科技創(chuàng)新下的煙葉生產(chǎn)制造探討

賴曉斌

摘 ? 要：本文以成本控制為根本，圍繞煙葉原料的合理采收、打葉復(fù)烤、庫(kù)存管理、卷煙制造、再造技術(shù)、提香工藝、農(nóng)產(chǎn)品加工等多個(gè)環(huán)節(jié)，涉及煙葉原料的化學(xué)變化、生物變化、物理變化等不同變化，打造煙葉原料的成本生命線?？衫脽熑~原料最終產(chǎn)出片煙、煙梗、碎片、煙末，不可利用的煙葉原料最終處理為廢棄煙葉。任何煙葉形態(tài)都能運(yùn)用于生產(chǎn)制造中，這是煙葉原料為人類充分利用的價(jià)值所在。

關(guān)鍵詞：科技 ?創(chuàng)新 ?成本 ?煙葉 ?制造

中圖分類號(hào)：TS43 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2020）02（c）-0059-02

煙葉原料資源作為煙草工業(yè)的基礎(chǔ)資源，影響這煙草工業(yè)系統(tǒng)的品牌發(fā)展、經(jīng)營(yíng)效益、生態(tài)循環(huán)。煙葉原料在經(jīng)歷化學(xué)反應(yīng)、生物降解、物理變化等一系列變化后，產(chǎn)生多種半成品或成品供新的領(lǐng)域所用，實(shí)現(xiàn)煙葉原料資源的最大化利用。

1 ?動(dòng)態(tài)把握煙葉原料采收

生長(zhǎng)在土壤中的煙葉一年一般采收一次，采收的原則是：上部葉充分成熟采收、中部葉適熟采收、下部葉適時(shí)早收。影響采收成果的最重要因素有兩個(gè)：一是采收方式、二是采收成熟度。采收方式依據(jù)煙葉原料的具體情況又劃分為兩種：一是對(duì)特殊煙葉的采收、二是對(duì)常規(guī)煙葉的采收。特殊煙葉主要包括旱蹲煙、旱早熟煙、嫩黃煙、雨淋煙、雨后返青煙。常規(guī)煙葉采收主要不同在于每次采收同株煙葉的片數(shù)不同以及人工采收與機(jī)械采收的差異。

合理判斷煙葉的成熟度及采收時(shí)間，對(duì)于采收期的把握至關(guān)重要。煙葉依據(jù)部位可劃分為上部、中部、下部;依據(jù)成熟度可劃分為未熟、初熟、適熟和過(guò)熟。對(duì)同類型煙株各取上部、中部、下部同等煙葉各四類，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，適熟煙葉經(jīng)評(píng)吸后香氣濃郁，初熟煙葉香氣較好，過(guò)熟煙葉基本無(wú)香氣。由此可知，采收時(shí)間應(yīng)定于煙葉的適熟期。

不同地區(qū)煙葉的適熟期不同，時(shí)間段也有差異。研究發(fā)現(xiàn)，在適熟期內(nèi)，適當(dāng)推遲采收時(shí)間有利于煙葉等級(jí)的劃分，能降低煙葉烘烤耗能，增加煙葉的成熟度。結(jié)合對(duì)煙堿、總氮、糖堿比值及煙葉鉀的研究，最適宜的天數(shù)為推遲10d。

2 ?提升打葉復(fù)烤的出葉率

打葉復(fù)烤工藝流程可劃分為原料準(zhǔn)備工段、葉梗分離工段、葉片復(fù)烤段、片煙包裝段。煙梗處理段、碎片處理段共六個(gè)段。目前，國(guó)內(nèi)打葉復(fù)烤中心主要的設(shè)備有兩種，一種是環(huán)保節(jié)能型打葉分風(fēng)設(shè)備，另一種是大能力復(fù)烤設(shè)備。

打葉復(fù)烤中心由于設(shè)備的先進(jìn)性、操作人員的素養(yǎng)、環(huán)境的變化等不同因素會(huì)形成一定的煙葉造碎，若不對(duì)所產(chǎn)生的造碎物質(zhì)加以處理，就會(huì)造成一定浪費(fèi)。預(yù)處理環(huán)節(jié)中通過(guò)真空回潮設(shè)備提升煙葉的回透率、潤(rùn)葉設(shè)備則提高煙葉的含水率、溫度和松散程度;打葉分風(fēng)環(huán)節(jié)通過(guò)對(duì)打葉機(jī)和分風(fēng)機(jī)的工藝參數(shù)設(shè)置提高出片率;葉片復(fù)烤環(huán)節(jié)通過(guò)對(duì)烤房溫度的設(shè)置提高葉片烤透率;流量環(huán)節(jié)則通過(guò)穩(wěn)定流量穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。這些環(huán)節(jié)都對(duì)降低煙葉原料的造碎有重要作用。

3 ?精益煙葉原料庫(kù)存管理

庫(kù)存作為煙葉原料貯存的基本手段，是煙葉原料資源利用中的重要環(huán)節(jié)。在制定采購(gòu)計(jì)劃時(shí)，基于煙葉貯存為兩年周期的原則，采購(gòu)的總量不因超過(guò)當(dāng)年度及未來(lái)一年度的消耗量，才能達(dá)到壓縮庫(kù)存的目的。

在煙葉原料倉(cāng)庫(kù)管理中引入數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，可提升倉(cāng)庫(kù)管理的便捷性、準(zhǔn)確度和預(yù)判性。煙葉倉(cāng)庫(kù)安全管理主要應(yīng)做好煙葉倉(cāng)庫(kù)危險(xiǎn)源識(shí)別、煙葉倉(cāng)庫(kù)安全設(shè)備配備、煙葉倉(cāng)庫(kù)安全間距考量及煙葉倉(cāng)庫(kù)安全管理人員等主要工作。煙葉倉(cāng)庫(kù)管理中空間格局的編排可依據(jù)技術(shù)中心設(shè)計(jì)的葉組配方劃分，依據(jù)品牌設(shè)計(jì)空間格局。空間格局的編排順序和配方一致時(shí)，可以方便原料出庫(kù)的及時(shí)性，保證卷煙生產(chǎn)的原料供應(yīng)流量穩(wěn)定。

4 ?優(yōu)化制絲線的生產(chǎn)工藝

4.1 增強(qiáng)葉組配方的等級(jí)與區(qū)域

葉組配方設(shè)計(jì)應(yīng)遵循煙葉原料的本香原則，即傳統(tǒng)而言的“物以類聚”。實(shí)踐證明，將同一類型、同一地域、同一品種的煙葉放入同一批次中，能夠增強(qiáng)中式卷煙的特性。特性越鮮明，風(fēng)格越獨(dú)特，成分越清晰，對(duì)于穩(wěn)定該品牌客戶群體越有利。增強(qiáng)葉組配方的最佳方式是通過(guò)小批量試驗(yàn)，仔細(xì)測(cè)定煙葉原料形成的單料煙對(duì)應(yīng)的煙葉糖、總氮、還原糖、煙堿、蛋白質(zhì)、鉀、糖堿比及施木克值，并對(duì)所形成的單料煙作評(píng)吸，評(píng)定其對(duì)應(yīng)的香氣質(zhì)、香氣量、濃度、刺激、勁頭、雜氣與余味等主要感官指標(biāo)。

4.2 穩(wěn)定制絲線均質(zhì)化加工工藝

制絲線作為卷煙制造的前端，其加工工藝直接影響煙絲的內(nèi)在品質(zhì)。均質(zhì)化加工是指在生產(chǎn)流量均衡的情況下，通過(guò)設(shè)備調(diào)控，穩(wěn)定每道工序的半成品的制作環(huán)境，合成指標(biāo)一致的同批次煙絲。

制絲線主要工序分為葉片段、梗段、葉絲段、摻配段、膨脹段。葉片段主要為切片、超級(jí)回潮、加料等工序;梗段主要為潤(rùn)梗、切梗、烘絲等工序;葉絲段主要為切絲、烘絲等工序;摻配段主要為摻配、加香等工序、膨脹段主要為切絲、熱端、冷端等工序。每道工序都有固定的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，同時(shí)有對(duì)應(yīng)的安全規(guī)范作指導(dǎo)。

加工的均質(zhì)化重點(diǎn)在于對(duì)“人、機(jī)、料、法、環(huán)”的有效掌控。所謂人，是指提升操作人員的素養(yǎng)，按照操作規(guī)程執(zhí)行操作，并在經(jīng)驗(yàn)范圍內(nèi)能有效處理突發(fā)情況;所謂機(jī)，是指定期對(duì)機(jī)器做維修保養(yǎng)，嚴(yán)格執(zhí)行生產(chǎn)前的開(kāi)機(jī)檢查，在設(shè)備運(yùn)行途中采用巡檢，及時(shí)處理設(shè)備的故障與異常;所謂料，是指確保來(lái)料的供料穩(wěn)定性，及時(shí)與倉(cāng)庫(kù)管理部門做好備料聯(lián)系，穩(wěn)定當(dāng)批次的流量控制;所謂法，是指通過(guò)實(shí)驗(yàn)的參數(shù)變化，尋找最契合品牌的工藝指標(biāo)，并依據(jù)該指標(biāo)執(zhí)行操作;所謂環(huán)，是指在生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)設(shè)備盡量控制生產(chǎn)環(huán)境的溫與濕度，保證煙葉在處理過(guò)程中符合其環(huán)境要求。

4.3 運(yùn)用新技術(shù)追蹤調(diào)節(jié)工藝值

目前，制絲線最通用的檢測(cè)儀器是有光電管、水分儀和溫度儀。光電管主要是在儲(chǔ)存期間提示料位的變化，并對(duì)落料的方位作出指引;水分儀和溫度儀則這些能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控?zé)熑~原料的內(nèi)在質(zhì)量變化，同時(shí)協(xié)助操作人員依據(jù)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)值調(diào)節(jié)設(shè)備。

生產(chǎn)車間常用的控制系統(tǒng)為PLC 編程設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，同時(shí)通過(guò)對(duì)感應(yīng)器件的跟蹤，運(yùn)用變頻器自動(dòng)處理流量、加水、加溫、噴料、噴香等過(guò)程。PLC系統(tǒng)的人工操作平臺(tái)通常用PID監(jiān)控某一工藝關(guān)鍵指標(biāo)的變化情況，當(dāng)PID浮動(dòng)較大時(shí)，操作人員需要及時(shí)調(diào)整PID的數(shù)據(jù)，從而穩(wěn)定PID值。

4.4 外摻物質(zhì)對(duì)技術(shù)指標(biāo)的影響

在以煙絲為主要配方的卷煙成分中，適當(dāng)輔以再造煙葉絲、膨脹梗絲、膨脹煙絲、碎片等外摻物質(zhì)，能夠改良傳統(tǒng)煙絲的缺陷，彌補(bǔ)傳統(tǒng)煙絲的不足。

實(shí)驗(yàn)室在同等環(huán)境下，即含氧量均等、溫度均等、引燃介質(zhì)均等，同等類別煙葉制作出的等量再造煙葉絲、膨脹梗絲、膨脹煙絲的燃燒情況是：（1）燃燒全過(guò)程，再造煙葉絲的總發(fā)煙量大于膨脹煙絲和膨脹梗絲;（2）有煙燃燒階段，膨脹煙絲的煙氣釋放速率大于再造煙葉絲;（3）相同條件下，再造煙葉絲比膨脹煙絲、膨脹梗絲燃燒得更快;（4）燃燒全過(guò)程，膨脹梗絲比再造煙葉絲、膨脹煙絲產(chǎn)生更多CO，更少CO2。由此可知，在增加卷煙燃燒阻力時(shí)應(yīng)適當(dāng)提升膨脹煙絲的比值，在增加卷煙燃燒速度時(shí)應(yīng)適當(dāng)提升再造煙絲的比值。

碎片的摻入能夠改變煙絲原本的特質(zhì)。主要體現(xiàn)在：（1）在混合煙絲中摻入一定比例的碎片能夠適當(dāng)提高填充值;（2）碎片的摻入能夠降低卷煙的焦油含量;（3）加入碎片后的混合煙絲的感官質(zhì)量不低于原混合煙絲。由此可知，在提升卷煙填充值時(shí)應(yīng)適當(dāng)加入一定比例的碎片，在降低卷煙焦油含量時(shí)也應(yīng)適當(dāng)加入一定比例的碎片。

5 ?投入再造煙葉制造技術(shù)

5.1 提高再造煙葉原料的浸取率

正常情況下，在卷煙生產(chǎn)制造過(guò)程中煙葉的出片率為65%，剩余的35%將以煙梗、碎片、碎末、煙末、粉塵的形式產(chǎn)出，其中煙梗、碎片、碎末、煙末能夠投入再造煙葉制造中。當(dāng)下，主要生產(chǎn)再造煙葉的方式有輥壓法、稠漿法、造紙法三種，造紙法所造的再造煙葉效果最佳。其中，原料浸取工藝又為造紙法全流程的重要步驟。實(shí)驗(yàn)證明，當(dāng)料液比例為1：8、浸取溫度維持在60℃、浸取時(shí)間為40min時(shí)，煙梗的浸潤(rùn)效果最好;當(dāng)料液比例為1：10、浸取溫度維持在60℃、浸取時(shí)間為20min時(shí)，碎片的浸潤(rùn)效果最好。所采用的浸取工藝采用一次浸取工藝最佳。

5.2 改進(jìn)再造煙葉生產(chǎn)工藝技術(shù)

傳統(tǒng)的再造煙葉造紙法技術(shù)主要圍繞浸取、紙漿、壓合等工藝流程展開(kāi)，制造環(huán)節(jié)較為簡(jiǎn)單、粗放，新興的再造煙葉造紙法技術(shù)采用復(fù)合再造煙葉造紙法，即使用雙網(wǎng)復(fù)合紙機(jī)進(jìn)行基片的抄造，并在基片壓榨復(fù)合前，在下層基片上添加一定比例的煙草粉塵，形成上下兩層基片包裹著煙草粉塵的三層復(fù)合基片。復(fù)合再造煙葉造紙法的降焦效果比傳統(tǒng)再造煙葉造紙法更顯著，且感官質(zhì)量不遜于傳統(tǒng)的再造煙葉造紙法。另辟新徑的生產(chǎn)方式是在傳統(tǒng)的再造煙葉造紙法萃取工藝前端增加搓絲處理，可解決傳統(tǒng)工藝中磨漿效率較低容易堵塞等問(wèn)題，實(shí)驗(yàn)室將搓絲機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)制200r/min，搓絲水洗溫度為40℃，搓絲的煙梗含水率為30%～50%，這些條件能夠提高萃取效率15%，減少原料損失，大大節(jié)省打漿時(shí)間與能耗。

6 ?廢棄煙葉制成其他產(chǎn)品

報(bào)廢處理的煙葉稱為廢棄煙葉，廢棄煙葉可通過(guò)沼氣發(fā)酵池處理成沼肥，并最終形成農(nóng)業(yè)肥料。主要方法是，將收集的廢棄煙葉統(tǒng)一放入沼氣池中作為發(fā)酵原料，同時(shí)加入牛糞或碳銨，提高池容產(chǎn)氣率。廢棄煙葉在發(fā)酵過(guò)程中所產(chǎn)生的沼氣能夠運(yùn)用于發(fā)電，維持農(nóng)戶家庭所必須的電力，同時(shí)能夠用于燒火，即沼氣是清潔的燃料能源，廢棄煙葉最終在沼氣發(fā)酵池中，將轉(zhuǎn)化為農(nóng)業(yè)肥料，富含有機(jī)質(zhì)和微量元素，能夠用于煙苗育苗，其他農(nóng)作物如水稻和油菜等的生長(zhǎng)。另外，廢棄煙葉可制備活性炭料，能夠?qū)崿F(xiàn)廢棄煙葉的可持續(xù)利用，并創(chuàng)造新的商業(yè)價(jià)值。

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