淺議打葉復烤均質化配方加工

祁路生

1 均質化配方加工的背景及現(xiàn)實意義

所謂均質化配方加工就是把不同等級原料均勻摻配的物理加工過程，實現(xiàn)同一模塊不同加工批次間、同一批次產(chǎn)品不同加工時段片煙產(chǎn)品煙堿成分（CV值小于5%）均勻一致，評吸品質相對穩(wěn)定，物理指標協(xié)調均衡，水分波動（CV值小于2%）有效控制的過程。均質化加工已被國家局確定為《煙草行業(yè)中長期科技發(fā)展規(guī)劃綱要》的主攻方向之一。2015年，中國煙草總公司《關于推進打葉復烤企業(yè)均質化生產(chǎn)加工的意見》提出復烤企業(yè)均質加工目標要求：把成品片煙煙堿變異系數(shù)控制在5%以內，新版煙草行業(yè)標準YC/T 366－2010中也明確提出評價烤煙品質均勻性的指標和方法，打葉復烤成品品質均勻性規(guī)范標準的出臺有利于打葉復烤企業(yè)有效地評價片煙成品品質及其均勻性，建立均勻性評價方法，做好均衡生產(chǎn)工作，提高均勻性和均勻性控制意識，以保持打葉復烤片煙成品在葉片結構、化學成分、水分或其他品質特征上的相對穩(wěn)定狀態(tài)[1]。

隨著煙草行業(yè)大集團、大品牌發(fā)展格局逐漸形成，國內外競爭日益加劇，卷煙企業(yè)對卷煙產(chǎn)品品質均質化越來越重視。卷煙產(chǎn)品均質化不僅涉及到卷煙生產(chǎn)的原料、配方、工藝，還涉及到煙葉的種植、烘烤等上游生產(chǎn)鏈接的均勻性。打葉復烤作為卷煙生產(chǎn)鏈接的最后一環(huán)，片煙產(chǎn)品品質的均勻性和穩(wěn)定性將直接影響卷煙制品感官品質的穩(wěn)定，為卷煙企業(yè)提供水分穩(wěn)定、葉片結構均勻、內在化學成分協(xié)調的片煙原料，是復烤企業(yè)必須面對和解決的問題。推行均質化配方加工是我國復烤企業(yè)適應煙草行業(yè)發(fā)展的新趨勢，提高加工技術和管理水平、增強核心競爭實力的關鍵所在，也是進一步增強優(yōu)質原料保障能力的客觀要求[2]。

2 均質化生產(chǎn)的關注重點指標

最新版煙草行業(yè)標準YC/T 366－2010中明確提出評價烤煙品質均勻性的指標和方法，其中不僅包括對水分、葉片結構等傳統(tǒng)物理指標進行評價，還對化學成分等內在指標進行評價。片煙水分和葉片結構是客戶最為關注也最容易衡量的指標，適宜的含水率不僅可以減少運輸過程中的造碎，而且對煙葉后續(xù)存儲保管和自然醇化起到至關重要的作用，片煙結構的均勻和穩(wěn)定也是影響卷煙制品品質均勻和穩(wěn)定的重要原因；片煙化學成分是片煙品質穩(wěn)定的內在基礎。隨著中式卷煙“大企業(yè)、大品牌、大市場”戰(zhàn)略的深入發(fā)展和配方打葉的普遍應用，卷煙工業(yè)企業(yè)對于打葉復烤產(chǎn)品的要求已經(jīng)不僅僅是滿足水分、片煙結構等各項傳統(tǒng)的基礎指標，更為關注的是包括化學成分在內的烤煙產(chǎn)品的綜合品質。目前，已有相關文獻對提高打葉復烤產(chǎn)品的均勻性和穩(wěn)定性進行了初步研究，何結望等人[3]研究了片煙結構穩(wěn)定性指標的選取，也有片煙相關評價方法的研究，并最終確定了中片率和小片率作為評價指標。化學成分作為影響煙葉評吸品質的重要內在因素也越來越受到重視，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)煙氣波動水平與煙堿含量波動關聯(lián)性較強，煙堿變異系數(shù)已經(jīng)成為工業(yè)客戶廣泛認同的指標。過去我國復烤企業(yè)更多關注的是滿足水分、葉片結構等各項傳統(tǒng)物理加工指標，但對片煙化學成分關注不夠，今后必須在保證各項物理指標的基礎上，以化學指標的含量值和均勻值作為產(chǎn)品是否合格的判定標準，尤其要關注和控制煙堿變異系數(shù)。

3 均質化生產(chǎn)的實現(xiàn)途徑

3.1 高低搭配，逐步降低品質波動實現(xiàn)均質化生產(chǎn)

近年來，隨著光纖技術和化學計量學的發(fā)展，使得利用近紅外光譜技術可以快速高效、無損無污染地檢測煙葉化學成分，同時還能獲取其他品質信息。所以可以在原煙收儲環(huán)節(jié)利用在線近紅外光譜分析技術逐包檢測其化學成分，掌握來料情況，通過二維碼對每包煙葉數(shù)據(jù)信息進行標記存儲并上傳至打葉生產(chǎn)數(shù)據(jù)庫，根據(jù)每包煙的煙堿值高低分類入庫堆放，在選葉備料環(huán)節(jié)根據(jù)工業(yè)需求搭配出庫，解決批次間大的品質波動；精選提純后再次逐框檢測其化學成分并根據(jù)煙堿值高低分類入庫，打葉投料時根據(jù)工業(yè)客戶模塊配方需求搭配投料，解決批次間小的質量波動；打葉過程中還可以利用各段儲葉柜進行摻配，不斷降低品質波動；最后，在復烤后成品打包裝箱前設近紅外光譜儀和故障柜，利用在線近紅外光譜分析技術實時監(jiān)測烤后成品片煙的化學成分并判斷配打后的產(chǎn)品品質是否穩(wěn)定達到均質化要求，將煙堿值超出規(guī)定要求的烤后片煙自動分揀至故障柜，故障柜中的成品片煙再少量穩(wěn)定地回摻到流水線，保證最終獲得品質穩(wěn)定、均勻的片煙產(chǎn)品[4]。

3.2 控制前移，源頭防控，精選原料，提高分選純度，確保配方比例執(zhí)行精度

煙葉挑選是提高煙葉原料純度和保障后續(xù)復烤加工品質的前提條件，復烤企業(yè)要重視煙葉挑選，按照不同工業(yè)企業(yè)的要求，開展精細化的選葉服務，并根據(jù)挑選的場所、設施設備、人員技術確定挑選工藝，以適應不同類型、不同狀態(tài)原料的分選、提純和提質功能[5]。分得更純凈才能保證后續(xù)配方比例執(zhí)行得更精確。在實際配比生產(chǎn)中，還可以結合現(xiàn)有設備情況和生產(chǎn)實際先將配方分組為主模塊、副模塊甚至更細致，將配方中單等級量大的歸為主模塊，將配方中量少不夠一個工位的等級，利用分選臺在打葉投料前進行配比、組合成一個或幾個副模塊，以便后續(xù)打葉、鋪葉、擺把操作時更精確地執(zhí)行配方比例，保持煙堿的穩(wěn)定。如果人工鋪葉擺把無法滿足配方比例執(zhí)行精度和煙堿穩(wěn)定的要求，還可以采取根據(jù)設定的配方比例通過翻箱喂料的離線控制法來滿足精度要求，自動化條件高的復烤企業(yè)可以采取庫柜控制法，把選后原料通過高架立庫按照設定參數(shù)進行分組集成，按照預先設定的原料等級進行編程操控式投料，并通過配方柜進行均勻摻配，并根據(jù)在線工藝檢測煙堿CV值，并可快速對在線配方進行調整。

3.3 加強信息化建設，為均質化生產(chǎn)助力

要對原煙收儲及相關品質數(shù)據(jù)進行采集存儲、化學成分分析、分類入庫、搭配出庫、分級編組、計劃投料、參數(shù)設置、實施加工，并對加工執(zhí)行情況進行追蹤匯總和符合性驗證，對關聯(lián)流程進行數(shù)據(jù)采集、分析評價并用于設備的及時調整和加工工藝指標的校正，實現(xiàn)從原煙接收到烤后成品片煙整體生產(chǎn)過程質量的信息化管理，保證全生產(chǎn)過程有檢測、有反饋、有控制、有評價，確保均質化方案的貫徹落實，必須有能快速響應的信息系統(tǒng)，目前復烤企業(yè)尚存在著包括技術設施、工裝配置不匹配、信息化響應程度低等制約因素，必須要加強信息化建設，以滿足均質化配方加工的需要。

3.4 加強工藝研究和設備保障能力

過去我國復烤企業(yè)更多關注的是滿足水分、片煙結構等各項傳統(tǒng)物理加工指標，并在如何控制和保持水分、片煙結構的穩(wěn)定性方面積累了豐富的經(jīng)驗，但對片煙化學成分的關注不夠，對均質化配方加工工藝研究不足，要由關注物理加工指標為主、化學指標作為參考的方式，向在保證物理指標的基礎上，以化學指標的含量值和均勻值作為產(chǎn)品是否合格的判定標準的方式轉變，這對復烤行業(yè)而言是根本性的轉變，這種轉變需要復烤企業(yè)建立專業(yè)的工藝隊伍，來加強均質化配方加工工藝的研究，重點聚焦加強均質化加工原料組配技術、開展均質化加工效果工序評價、開展近紅外光譜分析儀模型建設和維護以及加強細支煙原料加工技術等方面的研究，優(yōu)化工藝路徑，盡快形成與工業(yè)企業(yè)對接的標準化均質化配方加工工藝流程，還需根據(jù)工廠實際與工藝實現(xiàn)與工裝匹配需求進行相應技改，完善相應的設施設備配套，增強硬件實力，保障均質化加工工藝的順利實施[6]。

隨著行業(yè)對均質化加工的重視，卷煙品牌規(guī)模度提高的現(xiàn)實需求，均質化加工越來越受到高度認可，均質化未來將由橫配方向縱配方過渡，漸進式推進均質化加工，由年度間均質化向年際間均質化方向發(fā)展，推進原料模塊品質恒定，實現(xiàn)單一化學指標均質向加工過程全均質的轉變，但目前應該客觀地分析需求，穩(wěn)步推進均質化加工，畢竟均質化加工伴隨的巨大成本對盈利微薄的復烤企業(yè)來說提出了巨大的挑戰(zhàn)，必須做好與工業(yè)企業(yè)的對接協(xié)調。而且對均質化煙堿CV值指標和其他指標過度追求也會導致不必要的質量浪費，許多卷煙企業(yè)經(jīng)過多年的經(jīng)驗證明，煙堿CV值5%以內所產(chǎn)生的吸味差異是難以判斷的。