江西省中支卷烟加工工艺现状
1 文献综述
中支烟的烟支形态属于中国烟草首创,是独具中国特色的中式卷烟新类型。其最主要的特点是烟支圆周低于传统卷烟,降低烟支圆周可以节约卷烟原辅材料,在产业链上实现节能、降耗和减排,进而显著降低烟草工业企业的生产成本。目前,对中支卷烟的研究主要集中在卷烟主流烟气分析,工艺参数及感官质量影响等方面,而对于中支卷烟加工现状的研究报道较少。因此,选取我省企业三个销量最大的中支卷烟牌号为对象进行分析,致力于为卷烟加工工艺提供一定的理论参考。
2 材料与方法
2.1 样品、设备和仪器
研究对象包含南昌、赣州、广丰、井冈山卷烟厂生产的A、B、C牌号一、二价类中支卷烟,表1为具体的信息资料。上述3个牌号卷烟均选择单一叶丝,在掺配过程中不添加掺配物。
本研究涉及的设备包含PL203型电子天平;YDZ430型填充值测定仪;YQ-2型烟丝振动分选筛;RM20H转盘型吸烟机;DT综合测试台。
表1 测试对象基本情况
牌号 | 烟支规格 | 制丝生产线(kg·h-1) | 卷接设备 | 包装设备 | ||
A | (30mm+58mm)*20.0mm | 1750 | ZJ17D | ZB45B | ||
B | (30mm+58mm)*20.0mm | 1650 | ZJ17D | ZB45B | ||
C | (30mm+58mm)*20.0mm | 1700(气流线) | ZJ17D | ZB45B |
2.2 方法
温度参数的数据来源于MES系统提供的实时监测结果,而含水率的测定则采用了烘箱测试法所获取的准确数据。至于烟丝结构特性、填充值、整丝率变化趋势、叶丝的宽度、卷烟的物理属性以及烟气品质等非连续在线监测的指标,我们严格依照文献所设定的标准和程序进行逐一离线检测和评估。
设备有效作业率=(设备实际生产能力/设备额定生产能力)×100%。
制丝损耗率=(制丝过程所有排出物标准质量/原料总投入标准质量)×100%。其中,标准质量是折算为12%含水率的烟草物料质量,下同。
卷包损耗率=(卷包过程所有排出物标准质量/原料总投入标准质量)×100%。
3 结果与分析
3.1 工艺流程
A、B、C3三种型号的中支卷烟在生产工艺流程上采用了全配方单一生产线的加工模式,这一模式与传统的卷烟制作工艺在总体架构上并无显著差别。不过,在具体的操作细节上,中支卷烟的制丝环节中,筛分网孔的尺寸选择了较小规格,而在卷包工序中,剔除梗签的比例相对较大。这两个细微变化在实际生产中起到了关键作用,使得中支卷烟的烟丝结构更加匀称细腻,烟丝纯度得以显著提升,从而在整体上提高了中支卷烟产品的内在质量稳定性。
3.2 制丝过程参数控制以及烟丝结构
表2、表3、表4为A、B、C3个牌号制叶段、制丝段过程关键工序工艺参数测试结果以及烟丝结构测试结果。可以看出:①在中支卷烟与常规卷烟的生产过程中,两者在诸如回潮阶段的热风温度(通常设定在60至65摄氏度之间)、出口烟叶水分含量(维持在17%至18%)以及制丝阶段薄板线叶丝干燥筒壁温度控制在120至150摄氏度等基本工艺指标参数上并无太大差异。然而,值得关注的是在切叶丝这一工艺步骤上,中支卷烟与常规卷烟有所不同。具体来说,中支卷烟所采用的叶丝切丝宽度一般设定在约0.85毫米,相较于常规卷烟的切丝宽度要窄约0.15毫米,这一细节上的变化有助于中支卷烟在烟丝结构和口感上体现出独特的特点。②在中支烟的制丝工艺流程中,相较于常规卷烟,叶丝和烟丝的整体结构、烟丝的填充值以及整丝和碎丝的比例都经历了显著的不同程度调整。具体来说,在对A、B、C三个品牌进行对比时发现,它们的叶丝和烟丝整丝率均表现出低于常规卷烟的平均水平,这种降低的现象可能与中支烟丝更细的切丝宽度有关,导致烟丝结构发生了变化,表现为整丝率有所下滑,而碎丝率相对上升。此外,在烟丝的物理性能方面,中支卷烟与常规卷烟的填充值存在明显的差距。以填充值数值为例,采用薄板烘丝干燥技术处理的A、B品牌中支烟丝,其填充值分别是每克4.63立方厘米和4.42立方厘米,而常规卷烟烟丝的填充值则达到每克5.54立方厘米。这意味着中支烟丝在单位重量下的体积填充能力较常规卷烟而言相对较低,这可能会对卷烟的紧实度、燃烧性能以及口感特性产生一定影响。
表2 制叶段过程工艺参数测试结果
样品 | 松散回潮 | 片烟加料 | ||||||
回风温度℃ | 水份/% | 水份/% | ||||||
均值 | 标偏 | 均值 | 标偏 | 均值 | 标准偏差 | |||
中支卷烟A | 61.1 | 0.42 | 17.86 | 0.81 | 21.19 | 0.12 | ||
B | 61.2 | 0.35 | 17.02 | 0.75 | 21.43 | 0.13 | ||
C | 64.2 | 2.32 | 16.62 | 0.59 | 20.47 | 0.09 | ||
平均 | 62.2 | 1.03 | 17.17 | 0.72 | 21.03 | 0.11 | ||
常规卷烟 | 62.0 | 0.44 | 18.22 | 0.63 | 19.19 | 0.07 |
表3 制丝段过程工艺参数测试结果
样品 | 切丝 | 叶丝干燥 | |||||
切丝宽度/mm | 筒壁或工艺气体温度 | 含水率/% | |||||
均值 | 标偏 | 均值 | 标偏 | ||||
中支卷烟A | 0.85 | 135.31 | 0.38 | 12.25 | 0.12 | ||
B | 0.88 | 134.87 | 0.26 | 12.1 | 0.09 | ||
C | 0.91 | 195.12① | 2.23① | 12.25 | 0.12 | ||
平均 | 0.88 | 135.09② | 0.32② | 12.2 | 0.11 | ||
常规卷烟 | 1.02 | 140.06 | 0.63 | 11.78 | 0.04 |
注:①C 牌号卷烟烘丝过程均采用HDT气流干燥的对应工艺流程,当中数值属于生产过程中工艺气体温度对应的平均值和标准偏差。②为 A、B 均值。
表4 制丝段过程烟丝结构测试结果
样品 | 叶丝干燥 | 贮丝 | |||||||
整丝率/% | 碎丝率/% | 填充值(cm3/g) | 含水率/% | 整丝率/% | 碎丝率 /% | 填充值(cm3/g) | |||
中支卷烟A | 80.17 | 1.83 | 4.58 | 12.1 | 81.29 | 1.61 | 4.63 | ||
B | 79.83 | 1.89 | 4.2 | 11.64 | 80.63 | 1.75 | 4.42 | ||
C | 81.27 | 1.57 | 4.59 | 11.86 | 81.72 | 1.59 | 4.63 | ||
平均 | 80.42 | 1.76 | 4.46 | 11.87 | 81.21 | 1.65 | 4.55 | ||
常规卷烟 | 81.07 | 1.36 | 5.48 | 11.78 | 82.27 | 1.09 | 5.54 |
3.3 产品质量
3.3.1 物理质量
基于表5数据能够得出:因为中支卷烟对应的圆周相对较小(较常规卷烟低4mm)、长度偏长(较常规卷烟长4mm)的特点,导致其吸阻相对较高,测试牌号中支卷烟平均吸阻为 1238Pa,而常规卷烟吸阻一般在1100 Pa左右。为了降低卷烟烟支吸阻,提高吸食舒适度,中支卷烟一般采取水松纸打孔技术或者使用高透卷烟纸。中支卷烟端部落丝量较常规卷烟高出5.17 mg/支。
表5 卷烟产品物理质量指标测试结果
样品 | 长度/mm | 烟支质量/mg | 吸阻/Pa | 圆周/mm | 端部落丝量/(mg/支) | |||
均值 | 均值 | 标准偏差 | 均值 | 标准偏差 | 均值 | 标准偏差 | ||
中支卷烟A | 88.02 | 0.678 | 14 | 1202 | 52 | 20.02 | 46 | 13.57 |
B | 88.05 | 0.671 | 14 | 1268 | 48 | 20.04 | 57 | 10.87 |
C | 88.04 | 0.628 | 12 | 1243 | 43 | 20.02 | 42 | 11.29 |
平均 | 88.04 | 0.659 | 13 | 1238 | 48 | 20.02 | 48 | 11.91 |
常规卷烟 | 84.05 | 0.839 | 12 | 1131 | 29 | 24.12 | 40 | 6.74 |
3.3.2 烟气质量
3个牌号卷烟焦油量盒标值与实测值差距均较小,都符合《卷烟》国标 2 mg 的允差要求。C 牌号卷烟焦油量的实测值与盒标值差距较大,为 1.0 mg。批内焦油量、烟气烟碱量以及烟气CO量波动均较小,均值分别为 0.35 mg 、 0.08 mg和0.44mg,较常规卷烟控制水平均有所降低。
表6 卷烟产品烟气质量指标测试结果(mg·支-1)
样品 | 焦油 | 烟碱 | CO | ||||
盒标值 | 均值 | 波动 | 均值 | 波动 | 均值 | 波动 | |
中支卷烟A | 10 | 9.1 | 0.35 | 0.9 | 0.08 | 7.1 | 0.42 |
B | 10 | 9.2 | 0.32 | 0.87 | 0.07 | 7.0 | 0.39 |
C | 8 | 9.0 | 0.37 | 0.83 | 0.09 | 7.8 | 0.51 |
平均 | 9.3 | 9.1 | 0.35 | 0.87 | 0.08 | 7.3 | 0.44 |
常规卷烟 | 11 | 11.3 | 0.67 | 0.99 | 0.13 | 10.9 | 0.74 |
3.4 消耗损耗
3.4.1 辅材消耗
表7为中支卷烟在卷制方面和包装方面的各辅材的单箱消耗与常规卷烟的对比。从中我们可以观察到,中支卷烟在卷制环节对辅材的使用量相对较高,具体表现在每箱卷烟纸的消耗比常规卷烟多出了7.7米,而咀棒的使用数量也相应增加了173.3支每箱。而在包装阶段,不论是小盒内衬纸还是条盒外包纸的单箱消耗量,中支卷烟与常规卷烟之间的差异并不显著,两者大致相当。
表7 烟用材料消耗测试结果
样品 | 卷烟纸 | 咀棒 | 小盒商标纸 | 条盒商标纸 | ||||
单箱消耗(m/箱) | 损耗率% | 单箱消耗(支/箱) | 损耗率% | 单箱消耗(张/箱) | 损耗率% | 单箱消耗(张/箱) | 损耗率% | |
中支卷烟A | 2977.6 | 2.24 | 12902.7 | 2.37 | 2521.9 | 0.65 | 252.3 | 0.57 |
B | 2971.6 | 2.18 | 12598.3 | 1.96 | 2518.9 | 0.55 | 251.8 | 0.62 |
C | 2974.5 | 2.08 | 12587.2 | 1.68 | 2516.4 | 0.51 | 251.7 | 0.60 |
平均 | 2974.6 | 2.17 | 12696.1 | 2.00 | 2519.1 | 0.57 | 251.9 | 0.60 |
常规卷烟 | 2966.9 | 1.26 | 12522.8 | 1.21 | 2511.2 | 0.52 | 251.1 | 0.54 |
3.4.2 过程消耗
在制丝过程的总消耗中支卷烟要高出1.94%,主要消耗是在制丝段,比常规卷烟高出1.55%;在卷包过程中的总消耗中支卷烟要高出2.37%,主要是由于中支卷烟圆周较小,容易出现刺破等缺陷,因此在剔除梗签方面较常规卷烟高出1.17%。
3.5 设备性能
中支卷烟制丝过程设备与常规卷烟基本一致,主要是在烘丝过程,依据产品特性部分使用薄板烘丝或气流烘丝过程。卷制包装设备基本上都是国内设备厂家对ZJ17和ZB45机型的改造,ZJ17改后为ZJ17-D,额定速度为5000支/min,其有效作业率为90.22%,较改之前的常规卷烟97.24%有所降低;ZB45改后为ZB45B,额定速度为260包/min,其有效作业率为88.44%,与常规卷烟的基本持平。
4 结论
(一)配方设计方面,中支卷烟的叶组配方中使用的梗丝、膨胀烟丝、再造烟叶比例较少,或者几乎不使用,烟丝的填充值相对常规卷烟较低。
(二)生产加工方面,中支卷烟制丝线的加工过程基本上与常规卷烟相差不大,主要区别在于筛分孔径以及剔除梗签方面强度较大;在卷制包装方面同样收到梗签剔除的影响,其过程损耗较常规卷烟相比较大。
(三)产品质量方面,中支卷烟的物理指标控制(烟支质量、圆周、吸阻等)的控制水平较常规烟存在较大差距,尤其是吸阻控制方面,受制于圆周较常规烟小,因此吸阻相对偏大,一般通过打孔或者使用高透卷烟纸来降低吸阻。烟气指标较常规卷烟控制水平均有所降低。
文章来源: 《上海轻工业》 https://www.zzqklm.com/w/kj/30978.html
- 2025年中科院分区表已公布!Scientific Reports降至三区
- 官方认定!CSSCI南大核心首批191家“青年学者友好期刊名单”
- 2023JCR影响因子正式公布!
- 国内核心期刊分级情况概览及说明!本篇适用人群:需要发南核、北核、CSCD、科核、AMI、SCD、RCCSE期刊的学者
- 我用了一个很复杂的图,帮你们解释下“23版最新北大核心目录有效期问题”。
- 重磅!CSSCI来源期刊(2023-2024版)最新期刊目录看点分析!全网首发!
- CSSCI官方早就公布了最新南核目录,有心的人已经拿到并且投入使用!附南核目录新增期刊!
- 北大核心期刊目录换届,我们应该熟知的10个知识点。
- 注意,最新期刊论文格式标准已发布,论文写作规则发生重大变化!文字版GB/T 7713.2—2022 学术论文编写规则
- 盘点那些评职称超管用的资源,1,3和5已经“绝种”了