基于正交設(shè)計(jì)的皖南煙葉葉片復(fù)烤工藝參數(shù)優(yōu)化研究

盧幼祥1， 徐其敏2*， 楊 波1， 周良明2， 楊繼福1， 徐迎波1， 舒俊生1， 何金華1， 袁 龍1， 劉茜茜3

(1. 安徽中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心，安徽合肥 230088；2. 華環(huán)國(guó)際煙草有限公司，安徽鳳陽(yáng) 233121；3. 安徽中煙工業(yè)有限責(zé)任公司蚌埠卷煙廠，安徽蚌埠 231511)

摘要[目的]優(yōu)化皖南B2F煙葉葉片復(fù)烤工藝參數(shù)。[方法] 以皖南煙葉為研究對(duì)象，對(duì)葉片復(fù)烤的關(guān)鍵工藝參數(shù)進(jìn)行正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)，從葉片結(jié)構(gòu)、感官質(zhì)量和含水率控制3個(gè)方面進(jìn)行質(zhì)量分析，運(yùn)用極差分析，并進(jìn)行驗(yàn)證，確立影響煙葉品質(zhì)的主次因素和最優(yōu)的參數(shù)組合。[結(jié)果]在試驗(yàn)條件下，影響大中片率的主要因素是熱風(fēng)溫度，隨著熱風(fēng)溫度的提高，大中片率呈下降趨勢(shì)；影響感官質(zhì)量的主要因素是進(jìn)料含水率、熱風(fēng)溫度，其次是熱風(fēng)風(fēng)速、底帶頻率，進(jìn)料含水率越大或熱風(fēng)溫度過高、過低對(duì)感官質(zhì)量不利；熱風(fēng)風(fēng)速對(duì)含水率控制影響較大，風(fēng)速過大，含水率控制越不穩(wěn)定；葉片復(fù)烤工序最優(yōu)參數(shù)組合為進(jìn)料含水率16.0%、底帶頻率35 Hz、熱風(fēng)溫度80 ℃、熱風(fēng)風(fēng)速30 Hz。[結(jié)論]研究可為焦甜香煙葉原料打葉復(fù)烤工藝參數(shù)設(shè)計(jì)提供一定的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞正交設(shè)計(jì)；皖南煙葉；葉片復(fù)烤；葉片結(jié)構(gòu)；感官質(zhì)量

中圖分類號(hào)S572

基金項(xiàng)目安徽中煙工業(yè)有限責(zé)任公司科技項(xiàng)目(2013104)。

作者簡(jiǎn)介盧幼祥(1979- )，男，安徽懷寧人，工程師，從事卷煙及打葉復(fù)烤工藝研究。*

收稿日期2015-06-30

Study on Optimization of Southern Anhui Tobacco Leaf Threshing and Redrying Technical Parameters Based on Orthogonal Design

LU You-xiang1, XU Qi-min2*, YANG Bo1et al (1. Technology Center of Anhui Branch of China Tobacco Industry Corporation, Hefei, Anhui 230088; 2. Huahuan International Tobacco Co. Ltd., Fengyang, Anhui 233121)

Abstract[Objective] To optimize Southern Anhui B2F tobacco leaf threshing and redrying technical parameters. [Method] With Southern Anhui as study object, the orthogonal design test was conducted on key technical parameters of tobacco leaf threshing and redrying. The quality was analyzed from three aspects of leaf structure, sensory quality and moisture control. Using range analysis to verify, the influencing factors and optimal parameters combination were determined. [Result] The results showed that: in the experimental conditions the main factor affecting the rate of large and medium-sized sheet is hot air temperature, hot air temperature increases with the large piece rate, decreased; the main factors affecting the sensory quality of feed moisture content, air temperature, air velocity, the velocity of the belt, feed moisture content is higher or the hot air temperature is too high, too low on the sensory quality of the negative; wind speed has a great influence on the moisture control, high speed wind, moisture control is more unstable; the leaf redrying process optimal parameters for the feed moisture content 16.0%, bottom frequency 35 Hz, hot air temperature 80 ℃, velocity of hot air 30 Hz. [Conclusion] The study can provide a certain reference basis for design of tobacco leaf threshing and redrying technical parameters.

Key words Orthogonal design; Southern Anhui tobacco leaf; Threshing and redrying; Leaf structure; Sensory quality

葉片復(fù)烤是打葉復(fù)烤工段的關(guān)鍵工序之一，對(duì)煙葉原料的品質(zhì)構(gòu)成顯著影響[1-2]。皖南煙葉作為具有焦甜香風(fēng)格特征煙葉的代表，近年來，在“黃山”品牌葉組配方中起著舉足輕重的作用，其使用的比例也呈逐年遞增趨勢(shì)。目前，對(duì)打葉復(fù)烤環(huán)節(jié)的工藝參數(shù)優(yōu)化報(bào)道較多[1-3]，而對(duì)于葉片復(fù)烤工序的關(guān)鍵工藝參數(shù)優(yōu)化，尤其是針對(duì)皖南煙葉的卻鮮有報(bào)道[3-4]。因此，筆者以皖南煙葉為研究對(duì)象，對(duì)葉片復(fù)烤的關(guān)鍵工藝參數(shù)進(jìn)行正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)，運(yùn)用極差分析，并進(jìn)行驗(yàn)證，確立影響煙葉品質(zhì)的主次因素和最優(yōu)的參數(shù)組合，旨在為焦甜香煙葉原料打葉復(fù)烤工藝參數(shù)設(shè)計(jì)提供一定的參考依據(jù)。

1材料與方法

1.1材料供試原料為2013年安徽皖南B2F煙葉。主要儀器：葉片振動(dòng)篩，北京長(zhǎng)征高科技有限公司 ；羅太普旋轉(zhuǎn)篩；烘箱，德國(guó)Binder；切絲機(jī)，鄭州嘉德機(jī)電有限公司；CMB120卷煙機(jī)，德國(guó)Burghart公司 ；葉片復(fù)烤機(jī)，云南昆明船舶機(jī)械有限公司 。

1.2方法

1.2.1試驗(yàn)設(shè)計(jì)。將安徽皖南B2F煙葉按表1的因素水平設(shè)計(jì)進(jìn)行L9(34)葉片復(fù)烤正交試驗(yàn)，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行極差分析，在含水率相對(duì)穩(wěn)定的條件下，對(duì)感官質(zhì)量最佳的3組參數(shù)組合進(jìn)行感官質(zhì)量驗(yàn)證,確立最優(yōu)工藝參數(shù)組合。

表1　皖南B2F煙葉葉片復(fù)烤正交試驗(yàn)因素水平設(shè)計(jì)

1.2.2檢測(cè)方法。按照文獻(xiàn)[5]中的方法進(jìn)行葉片結(jié)構(gòu)、片煙含水率檢測(cè)，感官質(zhì)量檢驗(yàn)按照文獻(xiàn)[6]的要求進(jìn)行。

2結(jié)果與分析

2.1葉片結(jié)構(gòu)葉片結(jié)構(gòu)檢測(cè)及正交試驗(yàn)結(jié)果見表2、表3。由表2、3中數(shù)據(jù)可以看出，在試驗(yàn)條件下，影響大中片率的主要因素是熱風(fēng)溫度，其他因素影響較小。隨著熱風(fēng)溫度的提高，B2F煙葉大中片率下降，葉片收縮越明顯。

2.2感官質(zhì)量感官質(zhì)量評(píng)價(jià)及正交試驗(yàn)結(jié)果見表4、表5。結(jié)果表明，在試驗(yàn)條件下，影響感官質(zhì)量的主要因素是進(jìn)料含水率、熱風(fēng)溫度，其次是熱風(fēng)風(fēng)速、底帶頻率；感官質(zhì)量的最優(yōu)參數(shù)組合為A1B3C2D3；進(jìn)料含水率越大或熱風(fēng)溫度過高、過低對(duì)B2F煙葉感官質(zhì)量不利。

表2　葉片結(jié)構(gòu)檢測(cè)結(jié)果　%

2.3含水率控制含水率控制結(jié)果見圖1、圖2。由圖1、2可以看出，含水量標(biāo)準(zhǔn)偏差均控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，但組合3、8標(biāo)準(zhǔn)偏差相對(duì)較大；除組合3、6、8外其余含水率均值均控制在標(biāo)準(zhǔn)中心線附近。以上數(shù)據(jù)結(jié)合試驗(yàn)條件說明熱風(fēng)風(fēng)速對(duì)含水率控制影響較大，其余參數(shù)影響較小，風(fēng)速過大，含水率控制越不穩(wěn)定。

2.4驗(yàn)證技術(shù)中心對(duì)A1B3C2D3、A1B3C2D2、A1B2C2D23個(gè)組合參數(shù)進(jìn)行了驗(yàn)證，驗(yàn)證結(jié)果表明：3個(gè)組合參數(shù)試驗(yàn)樣品感官質(zhì)量總體接近，但A1B2C2D2組合含水率控制的穩(wěn)定性和精確性要好于其他2組。綜合判定，B2F煙葉葉片復(fù)烤工藝參數(shù)設(shè)計(jì)以A1B2C2D2較適宜，即進(jìn)料含水率16.0%，底帶頻率35 Hz，熱風(fēng)溫度為80 ℃,熱風(fēng)風(fēng)速30 Hz。

表3　葉片結(jié)構(gòu)正交試驗(yàn)結(jié)果

表4　感官質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果

表5　感官質(zhì)量正交試驗(yàn)結(jié)果

圖1　含水率標(biāo)準(zhǔn)偏差控制結(jié)果

3結(jié)論

通過對(duì)皖南煙葉進(jìn)行葉片復(fù)烤工序正交設(shè)計(jì)試驗(yàn)，熱風(fēng)溫度是影響大中片率的主要因素，熱風(fēng)風(fēng)速對(duì)含水率控制影響較大，影響感官質(zhì)量的主要因素是進(jìn)料含水率、熱風(fēng)溫度，

圖2　含水率均值控制結(jié)果

其次是熱風(fēng)風(fēng)速、底帶頻率。對(duì)感官質(zhì)量最佳的參數(shù)組合進(jìn)行驗(yàn)證，確立B2F煙葉葉片復(fù)烤最優(yōu)參數(shù)組合如下：進(jìn)料含水率16.0%，底帶頻率35 Hz，熱風(fēng)溫度80 ℃，熱風(fēng)風(fēng)速30 Hz。因此，采用正交設(shè)計(jì)優(yōu)化葉片復(fù)烤工藝參數(shù)可行，至于其他等級(jí)煙葉工藝參數(shù)優(yōu)化下一步將繼續(xù)進(jìn)行驗(yàn)證。

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