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。     

不同加工方式烟梗的物理保润性能对比分析及应用

为了研究梗条、梗片的物理保润性能以及烟梗复烤和制梗丝工艺的差异性,采用动态水分吸附法,利用Weibull模型对数据进行拟合,以特征时间α参数值的大小作为物理保润性能差异性评价指标,分析了梗条、梗片的保润性能、吸水率、失水率的差异;通过加工工艺对比,分析了两种加工工艺的生产效率、能耗、物理质量、感官质量等指标差异。结果表明:①与梗条相比,在相同温湿度条件下,梗片吸水率和失水率均大于梗条,梗片吸湿、解湿速率较快。②与传统梗条复烤、制梗丝工艺相比,梗片复烤烤梗机设备温度降低了7.0℃、梗片复烤生产效率提升了30.51%;梗片制梗丝工序生产效率提升了20.75%;每生产1000 kg梗原料,梗片综合能耗标煤下降了2.20 kgce;节约生产时间2.11 h。③与采用梗条制成的梗丝样品物理指标、感官质量相比,采用梗片制成梗丝的出梗丝率和填充值分别下降了6.82百分点和0.99cm^3/g;而梗片梗丝样品在香气质、杂气、余味等方面有改善,总体感官质量有提升。研究结论可为优化制梗丝工艺,缩短加工时间,提高制梗丝生产效率提供参考依据。     

复切式制梗丝工艺研究

为提高卷烟生产中梗丝与叶丝的掺配均匀度 ,提出了复切式制梗丝新工艺。其特点是将贮后烟梗不经过压梗机 ,先在切梗丝机上将烟梗切至一定的厚度 ,加料后再用切叶丝机将其切至一定的宽度 ,然后进行干燥膨胀。试验结果表明 ,与直接切梗丝法和压梗切梗丝法工艺相比 ,复切式制梗丝工艺能有效提高梗丝掺配后在各烟支段及卷烟烟丝柱中的分布均匀性 ,卷烟产品内在质量稳定 ,烟支吸阻和烟气焦油量降低。     

预处理工艺对烟梗回透率的影响

以烟梗回透率指标为参考,在单因素试验基础上,运用四因素三水平响应曲面分析法,研究梗丝生产制造过程中梗预处理段工艺参数对烟梗回透率的影响。结果表明,贮梗时间、浸梗时间、蒸梗温度、浸梗水温对烟梗回透率影响显著,建立二次回归方程模型,模型显著、有效;梗预处理段最佳生产工艺为浸梗时间70s,浸梗水温60℃,贮梗时间3.5h,蒸梗温度60℃。该条件下,烟梗回透率最高。     

丝状梗丝在卷烟中的应用效果研究

为研究丝状梗丝对卷烟理化指标及感官的影响,选择某牌号配方烟梗,在预处理工段将烟梗加工成丝状梗丝,搀兑到卷烟中进行加香、卷制,以添加相同比例片状梗丝的卷烟为对照样,对比分析卷烟质量稳定性、梗丝有效利用率、卷烟烟气成分并对卷制的成品烟进行感官质量评价。结果表明:丝状梗丝有效利用率、卷烟的卷制质量和稳定性提高,卷烟的烟气质量稳定性得到提高,梗丝形态的改变对卷烟感官质量的提升起到了积极的作用。     

浸梗工艺的改进试验

为进一步改进复烤烟梗的预处理工艺,提高梗丝加工质量,降低梗丝消耗,采用新型刮板式浸梗机进行了该设备最佳工艺参数范围的确定和浸梗与水洗梗 蒸梗及二次贮梗3种处理方法对梗丝工艺质量及消耗等的影响对比试验。实际应用效果表明,浸梗法工艺在降低物耗和提高梗丝质量方面比水洗梗 蒸梗处理和二次贮梗法具有明显的优势;60℃、50s(刮板输送皮带电机频率24Hz)、贮存4h为刮板式浸梗机的最佳工作条件。     

谈优质烤烟型卷烟的制丝工艺

本文介绍了使用仿德国豪尼公司的5000kg/h 制丝线生产优质烤烟型卷烟的制丝工艺,着重把握以下工艺环节:叶组配比要均匀;所用晒烟和香料烟均应发酵;润、贮后的烟梗要回潮并厚压薄切;膨胀梗丝要充分;煮料方法要得当;加料加香要均匀。     

烟梗切丝宽度的探讨

为研究如何提高梗丝的有效利用率,针对流化床式梗丝膨胀方式进行了不同切梗丝宽度实验.结果表明,当切梗丝宽度为0.15～0.17mm时工艺消耗较低、出丝率较高、烟丝结构较好、梗丝柔软性较理想,有利于保证卷制后的烟支质量.在烟支重量基本相同的情况下,烟支吸阻、抽吸口数、总粒相物、焦油和一氧化碳量以梗丝宽度为0.17mm的样品为最低,而且平均单支重量、压降、硬度和圆周的极差也以梗丝宽度为0.17mm的最小.在静燃实验中,梗丝宽度为0.15mm与0.17mm的样品燃烧速率最快,比梗丝宽度为0.13mm的样品快近60s,比梗丝宽度为0.19mm的样品快约80s.实验认为使用流化床式梗丝膨胀工艺,如果贮梗时间能达到4h以上且烘梗丝机脱水能力高、流量适中时,切梗丝宽度为0.17mm更好.     

压梗和切梗工序对片状梗丝成丝特性的影响

为探讨片状梗丝成丝特性,采用常规切丝机（SD5辊切式）和新型复切设备（轧切式）对片状梗丝进行复切,对比分析丝状梗丝物理特性。结果表明:（1）与压梗相比,未压梗处理后梗片结构稍有提高,表观密度和真密度降低,剪切力和穿透力强,柔软度好,抗破碎性较好;（2）试验范围内,随着切梗厚度的增加,梗片尺寸增加,表观密度、真密度以及力学特性指标整体上呈现增加趋势,当切梗厚度为0.15 mm时梗片耐加工性好;（3）复切后丝状梗丝结构变化明显,尺寸减小,与常规切丝机（SD5辊切式）相比,轧切式复切设备制得丝状梗丝具有较高的填充值和弹性,梗丝宽度均匀性较好,成丝效果明显。（4）生产线验证结果表明:轧切式复切设备运行稳定性较好,无故障率为98.04%,梗丝宽度合格率和出丝率分别达到99.4%和68.68%,出丝质量较辊切式复切有所提高。      

改善梗丝吸味的研究

在对烤烟和白肋烟梗进行化学分析和感官评吸基础上，筛选出两种不同的二次加料的料液配方，并对二次加料工艺进行了探讨。第一次润梗加料在烟梗一次回潮时加入，要求水分达到３０％±１％，温度＞７０℃，贮梗时间２小时以上；第二次加料点宜选择在梗丝超级回潮工序，梗丝水分要求达到３７％以上。     

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。      

甘油碱法脱除烟梗中的木质素

  目的  应用甘油碱法工艺对烟梗进行处理,制备低木质素烟梗薄片。  方法  以木质素脱除率和浆得率为衡量指标,对甘油碱法制浆工艺条件进行了优化,并比较了不同预处理工艺对再造烟叶烟气评吸质量的影响。  结果  （1）甘油碱法制浆最佳工艺条件为,氢氧化钾用量45%、蒸煮温度为200℃、蒸煮液固比为11∶1、蒸煮时间为0.5h,此时烟梗中的木质素含量为5.06%,木质素脱除率为43.01%,浆得率为37.12%。（2）甘油碱法的木质素脱除率和木质气降低效果虽然稍逊色于氧碱法,但其对烟气质量提升的综合效果明显优于氧碱法和乙酸法。（3）采用甘油碱法再造烟叶制备的项目卷烟,其感官质量优于常规卷烟。  结论  采用甘油碱法工艺制备的烟草薄片,木质素含量低,应用于卷烟中可提升烟气品质。      

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。      

基于分形维数的梗丝形态差异性评价方法

为对梗丝形态差异性进行评价,通过测量单一形态梗丝周长、面积并采用“小岛法”计算其分形维数及形态指数,以叶丝形态为标准,选取梗丝与叶丝分形维数及形态指数的差异为指标,建立梗丝形态差异性系数模型及评价方法并验证分析。结果表明:①单一形态梗丝拟合方程决定性系数R2均达到0.850,且均方差及残差均较小,表明“小岛法”可准确计算其分形维数。②梗丝形态具有分形特性且不同形态梗丝分形维数具有明显差异,随着分形维数逐渐增大梗丝形态越来越不规则。③所建梗丝形态差异性系数模型$Y_e=4.825 X_{D_i-D^{\prime}}-1.149 X_{\bar{K}-\bar{K}^{\prime}}+0.320$,决定性系数R2达到0.948,F检验达到显著水平表明回归模型具有统计学意义,且模型经验证准确可靠。④初步建立了一种梗丝形态差异性评价方法,以差异性系数e为指标,梗丝形态间差异性小（e≤0.491）;较小（0.491 < e≤0.813）;适中（0.813 < e≤1.189）;较大（1.189 < e≤1.565）;大（e > 1.565）,该方法可通过定量指标实现对梗丝形态差异性的定性分析。      

梗丝分布形态对其掺配均匀度的影响

为解决成品烟支中梗丝掺配不均匀且与梗丝掺配设定比相差较大的问题,试验采用3种不同的梗丝处理工艺制成3种不同分布形态的梗丝,并对切梗丝后、梗丝膨胀后和梗丝卷制后的梗丝分布形态与梗丝掺配均匀度的关系进行了研究。结果表明,梗丝规格为3～7mm时其形态最稳定,而且该规格梗丝约占全部梗丝的80%以上时,成品烟支中的梗丝掺配均匀度最好。不同分布形态的梗丝对烟支吸阻无明显影响,但对烟支吸阻的波动程度影响较大。     

烤烟烟梗原料化学成分的差异

为探讨烤烟烟梗原料化学成分的差异性,通过连续流动、高效液相色谱（HPLC）、气相色谱-质谱联用（GC-MS）等分析表征手段,研究了云南曲靖烟区主栽品种烟叶打叶复烤后不同形态烟梗化学成分的差异。结果表明：(1)不同品种的烟梗原料,其常规化学成分、细胞壁物质和香味成分均存在差异,但无明显变化规律;(2)不同形态烟梗原料,碎梗中叶黄素、β-胡萝卜素、芸香苷和香味成分前体物的质量分数及香味成分总量均高于梗头、长梗和短梗（P<0.05）,而梗头中总植物碱、绿原酸、莨菪亭和石油醚提取物的质量分数高于长梗、短梗和碎梗（P<0.05）;(3)聚类分析结果显示,不同形态的烟梗原料主要分为梗头、长梗和短梗、碎梗3类。长梗和短梗中糖的质量分数偏高,并呈现高钾低碱低木质素的特点,化学成分较协调,优先使用长梗和短梗作为卷烟配方原料,有利于提高烟梗与卷烟配方原料的配伍性和使用价值;而梗头和碎梗呈现高碱高香味成分的特点,可作为电子烟烟碱提取和再造烟叶制备的优选原料。     

生物技术及美拉德反应改良烟梗提取液的性质

利用酶、微生物以及美拉德反应对烟梗提取液处理以改善烟梗提取液性质,并与传统的三级逆流提取工艺进行对比。烟梗提取液经一系列酶处理后,后续经两种工艺处理,工艺一:美拉德反应后微生物发酵;工艺二:微生物发酵后美拉德反应。对比三级逆流提取工艺,工艺一所得最终提取液,还原糖减少了3.0%,氨基态氮增加了41%,挥发性物质增加了165.3%;工艺二所得提取液还原糖增加了3.9%,氨基态氮增加了54%,挥发性物质增加了239.6%。确定工艺二为较合理的改善烟梗提取液性质的工艺路线。     

基于激光扫描堆积表面重构的烟丝布料调控技术及应用

为提高贮丝柜烟丝布料均匀性,采用激光扫描表面重构技术建立了烟丝布料控制系统。利用激光扫描仪测量贮丝柜烟丝堆积表面高度,当波峰与波谷之间的高度差H>阈值H0且烟丝堆积截面的波谷面积M≥λS（λ为面积比例系数,S为铺料截面积增量）时,调整分配车的步进距离,通过降低高度差调控烟丝堆积表面状态。利用该系统对烟丝布料状态进行调控,结果表明：(1)调控后烟丝堆积高度差从139 mm降低到67 mm,标准偏差由79 mm降低到50 mm,变异系数降低5百分点;(2)调控后烟丝含水率、填充值、整丝率和碎丝率变化量分别为0.08百分点、0.1 cm3/g、2百分点和0.3百分点,均优于调控前水平;(3)烟丝含水率、整丝率、碎丝率标准偏差分别降低0.07、0.49、0.10百分点。该技术可为提高制丝过程稳定性和烟丝工艺质量提供支持。