滚筒烘丝工艺参数优化研究

对滚筒烘丝工序进行优化,得到4个优化工艺参数因素,即滚筒转速选择11.5 r·min-1,热风风机转速选择400 r·min-1,热风温度选择100℃,排潮风门开度选择60%.优化后的卷烟产品感官质量明显提高,香气更为丰满,透发性变好,香气质有一定程度的提高,烟气更为细腻,杂气和刺激性都有不同程度的减轻.     

CO2膨胀前后烟丝中游离氨基酸的变化

为了解CO2膨胀前后烟丝化学成分的变化,采用超声波水解提取和反相高效液相色谱法测定了不同产地和不同部位的6种烟丝膨胀前后的游离氨基酸,共测定了16种游离氨基酸.结果表明烟丝经CO2膨胀后,其脯氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、组氨酸和异亮氨酸等总体呈下降趋势;精氨酸及天冬氨酸等总体呈上升趋势.16种游离氨基酸的总量除福建下部ZO1略有上升外,其余均有所下降,其中福建B3F和福建上部BO1的降幅较为明显.     

烘丝过程烟丝含水率的MFA控制

烘丝过程中烟丝含水率的变化具有较强的非线性、不确定性和大滞后特性,同时存在干扰和噪声,运用常规的PID算法难以达到期望的控制效果。采用无模型自适应控制器(MFA)并结合渐进辨识(ASYM)方法对烘丝过程的烟丝含水率控制系统进行了改造,建立了前馈和含水率对象的数学模型,提高了模型的精度。利用MFA的自适应和抗滞后功能,减小了烟丝含水率的波动幅度,降低了“干头干尾”的数量,提高了卷烟生产质量。     

柔性风选工艺在卷烟烘丝工序的效果论证

在卷烟制丝过程的烘丝工序采用风选工艺,可以提高烟丝的包容性、纯净型、松散程度和均匀性,有利于烟支各项指标的稳定,对烟气的影响无明显趋势,在对感官质量影响中,对中档卷烟的感官有一定程度改善,主要表现在烟气的细腻、透发等方面,但对低档卷烟的影响不明显。从综合分析看,采用柔性风选工艺有利于卷烟产品质量的提升。     

回潮、加料和烘丝工序烟草生物碱的变化

为探索卷烟加工关键工序中烟草总生物碱和游离生物碱的变化规律、优化工艺参数、合理控制卷烟中烟草生物碱的含量、提高产品质量提供理论依据,采用毛细管气相色谱(GC)分离、氢火焰离子化检测(FID),分析研究了制丝工艺过程中松片回潮、润叶加料和烘丝前后3个关键工序烟草总生物碱和游离生物碱含量的变化情况。结果表明,烘丝工序对烟草总生物碱和游离生物碱的影响最为显著,润叶加料工序次之,松片回潮工序影响较小。经过这3个工序后,烟草总生物碱和游离生物碱的降低幅度分别超过15%和25%。     

卷烟薄板烘丝工序出口含水率的精准分区控制研究

针对当前卷烟生产过程薄板烘丝工序经常存在的出口含水率控制效果不理想,质量波动较大的问题,采用统计分析和专家控制系统思想相结合的方法,在对出口含水率质量现状及其影响因素的统计分析的基础上,设计能够根据出口含水率实际值于目标值的偏离程度进行分区反馈控制的专家控制系统。应用结果表明,出口含水率的过程偏差和过程能力指数都有了显著的减小,过程质量明显改善。     

卷烟烟丝中游离态氨基酸的主成分分析和聚类分析

为探索烟丝中游离态氨基酸同卷烟吸味的关系,采用超声波萃取和氨基酸分析仪测定了15种不同品牌卷烟烟丝中的17种游离态氨基酸的含量,并对数据进行了主成分分析和聚类分析。结果表明:该方法可用于不同吸味卷烟的比较和分类;各种氨基酸的含量分布特征能反映不同品牌卷烟的特性,对卷烟刺激性和丰满度的评价及分类有参考价值。     

烘丝工序工艺技术研究

本文对烘丝生产工序工艺技术参数进行了大量试验和改进,找出了解决烟丝脆性和柔韧性差的工艺处理新方法。试验结果表明,在烘丝过程中适宜的工艺技术参数不仅能改善烟丝的物理特性和转换率,而且利于减少烟支重量和降低消耗。      

烘丝过程中碳酸钾对烟草香味成分含量的影响

为探讨碳酸钾(K2CO3)对烟丝中挥发性、半挥发性香味成分含量的影响,采用实验室模拟烘丝,按烟丝质量0.5％,0.9％,1.3％,1.7％和2.1％的用量将K2CO3水溶液均匀施加于烟丝,平衡48 h后,于设定条件(温度110℃,风速1.57 m/s和转速12 r/min)下烘丝至含水率为12％～13％,再用甲基叔丁基醚萃取烟丝并进行GC/MS检测.结果表明:①K2CO3对烟丝的外观有显著影响,当施加比例超过烟丝质量的1.3％时,部分烟丝变黑;②加入K2CO3后,烟丝中酯类、酸类组分含量呈规律性降低趋势;醇类组分和巨豆三烯酮类组分含量增加.     

基于均匀设计分析滚筒烘丝工艺参数对叶丝质量的影响

为分析滚筒烘丝各工艺参数对烘后叶丝质量的影响,采用均匀设计法对HT蒸汽流量、筒壁温度、热风温度、排潮风门开度及筒体转速等参数对叶丝质量的影响进行了试验.结果表明:①滚筒转速仅对叶丝物理指标有显著影响;排潮风门开度和HT蒸汽流量同时影响叶丝物理指标和感官质量,且影响趋势相同;筒壁温度和热风温度对叶丝物理指标和感官质量均有显著影响,但影响趋势相反.②在试验范围内,各工艺参数的最优组合为:筒壁温度130℃、热风温度90℃、排潮风门开度59％、筒体电机频率24Hz、蒸汽流量240 kg/h,对应烟丝填充值、整丝率和感官质量得分分别比优化前提高了0.18 cm3/g,1.6％和1.8分,碎丝率降低了0.7％.     

烟丝结构对卷烟端部落丝量的影响

通过对1种配方叶丝(A)和3种不同配方烟丝(B,C,D)进行连续多次卷制,分析了烟丝结构与卷烟端部落丝量的相关关系。结果表明:在试验范围内,①卷烟端部落丝量随着烟丝特征尺寸的降低而增大;②2.8mm以上烟丝与卷烟端部落丝量呈负相关,其中以5.6mm以上烟丝的影响最为明显;2.8mm以下烟丝与卷烟端部落丝量呈正相关,其中以1.4mm以下烟丝的影响最为明显。     

烘丝控制模式的建立与实现

通过对烘丝过程的分析 ,针对现有烘丝控制系统的不足 ,提出了新的控制模式。正常工作时稳定进入烘丝筒内烟丝的脱水量以及烘丝筒的筒壁温度 ,从而稳定烘后烟丝的含水率。在热风管道上增加一个由电磁阀控制的低压蒸汽喷射装置 ,“模拟”正常烘丝过程中筒内的环境 ,以减少“干头”和“干尾”烟丝量。使用新的控制模式 ,提高了烘后烟丝含水率的稳定性 ,“干头”和“干尾”烟丝数量大幅减少     

工业中试装置中烟丝的滚筒传输特性

在一工业中试装置中对烟丝的滚筒传输特性进行了研究,考察了冷态稳定传输过程中烟丝流量、筒内风速、滚筒转速以及烟丝含水率对烟丝滚筒滞留量、滞留时间和轴向传输速度的影响,分析了不同条件下烟丝在滚筒内升举—抛洒单元运动时间、运动次数及运动步长的变化规律.结果表明:①筒内风速、滚筒转速和烟丝含水率对烟丝滚筒滞留时间影响显著,随筒内风速、滚筒转速的增大,烟丝滚筒滞留时间减小、轴向传输速度增加,烟丝含水率增大则使得烟丝滚筒滞留时间增加、轴向传输速度减小;②随滚筒转速、烟丝流量、烟丝含水率增大,烟丝在滚筒传输过程中经历的升举—抛洒单元运动次数增加、运动步长减小,筒内风速对烟丝在滚筒内的升举—抛洒单元运动次数和运动步长的影响与之相反.     

滚筒烘丝过程干头干尾烟丝物理特性研究

为探索滚筒烘丝过程干头干尾烟丝与正常烟丝品质差异的判定方法,考察了干头干尾烟丝整丝率、整丝率变化率、堆密度及表观密度等物理指标的变化趋势,并基于上述物理指标对不同含水率的烟丝样品进行系统聚类分析,最后通过感官质量评吸对聚类分析结果进行了验证。结果表明:①干头干尾烟丝的整丝率、整丝率变化率、堆密度及表观密度均与含水率存在明显的相关性。②以含水率8.72%～9.46%为聚类分界点,不同含水率的烟丝样品可分为两类。③含水率≤8.72%的干头干尾烟丝与正常水分烟丝的整体感官质量存在显著差异。综合物理指标分析及感官质量验证结果,干头干尾烟丝与正常烟丝品质差异的含水率临界点应在9.00%左右。      

烘丝工艺参数对卷烟感官质量的影响

为研究制丝工序工艺参数变化对卷烟感官质量和化学成分的影响趋势,按照“卷烟制丝生产线工序质量评价”的要求和方法,对烘丝过程中的滚筒转速、热风温度、热风风门开度和排潮风门开度等工艺参数对卷烟感官质量的影响进行了试验。结果表明:①较高的滚筒转速、热风温度、排潮风门开度有利于卷烟香气的透发和提高,但不利于烟气特性和口感特性的改善;②较低或较高的热风风门开度都不利于卷烟香气特性的改善;③随滚筒转速、热风温度和热风风门开度的增大,烟丝中的挥发性有机酸和非挥发性有机酸总量逐渐降低,TSNA含量逐渐增加;④随排潮风门开度的增大,烟丝中的有机酸总量逐渐增加,TSNA含量逐渐降低。     

基于大数据的烘丝出口水分预测与管控调整研究

通过分析大量烘丝生产数据域控制参数,构建烘丝出口水分预测模型,利用大数据技术实现烘丝出口水分自动预测。烘丝出口水分预测模型可提前预测烘丝出口水分,将工艺标准与预测结果相比,并结合预警规则及时发出超标预警信息。以大数据技术为基础,对烘丝出口水分预测与管控调整展开了研究。     

卷烟端部落丝量与烟丝结构的相关性分析

通过制备不同结构的烟丝并进行旋转箱、旋转笼两种端部落丝量测定方法的试验,分析叶、梗丝掺配比例及不同烟丝结构对两种测定方法检测值的影响。讨论了两种方法检测结果的差异性,分析卷烟端部落丝量指标对卷烟工艺的指导作用。试验结果表明：梗丝掺配比例与两种测定方法测定值无显著相关性;6目至8目叶丝比例与两种测定方法测定值有显著相关性;18目下梗丝与两种测定方法测定值无显著相关性;旋转笼法和旋转箱法的测定结果显著相关。     

滚筒烘丝机中烟丝运动的模拟与试验

为研究烟丝在滚筒烘丝机中的运动状态和干燥规律,对烟丝在滚筒烘丝机内的运动过程进行了分析,在此基础上建立了烟丝运动的数学模型.通过实验对数学模型进行数值求解.计算出了烟丝滞留时间与滚筒半径、滚筒转速和滚筒倾角之间的关系以及烟丝某一时刻在滚筒中所处的空间位置,并进行了实验验证.结果表明,模拟值与测试值有较好的一致性.证明所建立的数学模型合理.     

微波烘丝前后烟丝中主要中性香味成分分析

为研究微波烘丝前后烟丝中主要中性香味成分的变化规律,在不同时间、不同微波输出功率条件下,对微波烘丝前后的烟样进行取样,采用同时蒸馏萃取法和毛细管气相色谱法,对烟样中的异佛尔酮、氧化异佛尔酮、茄酮等19种主要中性香味成分进行了分离、定性和定量。实验结果表明,随微波烘丝时间的延长,各类物质的总含量与对照相比呈降低趋势;当烘丝时间超过4min后,19种主要中性香味成分的含量都同时出现了回升现象,但仍低于对照;随微波输出功率的增加,6-甲基-5-庚烯-2-酮、异佛尔酮、氧化异佛尔酮、香叶基丙酮、β-紫罗兰酮等5种物质的含量变化不大,而茄酮、β-大马酮、β-二氢大马酮、巨豆三烯酮等4种物质的含量波动较大,总比各类物质的总含量均有所下降。     

烟丝整丝率变化率对卷烟卷接质量的影响

在烟丝整丝率达到80 0%以上、烟丝碎丝率控制在3 0%以内、烟丝填充值和纯净度分别≥4 2cm3/g和99 0%的情况下,通过控制烟支单支重量和卷烟机车速,研究了烟丝物理指标、跑条烟丝物理指标、烟丝整丝率变化率对烟支空头率及烟丝整丝率变化率对跑条烟丝结构和填充值变化率等的影响。结果表明:在试验条件下,烟丝结构、烟丝填充值等指标对烟支空头率的影响居于次要的地位,而整丝率变化率是影响烟支空头率的主要因素。整丝率变化率每提高1%,可使烟支空头率降低约0 2%,跑条烟丝整丝率提高约0 92%,跑条烟丝碎丝率降低约0 12%,烟丝填充值变化率增大约1 1%。