雷海波，雷杰杰

（陜西中煙工業(yè)有限責任公司延安卷煙廠，陜西延安 716000）

煙草是茄科煙草屬植物，煙梗即是煙葉之粗梗葉脈，約占葉重的25%～30%。煙梗是煙草工業(yè)的副產物，其所含成分種類與煙葉成分基本一致，作為膨脹梗絲添加到卷煙配方中是煙梗利用的主要途徑之一，加工良好的梗絲能增加煙絲的填充值，降低成本，提高煙支的支撐性、燃燒性，降低煙氣焦油量，重視煙梗及其制品的加工處理可提高卷煙的內在質量和煙草企業(yè)的經濟效益。傳統(tǒng)工藝制出的梗絲多為片狀，在中低檔卷煙中使用的比例較大，影響與葉絲摻配的均勻度，使卷制后的煙支重量、吸阻、密度等物理指標變化較大。梗絲在高檔卷煙產品中的使用主要存在3個方面的問題：①梗絲在形態(tài)上與葉絲、膨脹絲等煙絲組分差別較大，不利于梗絲與其他煙絲組分的均勻摻兌，影響卷煙吸阻等卷制質量的穩(wěn)定性；②梗絲在形態(tài)和色澤上與煙絲差異較大，在煙支中容易被消費者識別，從而影響高檔卷煙產品形象；③梗絲在感官質量上存在先天性缺陷，會在一定程度上影響卷煙的感官品質，限制了梗絲在高檔卷煙中的使用。

因此，為了提高梗絲在高檔卷煙中的可用性，需要對梗絲的加工形態(tài)進行調整和改變。

1 工藝任務

《卷煙工藝規(guī)范》規(guī)定，制梗絲工段應設置煙?；爻?、壓梗、切梗絲、梗絲膨脹干燥、梗絲風選等工序，可設置梗絲加料、梗絲加香等工序。卷煙廠煙梗處理工藝任務如下：

（1）備料：準備煙梗原料，核查質量與數量，確保投入煙梗符合產品設計要求。

（2）篩分與雜物：篩除煙梗中梗拐，以及長度小于10.0 mm、直徑小于2.5 mm 的碎梗；剔除煙梗中的非煙草雜物。

（3）回潮：增加煙梗的含水率和溫度，提高煙梗的耐加工性；去除煙梗表面灰塵；沉淀出煙梗中金屬和非金屬重雜物。

（4）貯梗：使煙梗內外部的含水率趨于一致；平衡緩沖前后工序的加工時間和生產能力。

（5）增溫：增加煙梗溫度，提高煙梗的柔韌性及耐加工性。

（6）壓梗：擠壓煙梗，疏松煙梗組織結構；使煙梗呈片狀，便于煙梗經切絲后呈絲狀。

（7）切梗絲：將煙梗按設定要求切成厚度均勻地梗絲。

（8）加料：按比例準確、均勻地對切后梗絲施加料液；適當提高梗絲的溫度和含水率。

（9）膨脹干燥：去除梗絲中部分水分；提高梗絲的彈性、填充能力和燃燒性。

（10）風選：分離梗絲中梗簽、梗塊及非煙草雜物，提高梗絲的純凈度。

（11）加香：按比例準確、均勻地對梗絲施加香液。

（12）貯梗絲：平衡梗絲含水率，促進香液充分吸收；平衡制梗絲與制葉絲工段之間的加工時間。

梗絲質量指標要求：填充值≥6.5 cm3/g，填充值允差±0.5 cm3/g，純凈度≥99.0%，整絲率≥85.0%，碎絲率≤2.0%，含水率標準偏差≤0.17%，含水率允差±0.5%。

2 問題提出

在制梗絲過程中，煙梗預處理工序的原梗中含有長梗、梗拐、碎梗、短梗，因振動篩分設備網孔較小，易堵塞，且篩分效果隨時間增加而下降，有效篩分率低，若剔除不干凈，此物料進入后續(xù)工序后，梗拐不易潤透、易壓潰，壓梗工序易堵料、易斷流，在切絲干燥過程中易造碎，形成粉塵；煙梗中的長梗率低，碎梗過多，切絲時跑?，F象就很嚴重，切后梗絲整絲率、純凈度低，梗簽、梗頭多，干燥后填充值相對較低。目前，梗絲成絲技術主要還是依托常規(guī)煙梗加工設備進行工序和工藝參數的調整來實現。其研究主要集中于壓梗切絲技術，通過煙梗切前排列，壓梗和切梗絲厚度的參數調整，以及多次壓梗和梗絲復切技術實現梗絲的絲狀結構，該組合工藝和技術基本實現了煙梗成絲的目的。

3 實驗方法

卷煙廠在提高梗絲加工過程的穩(wěn)定性方面開展了諸多研究，針對制梗絲優(yōu)化工藝參數的研究較多。為了提高梗絲的絲狀效果，增加梗絲和葉絲之間的配伍性，河南中煙丁美宙等采用了正交試驗方法，對煙梗工藝參數的影響進行了分析，結果顯示，壓梗間隙對填充值、梗塊數量的影響非常明顯，切梗絲寬度對整絲率、碎絲率、出絲量和除塵性質的影響明顯，梗頭變形對梗塊數量的影響明顯。山東中煙李洪濤等采用正交試驗分析方法，對洗梗溫度、貯梗時間、壓梗間隙和切梗絲等影響梗絲物理質量及感官質量等參數進行了方差分析，研究了煙梗回潮對切梗絲過程的影響。劉新建等也采用正交試驗分析方法，對壓梗間隙、切梗絲寬度等參數進行了分析，探討了切梗絲對干燥工藝參數的影響。河北中煙鄭松錦等采用正交試驗方法，對滾筒式烘梗絲機的加工參數（蒸汽壓力、滾筒干燥溫度組合參數）進行分析優(yōu)化，得出梗絲的填充值、整絲率在最佳狀態(tài)下的加工參數。河南中煙姚光明等以單因素和正交試驗為基礎，對低速梗絲干燥裝置的加工參數進行了分析、優(yōu)化，達到提高梗絲加工質量的目標。一些企業(yè)還對制梗絲設備進行了改造和升級。福建煙草饒如祥等為提高制梗絲線的整體性能，改造了落料提、剔拐機等，改造后梗拐剔除有所提高，篩分功能良好，設備性能更加完善。海南煙草杜小華等改造洗梗機，提高設備篩選性能，解決排污管堵塞問題，提高梗絲線的連續(xù)生產穩(wěn)定性。漢南煙草焦勝利等通過改造梗絲風選和梗簽收集，提高煙支卷制質量。以上研究、實踐對提升梗絲加工性能，提升過程能力穩(wěn)定性方面取得了良好效果。

產地和部位是影響煙草品質的重要因素，根據產地和部位所反映的煙草品質特生進行配方設計，可以顯著提高卷煙的配方質量。然而迄今為止，對煙草產地和部位的研究大多以葉片為對象，對于不同產地不同部位煙梗的品質，則少見系統(tǒng)的研究報道。為了解煙梗形狀對切制的影響，本文認為，在目前煙梗大量富余的情況下，研究不同產地不同部位煙梗品質的差異，從而篩選出品質較好的煙梗用于卷煙配方，也是改善梗絲吃味、提高煙梗利用價值的重要途徑。為此，本文擬選擇某牌號配方煙梗，在預處理工段對煙梗按照《卷煙工藝規(guī)范》要求，采用人工分揀方式，進行長梗（長度＞20 mm）、梗拐（煙葉與煙桿的連接物）、碎梗（長度＜10 mm，直徑＜2.5 mm）重量統(tǒng)計。

4 數據統(tǒng)計

從表1 可得出，1912110X 批次A 類梗中，C 省產區(qū)的優(yōu)質梗含量最高，為83.84%；B 省產區(qū)的梗拐含量最低，為11.27%；C 省產區(qū)的碎梗含量最低，為4.04%。

表1 1912110X批次含量統(tǒng)計表 單位：g

從表2 可得出，2001130X 批次A 類梗中，C 省產區(qū)的優(yōu)質梗含量最高，為82.41%；D 省產區(qū)的梗拐含量最低，為14.81%；F 省產區(qū)的碎梗含量最低，為1.18%。

表2 2001130X批次含量統(tǒng)計表 單位：g

從表3 可得出，2001150X 批次A 類梗中，E 省產區(qū)的優(yōu)質梗含量最高，為80.39%；D 省產區(qū)的梗拐含量最低，為12.77%；F 省產區(qū)的碎梗含量最低，為1.92%。

表3 2001150X批次含量統(tǒng)計表 單位：g

數據結論：表4可得出，2002120X 批次A 類梗中，D 省產區(qū)的優(yōu)質梗含量最高，為80.53%；D 省產區(qū)的梗拐含量最低，為13.64%；C 省產區(qū)的碎梗含量最低，為3.09%。

表4 2002120X批次含量統(tǒng)計表 單位：g

從表5 可得出，2002170X 批次A 類梗中，C 省產區(qū)的優(yōu)質梗含量最高，為74.63%；D 省產區(qū)的梗拐含量最低，為12.61%；B 產區(qū)的碎梗含量最低，為1.65%。

表5 2002170X批次含量統(tǒng)計表 單位：g

5 數據分析

矩形樹狀熱力圖把具有層次關系的數據可視化為一組嵌套的矩形，可直觀地以顏色表示類目，以面積及色深表示數值，所有矩形面積之和表示整體的大小，各個小矩形的面積表示每個子項的占比，矩形面積越大，表示子數據在整體中的占比越大，擅長可視化帶權重的數據關系。

從圖1圖可知：同省產區(qū)煙梗在打葉復烤之后，關鍵物理指標存在差異，即長梗、梗拐、碎梗、短梗含量不同。

圖1 各省份煙梗含量矩形樹狀熱力分析

6 分析結論

（1）打葉復烤時，宜按照卷煙廠使用要求，通過優(yōu)化工藝參數，對煙葉進行梗、葉分離，并對分離出的煙片和煙梗進一步篩分，提高煙葉利用率及長梗率，降低梗拐、碎梗、短梗率，保證打后煙片和煙梗滿足制絲生產的要求。

（2）卷煙廠制絲環(huán)節(jié)煙梗預處理工段，在煙梗篩分工序宜設置短梗和梗拐篩除裝置，除雜工序宜采用風選除雜裝置，提高煙梗中碎梗的篩分力度，減少煙梗中碎梗的比例，減少梗拐、梗簽的含量，減少梗絲中的碎末含量，能較好地提高梗絲加工質量。