基于酒精溶液的混絲均勻性評價方法

王學軍，王廣超，萬云飛，牛茹萍

山東中煙工業有限責任公司，滕州卷煙廠，山東滕州277599

?

基于酒精溶液的混絲均勻性評價方法

王學軍，王廣超*，萬云飛，牛茹萍

山東中煙工業有限責任公司，滕州卷煙廠，山東滕州277599

摘要：為量化評價加香混絲過程均勻性，使評價過程快捷、高效、安全，應用酒精溶液（分離液）漂浮分離CO2膨脹葉絲（示蹤物），建立了基于酒精溶液的混絲均勻性評價方法，采用烘后示蹤物摻配量與漂浮量比例系數表征加香混絲過程均勻性。驗證結果表明：基于酒精溶液的混絲均勻性評價方法與YC/T426-2012方法的檢測結果具有相同趨勢，檢測結果可有效表征整體加香混絲過程的改善或劣化程度。

關鍵詞：加香混絲；酒精溶液；均勻性；評價方法

混絲摻配加香是卷煙加工的一道關鍵工序之一，各卷煙企業由三絲、四絲、五絲混絲攙配等攙配工藝，攙配均勻性越好，產品的物理和感官質量穩定性也越好［1-4］。混合均勻性的評價要求混合物組分間具有明顯的理化性質差異且這種差異能夠精確檢測［5，6］，而煙草加工混合物組分間理化性質較為接近，國內外煙草行業進行了一系列的研究，研究方法包括利用煙草物料的顏色、填充值、密度、煙堿含量、糖堿比的差異及示蹤物標記，采用手工分離或儀器檢測來反映組分的波動情況［7-11］，能夠對混絲攙配均勻性進行評價。但是，安全性及檢測精度始終是個極大的限制。為突破這一限制，作者選取CO2膨脹葉絲作為示蹤物、酒精溶液為分離液建立了混絲攙配均勻性評價方法。

1　方法的建立

1.1材料

泰山（宏圖）配方煙絲，CO2膨脹葉絲（示蹤物）。

95%酒精，用于配制示蹤物與正常煙絲的分離液。

滴定管、電子天平（精度0.001 g）、燒杯、玻璃棒、濾紙、稱量盒、烘箱、秒表等，實驗過程分離監測器件。山東中煙滕州卷煙廠制絲生產線。

1.2分離液的配制

實驗樣品使用泰山（宏圖）混合煙絲，整絲率≥80%，碎絲率≤2.5%，純凈度≥98%，過長煙絲≤0.5%。用CO2膨脹煙絲做示蹤物，使用漂浮分離法作為配方中膨脹煙絲比例的檢測方法。

取等量的95%酒精兩份，分別置于一定容量的燒杯中，編號分別為a、b。向a燒杯中放入適量的膨脹葉絲，用滴定管向a燒杯加水并輕輕攪拌至膨脹葉絲完全漂浮即止；向b燒杯中放入適量的煙絲完全下沉，計算此時的酒精濃度即為測試分離液的濃度。

1.3混絲攙配均勻性評價模型的建立

混合絲，并向b燒杯中加入與a燒杯等量的水。此時應是a燒杯中膨脹葉絲完全漂浮，b燒杯中混合將CO2膨脹煙絲在加香前以葉絲流量5%的比例摻配，在加香出口振槽橫截面取樣，每分鐘取一次，共取30次，每次取360 g，四分法取出90 g。將30個樣品分別放入分離液。充分攪拌靜置待其完全分層后，取出上層膨脹絲和下層配方煙絲，分別放入烘箱烘干至恒重后，稱量計算配方中實際膨脹煙絲的比例。所得結果與摻配比例進行對比，應用比例系數評價其摻配均勻性。

其中：H—混合均勻度；S—標準差；X—膨脹絲重量。

2　方法的應用

2.1分離液對煙絲的影響

取5 g CO2膨脹絲放入100℃烘箱2 h后稱重，重復5次試驗；另取5 g CO2膨脹絲放入83%的酒精中浸泡5 min，用篩網將葉絲分離出，放于濾紙上晾干，然后放入100℃烘箱2 h后稱重，重復5次試驗。采用同樣方法對正常生產的加香后混合絲進行驗證，結果見表1。

表1　試驗方法有效性驗證煙絲烘后重量Table 1 Validation verification for the weight of backed tobacco through test

從表1可以看出，浸泡后的膨脹絲比未浸泡的膨脹絲烘干后重量少0.456 g，即浸泡后膨脹絲干重占未浸泡烘前膨脹絲重量的77.92%；浸泡后的混合絲比未浸泡混合絲烘干后重量少0.287 g，即浸泡后混合絲干重占未浸泡烘前混合絲重量的81.04%。說明在浸泡過程中，煙絲中部分物質被提取出來，為保證試驗數據的準確性，需保持浸泡時間的完全一致性。

2.2加香過程混絲均勻性評價

待摻配精度＜0.5%，瞬時加香精度＜1.5%，且波動穩定，延時5 min后，在加香出口振槽橫截面處取樣，每次取200 g，通過四分法從中取出90 g，共取10次。將90 g樣品分別倒入5 L分離液中，用玻璃棒攪拌至煙絲全部散開后，靜置5 min，用篩網過濾出上層膨脹絲，放于濾紙上晾干，然后放入100℃烘箱，2 h后稱重，結果見表2。

表2　混絲摻配均勻性評價烘后膨脹絲重量Table 2 Uniformity evaluation for the weight of backed mixed silk

按照試驗方法有效性驗證中，浸泡后膨脹絲干重占未浸泡烘前膨脹絲重量的77.92%，計算理論上90 g充分混合均勻的樣品中應含7.01 g烘干膨脹絲，烘后膨脹絲重量平均值為6.993 g，與理論值偏差為0.24%，在置信區間內。根據式（1）計算泰山（宏圖）摻配加香正常生產情況下，混合均勻度為93.22%。

2.3方法的驗證

行業標準方法YC/T426-2012［12］中將樣品中總糖、總植物堿和鉀的含量計算出的特性值（PV）表征煙絲混混合均勻度。進行15批次跟蹤取樣實驗，每批次取樣1次，每個樣品四分法平均分成兩份，分別利用兩種方法進行均勻性測定，結果見圖1。

圖1　YC/T426-2012與基于酒精溶液的混絲均勻性評價方法對比結果Fig.1 Comparison between YC/T426-2012 and uniformity evaluation of mixed silk based on ethanol solution

由圖1可以看出，應用兩種方法檢測的混絲均勻性評價結果具有相同的趨勢，說明基于酒精溶液的混絲均勻性評價方法能有效的表征加香過程混絲均勻性的改善或劣化程度，可用于對加香混絲均勻性的安全快速評價。

3　結論

（1）建立了基于酒精溶液的混絲均勻性評價方法，采用本方法能對加香混絲過程均勻性進行定量評價，檢測過程安全、快捷高效。

（2）基于酒精溶液的混絲均勻性評價方法與YC/T426-2012方法的檢測結果具有相同趨勢，檢測結果可有效表征整體加香混絲過程的改善或劣化程度。

參考文獻

［1］張槐苓，馬林，姚光明，等.卷煙工藝學［M］.北京：中國輕工業出版社，1997

［2］于建軍.卷煙工藝學［M］.北京：中國農業出版社，2003

［3］陳良元.卷煙加工工藝［M］.鄭州：河南科學技術出版社，2002

［4］國家煙草專賣局.卷煙工藝規范［M］.北京：中央文獻出版社，2003

［5］陳志平，章序文，林興華，等.攪拌與混合設備設計選用手冊［M］.北京：化學工業出版社，2004

［6］劉峘.煙草加工中固體物料混合的探討［J］.煙草科技，2002（7）：6-8，35

［7］Solomon GR. An exploratory examination of blend variabilities measured on a "between cigarette basis"［R］. BAT report No RD 1258-R，1975

［8］Hedge RW，Harding BCStudy of mixing in an air-lift and tangential separator using a tracer method［R］. BAT indexed file note 1045，1979

［9］王毅，李勝群，胡立中，等.煙草混合均勻度評價方法的研究［C］.鄭州：中國煙草學會工業專業委員會，煙草工藝學術研討會，2006：77-79

［10］劉棟，羅登炎，李華杰等.固體混合研究現狀及在煙草加工中的應用展望［J］.中國煙草學報，2011（3）：15-21

［11］劉棟.煙絲混合均勻性研究［D］.鄭州：中國煙草總公司鄭州煙草研究院，2011

［12］中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局，中國國家標準化管理委員會.YC/T426-2012煙草混合均勻度的測定［S］.北京：中國標準出版社，2012

Evaluation Method on the Uniformity of Mixed Tobacco Based on the Alcohol Solution

WANG Xue-jun，WANG Guang-chao*，WAN Yun-fei，NIU Ru-ping

Tengzhou Cigarette Factory/Shandong Tobacco Tndustry Co.Ltd，Tengzhou 277599，China

Abstract：Quantitative evaluation for uniformity of spiced mixed spinning process makes the evaluation process fast，efficient，safe and application of alcohol solution separation（liquid）floating separation of CO2expansion silk（tracer）established the silk blend uniformity evaluation method based on alcohol solution，using tracer blending amount after drying and floating quantity proportion coefficient characterization of spiced mixed spinning process uniformity. The verification results showed that the silk blend uniformity evaluation method based on alcohol solution and method of YC/T426-2012 test results with the same trend of test results could effectively characterize the overall spiced blended spinning process improvement or deterioration.

Keywords：Spicy mix silk；ethanol solution；uniformity；evaluation method

中圖法分類號：TS452

文獻標識碼：A

文章編號：1000-2324（2016）03-0359-03

收稿日期：2016-04-11修回日期：2016-05-14

作者簡介：王學軍（1970-），男，本科，工程師，從事卷煙工藝技術管理工作. E-mail：1440048396@qq.com

*通訊作者：Author for correspondence. E-mail：wgchao1987@126.com