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科技創(chuàng)新下的煙葉生產(chǎn)制造探討

2020-06-11 00:40:53賴曉斌
科技創(chuàng)新導(dǎo)報 2020年6期
關(guān)鍵詞:制造煙葉創(chuàng)新

賴曉斌

摘 ? 要:本文以成本控制為根本,圍繞煙葉原料的合理采收、打葉復(fù)烤、庫存管理、卷煙制造、再造技術(shù)、提香工藝、農(nóng)產(chǎn)品加工等多個環(huán)節(jié),涉及煙葉原料的化學(xué)變化、生物變化、物理變化等不同變化,打造煙葉原料的成本生命線。可利用煙葉原料最終產(chǎn)出片煙、煙梗、碎片、煙末,不可利用的煙葉原料最終處理為廢棄煙葉。任何煙葉形態(tài)都能運用于生產(chǎn)制造中,這是煙葉原料為人類充分利用的價值所在。

關(guān)鍵詞:科技 ?創(chuàng)新 ?成本 ?煙葉 ?制造

中圖分類號:TS43 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號:1674-098X(2020)02(c)-0059-02

煙葉原料資源作為煙草工業(yè)的基礎(chǔ)資源,影響這煙草工業(yè)系統(tǒng)的品牌發(fā)展、經(jīng)營效益、生態(tài)循環(huán)。煙葉原料在經(jīng)歷化學(xué)反應(yīng)、生物降解、物理變化等一系列變化后,產(chǎn)生多種半成品或成品供新的領(lǐng)域所用,實現(xiàn)煙葉原料資源的最大化利用。

1 ?動態(tài)把握煙葉原料采收

生長在土壤中的煙葉一年一般采收一次,采收的原則是:上部葉充分成熟采收、中部葉適熟采收、下部葉適時早收。影響采收成果的最重要因素有兩個:一是采收方式、二是采收成熟度。采收方式依據(jù)煙葉原料的具體情況又劃分為兩種:一是對特殊煙葉的采收、二是對常規(guī)煙葉的采收。特殊煙葉主要包括旱蹲煙、旱早熟煙、嫩黃煙、雨淋煙、雨后返青煙。常規(guī)煙葉采收主要不同在于每次采收同株煙葉的片數(shù)不同以及人工采收與機(jī)械采收的差異。

合理判斷煙葉的成熟度及采收時間,對于采收期的把握至關(guān)重要。煙葉依據(jù)部位可劃分為上部、中部、下部;依據(jù)成熟度可劃分為未熟、初熟、適熟和過熟。對同類型煙株各取上部、中部、下部同等煙葉各四類,試驗發(fā)現(xiàn),適熟煙葉經(jīng)評吸后香氣濃郁,初熟煙葉香氣較好,過熟煙葉基本無香氣。由此可知,采收時間應(yīng)定于煙葉的適熟期。

不同地區(qū)煙葉的適熟期不同,時間段也有差異。研究發(fā)現(xiàn),在適熟期內(nèi),適當(dāng)推遲采收時間有利于煙葉等級的劃分,能降低煙葉烘烤耗能,增加煙葉的成熟度。結(jié)合對煙堿、總氮、糖堿比值及煙葉鉀的研究,最適宜的天數(shù)為推遲10d。

2 ?提升打葉復(fù)烤的出葉率

打葉復(fù)烤工藝流程可劃分為原料準(zhǔn)備工段、葉梗分離工段、葉片復(fù)烤段、片煙包裝段。煙梗處理段、碎片處理段共六個段。目前,國內(nèi)打葉復(fù)烤中心主要的設(shè)備有兩種,一種是環(huán)保節(jié)能型打葉分風(fēng)設(shè)備,另一種是大能力復(fù)烤設(shè)備。

打葉復(fù)烤中心由于設(shè)備的先進(jìn)性、操作人員的素養(yǎng)、環(huán)境的變化等不同因素會形成一定的煙葉造碎,若不對所產(chǎn)生的造碎物質(zhì)加以處理,就會造成一定浪費。預(yù)處理環(huán)節(jié)中通過真空回潮設(shè)備提升煙葉的回透率、潤葉設(shè)備則提高煙葉的含水率、溫度和松散程度;打葉分風(fēng)環(huán)節(jié)通過對打葉機(jī)和分風(fēng)機(jī)的工藝參數(shù)設(shè)置提高出片率;葉片復(fù)烤環(huán)節(jié)通過對烤房溫度的設(shè)置提高葉片烤透率;流量環(huán)節(jié)則通過穩(wěn)定流量穩(wěn)定產(chǎn)品質(zhì)量。這些環(huán)節(jié)都對降低煙葉原料的造碎有重要作用。

3 ?精益煙葉原料庫存管理

庫存作為煙葉原料貯存的基本手段,是煙葉原料資源利用中的重要環(huán)節(jié)。在制定采購計劃時,基于煙葉貯存為兩年周期的原則,采購的總量不因超過當(dāng)年度及未來一年度的消耗量,才能達(dá)到壓縮庫存的目的。

在煙葉原料倉庫管理中引入數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),可提升倉庫管理的便捷性、準(zhǔn)確度和預(yù)判性。煙葉倉庫安全管理主要應(yīng)做好煙葉倉庫危險源識別、煙葉倉庫安全設(shè)備配備、煙葉倉庫安全間距考量及煙葉倉庫安全管理人員等主要工作。煙葉倉庫管理中空間格局的編排可依據(jù)技術(shù)中心設(shè)計的葉組配方劃分,依據(jù)品牌設(shè)計空間格局??臻g格局的編排順序和配方一致時,可以方便原料出庫的及時性,保證卷煙生產(chǎn)的原料供應(yīng)流量穩(wěn)定。

4 ?優(yōu)化制絲線的生產(chǎn)工藝

4.1 增強(qiáng)葉組配方的等級與區(qū)域

葉組配方設(shè)計應(yīng)遵循煙葉原料的本香原則,即傳統(tǒng)而言的“物以類聚”。實踐證明,將同一類型、同一地域、同一品種的煙葉放入同一批次中,能夠增強(qiáng)中式卷煙的特性。特性越鮮明,風(fēng)格越獨特,成分越清晰,對于穩(wěn)定該品牌客戶群體越有利。增強(qiáng)葉組配方的最佳方式是通過小批量試驗,仔細(xì)測定煙葉原料形成的單料煙對應(yīng)的煙葉糖、總氮、還原糖、煙堿、蛋白質(zhì)、鉀、糖堿比及施木克值,并對所形成的單料煙作評吸,評定其對應(yīng)的香氣質(zhì)、香氣量、濃度、刺激、勁頭、雜氣與余味等主要感官指標(biāo)。

4.2 穩(wěn)定制絲線均質(zhì)化加工工藝

制絲線作為卷煙制造的前端,其加工工藝直接影響煙絲的內(nèi)在品質(zhì)。均質(zhì)化加工是指在生產(chǎn)流量均衡的情況下,通過設(shè)備調(diào)控,穩(wěn)定每道工序的半成品的制作環(huán)境,合成指標(biāo)一致的同批次煙絲。

制絲線主要工序分為葉片段、梗段、葉絲段、摻配段、膨脹段。葉片段主要為切片、超級回潮、加料等工序;梗段主要為潤梗、切梗、烘絲等工序;葉絲段主要為切絲、烘絲等工序;摻配段主要為摻配、加香等工序、膨脹段主要為切絲、熱端、冷端等工序。每道工序都有固定的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行,同時有對應(yīng)的安全規(guī)范作指導(dǎo)。

加工的均質(zhì)化重點在于對“人、機(jī)、料、法、環(huán)”的有效掌控。所謂人,是指提升操作人員的素養(yǎng),按照操作規(guī)程執(zhí)行操作,并在經(jīng)驗范圍內(nèi)能有效處理突發(fā)情況;所謂機(jī),是指定期對機(jī)器做維修保養(yǎng),嚴(yán)格執(zhí)行生產(chǎn)前的開機(jī)檢查,在設(shè)備運行途中采用巡檢,及時處理設(shè)備的故障與異常;所謂料,是指確保來料的供料穩(wěn)定性,及時與倉庫管理部門做好備料聯(lián)系,穩(wěn)定當(dāng)批次的流量控制;所謂法,是指通過實驗的參數(shù)變化,尋找最契合品牌的工藝指標(biāo),并依據(jù)該指標(biāo)執(zhí)行操作;所謂環(huán),是指在生產(chǎn)過程中,通過設(shè)備盡量控制生產(chǎn)環(huán)境的溫與濕度,保證煙葉在處理過程中符合其環(huán)境要求。

4.3 運用新技術(shù)追蹤調(diào)節(jié)工藝值

目前,制絲線最通用的檢測儀器是有光電管、水分儀和溫度儀。光電管主要是在儲存期間提示料位的變化,并對落料的方位作出指引;水分儀和溫度儀則這些能夠?qū)崟r監(jiān)控?zé)熑~原料的內(nèi)在質(zhì)量變化,同時協(xié)助操作人員依據(jù)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)值調(diào)節(jié)設(shè)備。

生產(chǎn)車間常用的控制系統(tǒng)為PLC 編程設(shè)計的系統(tǒng),同時通過對感應(yīng)器件的跟蹤,運用變頻器自動處理流量、加水、加溫、噴料、噴香等過程。PLC系統(tǒng)的人工操作平臺通常用PID監(jiān)控某一工藝關(guān)鍵指標(biāo)的變化情況,當(dāng)PID浮動較大時,操作人員需要及時調(diào)整PID的數(shù)據(jù),從而穩(wěn)定PID值。

4.4 外摻物質(zhì)對技術(shù)指標(biāo)的影響

在以煙絲為主要配方的卷煙成分中,適當(dāng)輔以再造煙葉絲、膨脹梗絲、膨脹煙絲、碎片等外摻物質(zhì),能夠改良傳統(tǒng)煙絲的缺陷,彌補(bǔ)傳統(tǒng)煙絲的不足。

實驗室在同等環(huán)境下,即含氧量均等、溫度均等、引燃介質(zhì)均等,同等類別煙葉制作出的等量再造煙葉絲、膨脹梗絲、膨脹煙絲的燃燒情況是:(1)燃燒全過程,再造煙葉絲的總發(fā)煙量大于膨脹煙絲和膨脹梗絲;(2)有煙燃燒階段,膨脹煙絲的煙氣釋放速率大于再造煙葉絲;(3)相同條件下,再造煙葉絲比膨脹煙絲、膨脹梗絲燃燒得更快;(4)燃燒全過程,膨脹梗絲比再造煙葉絲、膨脹煙絲產(chǎn)生更多CO,更少CO2。由此可知,在增加卷煙燃燒阻力時應(yīng)適當(dāng)提升膨脹煙絲的比值,在增加卷煙燃燒速度時應(yīng)適當(dāng)提升再造煙絲的比值。

碎片的摻入能夠改變煙絲原本的特質(zhì)。主要體現(xiàn)在:(1)在混合煙絲中摻入一定比例的碎片能夠適當(dāng)提高填充值;(2)碎片的摻入能夠降低卷煙的焦油含量;(3)加入碎片后的混合煙絲的感官質(zhì)量不低于原混合煙絲。由此可知,在提升卷煙填充值時應(yīng)適當(dāng)加入一定比例的碎片,在降低卷煙焦油含量時也應(yīng)適當(dāng)加入一定比例的碎片。

5 ?投入再造煙葉制造技術(shù)

5.1 提高再造煙葉原料的浸取率

正常情況下,在卷煙生產(chǎn)制造過程中煙葉的出片率為65%,剩余的35%將以煙梗、碎片、碎末、煙末、粉塵的形式產(chǎn)出,其中煙梗、碎片、碎末、煙末能夠投入再造煙葉制造中。當(dāng)下,主要生產(chǎn)再造煙葉的方式有輥壓法、稠漿法、造紙法三種,造紙法所造的再造煙葉效果最佳。其中,原料浸取工藝又為造紙法全流程的重要步驟。實驗證明,當(dāng)料液比例為1:8、浸取溫度維持在60℃、浸取時間為40min時,煙梗的浸潤效果最好;當(dāng)料液比例為1:10、浸取溫度維持在60℃、浸取時間為20min時,碎片的浸潤效果最好。所采用的浸取工藝采用一次浸取工藝最佳。

5.2 改進(jìn)再造煙葉生產(chǎn)工藝技術(shù)

傳統(tǒng)的再造煙葉造紙法技術(shù)主要圍繞浸取、紙漿、壓合等工藝流程展開,制造環(huán)節(jié)較為簡單、粗放,新興的再造煙葉造紙法技術(shù)采用復(fù)合再造煙葉造紙法,即使用雙網(wǎng)復(fù)合紙機(jī)進(jìn)行基片的抄造,并在基片壓榨復(fù)合前,在下層基片上添加一定比例的煙草粉塵,形成上下兩層基片包裹著煙草粉塵的三層復(fù)合基片。復(fù)合再造煙葉造紙法的降焦效果比傳統(tǒng)再造煙葉造紙法更顯著,且感官質(zhì)量不遜于傳統(tǒng)的再造煙葉造紙法。另辟新徑的生產(chǎn)方式是在傳統(tǒng)的再造煙葉造紙法萃取工藝前端增加搓絲處理,可解決傳統(tǒng)工藝中磨漿效率較低容易堵塞等問題,實驗室將搓絲機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)制200r/min,搓絲水洗溫度為40℃,搓絲的煙梗含水率為30%~50%,這些條件能夠提高萃取效率15%,減少原料損失,大大節(jié)省打漿時間與能耗。

6 ?廢棄煙葉制成其他產(chǎn)品

報廢處理的煙葉稱為廢棄煙葉,廢棄煙葉可通過沼氣發(fā)酵池處理成沼肥,并最終形成農(nóng)業(yè)肥料。主要方法是,將收集的廢棄煙葉統(tǒng)一放入沼氣池中作為發(fā)酵原料,同時加入牛糞或碳銨,提高池容產(chǎn)氣率。廢棄煙葉在發(fā)酵過程中所產(chǎn)生的沼氣能夠運用于發(fā)電,維持農(nóng)戶家庭所必須的電力,同時能夠用于燒火,即沼氣是清潔的燃料能源,廢棄煙葉最終在沼氣發(fā)酵池中,將轉(zhuǎn)化為農(nóng)業(yè)肥料,富含有機(jī)質(zhì)和微量元素,能夠用于煙苗育苗,其他農(nóng)作物如水稻和油菜等的生長。另外,廢棄煙葉可制備活性炭料,能夠?qū)崿F(xiàn)廢棄煙葉的可持續(xù)利用,并創(chuàng)造新的商業(yè)價值。

參考文獻(xiàn)

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