關(guān)于打葉復(fù)烤煙葉化學(xué)成分在線檢測(cè)和成品質(zhì)量控制分析

陳文瀟

摘 要：文章簡(jiǎn)述煙葉的打葉復(fù)烤工藝，進(jìn)一步探討在線檢測(cè)煙葉的化學(xué)成分，包括打葉復(fù)烤處理后及初烤的煙葉等。并討論對(duì)于成品的質(zhì)量管控，通過有效的檢測(cè)分析，把握出廠煙葉品質(zhì)。以供參考。

關(guān)鍵詞：打葉復(fù)烤;煙葉化學(xué)成分;在線檢測(cè);質(zhì)量控制

引言：對(duì)于打葉復(fù)烤的生產(chǎn)廠家來說，若想有效管控成品質(zhì)量，應(yīng)檢測(cè)及篩選加工的原料。而因?yàn)閱慰坑^察外在表現(xiàn)，判斷質(zhì)量是有不確定性的，并且在完成打葉復(fù)烤的煙葉，無法評(píng)估其內(nèi)在品質(zhì)，導(dǎo)致原本的質(zhì)量管控不具備精細(xì)化條件。而通過在線檢測(cè)，可實(shí)現(xiàn)不間斷的掃描，并基于化學(xué)成分，評(píng)估出內(nèi)在品質(zhì)，使成分檢測(cè)和加工機(jī)組，構(gòu)成管理閉環(huán)。

1 煙葉打葉復(fù)烤工藝

此項(xiàng)工藝為生產(chǎn)煙葉及卷制作活動(dòng)的中間步驟，操作意圖是把原煙實(shí)施初級(jí)處理，如凈化、分級(jí)、調(diào)節(jié)水分等，尤其是水分比例的處理，要確保其處于標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域內(nèi)，方便后期陳化及裝箱、運(yùn)送等，給加工卷煙，提供高標(biāo)準(zhǔn)的原料。具體操作程序是：借助增溫及增濕、除雜后，把葉梗分開，對(duì)葉片采取復(fù)烤處理，降低含水量，達(dá)到便于保存與醇化的程度，而后統(tǒng)一安排包裝[1]。

2 煙葉化學(xué)成分的在線檢測(cè)分析

2.1打葉復(fù)烤煙葉的檢測(cè)

本文討論的在線檢測(cè)設(shè)備，光譜掃描區(qū)域達(dá)到4500-9000cm-1左右，并且分辨率可實(shí)現(xiàn)7cm-1。煙葉處理中，能不間斷對(duì)成品進(jìn)行光譜掃描，各次掃描的間隔時(shí)長為兩分鐘。把相應(yīng)儀器安設(shè)于烤機(jī)合適位置，處于出料履帶上方。在成品通過速度正常的情況下，光學(xué)窗口和產(chǎn)品之間的距離在0.2m左右。在線檢測(cè)模式下，掃描與取樣動(dòng)作同步開展，樣本會(huì)依次通過相應(yīng)檢測(cè)儀器，將采集的煙葉化學(xué)成分信息，和國內(nèi)該領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)比對(duì)，具體比照的化學(xué)成分有還原糖、總堿等。而后借助PLS手段，生成定量預(yù)測(cè)模型。相關(guān)的部分檢測(cè)情況參考表1內(nèi)容所示。該預(yù)測(cè)模型和普通離線式的模型比較，殘差普遍偏高，造成此現(xiàn)象的因素為：建模所用的樣本數(shù)據(jù)，無法實(shí)現(xiàn)和實(shí)際掃描動(dòng)作保持同步;生產(chǎn)車間的作業(yè)條件遠(yuǎn)不及實(shí)驗(yàn)室，對(duì)于光程、溫濕度等均有干擾，由此造成殘差較大。

2.2初烤煙葉的成分檢測(cè)

按照成品質(zhì)量管控的需求，不僅要掃描裝箱成品的化學(xué)成分，還需針對(duì)初烤原料加以詳細(xì)分析，判斷最終成品是否滿足質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。運(yùn)用紅外光譜儀器，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)要求，判斷各重要化學(xué)成分的含量情況。對(duì)于初烤煙葉，需每一萬公斤，提取一個(gè)樣本，而且各生產(chǎn)批次中，必須采集十個(gè)及其以上的樣本。對(duì)此同樣運(yùn)用光譜掃描的方式，樣本間隔半分鐘，進(jìn)行一次掃描。并基于PLS方式，形成預(yù)測(cè)模型，得出各成分的理論含量[2]。

2.3打葉復(fù)烤處理前后成分

原煙經(jīng)過復(fù)烤處理過程中，會(huì)進(jìn)行混合環(huán)節(jié)，以提升煙葉整體的勻稱度。而此質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)反映在化學(xué)成分方面，便是通過若干次抽樣檢測(cè)，讓化學(xué)成分區(qū)間不斷縮小，把起伏幅度控制在合理范圍中。以某次化學(xué)成分的檢測(cè)情況來看，實(shí)際檢測(cè)次數(shù)達(dá)到50次，在煙葉初烤階段，總糖成分所得的均值是24.2 ;標(biāo)準(zhǔn)差是4.81 ，如圖1所示。而根據(jù)正常的生產(chǎn)工序流程，提取二十余個(gè)樣本，總糖檢測(cè)結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差是1.62 ，為生產(chǎn)原料檢測(cè)結(jié)果起伏的34% 左右。雖然片煙檢測(cè)結(jié)果的起伏情況遠(yuǎn)優(yōu)于打葉復(fù)烤之前，但片煙內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)含量，已然有明顯的變化。這類波動(dòng)能體現(xiàn)出煙葉實(shí)際品質(zhì)的均勻性，關(guān)乎后期卷煙生產(chǎn)配方的可靠性。尤其是配方打葉環(huán)節(jié)，因?yàn)槌蹩倦A段原料本身有較大的波動(dòng)，所以也會(huì)對(duì)化學(xué)成分帶來相應(yīng)的擾動(dòng)。

3 煙葉成品的質(zhì)量控制探討

3.1基本質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

現(xiàn)如今，需要對(duì)經(jīng)過復(fù)烤處理的煙葉，分析其處理前后有無發(fā)生成分比例變化，對(duì)此實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確判斷，利于提升質(zhì)量控制效果?，F(xiàn)實(shí)生產(chǎn)加工期間，初烤環(huán)節(jié)中，借助數(shù)次的混合處理，可有效提升產(chǎn)品均勻性。但成品最終的化學(xué)成分，不僅會(huì)被原料品質(zhì)干擾，還會(huì)被生產(chǎn)加工處理影響。在確定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中，應(yīng)綜合判斷兩個(gè)層面的問題。如果原料本身的成分含量波動(dòng)明顯，而經(jīng)過復(fù)烤處理后，波動(dòng)幅度應(yīng)當(dāng)縮小。

3.2控制相關(guān)指標(biāo)

為能快速確定成品的相關(guān)控制指標(biāo)，應(yīng)當(dāng)檢測(cè)進(jìn)行打葉復(fù)烤處理前后的煙葉化學(xué)成分，同時(shí)為提升結(jié)果的準(zhǔn)確性，可對(duì)不同的煙葉進(jìn)行抽樣檢測(cè)。根據(jù)最終確定的檢測(cè)結(jié)果，整理出煙葉在此加工過程中的變化。具體來說，糖成分的含量，有明顯下降，特別是葉糖，含量波動(dòng)區(qū)間較大。此外，堿含量也發(fā)生降低的現(xiàn)象。另外，還應(yīng)強(qiáng)調(diào)的為：在經(jīng)過該工藝加工處理后，化學(xué)成分確實(shí)有明顯調(diào)整，經(jīng)過大量取樣檢測(cè)后，結(jié)果偏差率和初烤環(huán)節(jié)的煙葉項(xiàng)目，出現(xiàn)大幅下降。在控制成品質(zhì)量中，應(yīng)格外關(guān)注指標(biāo)，不僅要分析上述加工前后的成分含量變化，還應(yīng)考慮到材料品質(zhì)對(duì)成品的擾動(dòng)。實(shí)際生產(chǎn)中，借助有效的控制指標(biāo)，保障出廠成品的質(zhì)量。

3.3質(zhì)量控制個(gè)例

以兩種煙葉個(gè)案為例，探討質(zhì)量控制的問題。L煙葉是每二百公斤取樣一次，進(jìn)行成分檢測(cè)，確定總堿及還原糖含量。比較各次的檢測(cè)情況，存在明顯調(diào)整的狀況。數(shù)十次的檢測(cè)結(jié)果來看，還原糖均值為21.19 ，對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)偏差是2.45 ;總堿均值是2.48 ，未達(dá)到相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。按照各次檢測(cè)情況，整體的質(zhì)量一致性能分成兩個(gè)階段，并且質(zhì)量也發(fā)生顯著提升，兩個(gè)成分的波動(dòng)值均在設(shè)定限值內(nèi)。因?yàn)榕浞酱蛉~中，所用原料有差異，包含多個(gè)級(jí)別煙葉，化學(xué)成分有區(qū)別也比較正常。并且化學(xué)成分偶爾超出設(shè)置閾值的情況，容易發(fā)生在配方打葉階段。G煙葉經(jīng)過檢測(cè)，總糖均值是27.7 ，其標(biāo)準(zhǔn)偏差是2.3 ;總堿均值是2.4 ，其標(biāo)準(zhǔn)偏差是0.30 。篩選出不滿足技術(shù)指標(biāo)的數(shù)據(jù)后，總糖均值是27.5，其標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.9 ;總堿均值是2.44 ，對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.25 ，所得質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)有所上升。

結(jié)束語：綜上所述，針對(duì)打葉復(fù)烤煙葉，進(jìn)行在線檢測(cè)其化學(xué)成分含量的方式，并配以離線檢測(cè)初烤階段煙葉的化學(xué)成本，能確定成品質(zhì)量管控的工藝指標(biāo)，以求能快速察覺異常的加工情況。相關(guān)企業(yè)廠家，通過運(yùn)用在線檢測(cè)手段，能提高對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)控效果，確實(shí)優(yōu)化煙葉加工過程的可控性，為提升成品質(zhì)量提供基礎(chǔ)條件，值得進(jìn)一步推廣運(yùn)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]胡靜宜，楊永鋒，劉茂林，等.不同配打模塊中各尺寸片煙化學(xué)成分的變化[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2020，48（06）：30-38+51.

[2]葉建斌，楊宗燦，劉向真，等.原煙發(fā)酵過程化學(xué)成分的變化規(guī)律[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，47（20）：212-217.