打葉片煙尺寸對(duì)細(xì)支卷煙質(zhì)量的影響

盧幼祥 葉浩 邵名偉 程雷平 查勇 鄧凱 郭濤 何金華 蔣士盛 高瑞江 雷振

摘要 為確定細(xì)支卷煙打葉片煙尺寸的適宜范圍，開(kāi)展了>50.00 mm、>40.00～50.00 mm、>25.40～40.00 mm、>12.70～25.40 mm、6.36～12.70 mm 5種不同片煙尺寸對(duì)細(xì)支卷煙質(zhì)量的影響，結(jié)果表明不同片煙尺寸對(duì)葉片形狀系數(shù)、煙絲理化指標(biāo)、卷煙的物理指標(biāo)、燃燒落頭傾向率、感官質(zhì)量有一定的影響，對(duì)卷煙的煙氣指標(biāo)無(wú)明顯影響。適宜片煙尺寸下葉片形狀更接近圓形，常規(guī)化學(xué)成分協(xié)調(diào)，有利于卷煙煙絲尺寸分布、絲中含梗簽率、卷煙物理指標(biāo)的控制，感官質(zhì)量較優(yōu)。片煙尺寸小的卷煙具有煙支密度分布均勻性好、卷煙燃燒落頭傾向率低、煙槍后4.00 mm以上長(zhǎng)絲率低等優(yōu)點(diǎn)，具有煙絲碎絲率、卷煙含末率、端部落絲量高，煙絲整絲率低，填充能力差的缺點(diǎn)。>12.70～25.40 mm片煙尺寸的卷煙重量和吸阻穩(wěn)定性好、煙槍后>2.00～4.00 mm中絲率最高，通過(guò)煙槍后煙絲尺寸聚類分析可將片煙尺寸劃分為>40.00 mm、>12.70～40.00 mm、6.36～12.70 mm 3組。綜合細(xì)支卷煙質(zhì)量要求，打葉片煙尺寸應(yīng)適中，適宜范圍為>12.70～40.00 mm。

關(guān)鍵詞 片煙尺寸；葉片形狀系數(shù)；煙絲結(jié)構(gòu)；燃燒落頭傾向率；感官質(zhì)量

中圖分類號(hào) TS44+3? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A? 文章編號(hào) 0517-6611（2023）13-0166-06

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.13.039

Effects of Threshing Tobacco Slice Size on the Quality of Fine Cigarette

LU You-xiang1，YE Hao2，SHAO Ming-wei1 et al

（1.Technology Center of China Tobacco Anhui Industry Co.，Ltd.，Hefei，Anhui 230088;2.Meitan Redrying Factory of Guizhou Tobacco Redrying Co.，Ltd.，Meitan，Guizhou? 564100）

Abstract In order to determine the suitable range of threshing tobacco slice size，the effects of five tobacco slice sizes（>50.00 mm，>40.00-50.00 mm，>25.40-40.00 mm，>12.70-25.40 mm，6.36-12.70 mm） on the quality of fine cigarette were carried out. The results showed that different tobacco slice size had certain influences on leaf shape coefficient，physico-chemical indices of cut tobacco，physical indices of cigarette，tendency rate of falling head and sensory quality of cigarette，but it had no obvious influence on the smoke index of cigarette.The shape of the leaves with moderate tobacco slice size was close to round，the conventional chemical components were coordinated，which was favorable for the control of tobacco slice size distribution，stem rate in the silk，physical indices of cigarette，the sensory quality was better. The cigarettes with smaller tobacco slice size had the advantages of better uniformity of tobacco density distribution，lower tendency rate of cigarette burning to fall off the head，and they had disadvantages of high broken rate of tobacco，high rate of tobacco end，high cut tobacco quantity at the end，low percentage of whole cut tobacco，poor filling ability. The? cigarettes with >12.70-25.40 mm slice tobacco had good weight and drag stability，the highest medium filament （>2.00-4.00 mm）.By clustering analysis，the filaments were divided into three groups according to the size of slice tobacco： >40.00 mm，>12.70-40.00 mm and 6.36-12.70 mm. According to the quality requirements of fine cigarette，the threshing tobacco size should be moderate，the suitable range was >12.70-40.00 mm.

Key words Slice tobacco size;Blade shape coefficient;Tobacco filament structure;Combustion falling head tendency rate;Sensory quality

基金項(xiàng)目 安徽中煙工業(yè)有限責(zé)任公司科技項(xiàng)目（2020155，2020118）。

作者簡(jiǎn)介 盧幼祥（1979—），男，安徽懷寧人，高級(jí)工程師，從事打葉復(fù)烤工藝研究。通信作者，農(nóng)藝師，從事打葉復(fù)烤技術(shù)管理工作。

收稿日期 2022-05-18

片煙尺寸是指煙葉的大小，目前普遍采用振篩法、葉面積法2種方式表征［1-2］。鑒于打葉復(fù)烤片煙尺寸與經(jīng)濟(jì)指標(biāo)具有相關(guān)性，同時(shí)打葉復(fù)烤片煙尺寸也是決定煙絲長(zhǎng)度、煙絲結(jié)構(gòu)、煙絲純凈度的關(guān)鍵要素，尤其細(xì)支卷煙直徑小，對(duì)煙絲的尺寸、結(jié)構(gòu)及均勻性等要求會(huì)更高，因此卷煙生產(chǎn)企業(yè)和復(fù)烤企業(yè)都非常重視該指標(biāo)的質(zhì)量控制［3-7］?，F(xiàn)階段行業(yè)圍繞細(xì)支卷煙打葉片煙尺寸控制相關(guān)的研究成果主要體現(xiàn)在以下3個(gè)方面［8-14］：一是明確了“控制大片率、提高中片率、降低碎片率”的控制思路；二是降低了大片率的控制標(biāo)準(zhǔn)，增加了葉片形狀系數(shù)技術(shù)要求；三是通過(guò)優(yōu)化打葉工藝參數(shù)、框欄組合、大片分離等新工藝、新技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了煙葉片形結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)調(diào)控。然而，這些研究仍然建立在將片煙尺寸劃分為大片（>25.40 mm）、中片（>12.70～25.40 mm）、小片（>6.35～12.70 mm）、碎片（1.00～6.35 mm）、煙末（<1.00 mm）的基礎(chǔ)上。隨著打葉復(fù)烤制絲工藝聯(lián)動(dòng)研究的逐步深入，這種傳統(tǒng)的片煙尺寸劃分方式相對(duì)粗放，已不能滿足卷煙精細(xì)化的加工要求。同時(shí)，針對(duì)細(xì)支卷煙需求的片煙尺寸細(xì)分技術(shù)研究國(guó)內(nèi)鮮有報(bào)道。為探尋細(xì)支卷煙打葉片煙尺寸的適宜范圍，筆者開(kāi)展了5種不同片煙尺寸對(duì)細(xì)支卷煙質(zhì)量的影響研究，旨在為細(xì)支卷煙打葉片形結(jié)構(gòu)的控制提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 材料、儀器與設(shè)備

1.1.1 試驗(yàn)材料。2020年貴州綏陽(yáng)C3FA等級(jí)煙葉。

1.1.2

儀器與設(shè)備。EVO切絲機(jī)（意大利伽比歐公司）；ZJ-17D卷煙機(jī)（湖南常德煙草機(jī)械有限公司）；烘箱、KDF恒溫恒濕箱（德國(guó)Binder公司）；CA23型振動(dòng)分選篩（北京長(zhǎng)城高科技公司）；YQ-2煙絲振動(dòng)篩、煙絲填充儀（鄭州嘉德機(jī)電科技有限公司）；AE200電子天平（感量0.0001 g，瑞士Mettler公司）；梗簽測(cè)定儀（云南巴菰生物科技有限公司）；卷煙落頭傾向測(cè)定儀（安徽光學(xué)精密機(jī)械研究所）； MW3220煙支微波密度儀（德國(guó)TEWS公司）；AS400旋轉(zhuǎn)篩分儀（德國(guó)Retsch公司）；AutoAnalyzer 3 連續(xù)流動(dòng)分析儀（德國(guó)BRAN + LUEBBE 公司）；QTM綜合測(cè)試臺(tái)、SM400直線型吸煙機(jī)（英國(guó)Filtrona公司）。

1.2 方法

1.2.1 制樣。

1.2.1.1 不同片煙尺寸煙葉樣品制樣。選取湄潭復(fù)烤廠加工的2020年貴州綏陽(yáng)C3FA煙葉為試驗(yàn)對(duì)象，采用CA23型振動(dòng)分選篩和定制篩網(wǎng)，分別篩出>50.00 mm、>40.00～50.00mm、>25.40～40.00 mm、>12.70～25.40 mm、6.36～12.70 mm 5種不同片煙尺寸打后煙葉各50 kg，然后分別裝箱打包并做好標(biāo)識(shí)。樣品示意圖見(jiàn)圖1。

1.2.1.2 不同片煙尺寸下煙絲樣品制樣。在合肥卷煙廠試驗(yàn)線分別對(duì)5種規(guī)格煙葉樣品進(jìn)行潤(rùn)葉、切絲、薄板干燥，各個(gè)樣品工藝參數(shù)應(yīng)保持一致，制成的煙絲樣品裝箱并做好標(biāo)識(shí)。制絲主要工藝參數(shù)要求見(jiàn)表1。

1.2.1.3 不同片煙尺寸下卷煙樣品制樣。在蕪湖卷煙廠同一卷煙機(jī)ZJ-17D按照某二類細(xì)支煙卷制標(biāo)準(zhǔn)對(duì)5種不同片煙尺寸制成的煙絲樣品分別進(jìn)行卷制，然后在同一包裝機(jī)分別進(jìn)行包裝并做好標(biāo)識(shí)。

1.2.2 質(zhì)量檢測(cè)與評(píng)價(jià)。

1.2.2.1 煙葉樣品測(cè)定。在制絲投料前按照行業(yè)或企業(yè)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)方法［15-18］，對(duì)5種片煙尺寸煙葉樣品進(jìn)行葉片形狀系數(shù)和常規(guī)化學(xué)成分檢測(cè)。

1.2.2.2 煙絲樣品測(cè)定。在烘絲后按照行業(yè)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)方法［19-20］ 進(jìn)行煙絲結(jié)構(gòu)、填充值檢測(cè)；在烘絲后、煙槍后按企業(yè)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行煙絲尺寸分布、煙絲平均長(zhǎng)度檢測(cè)；在煙槍后，按照企業(yè)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行絲中含梗簽率檢測(cè)。

1.2.2.3 卷煙樣品測(cè)定。按照行業(yè)或企業(yè)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)方法［21-22］對(duì)5種片煙尺寸卷煙樣品進(jìn)行物理指標(biāo)、煙氣指標(biāo)、煙支密度、燃燒落頭傾向檢測(cè)。

1.2.2.4 卷煙感官質(zhì)量評(píng)價(jià)。 采取暗評(píng)方式，按照企業(yè)內(nèi)部的評(píng)價(jià)方法對(duì)5種片煙尺寸卷煙樣品進(jìn)行感官質(zhì)量評(píng)價(jià)。

2 結(jié)果與分析

2.1 葉片形狀系數(shù)對(duì)比

從圖2可以看出，隨著片煙尺寸的降低，葉片形狀系數(shù)呈先上升后下降的變化趨勢(shì)，其中>12.70～25.40 mm葉片形狀系數(shù)最大，>50.00 mm葉片形狀系數(shù)最小。按照葉片形狀系數(shù)越大，越接近圓形的理論以及細(xì)支卷煙葉片形狀系數(shù)宜大于0.45的要求，打葉時(shí)盡可能降低40.00 mm以上葉片率。

2.2 煙絲理化指標(biāo)

2.2.1 煙絲結(jié)構(gòu)及填充值對(duì)比。從圖3～5可以看出，隨著片煙尺寸的降低，整絲率、填充值總體上均呈下降趨勢(shì)，碎絲率呈上升趨勢(shì)，其中6.36～12.70 mm煙絲的整絲率、填充值較>12.70～25.40 mm規(guī)格片煙有所下降，碎絲率較>12.70～25.40 mm規(guī)格片煙有所上升，說(shuō)明片煙尺寸6.36～12.70 mm葉片對(duì)煙絲結(jié)構(gòu)和填充值較為不利。

2.2.2 煙絲尺寸分布對(duì)比。不同片煙尺寸下烘后煙絲尺寸分布對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表2、圖6。由表2、圖6可知，隨著片煙尺寸的降低，烘絲后10.00 mm以上煙絲比例總體呈下降趨勢(shì)，6.30 mm以下煙絲比例總體呈上升趨勢(shì)。煙槍后4.00 mm以上長(zhǎng)煙絲比例總體呈下降趨勢(shì)，0.25 mm～1.00 mm煙絲比例呈上升趨勢(shì)，其他區(qū)間煙絲比例變化規(guī)律不明顯。烘絲后12.70 mm以上葉片煙絲長(zhǎng)度主要分布在10.00 mm以上，6.36～12.70 mm葉片煙絲長(zhǎng)度主要分布在>1.00～4.00 mm。煙槍后40.00 mm以上葉片煙絲長(zhǎng)度主要分布在>1.00～6.30 mm，40.00 mm以下葉片煙絲長(zhǎng)度主要分布在0.25～4.00 mm。煙槍后>12.70～25.40 mm葉片對(duì)應(yīng)的>2.00～4.00 mm中絲率最高，6.36～12.70 mm 對(duì)應(yīng)的0.25～1.00 mm碎絲率最高。烘絲后到煙槍后主要是煙絲長(zhǎng)絲率發(fā)生了明顯變化。從煙槍后煙絲尺寸聚類分析結(jié)果看出，不同片煙尺寸對(duì)應(yīng)的煙絲尺寸可分成3組：>40.00? mm、>12.70～40.00 mm與6.36～12.70 mm。按照煙槍后煙絲最適宜的煙絲長(zhǎng)度要求（2.00～4.00 mm），打葉復(fù)烤片煙尺寸應(yīng)控制在>12.70～40.00 mm。

2.2.3 煙絲平均長(zhǎng)度對(duì)比。

不同片煙尺寸對(duì)應(yīng)煙絲平均長(zhǎng)度對(duì)比結(jié)果見(jiàn)圖7。從圖7可以看出，隨著片煙尺寸的降低，煙絲平均長(zhǎng)度呈下降趨勢(shì)，同一片煙尺寸從烘絲后到煙槍后煙絲平均長(zhǎng)度降低，其中40.00 mm以上片煙煙槍后煙絲平均長(zhǎng)度超過(guò)6.00 mm。

2.2.4 煙絲中含梗簽率對(duì)比。不同片煙尺寸對(duì)應(yīng)絲中含梗簽率對(duì)比結(jié)果見(jiàn)圖8。從圖8可以看出，不同片煙尺寸煙絲中含梗簽率由大到小順序依次為>40.00～50.00 mm、6.36～12.70 mm、>50.00 mm、>12.70～25.40 mm、>25.40～40.00 mm，其中>40.00～50.00 mm、6.36～12.70 mm片煙對(duì)應(yīng)的煙絲中含梗簽率超過(guò)內(nèi)控標(biāo)準(zhǔn)（0.70%）要求。

2.2.5 常規(guī)化學(xué)成分對(duì)比。不同片煙尺寸對(duì)應(yīng)葉片常規(guī)化學(xué)成分對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表3。由表3可知，隨著片煙尺寸的降低，煙堿含量總體上呈降低趨勢(shì)，>50.00 mm、6.36～12.70 mm片煙總糖、還原糖含量較低，>50.00 mm片煙糖堿比最低，6.36～12.70 mm片煙鉀氯比最低。>50.00 mm片煙煙堿、總氮、鉀含量均最高， 6.36～12.70 mm片煙葉片氯含量最高、燃燒性較差。從常規(guī)化學(xué)成分對(duì)比數(shù)據(jù)來(lái)看， >50.00 mm、6.36～12.70 mm片煙常規(guī)化學(xué)成分協(xié)調(diào)性較差。

2.3 卷煙物理指標(biāo)對(duì)比 不同片煙尺寸對(duì)應(yīng)卷煙物理指標(biāo)對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表4～5、圖9～10。由表4～5和圖9～10可以看出，隨著片煙尺寸的降低，卷煙含末率和端部落絲量總體呈上升趨勢(shì)，煙支密度分布均勻性總體呈下降趨勢(shì)，其他指標(biāo)無(wú)明顯變化。6.36～12.70 mm片煙對(duì)應(yīng)卷煙含末率、端部落絲量較高，其中含末率超過(guò)3.00%。>12.70～25.40 mm片煙對(duì)應(yīng)的卷煙重量和吸阻穩(wěn)定性最好。從卷煙物理指標(biāo)來(lái)看，葉片尺寸不宜過(guò)大或過(guò)小。

2.4 卷煙煙氣指標(biāo)對(duì)比

不同片煙尺寸對(duì)應(yīng)卷煙煙氣指標(biāo)對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表6。由表6可知，不同片煙尺寸對(duì)卷煙煙氣指標(biāo)無(wú)明顯影響。

2.5 卷煙燃燒落頭傾向率對(duì)比

不同片煙尺寸對(duì)應(yīng)卷煙燃燒落頭傾向率對(duì)比結(jié)果見(jiàn)表7。從表7可以看出，在施力力度422 mN、施力位置32 mm的條件下，隨著片煙尺寸的降低，卷煙燃燒落頭傾向率總體上呈下降趨勢(shì)。從卷煙燃燒質(zhì)量來(lái)看，葉片尺寸不宜過(guò)大，打葉復(fù)烤應(yīng)嚴(yán)格控制>40.00 mm葉片率。

2.6 卷煙感官質(zhì)量對(duì)比

不同片煙尺寸下卷煙感官質(zhì)量評(píng)價(jià)對(duì)比結(jié)果見(jiàn)圖11～12。從圖11～12可以看出，隨著片煙尺寸的降低，感官總得分總體上呈先上升后下降的變化趨勢(shì)， 6.36～12.70 mm片煙感官質(zhì)量較>12.70～25.40 mm片煙明顯下降，主要表現(xiàn)在雜氣和刺激性明顯增強(qiáng)，香氣質(zhì)下降，造成其原因可能是6.36～12.70 mm片煙中含有枯焦邊等煙葉。6.36～12.70 mm片煙輕松感明顯不足。從卷煙感官質(zhì)量來(lái)看，打葉復(fù)烤片煙尺寸適中的煙葉感官品質(zhì)較優(yōu)。

3 結(jié)論

（1）打葉片煙尺寸對(duì)葉片形狀系數(shù)、煙絲結(jié)構(gòu)及填充值、煙絲尺寸分布、煙絲平均長(zhǎng)度、絲中含梗簽率、常規(guī)化學(xué)成分、卷煙物理指標(biāo)、燃燒落頭傾向率、感官質(zhì)量均有一定的影響，而對(duì)煙氣指標(biāo)無(wú)明顯影響。隨著片煙尺寸的降低，葉片形狀系數(shù)、感官質(zhì)量呈先上升后下降的變化趨勢(shì)，煙堿含量、整絲率、填充值、煙絲平均長(zhǎng)度、烘絲后10 mm以上煙絲比例、煙槍后4.00 mm以上長(zhǎng)煙絲比例、煙支密度分布均勻性系數(shù)、卷煙燃燒落頭傾向率總體上呈下降趨勢(shì)，煙絲碎絲率、煙槍后0.25～1.00 mm煙絲比例、卷煙含末率、端部落絲量總體呈上升趨勢(shì)。從卷煙綜合質(zhì)量來(lái)看，結(jié)合煙槍后煙絲尺寸聚類分析結(jié)果，打葉片煙尺寸應(yīng)控制在>12.70～40.00 mm。

（2）試驗(yàn)選取的5種片煙尺寸具有一定的梯度和代表性，能夠較好地輔助葉片質(zhì)量、煙絲質(zhì)量、卷煙質(zhì)量分析。通過(guò)研究不同片煙尺寸對(duì)細(xì)支卷煙質(zhì)量的影響，分析片煙尺寸對(duì)各項(xiàng)工藝指標(biāo)的影響程度和趨勢(shì)，為確定細(xì)支卷煙打葉片煙尺寸的適宜范圍提供了參考依據(jù)。

（3）打葉復(fù)烤要控制>40.00 mm葉片率，與目前打葉復(fù)烤工藝規(guī)范要求控制>25.40 mm葉片率存在一定的兼容性和差異性，建議將>40.00 mm定義為超大片，更加符合細(xì)支卷煙產(chǎn)品質(zhì)量控制要求，下一步將結(jié)合打葉復(fù)烤生產(chǎn)實(shí)際，細(xì)化打葉復(fù)烤片煙結(jié)構(gòu)控制，完善葉片結(jié)構(gòu)檢測(cè)方法和控制標(biāo)準(zhǔn)。

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［15］ 國(guó)家煙草質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，上海煙草集團(tuán)北京卷煙廠，云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，等.

煙草及煙草制品 水溶性糖的測(cè)定 連續(xù)流動(dòng)法：YC/T 159—2019［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2019.

［16］ 國(guó)家煙草質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心.煙草及煙草制品 總植物堿的測(cè)定 連續(xù)流動(dòng)法：YC/T 160—2002［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2002.

［17］ 中國(guó)煙草總公司青州煙草研究所.煙草及煙草制品 鉀的測(cè)定 火焰光度法：YC/T 173—2003［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化出版社，2003.

［18］ 國(guó)家煙草質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，鄭州煙草研究院，廣東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司.

煙草及煙草制品 氯的測(cè)定 連續(xù)流動(dòng)法：YC/T 162—2011［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2011.

［19］ 中國(guó)煙草總公司鄭州煙草研究院，紅塔煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司楚雄卷煙廠，湖南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司.卷煙 配方煙絲結(jié)構(gòu)的測(cè)定：YC/T 289—2009［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2009：3.

［20］ 國(guó)家煙草質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心.卷煙 煙絲填充值的測(cè)定：YC/T 152—2001［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2001：2.

［21］ 國(guó)家煙草專賣局科技教育司，鄭州煙草研究院.GB 5606—2005《卷煙》系列國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)宣貫教材［M］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2005：8.

［22］ 紅塔煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所，海南紅塔卷煙有限責(zé)任公司，等.煙支煙絲密度測(cè)定 微波法：YC/T 476—2013［S］.北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2013：2.