成品煙絲中的梗絲經(jīng)過振動后的分布狀況

白永忠，朱明，朱雪峰，王澤宇，關(guān)斌

紅云紅河煙草（集團）有限責(zé)任公司紅河卷煙廠（彌勒 652399）

梗絲是卷煙產(chǎn)品的重要原料之一，加工效果好的梗絲摻配在煙絲中分布均勻，不易產(chǎn)生位移，對卷煙吸味的均勻性、降低卷煙成本、控制焦油量、改善卷煙的填充值和燃燒性都具有非常重要的意義。梗絲結(jié)構(gòu)是影響卷煙質(zhì)量及其穩(wěn)定性的重要因素之一[3-6]。近年來，關(guān)于梗絲結(jié)構(gòu)的研究主要集中在化學(xué)成分[1-2]、加工工藝優(yōu)化[3-5]、形態(tài)表征[6-8]以及對卷煙質(zhì)量的影響[10-12]等方面，而關(guān)于成品煙絲中不同長度梗絲經(jīng)過輔送環(huán)節(jié)后在煙絲中的位置變化，或摻有梗絲的成品煙絲經(jīng)過輸送環(huán)節(jié)后梗絲在煙絲中的穩(wěn)定性、均勻性變化趨勢研究尚未見報道。

摻有梗絲的卷煙成品絲中各種配方物質(zhì)的摻配均勻性是卷煙感官品質(zhì)和卷煙其他指標(biāo)穩(wěn)定性的保障。研究發(fā)現(xiàn)，梗絲與煙絲在感官吸味、化學(xué)成分、煙氣成分、物理性能上均差異明顯[1-13]，同一等級煙梗制成不同長度梗絲各單項揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)含量均存在顯著性差異[1-2]。不同長度梗絲的6類致香成分（醇類、醛類、酸類、酮類、酯類和烯類）含量均存在顯著性差異和規(guī)律性變化趨勢[1-2]。摻配在煙絲中的梗絲分布不均勻，造成梗絲與煙絲分離，將造成卷煙燃吸時口與口之間、支與支之間或者包與包之間卷煙感官質(zhì)量和卷煙物理性能等質(zhì)量差異，對卷煙質(zhì)量造成影響。因此，研究梗絲在煙絲中的分布均勻性、不同長度梗絲在煙絲穩(wěn)定性、在生產(chǎn)設(shè)計時提升相應(yīng)長度梗絲的比例，對控制卷煙質(zhì)量的穩(wěn)定性具有重要意義。為此，利用煙絲振動分選篩對成品梗絲進(jìn)行篩分，分別對不同長度梗絲進(jìn)行染色后均勻摻配在煙絲中，模擬輸送過程中的振蕩過程，觀察摻配在煙絲中的梗絲位置變化，研究不同長度梗絲中在同一煙絲中的穩(wěn)定性及變化趨勢，為梗絲結(jié)構(gòu)的設(shè)計和卷煙質(zhì)量的穩(wěn)定性控制提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 梗絲

云南烤煙配方煙梗制成的成品梗絲，由紅云紅河煙草（集團）有限責(zé)任公司紅河卷煙廠提供。制梗絲的主要工藝流程：煙梗喂料→風(fēng)力送梗→激光除雜→水洗?！邏簼櫣！鷫汗！泄＝z→梗絲加料→梗絲干燥→梗絲加香→貯梗絲。

1.1.2 葉絲

云南烤煙配方制成的某品牌純?nèi)~絲，由紅云紅河煙草（集團）有限責(zé)任公司紅河卷煙廠提供。制絲的主要工藝流程：煙葉投料→松散回潮→廣譜除雜→一次加料→儲葉→二次加料→切葉絲→葉絲膨脹→葉絲干燥→葉絲冷卻風(fēng)選。

1.1.3 染色劑

老板牌；高級紅墨水。

1.1.4 廣口玻璃瓶

金鵝牌1 000 mL廣口玻璃瓶。

1.2 樣品制作

1.2.1 不同長度梗絲制作

取10 kg成品梗絲，按照YC/T 178—2003《煙絲整絲率、碎絲率的測定方法》規(guī)定的方法，利用CA-32A煙絲在線振動分選機振動分選篩對梗絲進(jìn)行篩分[11]，將篩分后不同長度的梗絲收集后分別混合均勻，從每種長度梗絲中取樣1 000 g染色，分別用1#～4#表示長梗絲、中梗絲、短梗絲和碎梗絲。樣品尺寸：1#＞3.35 mm，2.50 mm＜2#≤3.35 mm，1.0 mm＜3#≤2.50 mm以及4#≤1.00 mm。

1.2.2 梗絲染色

分別稱取100 g不同長度梗絲，采用霧化噴施的方法，用紅色染色劑分別對梗絲染色。

1.2.3 梗絲摻配混合

按照10%的比例稱取染色后的成品梗絲、不同長度試驗梗絲和相應(yīng)葉絲，分別按照多層摻配多次混合均勻的方法混合，使梗絲充分均勻分布在葉絲中。

1.2.4 模擬振蕩

不同長度試驗梗絲混合均勻的樣品移動至廣口玻璃瓶中，模擬煙絲傳送和風(fēng)送等形式，上下振蕩玻璃瓶10次，觀察瓶中均勻混合在煙絲里的染色梗絲在振蕩前后的位置變化。

1.2.5 分析

利用觀察法對均勻混合后煙絲中的染色梗絲振蕩前后的位置變化進(jìn)行對比分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 成品煙絲中的梗絲振動前后的分布狀況分析

未振動前成品煙絲中的梗絲分布狀況見圖1，此時梗絲均勻分布于煙絲中。振動后成品煙絲中的梗絲分布狀況見圖2。對比圖1可以發(fā)現(xiàn)，通過振動，圖2中的梗絲趨于集中，梗絲與煙絲分布存在不均勻的現(xiàn)象。

圖2 振動后成品煙絲中的梗絲分布

2.2 不同長度梗絲振動前后的分布狀況分析

2.2.1 1#梗絲振動前后的分布狀況分析

未振動前煙絲中的1#梗絲分布狀況見圖3，此時梗絲均勻分布于煙絲中。振動后煙絲中的1#梗絲分布狀況見圖4。對比圖3可以發(fā)現(xiàn)，通過振動，圖4中的1#梗絲分布與圖3相似，梗絲在煙絲中分布均勻，煙絲中的1#梗絲在振動后較為穩(wěn)定。

圖3 振動前1#梗絲的分布狀態(tài)

圖4 振動后1#梗絲的分布狀態(tài)

2.2.2 2#梗絲振動前后的分布狀況分析

未振動前煙絲中的2#梗絲分布狀況見圖5，此時梗絲均勻分布于煙絲中。振動后煙絲中的2#梗絲分布狀況見圖6。對比圖5可以發(fā)現(xiàn)，通過振動，圖6中的2#梗絲分布有所集中，梗絲在煙絲中分布不均勻，煙絲中的2#梗絲在振動后產(chǎn)生移動。

圖5 振動前2#梗絲的分布狀態(tài)

圖6 振動后2#梗絲的分布狀態(tài)

2.2.3 3#梗絲振動前后的分布狀況分析

未振動前煙絲中的3#梗絲分布狀況見圖7，此時梗絲均勻分布于煙絲中。振動后煙絲中的3#梗絲分布狀況見圖8。對比圖7可以發(fā)現(xiàn)，通過振動，圖8中的3#梗絲趨于集中，梗絲在煙絲中分布存在不均勻，煙絲中的3#梗絲在振動后產(chǎn)生移動。

圖7 振動前3#梗絲的分布狀態(tài)

圖8 振動后3#梗絲的分析狀態(tài)

2.2.4 4#梗絲振動前后的分布狀況分析

未振動前煙絲中的4#梗絲分布狀況見圖9，此時梗絲均勻分布于煙絲中。振動后煙絲中的4#梗絲分布狀況見圖10。對比圖9可以發(fā)現(xiàn)，通過振動，圖10中的4#梗絲沉底，梗絲與煙絲分離，煙絲中的4#梗絲在振動后產(chǎn)生移動。

圖9 振動前4#梗絲的分布狀態(tài)

圖10 振動后4#梗絲的分布狀態(tài)

3 結(jié)論

在梗絲加工過程中，成品梗絲會以不同尺寸存在，按長度大小可分為長絲、中絲、短絲和碎絲。一般情況下，成品梗絲中的長絲、中絲、短絲和碎絲比例大致為55%，20%，20%和5%。由于梗絲與煙絲在化學(xué)成分和感官吸味方面存在差異，不同長度梗絲揮發(fā)性化學(xué)物質(zhì)含量、不同長度梗絲致香成分含量存在明顯差異[1-5]，通過梗絲染色結(jié)合模擬振動的方法試驗研究成品梗絲及不同長度梗絲在煙絲的穩(wěn)定性，為探討梗絲在煙絲中的分布情況、研究提升卷煙質(zhì)量穩(wěn)定性的方法提供參考。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，振動后成品煙絲中的梗絲與煙絲分布存在不均勻現(xiàn)象，把成品梗絲篩分成不同長度的梗絲進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，在煙絲中的1#梗絲即長梗絲在振動后較為穩(wěn)定，煙絲中的2#梗絲即中梗絲、3#梗絲即短梗絲在振動后分布有所集中，3#短梗絲在振動后集中分布的現(xiàn)象相對更多，說明在振動后煙絲中的2#和3#梗絲產(chǎn)生了移動。煙絲中的4#梗絲即碎梗絲在振動后與煙絲分層，煙絲中的碎梗絲移動明顯。由于梗絲與煙絲，不同長度梗絲間的化學(xué)成分、感官質(zhì)量、物理指標(biāo)等差異明顯，振動后梗絲在煙絲中分布變化導(dǎo)致梗絲在煙絲中分布不均勻，在卷煙燃吸和煙氣成分檢測、物理指標(biāo)檢測時分布不均勻的梗絲可能出現(xiàn)煙絲與梗絲質(zhì)量分別表現(xiàn)的狀況，使卷煙質(zhì)量產(chǎn)生波動，因此，提升不同長度梗絲在配方煙絲中的分布均勻性對控制卷煙質(zhì)量的穩(wěn)定性具有重要意義。