付亮，譚國治，何邦華，林文強，李雯琦，溫亞東，高曉華，唐軍，劉澤，周冰，易斌

云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，昆明市紅錦路367號 650231

松散回潮工序是制絲加工中的重要環(huán)節(jié)，主要作用是松散煙葉，并對葉片進行增溫增濕，以提高煙葉的水分和耐加工性，滿足后續(xù)制絲工序的生產(chǎn)工藝要求，對煙葉加工的感官質(zhì)量、香氣風(fēng)格、物理質(zhì)量等有十分重要的意義[1]。目前，行業(yè)關(guān)于松散回潮工序?qū)Ξa(chǎn)品質(zhì)量影響的研究，主要是回風(fēng)溫度對出口煙葉質(zhì)量的分析[2-6]。但切后煙塊在松散回潮設(shè)備中，是由煙塊逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槭嬲篃熑~的持續(xù)變化狀態(tài)，現(xiàn)有加工方式及研究未涉及該部分內(nèi)容。因此，紅塔集團與秦皇島煙機公司共同開發(fā)了WQ3257型柔性松散回潮滾筒,該設(shè)備針對煙葉在松散回潮設(shè)備中的持續(xù)變化狀態(tài)，將松散回潮滾筒分作多個功能區(qū)，并通過蒸汽施加針對性處理。WQ3257型柔性松散回潮滾筒已在昭通卷煙廠使用多年，運行情況良好，在生產(chǎn)穩(wěn)定性、低溫松散效果以及降低過程造碎等方面表現(xiàn)較好。由于該設(shè)備的技術(shù)控制參數(shù)較多，本文僅從蒸汽多區(qū)噴射模式方面開展試驗，以考察多區(qū)蒸汽噴射對煙葉質(zhì)量的影響，旨在為卷煙工業(yè)企業(yè)更好的應(yīng)用該設(shè)備提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

“紅塔山”品牌配方原料7545 kg/批；LA34001S靜態(tài)秤（德國賽多利斯公司）；FED260烘箱（德國Binder公司）；HY303手持式測溫儀（上海華陽檢測儀器有限公司）；葉片振動分選篩（中國煙草總公司鄭州煙草研究院）；WQ3257型柔性松散回潮滾筒（秦皇島煙草機械有限責(zé)任公司）。

1.2 柔性松散回潮滾筒

WQ3257型柔性松散回潮滾筒分別設(shè)計了松散、展開、回潮、加料（備用）4個功能區(qū)。在進料面板上設(shè)置了松散區(qū)蒸汽噴嘴、展開區(qū)蒸汽噴嘴、回潮區(qū)汽水混合噴嘴、加料區(qū)加料噴嘴，各功能區(qū)可根據(jù)工藝技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，分別控制加入的蒸汽量或加料量,有效控制加工強度、實現(xiàn)各區(qū)功能作用。根據(jù)各區(qū)的功能定位不同，各區(qū)物料提升高度、筒體結(jié)構(gòu)、抄板、耙釘?shù)拇笮?、高度及布置形式均不同。各功能區(qū)區(qū)位劃分見圖1。

圖1 柔性松散回潮滾筒功能分區(qū)示意圖Fig.1 Functional zoning diagram of flexible loosening and conditioning system

直噴蒸汽與回潮區(qū)汽水混合噴嘴為松散回潮工序必備裝置，與傳統(tǒng)松散回潮設(shè)備相比，柔性松散回潮滾筒主要增加了展開區(qū)、松散區(qū)蒸汽噴嘴[7-8]。

松散區(qū)蒸汽噴嘴位置在進料口下方且方向朝向筒壁，角度可調(diào)節(jié)，噴出的低壓高溫蒸汽撞向筒壁返回后迅速擴散，在松散區(qū)煙塊翻滾范圍內(nèi)形成高溫、高濕蒸汽環(huán)境，使翻滾的干煙塊外表面迅速升溫、增濕，達到柔性松散減少造碎的目的；展開區(qū)蒸汽噴嘴設(shè)在進料面板中上端，角度可調(diào)節(jié)，噴出的高溫蒸汽正對展開區(qū)物料下落物簾，使松散后的煙葉繼續(xù)增溫增濕，讓葉片進一步舒展。

1.3 試驗方法

與傳統(tǒng)松散回潮設(shè)備相比，柔性松散回潮滾筒增加了松散區(qū)、展開區(qū)的噴射蒸汽，因此主要針對該兩區(qū)蒸汽進行試驗。試驗采用固定回潮區(qū)汽水混合蒸汽壓力為1.5 bar，對松散區(qū)蒸汽、展開區(qū)蒸汽的流量進行多梯度匹配，并在試驗中對直噴蒸汽流量進行現(xiàn)場優(yōu)化，以保證各批次試驗的出口物料溫度相對穩(wěn)定。

圖2 單工序評價各檢測項目取樣點Fig.2 Single-process evaluation of sampling points for each test item

對試驗物料的物理質(zhì)量、感官質(zhì)量行檢測評估，各檢測項目取樣點見圖2，試驗參數(shù)設(shè)置情況見表1。

表1 各功能區(qū)試驗參數(shù)設(shè)置情況Tab.1 Parameter setting of each functional area

1.4 檢測方法

1.4.1 物理質(zhì)量檢測方法

葉片結(jié)構(gòu)的檢測參照YC/T147—2010[9]規(guī)定的葉片結(jié)構(gòu)和碎葉片結(jié)構(gòu)的檢驗方法，對預(yù)配貯葉后的葉片結(jié)構(gòu)進行檢測；

冷塊煙的檢測采用人工在松散回潮工序出口皮帶處進行整批揀選并稱重；

篩分工序處的芝麻片、煙末采用整批接取并稱重。

二是做好對接工作。做好研究項目與生產(chǎn)實踐、研究人員與基層現(xiàn)場、成果與應(yīng)用單位等科研活動幾大關(guān)聯(lián)界面的有效對接，保證做出高水平、高質(zhì)量，提交的成果既要有針對性，還要有用能用。

1.4.2 感官質(zhì)量評價方法

單工序感官質(zhì)量評價方法：在預(yù)配貯葉后對各試驗批次進行取樣，取樣后切絲并置入烘箱，在45℃下使樣品達到可評吸水分進行對比評吸。

整線感官質(zhì)量評價方法：確定柔性松散回潮參數(shù)優(yōu)化方向后,在烘絲工序后對試驗批次進行取樣，并與正常生產(chǎn)批次煙絲進行對比評吸。

2 試驗與應(yīng)用

2.1 物理質(zhì)量檢測結(jié)果

表2 物理質(zhì)量檢測記錄表Tab.2 Physical quality inspection records

以上試驗結(jié)果表明：

（1）在出口物料溫度保持相對穩(wěn)定的前提下，使用松散區(qū)、展開區(qū)蒸汽，將明顯增加總蒸汽噴射量。

（2）松散區(qū)、展開區(qū)蒸汽均能有效提高松散率，冷塊煙重量至少減少38.18%；改善物料葉片結(jié)構(gòu)，大中片率至少提高2.55%；減少造碎，煙末比例至少減少0.23%。

（3）松散區(qū)蒸汽對減少造碎幫助更大，與僅使用直噴蒸汽相比，試驗2參數(shù)條件下的碎片率、煙末比例降幅均為最大，分別降低了4.81%和0.29%；展開區(qū)蒸汽對提升松散率、大中片率效果更好，與僅使用直噴蒸汽相比，試驗3參數(shù)條件下的松散率、大中片率增幅均為最大，分別提升了0.60%和3.81%。

2.2 感官質(zhì)量評吸

表3 試驗樣品感官評吸結(jié)果Tab.3 Sensory evaluation results of test samples

以上試驗結(jié)果表明：

（1）松散區(qū)、展開區(qū)蒸汽都能有效提升香氣量、香氣豐滿度，與僅使用直噴蒸汽相比，香氣量得分能夠提高0.13～0.64分，香氣豐滿度得分能夠提高0.07～0.2分；

（2）過高的松散區(qū)蒸汽會造成焦香過顯，但不能解決口腔中的青澀殘留；

（3）隨著展開區(qū)蒸汽的提升，香氣質(zhì)、香氣量等多項指標(biāo)均得以明顯改善，感官質(zhì)量總分能夠提高1.29～1.96分，但烤韻也逐步提升。

2.3 應(yīng)用效果

根據(jù)以上試驗測試結(jié)論,在物理質(zhì)量方面：松散區(qū)、展開區(qū)蒸汽對改善出口物料葉片結(jié)構(gòu)、提高松散率、降低造碎均有較明顯作用；在感官質(zhì)量方面：較高的松散區(qū)蒸汽將帶來焦香；展開區(qū)蒸汽施加比例越高，香氣質(zhì)、透發(fā)性以及口腔干凈程度等提升越明顯。

綜合以上結(jié)論,在產(chǎn)品加工中松散區(qū)、展開區(qū)蒸汽均應(yīng)使用，松散區(qū)蒸汽應(yīng)采用較小的施加比例，展開區(qū)蒸汽應(yīng)采用較大的施加比例，同時為避免烤香過于強勢，可降低直噴蒸汽施加比例。

經(jīng)多批次工藝優(yōu)化，具體參數(shù)設(shè)置情況見表4。

表4 柔性松散回潮工序參數(shù)設(shè)置情況表Tab.4 Table of parameter setting for flexible loosening and conditioning process

按照以上工藝參數(shù)，各開展十批次生產(chǎn)，重點檢測物料重量、煙絲結(jié)構(gòu)以及感官質(zhì)量等指標(biāo)，具體檢測點見圖3。

記錄上圖所示各檢測點流量秤、在線水分儀數(shù)據(jù)，并計算平均值、標(biāo)準(zhǔn)重量及出絲率。具體試驗數(shù)據(jù)見表5。

參照YC/T 178-2003[11]規(guī)定的方法進行取樣、檢測，并計算平均值。具體檢測數(shù)據(jù)見表6。

對烘后煙絲進行卷制及感官評價，并計算平均分，具體評價結(jié)果見表7。

圖3 應(yīng)用效果評價各檢測點示意圖Fig.3 Schematic diagram of application effect evaluation of each monitoring point

表5 物料消耗情況對比表Tab.5 Material consumption comparison

表6 煙絲結(jié)構(gòu)對比表Tab.6 Contrast table of size proportion of cut tobacco

表7 感官質(zhì)量對比評價表Tab.7 Contrast evaluation of sensory quality

以上檢測結(jié)果表明：

（1）多區(qū)蒸汽噴射加工方式能有效降低物料過程損耗，出絲率平均提高0.68%；

（2）多區(qū)蒸汽噴射加工方式能有效改善煙絲結(jié)構(gòu)，整絲率平均提高1.44%，降低碎絲率；

（3）多區(qū)蒸汽噴射加工方式能在降低出口物料溫度的同時，提升香氣量、煙香豐富性以及口腔干凈程度等。

3 結(jié)論

（1）在松散回潮工序使用多區(qū)蒸汽噴射加工方式能有效減少冷塊煙重量，提高松散率，改善物料葉片結(jié)構(gòu)，減少造碎。

（2）使用多區(qū)蒸汽噴射加工方式，能有效降低物料過程損耗，提高出絲率，改善煙絲結(jié)構(gòu)。

（3）使用多區(qū)蒸汽噴射加工方式生產(chǎn)的產(chǎn)品在香氣量、煙香豐富性以及口腔干凈程度等方面表現(xiàn)較好。