白萬明，潘峰，楊全忠，盧敏瑞，張騰健，肖錦哲，楊斌，莊志雄，朱杰，胡軍，胡有持，王芳

1 福建武夷煙葉有限公司，邵武市紫金大道一號 354000；

2 福建中煙工業(yè)有限責任公司技術中心，福建省廈門市集美區(qū)濱水路298號 361000；

3 云南中煙工業(yè)有限責任公司技術中心，昆明市五華區(qū)紅錦路181號 650231；

4 中國煙草總公司鄭州煙草研究院，鄭州高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)楓楊街2號 450001

制造技術

復烤加料加香工藝的設計與應用

白萬明1，潘峰1，楊全忠1，盧敏瑞1，張騰健1，肖錦哲1，楊斌2，莊志雄2，朱杰3，胡軍4，胡有持4，王芳1

1 福建武夷煙葉有限公司，邵武市紫金大道一號 354000；

2 福建中煙工業(yè)有限責任公司技術中心，福建省廈門市集美區(qū)濱水路298號 361000；

3 云南中煙工業(yè)有限責任公司技術中心，昆明市五華區(qū)紅錦路181號 650231；

4 中國煙草總公司鄭州煙草研究院，鄭州高新技術產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)楓楊街2號 450001

為實現(xiàn)復烤加香加料，在打葉復烤生產(chǎn)線的打葉工序之后、復烤工序之前增設一套復烤加料（加香）系統(tǒng)，并配置雙介質(zhì)引射技術，采用雙向皮帶機，可實現(xiàn)加料或加香兩種工藝切換。試驗表明，該設計片煙加料精度可控制在±1%、均勻性高于93%、料液有效利用率高于82%。

加料；加香；滾筒；加料系統(tǒng)；系統(tǒng)誤差；實際誤差

發(fā)展低焦油卷煙已成為行業(yè)發(fā)展的方向，單純降焦容易降低卷煙的香吃味和滿足感，卷煙加料加香的研發(fā)及應用已成為降焦減害工作中保持卷煙香味的關鍵技術[1]，在復烤環(huán)節(jié)添加料液[2]和生物制劑[3-5]等來改善煙草的香吃味和滿足感[6-8]也顯得越發(fā)重要。

目前，在打葉復烤階段加料或加香的方式一般有兩種：一是二潤潤葉滾筒入口添加，二是在烤機出口通過噴嘴方式添加，但都存在一定缺陷。在二潤入口添加時，只可進行加料，但通常二潤后沒有儲存柜，加料后的煙葉無法充分吸收料液，煙葉進入打葉風分后，易造成打葉器堵料且加料效果不佳；在片煙復烤機出口施加時，只能施加對均勻性要求不高且不需要充分吸收的料香液體，對加料或加香的種類有一定的限制[9-11]。為此，本研究根據(jù)加料加香生產(chǎn)需求，在復烤段增設一臺滾筒式加料機、一套香精添加系統(tǒng)和一套香料添加系統(tǒng)，實現(xiàn)一套設備兩種工藝，具備既加料又加香，且香精、料液添加誤差小，料液損失少，料液添加均勻性好、工藝路徑短，投資成本少等優(yōu)點。

1 工藝設計

1.1 工藝流程設計

1.1.1 復烤加料工藝

如圖1所示，打葉去梗后片煙通過雙向皮帶進入定量喂料系統(tǒng)控制加料流量，接著進入滾筒式加料機，均勻添加料液，同時控制加料片煙含水率和溫度，促進料液吸收，然后片煙置于儲葉柜中短暫存儲1 h，進入片煙復烤處理，保障片煙含水率，滿足片煙長期貯存要求。

圖1 復烤加料工藝流程圖Fig.1 Process flow chart of redrying casing

1.1.2 復烤加香工藝

打葉去梗后片煙如需添加香精或生物制劑可選擇復烤加香工藝，如圖2所示。打葉去梗后片煙進入烤前儲葉柜中短暫存儲1 h，接著進入片煙復烤處理，保障片煙含水率，然后進入定量喂料系統(tǒng)控制加料流量，接著通過滾筒式加料機，對片煙均勻添加香精料液，同時控制加香片煙含水率和溫度，促進香精料液吸收，最后進行預壓打包，滿足片煙長期貯存和醇化要求。

圖2 復烤加香工藝流程圖Fig.2 Process flow chart of redrying flavoring

1.2 設備結構

復烤加料加香系統(tǒng)置于打葉復烤生產(chǎn)線打葉后復烤前，主要由提升帶、電子皮帶秤、滾筒式加料機和加料加香控制系統(tǒng)組成。加料加香控制系統(tǒng)由料桶（一用一備）、加料管路、清洗管路、壓縮空氣管路、蒸汽管路等組成。

滾筒式加料機由進料室、滾筒、管路系統(tǒng)、后室、機架、滾筒驅(qū)動裝置等構成，其整體結構與打葉復烤熱風潤葉設備構造基本相同，見圖3。

圖3 加料機結構簡圖Fig.3 Structure of casing machine

滾筒式加料機內(nèi)壁裝有導料板及耙釘，用于引導和撥松煙片，筒外裝有保溫層。滾筒通過筒體兩端的圓形滾道由機架上的四個支承輥輪支承。安裝在滾筒后端的齒圈是滾筒轉(zhuǎn)動的傳動部件，見圖3。另外，滾筒的進料端安裝有密封圈及箍帶，防止漏料。

1.3 加料/加香精度要求

（1）加料比例：0.1 %～1.0 %，加料系統(tǒng)精度為≤1.0 %；

（2）加香比例：0.1 %～0.5 %，加香系統(tǒng)精度為≤0.5 %；

（3）加料(加香)實際誤差（系統(tǒng)料液損耗）≤1 %。

2 應用效果測試

2.1 材料與方法

2.1.1 材料

福建南平地區(qū)，2015年產(chǎn)云87初烤煙葉，等級C3F。

2.1.2 設備

自行設計與制造的復烤加料加香系統(tǒng)。

2.2 方法

2.2.1 加料、加香精度測試

加料工藝的精度測試采用正交設計（L20(5×4)），設計方案見表1，加香工藝的精度測試采用正交設計（L15(5×3)），設計方案見表2。即模擬電子流量秤流 量 為 5000 kg/h、6000 kg/h、7000 kg/h、8000 kg/h、10000 kg/h，同時分別設置加料比例為0.3 %、0.5 %、0.7 %、0.9 %，加香比例為0.2 %、0.3 %、0.5 %，待流量穩(wěn)定后（機器正常運行30 min）每隔2 min記錄1次數(shù)據(jù)，記錄電子秤瞬時量、電子秤累積量、加料瞬時量、加料累積量等，每個水平連續(xù)記錄5次。

表1 加料精度測試設計表Tab.1 Design of casing accuracy test

表2 加香精度測試設計表Tab.2 Design of flavoring accuracy test

加料、加香的實際誤差的計算公式如下：

加料（加香）實際誤差 =∣（電子秤累積量*加料（加香）比例）-加料（加香）累積量∣ /（電子秤累積量*加料（加香）比例）

2.2.2 加料加香均勻性、料液有效利用率測試

加料均勻性是指加料后煙片中料液含量的一致性程度，加料均勻系數(shù)是表征加料均勻性的指標。

待物料穩(wěn)定后，分別在加料、加香滾筒式加料機出口抽取樣品，確保獲得具有代表性的樣品，每個樣品質(zhì)量約30g，裝入密封容器并做好標記。采樣時避免用手觸摸樣品。等間隔時間取樣30次，重復3組。

加料、加香均勻系數(shù)按行業(yè)標準《YC/T 353-2010卷煙 加料均勻性的測定》[12-13]測定，料液有效利用率參考熊安言等在加料系統(tǒng)的研制與應用的相關文獻的描述[14]，其中物料中的標記物丙二醇含量（質(zhì)量分數(shù)）測定，通過下式計算得到。

式中：Q為料液有效利用率，%；為物料中的丙二醇含量，%；為料液中的丙二醇含量，%；w為料液施加比例，%。

3 結果與分析

3.1 加料精度分析

加料精度試驗結果見表3。由表3可知，在加料流量和加料比例滿足設備控制的范圍內(nèi)，系統(tǒng)加料誤差（最大值0.13 %）和實際加料誤差（最大值0.14 %），滿足加料設備誤差≤1 %的控制要求，也滿足2003版《卷煙工藝規(guī)范》中加料精度＜1%控制要求。

表3 正交試驗加料誤差結果Tab.3 Casing error results of orthogonal test

3.2 加香精度分析

加香精度試驗結果見表4。由表4可知，在加香流量和加香比例滿足設備控制的范圍內(nèi)，系統(tǒng)加香誤差（最大值0.18 %）和實際加香誤差（最大值0.19 %），滿足加料設備誤差≤1 %的控制要求，也滿足2003版《卷煙工藝規(guī)范》中加料精度＜0.5%控制要求。

表4 正交試驗加香誤差結果Tab.4 Flavoring error results of orthogonal test

3.3 加料均勻性分析

加料均勻性結果見表5。由表5可知，該復烤加料裝置的加料均勻系數(shù)平均為93.79 %，與熊安言等[14]報道的卷煙企業(yè)片煙滾筒加料機的加料均勻性系數(shù)93.14 %基本一致；復烤加料的料液有效利用率為82.33 %，優(yōu)于熊安言等[14]報道的卷煙企業(yè)片煙滾筒加料機77.62 %的料液有效利用率。說明該設備料液有效利用率與卷煙企業(yè)片煙滾筒加料設備的基本一致，能滿足卷煙工業(yè)企業(yè)在打葉復烤加工環(huán)節(jié)加料的工藝需求。

表5 加料均勻性結果Tab.5 Results of casing uniformity

3.4 加香均勻性分析

加香均勻性結果見表6。由表6可知，該復烤加香裝置的加香均勻系數(shù)平均為93.00 %，與卷煙企業(yè)的加料均勻性系數(shù)基本一致[14]；復烤加香料液有效利用率為82.43 %，優(yōu)于卷煙企業(yè)的料液有效利用率[14]；復烤加香工藝設備的料液的均勻性和有效利用率均與卷煙企業(yè)的基本一致，能滿足卷煙工業(yè)企業(yè)在打葉復烤加工環(huán)節(jié)加香的工藝需求。

表6 加香均勻性結果Tab.6 Results of flavoring uniformity

3.5 生產(chǎn)成本影響分析

由表7可知，該復烤加料加香設備主要有倉式喂料機、電子皮帶秤、近紅外水份儀、滾筒、加料加香控制系統(tǒng)和帶式輸送機等，總投資335.695萬元。通過工藝流程優(yōu)化，使用雙向皮帶，實現(xiàn)1套設備2種工藝的復烤加料加香工藝，與傳統(tǒng)的加料、加香兩套設備工藝路線相比，減少了200.836萬元的設備投資，節(jié)約了生產(chǎn)成本。

表7 設備投入成本明細Tab.7 Cost details of equipment investment

4 結論

針對工業(yè)企業(yè)復烤加料、加香需求，采用“滾筒+加料、加香控制系統(tǒng)”組合模式，在打葉復烤生產(chǎn)線的打葉工序后復烤工序前增設一套復烤加料加香系統(tǒng)，實現(xiàn)一套設備兩種工藝，節(jié)約了生產(chǎn)成本。通過驗證測試，系統(tǒng)加料誤差小于0.13 %，實際加料誤差小于0.14 %，系統(tǒng)加香誤差小于0.18 %，實際加香誤差小于0.19 %，加料均勻系數(shù)平均為93.79 %，加料的料液有效利用率為82.33 %，加香均勻系數(shù)平均為93.00 %，加香料液有效利用率為82.43 %，符合預期的工藝要求。

[1]李新愛, 解民.論低焦油卷煙的發(fā)展[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技, 2009,(18): 388-389.LI Xinai, XIE Ming.On the development of low tar cigarette[J].Modern Agricultural Science and Technology, 2009, (18): 388-389.

[2]張曉兵, 唐宏, 宗永立.加料復烤對烤煙煙葉主要化學成分、香味成分和感官質(zhì)量的影響[J].煙草科技, 2005, (5): 23-28.ZHANG Xiaobing, TANG Hong, ZONG Yongli.Effects of Casing before Redrying on Major Chemical Composition，Aroma Components and Smoking Quality of Flue-cured Tobacco[J].Tobacco Science & Technology, 2005, (5): 23-28.

[3]羅登山, 姚光明, 劉朝賢, 等.中式卷煙加工工藝技術探討[J].煙草科技, 2005, (5): 4-8.LUO Dengsan, YAO Guangming, LIU Chaoxian, et al.Discussabout the Processing Technology of Chinese style Cigarette[J].Tobacco Science & Technology, 2005, (5): 4-8.

[4]陳長清, 陳付軍, 宮長榮, 等.不同添加劑復烤對烤煙煙葉品質(zhì)的影響研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學, 2007, 35(35): 11492- 11493,11524.CHEN Changqing, CHEN Fujun, GONG Changrong, et al Study on the Effects of Adding Different Additives before Redrying on the Tobacco Leaf Quality of Flue!cured Tobacco[J].Journal of Anhui Agricultural Sciences, 2007, 35(35): 11492- 11493, 11524.

[5]劉道全.生物制劑在烤煙自然醇化中的應用研究[D], 中國農(nóng)業(yè)大學, 20050901.LIU Daoquan.Application of biological agents in the flue-cured tobacco nature aging[D].China Agricultural University, 20050901.

[6]周顯升, 董小衛(wèi), 李成富.烤煙復烤煙葉自然陳化過程中感官質(zhì)量變化研究[J].中國煙草科學, 2007, 28(3): 16-20.ZHOU Xiansheng, DONG Xiaowei, LI Chengfu.A Study on the Changing of Sensory Quality of Redried Flue-cured Tobacco Leaves during Aging[J].Chinese Tobacco Science, 2007, 28(3): 16-20.

[7]張允政.烤煙片煙醇化過程中化學成分變化及與醇化質(zhì)量的關系研究[D], 華中農(nóng)業(yè)大學, 20080601.ZHANG Yunzheng.Study on the relationship between the changes of Chemical components and the aging quality in the aging process of flue-cured tobacco[D], Huazhong Agricultural University,20080601.

[8]李炎強, 胡有持, 朱忠.云南烤煙復烤葉片陳化過程香味成分的變化及與感官評價的關系研究[J].中國煙草學報, 2004,10(1): 1-8.LI Yanqiang, HU Youchi, ZHU Zhong.Study on the relationship between the changes of fl avor components and ensory evaluation in the aging process about Leaves of Yunnan fl ue-cured tobacco [J],Acta Tabacaria Sinica, 2004, 10(1): 1-8.

[9]張大波, 王兵, 孔臻,等.不同引射介質(zhì)煙片加料效果的比較[J].煙草科技, 2009, (3): 10-12.ZHANG Dabo, WANG Bing, KONG Zhen, et al.Comparison of Strips Casing by Steam and Air Jets[J].Tobacco Science &Technology, 2009, (3): 10-12.

[10]廖惠云, 張映, 郝喜良.卷煙制絲加料工序均勻性的評價與控制[J].煙草科技, 2008, (8): 5-7.LIAO Huiyun, ZHANG Ying, HAO Xiliang.Eva lua tion and Con trol of Ca sing Un iform ity in Pr imary Processing[J].Tobacco Science & Technology, 2008, (8): 5-7.

[11]許峰, 葉鴻宇, 張建中, 等.葉絲加料效果影響研究[J].煙草科技, 2014, (10): 5-8.XU Feng, YE Hongyu, ZHANG Jianzhong, et al.Factors Influencing Casing Effects of Cut Strips[J].Tobacco Science &Technology, 2014, (10): 5-8.

[12]中華人民共和國煙草行業(yè)標準.煙草及煙草制品: 1,2-丙二醇、丙三醇的測定 氣相色譜法[S].YC/T 243-2008.北京 : 中國標準出版社, 2008.YC/T 243-2008.Tobacco and tobacco products-Determination of 1,2-propylene glycol and glycerol-Gas chromatographic method[S].

[13]中華人民共和國煙草行業(yè)標準.卷煙:加料均勻性的測定[S].YC/T 353-2010.北京 : 中國標準出版社, 2010.YC/T 353-2010.Cigarettes-Determination of casing uniformity[S].

[14]熊安言, 彭桂新, 姚光明, 等.薄層物料雙面噴射式加料系統(tǒng)的研制與應用[J].煙草科技, 2015, 48(9): 81-87.XIONG Anyan, PENG Guixin, YAO Guangming, et al.Development and Application of Double Side Injection Casing System for Thin Layer Material[J].Tobacco Science & Technology,2015, 48(9): 81-87.

Design and application of casing and fl avoring technologies in tobacco redrying process

BAI Wanming1, YANG Quanzhong1, LU Minrui1, ZHANG Tengjian1, XIAO Jinzhe1,YANG bin2, ZHU Jie3, HU Youchi4,HU Jun4，WANG Fang1*
1 Fujian Wuyi Leaf Tobacco Co., Ltd., Shaowu 354000, Fujian, China；
2 Technology Center, China Tobacco Fujian Industry Co., Ltd., Xiamen 361000, Fujian, China；
3 Technology Center, China Tobacco Yunnan Industry Co., Ltd., Kunming 650231, China；
4 Zhengzhou Tobacco Research Institute, China National Tobacco Corporation, Zhengzhou 450001, China

In order to apply casing and fl avoring in tobacco redrying process, a set of system was inserted to achieve switch between casing and fl avoring through two-way belt conveyor between threshing and redrying.Ejector technique of double media was introduced.Results showed that the accuracy of tobacco casing can be controlled at ± 1%, uniformity rate above 93% and effective utilization of material liquid reached more than 82%.

casing and fl avoring; cylinder; casing system; systematic error; actual error

白萬明，潘峰，楊全忠，等.復烤加料加香工藝的設計與應用[J].中國煙草學報，2017,23（4）

中國煙草總公司科技重點項目“復烤加料加香對煙葉品質(zhì)影響的研究”（編號：110201202009）

白萬明（1971—），碩士，農(nóng)藝師，主要從事煙草種植與打葉復烤工藝研究，Email: bwmwyyy@163.com

王 芳（1981—），碩士，農(nóng)藝師，主要從事打葉復烤工藝和煙葉原料研究，Email:78640081@qq.com

2017-01-16；< class="emphasis_bold">網(wǎng)絡出版日期：

日期：2017-08-15

：BAI Wanming, YANG Quanzhong, LU Minrui, et al.Design and application of casing and fl avoring technologies in tobacco redrying process [J].Acta Tabacaria Sinica, 2017, 23(4)

*Corresponding author.Email：78640081@qq.com