權發(fā)香，繆祥凱，李春梅，尹國輝

（紅云紅河煙草（集團）有限責任公司會澤卷煙廠，云南 曲靖 654200）

0 引言

隨著對中支卷煙制作和處理技術的深入了解，煙草工業(yè)在研究煙絲組成部分的同時，基本確立了“控長、控碎”的制絲工藝處理理念，并逐漸認識到葉片結構對中支卷煙制絲質量的重要影響，從而將其延伸到卷煙加工的上游即打葉復烤環(huán)節(jié)。但葉片結構如何調節(jié)煙草物理特性，以及哪些物理特性目前尚不清楚[1]。針對上述問題，朱波[2]以煙絲特征長度表征煙絲形態(tài)，采用煙絲形態(tài)調控技術，分析了中支卷煙煙絲不同特征長度與質量指標及穩(wěn)定性關系。其結果表明：煙絲特征長度為2.35 ～2.85 mm（卷制前），中支卷煙物理指標穩(wěn)定性較好，煙支密度標準偏差和密度分布一致性系數(shù)η值均隨特征長度減小呈先降低后增大的趨勢。祁林[3]探索了筒壁溫度前高后低，前低后高變溫干燥和一段式恒溫干燥對煙絲理化特性及產(chǎn)品感官質量的影響規(guī)律。結果表明：滾筒變溫干燥模式均能夠提高葉絲長絲率，整絲率和填充性能，而恒溫干燥模式則有利于提升葉絲結構的分布均勻性；不同干燥模式對葉絲揮發(fā)性香味成分的形成與積累影響較小，采用125 ℃/145 ℃變溫干燥和135 ℃一段式恒溫干燥低強度處理模式更有利于提升葉絲化學成分的協(xié)調性和香味成分的積累量[4]。

因此，本項目擬利用混煉裝置對不同組織特性的煙葉進行混煉，分析混煉過程中各組織特性的變化規(guī)律，明確混煉過程葉片結構對煙絲組織特性和物理特性的強關聯(lián)性，此論證符合我國現(xiàn)行"減大、增中、控小"的指導思想，為我國現(xiàn)階段煙葉質量的提升提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料和儀器

原料：采用云南中煙A 級精支卷煙絲的工藝，不加梗塞，不加膨脹絲；云南中煙A 品牌中支煙制品，規(guī)格為97 mm（67+30）mm × 17 mm。設備：常德煙草公司生產(chǎn)的YJ118B 型卷煙機；TQ-2 型刀片式搖擺式篩板（鄭州煙葉研究所）；YQ-2 型卷煙絲濾網(wǎng)（鄭州煙葉研究所）；成都瑞拓技術有限公司生產(chǎn)的RTV 型卷煙機和濾筒集成試驗機；MV4420 型微波爐香煙水分濃度計（德國TEWS）；槳葉連續(xù)振蕩篩（自行研制的裝備，參考TQ-2 槳葉振動篩的篩面大?。?；YDX— III 型端線測量機（中國科學院光學精密機械研究所，合肥威爾儀電子技術股份有限公司）[5]。

1.2 試驗方法

1.2.1 葉片結構混料設計

根據(jù)選葉后的煙片大片率、中片率、小片率的總數(shù)為100%，利用Minitab 統(tǒng)計分析軟件，進行極限定點混合料設計，得到的葉片結構如圖1 所示。得到的葉片結構混合物設計方案見表1。

表1 中支卷煙葉片結構混料設計方案

圖1 葉片結構

1.2.2 片型配比方式

選用按A 牌號大生產(chǎn)葉組配方，準備8000 kg 原材料，經(jīng)過多次測量，準確測定出葉片成分，并對其進行了研究[1]。分葉后，均勻取樣2000 kg，采用葉片連續(xù)振動分選篩，將煙葉分為大片（大于25.4 mm），中片（12.7～25.4 mm），小片（6.35～12.7 mm），以及小碎片（≤6.35 mm），保證所篩出的各片型煙片質量比與配方煙葉葉片結構基本一致。根據(jù)每種組合的混合料，分析了大、中、小片需要添加的比例，以及小碎片需要補添的比例。根據(jù)計算結果，余下的6000 kg 煙葉被分成了5 組，每組煙葉的品質在800 ～1200 kg 之間，分別配上相應的大片、中片、小片和小碎片，分別存放在不同的煙葉儲藏箱里[6]。

1.2.3 中支卷煙樣品制備

根據(jù)混合后的煙草葉片結構，按121 A 系列煙草葉型的技術規(guī)范進行煙草葉型的制作。其煙草均是由同一操作人員和同一卷包機，根據(jù)A 品牌卷包技術規(guī)范中所確定的技術指標進行卷包和包裝。

1.2.4 物理指標檢測及分析方法

葉片結構的測量：在選葉步驟后，按照參考文獻所指定的方式，測量配方煙葉的葉片結構，不低于10次，并測量其大片率（≥25.4 mm）、中片率（12.7 ～25.4 mm）、小片率（6.35 ～12.7 mm）及小破片率（≤6.35 mm）的平均值[2]。

確定煙草纖維的組織：采用參考資料中所述的方法，對烘烤出口、加香出口以及煙草纖維的組織進行三次以上的測量，并將煙草纖維的長絲率（≥6.70 mm）、中絲率（3.35 ～12.7 mm）、整絲率（≥3.35 mm）、短絲率（1.00 ～3.35 mm）、破絲率（≤1.00 mm）計算平均數(shù)。

卷煙的物理指標測定：用參考文獻[3,4]中描述的方法測定。

卷煙濃度測定：按照參考文獻[5,7]描述的測定。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用Minitab 統(tǒng)計分析軟件對試驗數(shù)據(jù)進行分析。

2 結果與分析

2.1 葉片結構對煙絲結構的影響

2.1.1 煙絲結構變化

在對煙絲整條卷煙的烘絲、加香、卷制（卷筒出口）三大關鍵環(huán)節(jié)的煙絲組織進行了測量，結果表明，在該工藝中煙絲結構表現(xiàn)為整絲率和長絲率逐漸減小，中絲率和短絲率逐漸增大，從長絲率到短絲率逐漸增大，整體由長到短。在各工藝過程中，煙絲整體結構呈現(xiàn)為N∶1∶1（長絲、中絲、短絲率比值）的特征，即煙絲中絲率、短絲率之間的關系十分密切，且受長絲率的反向作用，長絲率越高，中絲率、短絲率就會越低，根據(jù)煙絲長絲率的變化，可以進行推測中絲率、短絲率的變化。在烘烤中，不同葉片結構組合的煙絲成絲率差異較大；添加調味料后不同配方的成絲速度差異減??；而采用機煙槍后成絲速度的差異進一步增大，如圖2 所示。

圖2 煙絲結構變化

2.1.2 混料回歸分析

從初步研究結果可以看出，不同葉片結構會使煙草的組織形態(tài)發(fā)生較大的變化，進而會影響煙草的品質。為進一步闡明不同葉片結構對煙絲結構的影響機制，采用混合回歸方法對煙絲形態(tài)結構進行分析，得出不同葉片結構對煙絲結構的變化規(guī)律[7]。

分析所建立的回歸模型（表2），得出烘絲后各工藝的煙絲結構均與葉片結構呈一定的相關關系，但該回歸模型的調整后R2 均不高，說明葉片結構只對煙絲結構有一部分的影響，而切絲、烘絲等工藝對其有很大的影響。當煙草到達加香機時，該回歸模型的一致性有所提高，整絲比R2 達到93.06%，調整后R2達到86.12%（P=0.069，接近005），說明葉片結構對最終的煙草有一定影響；在卷煙機相對高強度卷制之后，葉片結構混合料回歸模型的擬合度更是發(fā)生了變化，中絲率模型呈現(xiàn)出較高的擬合度，R2 為98.84%，調節(jié)后R2 為95.38%（p=0.137>0.05），表明不同葉片結構對卷煙煙支中絲的影響不顯著。進一步分析了具有較高擬合能力的混合料回歸方程中的因素得出：在卷煙前，增加寬幅比有利于提高整條煙葉的成絲率，降低破絲率（采用A_sl 法計算）；在卷制后，中片率和小片率的提高有助于提高碎片率（p=0.18）。通過模型系數(shù)比分析（A_rs 和C_rs），葉片結構對整絲率的影響程度排序為C≤A≤B（小片≤大片≤中片），對碎絲率影響排序為（A≤C≤B）（大片≤小片≤中片）。

表2 混料回歸分析模型

2.2 葉片結構對煙支物理指標的影響

在研究煙絲結構時，測量分析了中支卷煙煙支物理指標，從中選取了與葉片結構有一定關系的檢測指標。研究表明，葉片結構對煙葉物理性質有一定影響，而這種影響的大小不僅是影響煙葉品質的一個重要指標，更是評判煙葉品質的重要因素。

通過混合線性回歸顯示（表3），煙支密度變異系數(shù)、開吸吸阻、閉吸吸阻和端部絲率等參數(shù)與各參數(shù)之間的關系都比較密切，R2 都在90%以上，經(jīng)修正后R2 的最小值為88.41%（P 值在0.05 附近），說明回歸模型能夠用來對各參數(shù)進行合理的描述，從某種意義上說明各參數(shù)之間存在著一種關系。回歸模型研究表明，中片率模型因子（B_sl）一般比大片率和小片率的模型因子（A_sl 和C_sl）小得多，說明提高中片率可以實現(xiàn)對中支卷煙物理指標（望?。┑男Ч?。通過對模型系數(shù)的分析，對煙支密度變異系數(shù)、端部落絲量的影響次序為C≥A≥B（小片>大片>中片），對開吸吸阻的作用次序為A≥C≥B（大片>小片>中片）。綜合各項指標對煙葉質量的影響，提出了在提高煙葉中薄層厚度的同時還應減小厚層厚度，并對小層厚度進行有效調控以提高煙葉質量。

表3 葉片結構混料設計的煙支物理指標

3 結語

采用混料試驗法對煙葉在精制卷煙中所占比例進行試驗，并與成品煙葉物理性質進行比較。本項目擬采用混合線性回歸分析方法，研究中支卷煙物理指標與葉片結構的關系，揭示粗、中、小三種煙葉結構對中支卷煙物理指標的影響規(guī)律。結果表明：

（1）在加工過程中，煙絲結構與葉片結構及反映中支煙穩(wěn)定性的某些物理指標有密切聯(lián)系。

（2）葉片結構在一定程度上影響著煙絲結構，但隨生產(chǎn)過程的變化表現(xiàn)出一定的規(guī)律性，卷曲后煙絲形態(tài)均呈N∶1∶1（長中短絲）之比。

（3）增加中片率、減少大片率、控制小片率，可顯著改善中支煙葉的物理性能。