蒸汽—微波协同膨胀设备研发与应用评价

针对现有烟梗微波膨胀设备存在的缺陷和不足,研发了蒸汽—微波协同膨胀设备。该设备主要由物料传输系统、微波系统、蒸汽循环系统和加热腔体组成,采用蒸汽和微波复合加热能源,降低了获得高膨胀度所需的微波功率,既充分发挥了微波膨胀的质量优势,又有效防止了微波打火现象发生。与纯微波膨胀设备相比,烟梗膨胀度平均提高57.8%,有效膨胀率平均提高4.06%;制得梗丝的填充值平均提高0.46cm3/g,整丝率平均提高2.03%,碎丝率平均降低0.95%,感官质量明显提升。     

微波膨胀烟梗质量研究

为比较采用微波膨胀烟梗方法制成的梗丝与常规方法制成的梗丝差异,利用自制微波预处理装置,进行了微波膨胀烟梗的试验研究。仪器分析与内在质量感官评吸对比结果表明,采用微波膨胀烟梗方法制成的梗丝对改善其吸味品质、增加烟香、提高填充能力和成丝率以及协调叶组配方等有明显效果。     

微波膨胀梗丝掺配比例对卷烟品质的影响

为改善烟梗在卷烟产品中的应用效果,研究了微波膨胀梗丝处在不同掺配比例时,烟支物理特性、感官品质等卷烟关键质量特性的变化趋势,结果表明:随掺配比例递增,掺配微波膨胀梗丝样品的吸阻、硬度均呈显著上升趋势;当烟支吸阻、硬度一致时,微波膨胀梗丝掺配样品每支质量约降低37 mg;端部落丝量与传统梗丝掺配样品无显著差异.微波膨胀梗丝掺配样品的感官品质水平优于传统梗丝掺配样品.微波膨胀梗丝的应用不仅可以提高卷烟产品的感官品质,同时还可降低单箱耗丝量,提升了产品的减害降焦效果.     

微波膨胀梗丝在卷烟中的掺配均匀性评价

为研究经过二次切丝工艺制备的近似烟丝形态的微波膨胀梗丝在烟丝中的掺配效果,掌握微波膨胀梗丝在产品中的应用特性,参照气流干燥梗丝工艺掺配流程,以微波膨胀梗丝的掺配样品为研究对象,采用3种均匀度测定方法(特征值与混合均匀度法、主流烟气移动极差法及烟支密度标准偏差法)对微波膨胀梗丝在烟支中的掺配均匀性进行了评价,并与气流干燥梗丝掺配样品进行了对比。结果表明:①通过滚筒掺配、往复式布料方式可有效保证微波膨胀梗丝在产品应用中掺配均匀性的要求,13%、23%、33%比例下实验样品的混合均匀度均高于96%;②同掺配比例下,两种梗丝掺配样品的烟支密度无显著差异,说明微波膨胀梗丝在烟丝中的掺配均匀性与气流干燥梗丝相当;③与气流干燥梗丝相比,微波膨胀梗丝掺配样品主流烟气中焦油、一氧化碳的波动均有降低趋势,烟碱波动与气流干燥梗丝相当,说明微波膨胀梗丝在烟丝中的混合均匀度比气流干燥梗丝更优。      

微波膨胀烟梗二次切丝工艺参数研究

为研究微波膨胀烟梗二次切丝工艺参数对微波膨胀梗丝品质的影响,采用均匀实验设计法分析了不同切片厚度、切丝宽度组合对微波膨胀梗丝填充值、梗丝耐加工性、感官质量的影响,在此基础上建立了切丝参数组合对梗丝品质影响的回归方程,并进行了外部验证。结果表明:1整丝率、填充值与切片厚度、切丝宽度极显著正相关;碎丝率与切片厚度、切丝宽度极显著负相关;2切片厚度相同时,感官质量随切丝宽度的增加而降低;切丝宽度相同时,随切片厚度的增加,感官质量得分先增加后降低;3切片厚度范围0.75~0.85 mm、切丝宽度范围0.30~0.35 mm时,微波膨胀梗丝的综合品质最优。      

辊切梗丝成丝工艺研究

为提高梗丝工艺质量,考察了烟梗筛分、压梗、切梗厚度、膨胀强度(汽料比)、干燥方式5个工艺参数对片状梗丝和辊切梗丝质量的影响.通过增加烟梗筛分工序,取消压梗工序,增加辊切及配套松散和均铺工序,确定了辊切梗丝成丝工艺流程并进行了实际应用验证.结果表明:①增加烟梗筛分工序,能够改善片状梗丝物理质量,提高长丝率,降低整丝率、中...     

浸梗和微波润梗技术在制丝工艺中的研究应用

为简化烟梗预处理工艺,提高梗丝加工质量,采用浸梗+微波润梗工艺,对原两润两贮工艺流程进行了改进。通过改进后的系列试验及回归分析得出了单工序相关参数的影响及适宜的工艺参数。改进后的结果表明:与改进前相比,①改进后的工艺流程可节约生产场地,每批次可节省生产时间4 h;②有利于提高烟梗的回透效果,使贮柜内断面物料含水率分布均匀,切丝后梗丝含水率标准偏差降低0.07%;③提高了加工过程物料含水率的稳定性,成品梗丝整丝率、碎丝率基本持平,填充值提高0.4cm3/g;④最适宜的工艺运行参数为:浸梗时间70.18 s;浸梗温度为52.7℃;微波功率64 kW、微波照射时间75 s。     

节能型梗丝低速气流干燥机研发与应用评价

针对现有梗丝干燥设备存在的缺陷和不足,研究开发了低速节能型梗丝气流干燥机。该设备采用文氏管和干燥器分开设置以提高热交换效率、干燥系统通过悬浮干燥技术提高了热风与梗丝的传热传质系数,并与传统的隧道式梗丝干燥机进行了应用比较。结果表明:①整丝率提高5个百分点,碎丝率降低百分比为39.6%;②干燥出口梗丝含水率极差由2.1%降低到0.61%,卷烟样品的感官质量平均提高了0.5分;③加工单位质量梗丝能耗平均降低了34.63%。     

碎烟梗筛分对卷烟梗丝加工质量的影响

提高来料烟梗中碎梗的筛分力度,减小来料烟梗中碎梗的比例,能较好地提高梗丝加工质量。即通过降低来料烟梗中碎梗的含量,可改善切梗丝效果,减少梗丝中梗块、梗签的含量,减少梗丝中的碎末含量;可提高梗丝STS的膨胀效果、稳定梗丝含水率以及改善烟支卷制质量等。     

不同参数设置对梗丝结构的影响

为研究不同参数设置对梗丝结构的影响,对梗丝生产工序中一次贮梗出口烟梗含水率、烟梗回潮出口烟梗含水率等参数进行调整,并将不同参数设置下生产出成品梗丝结构进行检测和分析。试验共设三组调整方案(A、B、C),以调整前参数设置为对照(D)。检测结果表明:A方案得到的梗丝填充值较高,B方案整丝率、碎丝率和填充值的变化最明显,C方案总体效果较好;梗丝生产线梗丝风送管道输送距离较长,三种不同参数设置下梗丝风送前后整丝率、碎丝率、填充值三项指标变化不够稳定,还有待进一步提高。     

烟梗加工处理技术与设备研究进展

叙述了近十年来国内外烟梗处理的新技术及新设备,从烟梗预处理技术、烟梗成丝技术、梗丝膨胀技术、梗粒制造技术、梗丝品质改性技术等方面分析了目前烟梗加工及使用中存在的问题,并提出了未来烟梗加工的研究方向为:①创新烟梗加工技术、通过改变梗丝的形态和结构,提高梗丝与叶丝的配伍性;②综合利用梗丝成分重组技术、烟梗微生物处理技术、酶处理技术等改善烟梗的感官质量;③创新烟梗加工设备,研发结构、原理全新的烟梗处理装备。④开展细支卷烟专用梗丝研究及梗丝在新型烟草制品中的应用研究。      

倒锥管式梗丝干燥系统的设计应用

烟草加工行业普遍采用流化干燥床、管式气流干燥系统、塔管结合气流干燥系统实现梗丝干燥,梗丝成品普遍存在水分不均匀、碎丝率高等问题。倒锥管气流干燥系统可以有效缩短干燥路径,降低干燥风速,从而提高梗丝物料的水分均匀性,降低碎丝率。应用效果表明,倒锥管气流干燥系统加工的梗丝与塔管结合气流干燥系统比较,梗丝成品的整丝率提高约5%,碎丝率降低约1%,含水率极差减小约1.5%,提高了梗丝干燥品质。     

LEGG制梗线梗丝膨胀工艺参数设计

通过对芜湖卷烟厂ＬＥＧＧ制梗线梗丝膨胀环节的主要工艺参数进行测试分析与研究，设计了一套较为合理的梗丝膨胀工艺条件。实验认为：梗丝宽度相对标准偏差越小，其填充值越高；当热风温度为１１３℃、超级回潮温度为１００℃、梗丝含水率为３７．５３％时，其烘后梗丝填充值达到最高。在滚筒式烘丝机干燥烟梗过程中，应尽可能提高热风温度、降低筒壁温度，适当提高滚筒转速、增加热风风量、减少排湿风量。对ＬＥＧＧ制梗线存在的问题提出了改进建议。     

低温烟梗预处理工艺及制备梗丝的质量特性

为提升丝状梗丝品质,拓宽丝状梗丝应用范围,设计了一种适用于丝状梗丝的低温烟梗预处理工艺,并以“两润两贮”工艺为对照,分析了低温烟梗预处理工艺对烟梗外观形态、物理质量、化学成分及生产效率的影响。结果表明:①低温烟梗预处理工艺直接以常温水为润梗介质将烟梗含水率提升至48%左右,然后压梗、干燥得到梗片;②低温烟梗预处理可将梗丝加工时间从10 h降低到6 h;③低温烟梗预处理制备梗片厚度均值为1.52 mm、标准偏差为0.26 mm;④与“两润两贮”工艺相比,低温烟梗预处理制备梗片的表皮组织挤压堆叠程度更高、导管断裂无序程度更大;低温烟梗预处理制备梗丝的成丝率提升约10百分点;⑤与“两润两贮”工艺相比,低温预处理工艺的梗片和梗丝中的Amadori化合物总量高于对照工艺5%以上,说明低温烟梗预处理工艺增加的梗片干燥环节可促进烟梗中美拉德反应发生。      

复烤方式对烟片加工质量的影响

为了解决目前复烤工艺存在的复烤后烟片含水率标准偏差较大、大片收缩较多、烟草本香减少等问题,采用网带式复烤机、滚筒烘丝机和气流干燥机开展了传统网带复烤、网带直接复烤、滚筒直接复烤和气流直接复烤试验,研究了复烤方式对烟片物理质量、化学成分和感官质量的影响.结果表明:滚筒直接复烤后烟片含水率标准偏差较小,大片收缩较少,且香味物质含量较高,烟草本香保持较好.     

HXD气流干燥对卷烟综合质量的影响

对比分析了隧道式燃油烘丝机(HXD)气流干燥与CO2膨胀2种生产方式及HXD气流干燥叶丝不同掺配比例对配方烟丝质量和卷烟综合质量的影响.结果表明:掺配HXD气流干燥处理的膨胀叶丝能提高配方烟丝的整丝率,降低碎丝率,叶丝结构较合理,弹性较好;在实验牌号卷烟中,2种生产方式生产的膨胀叶丝掺配比例相同时,HXD气流膨胀叶丝卷烟感官质量较好,最佳掺配比例为15%.     

梗丝低速气流干燥设备的设计与应用

目前烟草行业使用的气流式干燥设备均存在着干燥路径长、风速大、造碎大等缺陷,为此设计了低风速梗丝气流干燥设备.该设备以倒锥型气流干燥器为核心,将进料管设置为上下两层,避免物料沉积;干燥管底部安装有匀风、匀料和除杂装置,以提高热交换效率,实现干燥过程节能;干燥管上部采用3 m/s左右的干燥风速,实现低风速气流干燥;对内部结构和内壁表面进行特殊处理并优化流程参数,减小了系统损耗.应用效果表明,该设备具有干燥风速低、物料受热均匀等优点,有效提高了梗丝出料含水率均匀性,减小了梗丝在加工过程中的造碎,整丝率提高了约5百分点,碎丝率降低了约1百分点,干燥出口梗丝含水率极差减小了1.5百分点,提高了卷烟样品感官品质.     

微波膨胀条状梗丝应用效果评价

对微波膨胀条状梗丝的物理质量、化学成分进行了检测分析,并将其应用到卷烟产品中进行评价试验。结果表明:1微波膨胀条状梗丝填充值与常规梗丝接近,整体尺寸较小,结构更均匀。2微波膨胀条状梗丝的总糖和还原糖高于对照样。3随着微波膨胀条状梗丝掺配比例的增大,卷烟的单支质量降低,烟支吸阻、端部落丝量和含末率增大;抽吸口数、焦油量、烟碱量和CO量降低;烟支自由燃烧速率增大,热塌陷值减小,包灰性能改善。4掺配比例相同时,与对照样(掺配传统梗丝)相比,掺配微波膨胀条状梗丝的烟支单支质量、吸阻、硬度、端部落丝量和含末率较大,单支质量标准偏差较小,吸阻标准偏差较大;烟支抽吸口数较少,焦油量、烟碱量和CO量均较低;烟支自由燃烧速率较快,热塌陷值较小,包灰性能较好;显著改善卷烟口感特性。     

HDT气流烘丝机工艺气体载水量自动控制系统的设计与应用

为解决HDT气流烘丝机因工艺气体载水量不稳定而影响出口烟丝含水率和填充值等问题,设计一种工艺气体载水量自动控制系统。通过分析烟丝填充值与载水量的关系,确定最佳载水量设定值;根据工艺气体中氧气含量等参数计算载水量,并通过系统调节排潮风门使实际载水量处于设定值±2%范围内。以广州卷烟厂生产“双喜（莲香）”牌卷烟所使用的膨胀梗丝为对象进行测试,结果表明：采用自动控制系统后,工艺气体载水量和温度的SD值分别下降51.37%和27.66%,出口梗丝含水率和填充值的SD值分别下降13.33%和36.96%,梗丝填充值由6.69 cm3/g提升至6.83cm3/g。该技术可为提高干燥后烟（梗）丝质量提供支持。     

新式梗丝膨胀系统“STT”介绍

“STT”是南朝鲜人参、烟草研究所研制的新式快速加热系统,可以对纯净的梗丝进行快速膨胀。烟梗经辊压切成烟梗丝,在滚筒中旋转着流入“STT”,其特制膨胀装置“CRS”,有不同规格尺寸的喷咀,控制和调节蒸汽压力与温度,以达到梗丝的膨胀目的。该装置没有任何机械操作,是一种连续进行膨胀处理的装置。