基于烤煙分級因素的工業(yè)分選因素創(chuàng)建及應(yīng)用

衛(wèi)盼盼，馬建勛，安銀立，竇家宇，杜家亮，吳曉梅

（華環(huán)國際煙草有限公司，安徽鳳陽 233121）

隨著煙草行業(yè)大力推廣專業(yè)化分級散葉收購模式，中國烤煙收購等級純度不斷提升［1-3］，等級合格率趨于穩(wěn)定，但工商交接的原煙中仍存在一定比例的混青雜、混部位、混等級現(xiàn)象［4］，單批次原料純凈度不高，不同產(chǎn)地的原煙等級純度參差不齊，制約了大品牌、大市場對煙葉原料的更高要求。為了實現(xiàn)卷煙配方技術(shù)升級和原料使用價值提升，充分利用原料資源［5，6］，工業(yè)企業(yè)普遍在復(fù)烤企業(yè)中實施煙葉工業(yè)分選［7］（也稱“二次分選”“二次分級”），即通過對煙葉外觀、品質(zhì)的精細分類實現(xiàn)煙葉內(nèi)在質(zhì)量的精準劃分，進一步提高等級純凈度，以滿足卷煙配方的均質(zhì)化、純凈化需求［8］。原料的精細化分類給復(fù)烤企業(yè)的分選能力帶來了很大的挑戰(zhàn)。復(fù)烤企業(yè)一般通過改善分選硬件設(shè)施、加強人員培訓(xùn)、嚴格的現(xiàn)場管理等［9，10］方式來提升工業(yè)分選能力，有關(guān)分選方法的研究較少［11］。雖然以理論培訓(xùn)與實物觀摩相結(jié)合的形式對分選工開展了崗前培訓(xùn)，且分選人員全部持證上崗，但實際的分選生產(chǎn)過程并未達到預(yù)期效果。采用理論與實際相結(jié)合的方式，尋找制約分選質(zhì)量和分選效率提升的主要因素，探索建立一套符合復(fù)烤企業(yè)實際的工業(yè)分級方法，旨在從技術(shù)層面解決分選困難，以實現(xiàn)分選質(zhì)量與產(chǎn)量雙提升，緩解復(fù)烤企業(yè)分選與打葉復(fù)烤進度不匹配問題。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

福建產(chǎn)區(qū)C2F 單等級初烤煙，品種為云煙87。

1.2 試驗方法

對正常工業(yè)分選后各類別烤煙質(zhì)量及分選效率采取抽樣調(diào)查的方法，對措施落實效果進行跟蹤驗證。

1.3 檢測項目

檢測項目包括分選質(zhì)量、分選效率。分選質(zhì)量包括分選合格率、類別間外觀質(zhì)量差異和化學(xué)成分。抽檢人員要求具有煙葉評級員二級及以上水平。

分選合格率：隨機抽取某類別煙葉50 片，合格葉片占總抽檢數(shù)的比例即為分選合格率。

類別間外觀質(zhì)量差異：抽檢人員肉眼可觀察到某類別煙葉整體表現(xiàn)出來的表面差異。

化學(xué)成分：每日上午、下午各類別樣品分別取樣檢測一次，采用近紅外模型檢測，模型與流動檢測偏差在5%以內(nèi)。

2 烤煙分級因素在工業(yè)分選中的應(yīng)用情況分析

初烤煙葉分級和復(fù)烤企業(yè)工業(yè)分選均采用《烤煙GB2635—92》42 等級劃分法，在實際生產(chǎn)中，分級因素應(yīng)用困難較多，主要原因有以下4 點。

一是分級因素較多。復(fù)烤企業(yè)分選工流動性較大、文化程度較低，理論知識掌握能力整體較弱，而現(xiàn)行的分組及分級因素多達9 項（分組因素：部位、顏色；分級因素：成熟度、結(jié)構(gòu)、身份、油分、色度、長度及殘傷），分選工記憶困難、分選速度慢。

二是煙葉分級與工業(yè)分選對象不同。煙葉分級原料是全部位全等級的初烤煙葉，對照等級因素表對每片煙葉進行定級，工業(yè)分選對象一般是單等級煙葉，雖然存在混級、混部位現(xiàn)象，但質(zhì)量整體上較為接近。

三是工業(yè)分選與煙葉工商交接目標不同。工商交接注重等級細分、等級質(zhì)量，工業(yè)分選側(cè)重于按卷煙企業(yè)實際需求對煙葉的純度進行再提升。因此，工業(yè)分選無法參照9 項分組、分級因素。

四是文字標準較為抽象?！犊緹烥B2635—92》42等級標準描述清晰，但分選工普遍缺乏對煙葉質(zhì)量的全面認識，對分級因素含義及各檔次文字描述理解不足，難以形成固定的識別能力，容易造成標準偏移。

3 試驗過程

根據(jù)分選工年齡結(jié)構(gòu)、知識水平及理解能力，篩選關(guān)鍵分選因素、重組工業(yè)分選因素及建立快速分選方法等3步，探索形成適合分選工的快速分選方法。

3.1 化繁為簡，篩選關(guān)鍵分級因素

對選后各類別煙葉外觀質(zhì)量、感官質(zhì)量及化學(xué)成分進行綜合鑒定，為降低分選工記憶難度，提煉得到4 個主要因素：部位、葉片柔軟度、顏色鮮亮度、葉面均勻度，分選工不必參照9 個分級因素，摒棄國家標準中身份、顏色、長度、殘傷等不適用于工業(yè)分選的外觀特征指標。

3.2 深入淺出，重組分級因素，構(gòu)建分選因素

分選操作中，分選工對分級因素及各檔次區(qū)別難以用文字準確表達，無法形成感性認識，但是用生活中的物品舉例說明后，能迅速達成共識，提高識別的一致性穩(wěn)定性。因此，將分級因素和各檔次的差異轉(zhuǎn)化成分選工易于識別和掌握的信息，固化形成工業(yè)分選因素，便于指導(dǎo)生產(chǎn)。分級因素在工業(yè)分選中的檔次劃分及外觀判定如下。

3.2.1 部位（A） 部位理論定義是指葉片在煙株上的著生位置。在工業(yè)分選過程中，部位分為明顯上部葉、明顯下部葉、腰葉及鄰近葉片3 類，不同于分級因素中的上部、中部及下部，在煙葉工業(yè)分選過程中的應(yīng)用詳見表1。

表1 部位在煙葉工業(yè)分選過程中的應(yīng)用

3.2.2 葉片柔軟度（B） 葉片結(jié)構(gòu)是指煙葉細胞發(fā)育及其排列的疏密程度，是煙葉細胞連接構(gòu)造的形態(tài)。油分為煙葉組織細胞內(nèi)含有的一種柔軟半液體或液體物質(zhì)，反映煙葉外觀油潤、豐滿、枯燥的程度，并非煙葉內(nèi)含油量的多少，是人們眼看、手摸油潤或枯燥的感覺。工業(yè)分選中的葉片柔軟度是對葉片結(jié)構(gòu)及油分外觀表現(xiàn)的綜合描述，用葉片柔軟度來替代葉片結(jié)構(gòu)及油分，更貼近分選工的知識層面和理解能力，在煙葉工業(yè)分選過程中的應(yīng)用詳見表2。

表2 葉片柔軟度在煙葉工業(yè)分選過程中的應(yīng)用

3.2.3 顏色鮮亮度（C） 飽和程度指顏色的濃淡狀態(tài)。光澤強度指視覺對顏色的反映強弱程度。工業(yè)分選中的顏色鮮亮度指國標分級品質(zhì)因素“色度”包含的均勻程度、飽和程度和光澤強度3 個因子中的2個——飽和程度和光澤強度，該指標也包含了油分的外觀反映。其在煙葉工業(yè)分選過程中的應(yīng)用詳見表3。

表3 顏色鮮亮度的理論定義及在煙葉工業(yè)分選過程中的應(yīng)用

3.2.4 葉面均勻度（D） 工業(yè)分選中的葉面均勻度為國標分級因素“色度”中的“均勻程度”，描述煙葉表面顏色均勻一致的狀態(tài)。該指標包含了煙葉表面是否干凈的外觀表現(xiàn)，也包含了油分的外觀反映，其在煙葉工業(yè)分選過程中的應(yīng)用詳見表4。

表4 葉面均勻度在煙葉工業(yè)分選過程中的應(yīng)用

3.3 建立快速分選方法

對國標分級因素進行篩選重組再造，形成適用于生產(chǎn)的工業(yè)分選因素指導(dǎo)分選生產(chǎn)。首先，明確各類別標準樣品外觀質(zhì)量特征，清晰界定不同類別煙葉的外觀界限；然后，模擬分選流程，分解分選步驟，運用工業(yè)分選因素建立快速分選方法，最后，在分選過程中持續(xù)優(yōu)化?？焖俜诌x方法見圖1。

圖1 基于工業(yè)分選因素的快速分選方法

4 結(jié)果與分析

4.1 分選質(zhì)量

分選初期發(fā)現(xiàn)，相鄰類別間外觀質(zhì)量存在界限不清晰的現(xiàn)象，無法通過眼觀迅速判斷整架煙葉所屬類別，且夾雜的不合格煙葉較為混亂，混部位、混組別、混級等各類型葉片均有。運用快速分選方法后煙葉分選外觀質(zhì)量提升趨勢明顯，類別間界限不清→界限清晰，不合格煙葉混跨級煙→混鄰級煙→混界限煙。

4.1.1 分選合格率 定期對工業(yè)分選后的主要類別煙葉進行抽檢，從圖2 和圖3 可以看出，快速分選法實施前C2F-2 合格率最低，僅為68%（圖2a），C2F-3最低為76%（圖3a），且波動較大。實施后C2F-2 合格率穩(wěn)定在80%以上（圖2b），C2F-3 合格率大部分時間穩(wěn)定在80%以上（圖3b），保證了分選后煙葉質(zhì)量的合格穩(wěn)定。

圖2 運用快速分選法前、后煙葉主類別C2F-2 合格率對比

圖3 運用快速分選法前、后煙葉主類別C2F-3 合格率對比

4.1.2 類別間外觀質(zhì)量 從圖4 煙葉分選后各類別的圖片可以看出，運用快速分選方法分選后煙葉類別間外觀質(zhì)量梯度明顯，在關(guān)鍵外觀質(zhì)量指標（葉片柔軟度、顏色鮮亮度和葉面均勻度）上存在明顯梯度差。

圖4 煙葉分選后各類別圖片

4.1.3 化學(xué)成分規(guī)律 由圖5 可知，煙葉分選后主類別每日的C2F-3 類別煙堿值整體高于C2F-2 類別，快速分選法實施后，符合該規(guī)律的樣品占比達96%，明顯高于實施前的80%。

圖5 運用快速分選法前、后煙葉主類別煙堿值

4.2 分選速率提升

運用快速分選方法前后，實際生產(chǎn)的分選效率見圖6。從圖6 可以看出，運用快速分選方法煙葉分選速率由分選初期的2 擔(dān)/（人·d）逐漸增至5 擔(dān)/（人·d），同時合格率未出現(xiàn)明顯下降，說明該方法在穩(wěn)定質(zhì)量的同時提升了產(chǎn)量。對關(guān)鍵因素的篩選提取及抽象標準具體化取得了預(yù)期成效，在一定程度上解決了分選效率低的問題。

圖6 運用快速分選法前、后煙葉的分選速率

5 討論

根據(jù)分選工知識結(jié)構(gòu)，將9 個分級及分組因素進行篩選和重組，創(chuàng)建了4 個工業(yè)分選因素：部位、葉片柔軟度、顏色鮮亮度及葉面均勻度，從理論和數(shù)量上降低分選工記憶難度。利用淺顯易懂的語言，結(jié)合日常生活物品，將4 個分選因素的不同檔次具體化、形象化，降低分選工理解難度。對照工業(yè)分選需求，模擬分選操作，對4 個分選因素進行排序，建立了快速分選方法。

生產(chǎn)應(yīng)用試驗表明，工業(yè)分選因素及快速分選方法的使用提升了分選質(zhì)量，提高了分選效率。分選合格率提升且均穩(wěn)定在80%以上；類別間外觀質(zhì)量梯度明顯，遠觀即可判定分選后類別；化學(xué)成分結(jié)果表明，等級質(zhì)量高的煙葉類別煙堿值大于等級質(zhì)量低的煙堿值所占比例高達96%；分選速率提升明顯，為復(fù)烤企業(yè)工業(yè)分選提質(zhì)增效提供了技術(shù)支持。

6 小結(jié)

分選過程要加強現(xiàn)場監(jiān)督［12］，及時分析出現(xiàn)的問題，加強對分選工的實物指導(dǎo)，采用眼觀、手摸、鼻聞相結(jié)合的方法，提高分選工對煙葉質(zhì)量的感性認識，使其快速領(lǐng)會到不同等級煙葉之間的差異，從而更好地進行煙葉分選。

6.1 以人為本，將復(fù)雜工作簡單化

技術(shù)人員要深入研究工業(yè)企業(yè)的分選需求，根據(jù)分選工年齡結(jié)構(gòu)及知識水平，制定個性化實踐手冊，注重生產(chǎn)與學(xué)術(shù)的區(qū)別，根據(jù)實際生產(chǎn)的需要濃縮主要信息，提供“看得懂，記得住，上得手”的操作方法。

6.2 可視可感，將學(xué)術(shù)文字生活化

對于專家學(xué)者來講，深入探討煙葉分級標準及各檔次細微區(qū)別對煙葉定級有指導(dǎo)意義，但是對于分選工來講，能夠掌握方法才能產(chǎn)生價值。標準的落地應(yīng)用，是“工商研”鏈條的終端，結(jié)合分選工生活實際，篩選出能被準確理解應(yīng)用的分級因素，是提高分選質(zhì)量和分選效率的有效途徑。