工序和選后混配工序?qū)焿A均勻性的貢獻(xiàn)度[4]。

分選1區(qū)（無(wú)混配線）：對(duì)上述4個(gè)批次的原煙分別進(jìn)行精選，選后煙葉裝框時(shí)，僅將4個(gè)分選工位的選后煙葉按等級(jí)集中混合裝框。

分選2區(qū)（有混配線）：選葉的標(biāo)準(zhǔn)和要求跟分選1區(qū)完全相同，但在分選現(xiàn)場(chǎng)加裝了雙層式輥道輸送機(jī)，可實(shí)現(xiàn)多個(gè)分選工位選后煙葉的摻配混勻。其運(yùn)行過程是：每個(gè)工位挑選后的煙葉按等級(jí)分別裝入不同顏色的塑料框（可裝20kg煙葉）里，裝滿后，把塑料框放到雙層式輥道輸送機(jī)的上層輸送到卸料區(qū)，在卸料區(qū)放置相應(yīng)的儲(chǔ)煙框（可裝500kg煙葉），把相同顏色塑料框里的煙葉集中堆放在相應(yīng)儲(chǔ)煙框里面。分選2區(qū)的工藝流程如圖1所示。

1.3.3 評(píng)價(jià)指標(biāo)

以所取煙葉樣品的煙堿檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行計(jì)算，通過計(jì)算其變異系數(shù)、變異系數(shù)下降度及貢獻(xiàn)度，對(duì)煙葉挑選工序和選后混配工序的煙堿均勻性進(jìn)行量化評(píng)價(jià)。

煙堿變異系數(shù)CV：CV=S/×100%? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（1）

式中，S―樣品標(biāo)準(zhǔn)偏差，―樣品平均值。

煙堿變異系數(shù)下降度T：T=[（CV1-CV2）/CV1]×100%? ? （2）

式中，CV1―相應(yīng)工序來(lái)料煙堿變異系數(shù)，CV2―相應(yīng)工序產(chǎn)品煙堿變異系數(shù)。

貢獻(xiàn)率θ：θf(wàn)=（T f /（T f +T h））×100%? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（3）

式中，f―分級(jí)工序，h―混配工序。

1.3.4 采樣方法

原煙：以框（16包）為單元按五點(diǎn)取樣法取樣，每點(diǎn)抽取一包，再?gòu)拿堪须S機(jī)抽取約30片煙葉組成一個(gè)待測(cè)樣品[5]。

精選后煙葉：從每框（約500kg）的8個(gè)角各抽取煙葉約100g，中心抽取煙葉約200g組成一個(gè)待測(cè)樣品，每個(gè)選后等級(jí)隨機(jī)抽取30～40個(gè)樣（小等級(jí)煙葉除外）。

2? 結(jié)果與分析

2.1 原煙煙堿檢測(cè)結(jié)果與分析

云南馬龍C2F、馬龍C3F、沾益C2F和沾益C3F 4個(gè)批次的原煙煙堿檢測(cè)結(jié)果見表1。

從表1可知，4個(gè)批次的原煙煙堿變異系數(shù)都大于20%，如果僅依靠打葉線上各個(gè)工序來(lái)控制，很難實(shí)現(xiàn)成品片煙煙堿值的均勻穩(wěn)定。

2.2 分選1區(qū)（無(wú)混配線）選后煙葉煙堿檢測(cè)結(jié)果及分析

云南馬龍C2F、馬龍C3F、沾益C2F和沾益C3F? 4個(gè)批次的原煙在分選1區(qū)（無(wú)混配線）挑選后，各選后等級(jí)煙堿檢測(cè)結(jié)果見表2。

由表2可知，4個(gè)批次的原煙在分選1區(qū)（無(wú)混配線）挑選后，煙堿變異系數(shù)都明顯降低，煙堿變異系數(shù)下降度平均值為35.70%。其中沾益C3F-c02降幅最大，煙堿變異系數(shù)下降度為44.29%，降幅最小的也下降了20.35%。說明加強(qiáng)選葉過程控制，通過精挑細(xì)選，可提升原料的均勻性，但每框選后煙葉僅由4個(gè)分選工位選出的煙葉構(gòu)成，其對(duì)應(yīng)原料相對(duì)單一。

2.3 分選2區(qū)（有混配線）選后煙葉煙堿檢測(cè)結(jié)果及分析

云南馬龍C2F、馬龍C3F、沾益C2F和沾益C3F 4個(gè)批次的原煙經(jīng)過挑選和混配后，各選后等級(jí)煙堿檢測(cè)結(jié)果見表3。

由表3可知，4個(gè)批次的原煙經(jīng)過挑選和混配后，煙堿變異系數(shù)降幅更加顯著，煙堿變異系數(shù)下降度平均值為48.86%，比分選1區(qū)（無(wú)混配線）提高了13.16%，說明在分選現(xiàn)場(chǎng)加裝了預(yù)混配裝置后，通過多工位混合裝框，進(jìn)一步平衡了不同收購(gòu)站點(diǎn)、不同收購(gòu)時(shí)間和不同分選人員主觀差異造成的質(zhì)量波動(dòng)，使得選后煙葉的煙堿分布更加均勻。

2.4 煙葉挑選工序和選后混配工序?qū)ν洞蚯盁焿A均勻性的貢獻(xiàn)度分析

煙葉挑選工序和選后混配工序?qū)ν洞蚯盁焿A均勻性的貢獻(xiàn)度見表4。

由表4可知，煙葉挑選工序煙堿變異系數(shù)下降度平均值為35.7%，貢獻(xiàn)度平均值為63.17%;選后混配工序煙堿變異系數(shù)下降度平均值為20.35%，貢獻(xiàn)度平均值為36.83%。說明就煙葉挑選工序和選后混配工序的貢獻(xiàn)度而言，煙葉挑選工序明顯大于選后混配工序，煙葉挑選工序在煙堿均勻性控制過程中對(duì)降低煙堿變異系數(shù)起到主要作用。

3? 結(jié)論

（1）通過對(duì)原煙和選后煙葉的煙堿檢測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析可知，加強(qiáng)選葉過程控制，通過精挑細(xì)選，可提升選后煙葉的煙堿均勻性。

（2）煙葉挑選是打葉復(fù)烤均質(zhì)化加工的一個(gè)重要工序，其主要目的是“剔次去雜，混合均勻”，本實(shí)驗(yàn)通過在分選現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)輸送設(shè)備，改進(jìn)目前選后煙葉的裝框方法，把各分選工位的選后煙葉按等級(jí)集中混合裝框，實(shí)現(xiàn)了不同分選工位的選后煙葉的混配，更大程度上消除了因收購(gòu)站點(diǎn)不同、收購(gòu)時(shí)間不同和分選人員主觀差異等造成的質(zhì)量波動(dòng)，提升了選后煙葉的均勻性。由表3可知，在分選2區(qū)加裝輸送設(shè)備（雙層式輥道輸送機(jī)）后，煙堿變異系數(shù)下降度平均值為48.86%，較分選1區(qū)（無(wú)混配線）提高了13.16%。也就是說，抓好煙葉挑選和選后混配兩個(gè)工序，就可以使原煙的煙堿CV值下降50%左右。

總之，充分利用煙葉在收儲(chǔ)、挑選、暫存、備料、投料過程中流動(dòng)、堆垛、移位的機(jī)會(huì)，通過“一次精選、多級(jí)摻配”和“進(jìn)出垂直、S形堆垛”的物流模式，再結(jié)合組配投料技術(shù)及儲(chǔ)葉柜等的混合作用，最終實(shí)現(xiàn)成品片煙煙堿值的均勻穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊凱，陳清，徐其敏，等. 打葉復(fù)烤配方均勻性控制模式研究[J]. 煙草科技， 2012，12：14-17.

[2] 朱毓航，黃文勇，尚關(guān)蘭，李屹. 打葉復(fù)烤煙堿均勻性控制工藝過程質(zhì)量評(píng)價(jià)方法研究與應(yīng)用[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)， 2018，23：80-84.

[3] 張建平，謝雯燕，束茹欣，等. 煙草化學(xué)成分的近紅外快速定量分析研究[J]. 煙草科技，1999（3）：37-38.

[4] 何結(jié)望，李琳，吳風(fēng)光，等. 打葉復(fù)烤片煙質(zhì)量均勻性評(píng)價(jià)方法的構(gòu)建和實(shí)踐[J]. 江西農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)， 2012，24（8）：43-46.

[5] GB/T19616-2004ISO4874：2000：煙草成批原料取樣的一般原則[S].