基于烤煙分級因素的工業分選因素創建及應用

衛盼盼，馬建勛，安銀立，竇家宇，杜家亮，吳曉梅

（華環國際煙草有限公司，安徽鳳陽 233121）

隨著煙草行業大力推廣專業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、混等級現象［4］，單批次原料純凈度不高，不同產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。為了實現卷煙配方技術升級和原料使用價值提升，充分利用原料資源［5，6］，工業企業普遍在復烤企業中實施煙葉工業分選［7］（也稱“二次分選”“二次分級”），即通過對煙葉外觀、品質的精細分類實現煙葉內在質量的精準劃分，進一步提高等級純凈度，以滿足卷煙配方的均質化、純凈化需求［8］。原料的精細化分類給復烤企業的分選能力帶來了很大的挑戰。復烤企業一般通過改善分選硬件設施、加強人員培訓、嚴格的現場管理等［9，10］方式來提升工業分選能力，有關分選方法的研究較少［11］。雖然以理論培訓與實物觀摩相結合的形式對分選工開展了崗前培訓，且分選人員全部持證上崗，但實際的分選生產過程并未達到預期效果。采用理論與實際相結合的方式，尋找制約分選質量和分選效率提升的主要因素，探索建立一套符合復烤企業實際的工業分級方法，旨在從技術層面解決分選困難，以實現分選質量與產量雙提升，緩解復烤企業分選與打葉復烤進度不匹配問題。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

福建產區C2F 單等級初烤煙，品種為云煙87。

1.2 試驗方法

對正常工業分選后各類別烤煙質量及分選效率采取抽樣調查的方法，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量、分選效率。分選質量包括分選合格率、類別間外觀質量差異和化學成分。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的比例即為分選合格率。

類別間外觀質量差異：抽檢人員肉眼可觀察到某類別煙葉整體表現出來的表面差異。

化學成分：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。

2 烤煙分級因素在工業分選中的應用情況分析

初烤煙葉分級和復烤企業工業分選均采用《烤煙GB2635—92》42 等級劃分法，在實際生產中，分級因素應用困難較多，主要原因有以下4 點。

一是分級因素較多。復烤企業分選工流動性較大、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、結構、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，工業分選對象一般是單等級煙葉，雖然存在混級、混部位現象，但質量整體上較為接近。

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

四是文字標準較為抽象。《烤煙GB2635—92》42等級標準描述清晰，但分選工普遍缺乏對煙葉質量的全面認識，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

根據分選工年齡結構、知識水平及理解能力，篩選關鍵分選因素、重組工業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，篩選關鍵分級因素

對選后各類別煙葉外觀質量、感官質量及化學成分進行綜合鑒定，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分選的外觀特征指標。

3.2 深入淺出，重組分級因素，構建分選因素

分選操作中，分選工對分級因素及各檔次區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定性。因此，將分級因素和各檔次的差異轉化成分選工易于識別和掌握的信息，固化形成工業分選因素，便于指導生產。分級因素在工業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，在煙葉工業分選過程中的應用詳見表1。

表1 部位在煙葉工業分選過程中的應用

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

表2 葉片柔軟度在煙葉工業分選過程中的應用

3.2.3 顏色鮮亮度（C） 飽和程度指顏色的濃淡狀態。光澤強度指視覺對顏色的反映強弱程度。工業分選中的顏色鮮亮度指國標分級品質因素“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。其在煙葉工業分選過程中的應用詳見表3。

表3 顏色鮮亮度的理論定義及在煙葉工業分選過程中的應用

3.2.4 葉面均勻度（D） 工業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。該指標包含了煙葉表面是否干凈的外觀表現，也包含了油分的外觀反映，其在煙葉工業分選過程中的應用詳見表4。

表4 葉面均勻度在煙葉工業分選過程中的應用

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，形成適用于生產的工業分選因素指導分選生產。首先，明確各類別標準樣品外觀質量特征，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，運用工業分選因素建立快速分選方法，最后，在分選過程中持續優化。快速分選方法見圖1。

圖1 基于工業分選因素的快速分選方法

4 結果與分析

4.1 分選質量

分選初期發現，相鄰類別間外觀質量存在界限不清晰的現象，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 合格率穩定在80%以上（圖2b），C2F-3 合格率大部分時間穩定在80%以上（圖3b），保證了分選后煙葉質量的合格穩定。

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量梯度明顯，在關鍵外觀質量指標（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 化學成分規律 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/（人·d）逐漸增至5 擔/（人·d），同時合格率未出現明顯下降，說明該方法在穩定質量的同時提升了產量。對關鍵因素的篩選提取及抽象標準具體化取得了預期成效，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

根據分選工知識結構，將9 個分級及分組因素進行篩選和重組，創建了4 個工業分選因素：部位、葉片柔軟度、顏色鮮亮度及葉面均勻度，從理論和數量上降低分選工記憶難度。利用淺顯易懂的語言，結合日常生活物品，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。

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

6 小結

分選過程要加強現場監督［12］，及時分析出現的問題，加強對分選工的實物指導，采用眼觀、手摸、鼻聞相結合的方法，提高分選工對煙葉質量的感性認識，使其快速領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，將復雜工作簡單化

技術人員要深入研究工業企業的分選需求，根據分選工年齡結構及知識水平，制定個性化實踐手冊，注重生產與學術的區別，根據實際生產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，將學術文字生活化

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