滾筒烘絲機參數(shù)對煙絲物理和感官質(zhì)量的影響

潘廣樂 郭斌 王宗英 孫趙麟 薛磊 周獻禮

摘 要：本文探究了滾筒烘絲機筒壁溫度、熱風(fēng)溫度、排潮開度和滾筒轉(zhuǎn)速對煙絲物理指標和感官質(zhì)量的影響，并進行了多元回歸分析。結(jié)果表明，煙絲填充值與筒壁溫度呈顯著正相關(guān)，與筒體轉(zhuǎn)速呈顯著負相關(guān);煙絲整絲率與熱風(fēng)溫度呈正相關(guān)，與筒體轉(zhuǎn)速呈負相關(guān);筒壁溫度升高，煙氣感官香氣質(zhì)、香氣量、豐滿程度、干燥感和干凈程度得分均呈現(xiàn)降低趨勢;熱風(fēng)溫度升高，香氣量得分降低;排潮風(fēng)門開度增大，雜氣得分升高?？偟膩碚f，適當(dāng)降低筒壁溫度、熱風(fēng)溫度、滾筒轉(zhuǎn)速，增大排潮風(fēng)門開度，對于提高烘后煙絲的綜合質(zhì)量較為有利。

關(guān)鍵詞：滾筒烘絲機參數(shù);煙絲物理特性;感官質(zhì)量;多元回歸分析

中圖分類號：TS452文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）08-0060-04

The Influence of Drum Dryer Parameters on the Physical and Sensory Quality of Tobacco Cut Tobacco

PAN Guangle1 GUO Bin1 WANG Zongying1 SUN Zhaolin1 XUE Lei1 ZHOU Xianli

（1.Technology Center， China Tobacco Shaanxi Industrial Co.， Ltd.，Baoji Shaanxi 721013;2. Baoji Cigarette Factory， China Tobacco Shaanxi Industrial Co.， Ltd.，Baoji Shaanxi 721013）

Abstract： In this paper， the effects of the wall temperature， hot air temperature， tide opening degree and drum speed on the physical index and sensory quality of tobacco shredder were investigated， and multiple regression analysis was performed. The results showed that the filling value of tobacco shreds had a significant positive correlation with the wall temperature and a significant negative correlation with the barrel speed; the tobacco shred rate is positively correlated with hot air temperature and negatively correlated with the barrel speed; the temperature of the tube wall increased， and the scores of smoke sensory aroma， aroma volume， fullness， dryness and cleanliness all decreased; the hot air temperature increased， the aroma volume score decreased; the tide exhaust valve opening increased， and the impurity score increased. In general， properly reducing the temperature of the cylinder wall， the temperature of the hot air， and the rotation speed of the drum， and increasing the opening degree of the damping damper are more beneficial to improving the comprehensive quality of the dried tobacco.

Keywords： drum dryer parameters;cut tobacco physical structure;sense evaluation;multiple regression analysis

烘絲工序是制絲加工的關(guān)鍵工序，是實現(xiàn)葉絲感官質(zhì)量和物理質(zhì)量協(xié)調(diào)統(tǒng)一的主要工序，烘絲工序在提升煙絲物理特性、提高煙絲填充性能、改善卷煙感官舒適性方面起著關(guān)鍵作用[1]。烘絲工序工藝參數(shù)的優(yōu)化及煙絲干燥原理的探究一直是行業(yè)內(nèi)研究的熱點，滾筒烘絲筒壁溫度[2]、抄板角度[3]、滾筒轉(zhuǎn)速[4]、熱加工強度[5]等工藝參數(shù)以及煙絲干燥模型的建立[6-9]都進行過一系列的研究。然而，前期研究主要集中在單一參數(shù)指標對煙絲特性及感官特性的影響。本文集中探究了滾筒烘絲筒壁溫度、熱風(fēng)溫度、排潮開度和滾筒轉(zhuǎn)速四個工藝參數(shù)對煙絲物理特性和感官質(zhì)量聯(lián)合作用的影響規(guī)律，旨在為卷煙生產(chǎn)和設(shè)計提供理論支持和技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料、設(shè)備與儀器

原料采用陜西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司某二類卷煙配方，主要設(shè)備有SH315C型管板式滾筒烘絲機（秦皇島煙草機械有限責(zé)任公司）、YQ-2型煙絲振動分選篩（鄭州嘉德機電科技有限公司）、DD60AS煙絲填充值測定儀（德國Borgwaldt KC公司）。

1.2 試驗、檢測與統(tǒng)計計算方法

煙絲加工過程中，其他加工工序工藝參數(shù)和質(zhì)量指標保持一致，烘絲前來料含水率為20.1%，切絲寬度為（0.85±0.10）mm，烘絲機共設(shè)置筒壁溫度、熱風(fēng)溫度、排潮風(fēng)門開度和筒體轉(zhuǎn)速4個試驗因素，每個試驗因素設(shè)置5個參數(shù)水平，分別為：筒壁溫度115、119、123、127、131 ℃，熱風(fēng)溫度90、95、100、105、110 ℃，排潮風(fēng)門開度27%、36%、44%、53%、62%，筒體轉(zhuǎn)速24、26、28、30、32 Hz。

選用U10（108）均勻設(shè)計試驗表制定試驗方案，烘絲過程中10組試驗實際參數(shù)如表1所示，試驗過程中參數(shù)實際控制值符合設(shè)計要求，烘絲后煙絲含水率符合工藝要求（12.5%±0.5%），檢測煙絲填充值、整絲率、碎絲率，不同試驗條件下煙絲在同一臺卷煙機上卷制，卷制參數(shù)一致，卷制質(zhì)量控制如下：煙支重量為（0.750±0.040）g/支，煙支吸阻為（1 080±160）Pa。

按照《煙絲整絲率、碎絲率的測定方法》（YC/T 178—2003）[10]規(guī)定的方法檢測煙絲整絲率、碎絲率等物理指標，按照《卷煙 煙絲填充值的測定》（YC/T 152—2001）[11]規(guī)定的方法檢測煙絲填充值。邀請7位具有感官評吸資格的評委運用9分制進行感官質(zhì)量評價。運用SPSS13.0統(tǒng)計分析軟件對試驗結(jié)果進行分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 烘絲參數(shù)對煙絲物理指標的影響

在不同烘絲參數(shù)下，烘后煙絲物理指標檢測結(jié)果如表2所示，對表2數(shù)據(jù)進行單一烘絲機參數(shù)分析，煙絲填充值與筒壁溫度的關(guān)系如圖1所示，煙絲整絲率與筒體轉(zhuǎn)速的關(guān)系如圖2所示，煙絲填充值與筒體轉(zhuǎn)速的關(guān)系如圖3所示。由圖1可知，隨著筒壁溫度的升高，煙絲填充值呈現(xiàn)增加的趨勢，筒壁溫度由115 ℃增加至131 ℃，烘絲后煙絲填充值增加了0.4 cm3/g，筒壁溫度升高，煙絲干燥速度加快，干燥后煙絲卷曲度增加，最終表現(xiàn)為煙絲填充性能的增加。由圖2和圖3可知，筒體轉(zhuǎn)速增加，煙絲整絲率和填充值均呈現(xiàn)減小的趨勢，筒體轉(zhuǎn)速由24 Hz增加至32 Hz，煙絲整絲率降低1.5%，填充值降低0.35 cm3/g，這是由于筒體轉(zhuǎn)速增加，煙絲在滾筒內(nèi)抄起落下頻率加快，抄起高度增大[3-4]，煙絲造碎增加，整絲率相應(yīng)減小，進而導(dǎo)致煙絲填充值減小。從單一因素分析來看，熱風(fēng)溫度和排潮開度對煙絲物理指標的影響不顯著。

利用SPSS軟件，分別以烘后葉絲填充值、整絲率、碎絲率為因變量[y]，烘絲機工藝參數(shù)（筒壁溫度[x1]、熱風(fēng)溫度[x2]、排潮風(fēng)門開度[x3]、滾筒轉(zhuǎn)速電機頻率[x4]）為自變量進行多元線性回歸分析，回歸系數(shù)、標準化回歸系數(shù)和偏回歸系數(shù)檢驗結(jié)果（相伴概率）如表3所示。由表3回歸分析結(jié)果可知，填充值與筒壁溫度呈顯著正相關(guān)、與筒體轉(zhuǎn)速呈顯著負相關(guān)，筒壁溫度的影響大于筒體轉(zhuǎn)速;整絲率與熱風(fēng)溫度呈正相關(guān)、與筒體轉(zhuǎn)速呈負相關(guān)，對整絲率的影響程度為熱風(fēng)溫度>筒體轉(zhuǎn)速;筒壁溫度、筒體轉(zhuǎn)速對葉絲填充值、整絲率均有影響，其中筒壁溫度主要影響填充值，隨著筒壁溫度升高，填充值增大;筒體轉(zhuǎn)速主要影響填充值和整絲率，隨著筒體轉(zhuǎn)速升高，填充值和整絲率均降低，這與前文中單一因素分析結(jié)果一致。

2.2 烘絲機參數(shù)對卷煙感官質(zhì)量的影響

不同烘絲條件下干燥后煙絲卷制形成的卷煙感官評價結(jié)果如表4所示，以烘后葉絲感官評吸得分為因變量[y]，烘絲機工藝參數(shù)（筒壁溫度[x1]、熱風(fēng)溫度[x2]、排潮風(fēng)門開度[x3]、滾筒轉(zhuǎn)速電機頻率[x4]）為自變量進行多元線性回歸分析，回歸系數(shù)、標準化回歸系數(shù)和偏回歸系數(shù)檢驗結(jié)果（相伴概率）如表5所示，根據(jù)標準化回歸系數(shù)的絕對值分析比較自變量對因變量影響的程度。

由表5回歸分析數(shù)據(jù)可知：在試驗條件范圍內(nèi)，香氣質(zhì)與筒壁溫度呈顯著負相關(guān);香氣量與筒壁溫度、熱風(fēng)溫度均呈顯著負相關(guān)，筒壁溫度的影響大于熱風(fēng)溫度;豐滿程度與筒壁溫度呈顯著負相關(guān);雜氣與排潮風(fēng)門開度呈顯著正相關(guān);干燥感、干凈程度均與筒壁溫度呈負相關(guān);細膩程度、刺激程度和余味與各項工藝參數(shù)間的關(guān)系均不顯著。

由回歸分析結(jié)果可知，筒壁溫度主要影響香氣質(zhì)、香氣量、豐滿程度、干燥感和干凈程度，隨著筒壁溫度升高，以上5項指標得分均呈現(xiàn)降低趨勢;熱風(fēng)溫度主要影響香氣量，隨著熱風(fēng)溫度升高，香氣量得分降低;排潮風(fēng)門開度主要影響雜氣，隨著排潮風(fēng)門開度增大，雜氣得分升高。

3 結(jié)論

隨著筒壁溫度的升高，烘后煙絲填充值相應(yīng)增加;隨著滾筒轉(zhuǎn)速增大，烘絲后煙絲整絲率和填充值呈現(xiàn)減小的趨勢。經(jīng)過多元回歸分析可知，填充值與筒壁溫度呈顯著正相關(guān)、與筒體轉(zhuǎn)速呈顯著負相關(guān)，筒壁溫度的影響大于筒體轉(zhuǎn)速;整絲率與熱風(fēng)溫度呈正相關(guān)、與筒體轉(zhuǎn)速

呈負相關(guān)，熱風(fēng)溫度影響大于筒體轉(zhuǎn)速;筒壁溫度、筒體轉(zhuǎn)速對葉絲填充值、整絲率均有影響，其中筒壁溫度主要影響填充值，筒體轉(zhuǎn)速主要影響填充值和整絲率。

感官質(zhì)量方面，筒壁溫度主要影響香氣質(zhì)、香氣量、豐滿程度、干燥感和干凈程度，隨著筒壁溫度升高，以上5項指標得分均呈現(xiàn)降低趨勢;熱風(fēng)溫度主要影響香氣量，隨著熱風(fēng)溫度升高，香氣量得分降低;排潮風(fēng)門開度主要影響雜氣，隨著排潮風(fēng)門開度增大，雜氣得分升高。

綜上，適當(dāng)降低筒壁溫度、熱風(fēng)溫度、滾筒轉(zhuǎn)速，增大排潮風(fēng)門開度，對于提高烘后葉絲的綜合質(zhì)量較為有利。

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