打葉復烤翻箱喂料模式下的均質化控制工藝

霍健 張尚敏 張東東 王樹建 楊景全 張國洪 李盼盼 鄭璇

摘要 [目的]優化翻箱喂料模式下的配方打葉均質化控制工藝。[方法]組合原煙裝箱單元，壓縮翻箱喂料單元，確定投料輪次，固化投料順序并保持打后葉片混配柜料位上限控制。[結果]通過對成品片煙化學成分檢驗，計算變異系數，結果表明：該加工批次煙堿CV值為3.61%，糖堿比CV值為6.38%，均達到煙堿CV值<5%、糖堿比CV值<10%的標準要求。[結論]該工藝對翻箱喂料模式下的均質化控制有較好效果，對實際生產有較強的指導意義。

關鍵詞 打葉復烤；翻箱喂料；均質化；工藝

Homogenization Control Process under the Mode of Threshing， Redrying， Moulding and Feeding

HUO Jian， ZHANG Shang-min，ZHANG Dong-dong* et al

（China Tobacco Shandong Industrial Co.，Ltd.，Jinan， Shandong 250000）

Abstract [Objective] To optimize the formula threshing homogenization control process under the mode of moulding and feeding. [Method] Assemble the box units of original tobacco；compress the moulding and feeding units；determine the feeding rounds；solidify the feeding order and maintain the upper limit control of mixed material distribution of threshed tobacco leaves. [Results] Through the chemical composition of finished products and calculate the coefficient of variation， The results showed that the CV value of nicotine was 3.61%， the CV value of the carbohydrate ratio was 6.38%， all reached the nicotine CV value <5%， and sugar-nicotine ratio was less than 10%. [Conclusion] The process exerts better effects on homogenization control under the mode of moulding and feeding， providing greater guidance significance to actual production.

Key words Threshing and redrying；Moulding and feeding；Homogenization；Process

卷煙工業企業聯合重組后，“532”品牌發展目標取得重大進展，“461”品牌發展格局基本形成，國內外同行競爭日益加劇。當前，卷煙工業企業更加重視卷煙產品的均質化生產。產品質量的均勻性通常指的是不同批次產品或同一批次產品質量的一致性程度[1]。打葉復烤環節作為影響卷煙產品質量均勻性的重要因素之一，其產品的均勻性是指片煙產品質量的一致性、穩定性，應包括外觀、內在、化學特性等所有煙葉質量要素的一致性、穩定性，越來越被人們關注[2-4]。

《煙草行業中長期科技發展規劃綱要》（2006—2020）已把均勻性加工技術作為主攻方向之一。為實現國家煙草局提出的均質化加工要求，加強打葉復烤片煙成品化學成分的均勻性控制，新版打葉復烤工藝行業標準[5-6]增加了配方打葉煙堿波動程度評價，引入了煙堿波動性的評價方法。中煙辦〔2016〕127號文明確了重點品牌原料均質化復烤加工的成品煙堿變異系數須穩定控制在5%以內。國內煙葉打葉復烤均勻性控制方面的相關研究報道主要集中在煙葉的常規化學成分、葉片結構、水分3方面[7-10]。杜文等[11]研究了以常規煙葉化學成分為基礎，根據化學成分的平均值評價批次煙葉化學成分的合理性，根據變異系數評價批次煙葉的一致性，認為利用化學成分評價煙葉質量均勻性是一種簡便實用的方法。

肖明禮等[12]認為，對鋪葉臺管理進行優化和貯葉柜的有效利用，可對打葉復烤配方打葉片煙產品的穩定性起到積極作用。鋪葉臺人工配比，根據配方模塊要求，合理設置鋪葉配比工位，使不同產地、等級煙葉在鋪葉工序實現按比例均勻投料；每個鋪葉投料單元須小于打后葉片混配柜的貯葉能力，打后葉片經往復式布料在混配柜中再次均勻摻混，使成品片煙的均勻度達到標準要求。但各復烤企業發展情況不同，各自的生產線、工藝流程設計也存在差異。有的復烤廠沒有人工鋪葉臺配比，采用翻箱喂料配比，當配方模塊的產地、等級較多，配比差異較大時，均勻度控制難度也將隨之增加。筆者主要研究翻箱喂料模式下的均質化控制工藝，旨在為復烤企業及卷煙工業企業在該種模式下的配方打葉均質化控制提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 設備情況。

無人工鋪葉臺，采用翻箱喂料配比，打后混配柜采用往復式布料，打葉線生產能力12 000 kg/h。混配方式為二級摻混，分為翻箱喂料預混，打后貯葉柜混配。翻箱喂料屬于粗配，摻混均勻度較差，打后混配貯柜摻混均勻度好，但貯葉能力僅為6 000 kg（約45 min加工流量）。

1.1.2 配方模塊原料配比構成。

配方模塊共有9個小批次，為多產地多等級配打，配比差異較大，最大23.60%，最小1.64%，成品片煙煙堿CV值要求<5%，糖堿比CV值要求<10%。在沒有鋪葉臺人工鋪葉配比及混配柜存儲能力相對較小的情況下，較難保證成品片煙均勻度達到要求。配方模塊原料配比構成見表1。

1.2 方法

1.2.1 基本思路。

在缺少人工鋪葉臺配比的情況下，此次加工將重點依靠打后片煙混配柜的充分摻混。但考慮到混配柜貯葉能力偏低，為充分發揮混配柜能力，須將翻箱喂料單元控制在混配柜貯葉能力以內，且喂料單元越小，混配效果越好。

1.2.2 組合原煙裝箱單元。

根據加工方案中的原料配比要求，經計算，將配方比例全部組合為20%左右較易操作。即ZY15004批次與ZY15002批次保持不變，組合后批次代號分別為A、D，投料比例分別為20.52%和23.63%；將ZY15007與ZY15005組合為B批次，組合后投料比例為18.98%；將ZY15003批次、ZY15001批次、ZY15008批次組合為C批次，組合后投料比例為17.05%；將ZY15006批次、ZY15009批次組合為E批次，組合后投料比例為19.81%。經過組合，將原來9個原煙小批次壓縮合并為5個配比單元進行裝箱。

1.2.3 壓縮翻箱喂料單元，確定投料輪次。

根據復烤廠喂料箱裝料能力在300 kg左右和單包原煙重量40 kg的實際情況，從易于復烤廠操作出發，選取最小比例（1.64%）為配比基數1，并將最小配比基數定為1包，按照比例差異均衡調整原則，計算各組合批次原煙裝箱要求和投料輪次。詳細裝箱要求及投料輪次見表2。

1.2.4 固化投料順序并保持打后葉片混配柜料位上限控制。

為防止投料順序錯誤，根據投料輪次要求，設計各輪次批次投料順序表，并嚴格固化于生產全過程。經計算每18輪為一個大的循環，以此類推。這樣最大喂料單元（第18輪）僅為2 354 kg，打后葉片混配柜一個貯葉周期可容納4個喂料單元的打后葉片，在往復式布料下，進入混配貯柜的葉片將得到充分摻混。詳細投料輪次及批次順序見表3。

2 結果與分析

對該批次成品片煙進行檢驗，外觀質量好，顏色均勻一致。間隔抽取30箱樣品，利用近紅外分析儀進行化學成分檢測，并計算平均值和變異系數。結果表明，總糖平均值為26.01%，CV值為3.81%；還原糖平均值為20.42%，CV值為3.12%；煙堿平均值為2.06%，CV值為3.61%；總氮平均值為2.30%，CV值為2.45%；氯平均值為0.56%，CV值為11.61%；鉀平均值為2.48%，CV值為4.60%；糖堿比平均值為12.64，CV值為6.38%，均在較好的范圍以內。詳細指標見表4。

根據均質化加工要求，成品片煙煙堿CV值<5%，糖堿比CV值<10%時說明均勻性較好。對成品片煙化學成分檢驗結果進行分析，CV值最小的是總氮，最大的是氯，CV值<

3 結論與討論

3.1 結論

成品片煙均勻性檢驗結果表明，組合原煙裝箱單元，壓縮翻箱喂料單元，確定投料輪次，固化投料順序并保持打后葉片混配柜料位上限控制，是配方打葉翻箱喂料模式下均質化控制的有效工藝，對實際生產有較強的指導意義。

3.2 討論

目前，國內煙葉復烤加工企業對于均質化的控制基本為人工鋪葉臺配比與混配柜配比相結合的模式。部分復烤企業無鋪葉臺，采用翻箱喂料，利用混配柜進行配比；部分復烤企業無混配柜或混配柜能力較小，僅利用人工鋪葉臺配比；部分生產技術較先進的復烤企業，在人工鋪葉臺配比與混配柜配比的基礎上，增加了鋪葉臺后近紅外化學成分檢測，配方高架庫自動化配比。

鋪葉臺人工配比，方法較為簡單，但受人為因素影響較大，需較高的生產管理水平才能達到好的控制效果。翻箱喂料配比，配方均勻，不受人為因素干擾，但占地大、成本較高、操作較復雜。配方高架庫自動化配比最大程度地降低了在配比過程中人為因素的影響，使配比均勻性與理論值更加接近，但投入成本較大。在傳統配比模式中，或計算過于精確而操作困難，或過于簡單而配比不精確，缺少固化執行標準和合理有效的安排，操作中容易發生錯亂。另外，由于原料質量的不穩定性，復烤企業臨時工較多、工作能力參差不齊等外界和人為因素，實際操作中很難達到理想的要求。除研究不同生產條件下合理的操作方法外，還要提高煙葉原料的質量穩定性，加強員工技能培訓，優化打葉復烤生產線，從多方面提高片煙成品的均質化水平。

參考文獻

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