打叶复烤工艺参数优化探讨
2013-08-15唐莹
唐 莹
云南省烟草烟叶公司技术中心,云南昆明 650218
面对不同的原烟产地、品种、部位、等级、投料配比、加工类型等,打叶复烤各生产环节如何合理设置工艺参数,稳定打叶复烤质量,满足不同加工客户对于产品质量均质化的加工要求,一直以来都是打叶复烤企业面临的重要课题。
本文以2012 年度烤季生产中,以下三个不同等级批次的配方加工烟叶为例,侧重从叶片质量方面,分析为稳定打叶复烤质量,在生产实践过程中对合理设置工艺参数所做的探索与尝试。
1 原烟基本情况
1) 云南X2F(下部中等烟)配方情况为:下桔二(X2F)昆明市15.3%、文山州11.4%、罗平46.6%、楚雄州14.1%、富源12.6%;烟叶特点为:原烟水分14.59%、原烟含梗率29.77%、颜色(浅桔)、油分(稍有-少)、身份(稍薄-薄);
2)云南C3F(中部上等烟)配方情况为:中桔三(C3F)昆明市53.3%、红河州13.3%、楚雄州13.3%、宣威20.1%;烟叶特点为:原烟水分15.52%、原烟含梗率33.25%、颜色(桔色)、油分(有-多)、身份(适中);
3) 云南B068(上部中等烟)配方情况为:上桔二(B2F)昆明市28.6%、玉溪市14.3%、上桔三(B3F)玉溪市21.4%、红河州28.6%、昆明市7.1%;烟叶特点为:原烟水分14.96%、原烟含梗率29.52%、颜色(桔色)、油分(有)、身份(厚)。
2 客户工艺指标(仅例叶片质量的部分指标):
1) 上等 烟 回 潮原烟 水分(16.0 ~18.0)% 温度(50 ~60)℃、一润水分(16.0 ~18.0)% 温度(50 ~60)℃、二润水分(17.0 ~20.0)% 温度(50-65)℃、叶片装箱水分(11.0 ~12.5)% 温度(38 ~45)℃;大中片率烤前≥83.0% 烤后≥79.0%、叶中含梗率≤1.8%;
2)中等烟 回潮原烟水分(16.0 ~18.0)% 温度(60-70)℃、一润水分(18.0 ~20.0)% 温度(50 ~63)℃、二润水分(19.0 ~21.0)% 温度(50 ~68)℃、叶片装箱水分(11.0 ~12.5)% 温度(38 ~45)℃;大中片率烤前≥81.0% 烤后≥76.0%、叶中含梗率≤2.0%
3 工艺参数设置思路的分析
了解原烟的基本情况,明确客户的质量要求,熟悉加工设备的性能,结合原烟回潮、润叶、打叶、叶片复烤这四道工序的工艺特点,对相关工艺参数的设置思路分析如下:
1) 回潮原烟温湿度的设置:原烟真空回潮是利用抽真空技术排除烟包内的空气,再增加烟叶温度和湿度的工艺过程。在环境温度<25℃、烟叶含水率<16%或烟叶出现板结现象时,应采用真空回潮。
在生产过程中,要根据实际原烟水分情况并结合不同产区烟叶特点,以及生产现场的气候条件和环境温湿度来设置水分、温度的参数,保证回潮后的烟叶水分在(16.0 ~18.0)%以内为宜;如果烟叶温度过高,容易引起棕化反应,但是,烟叶温度也不是越低越好,温度过低,一是影响烟叶在真空回潮时水分的增加,二是增加了真空回潮的操作难度,增加耗能,回潮后的烟叶温度控制在上等烟(50 ~60)℃、中等烟(60 ~70)℃ 以内为宜。回潮原烟温湿度参数设置范围为:云南X2F 回潮原烟水分(16.0 ~16.5)% 温度(60 ~65)℃ ;云南C3F 回潮原烟水分(16.0 ~16.5)% 温度(50 ~55)℃;云南B068 回潮原烟水分(16.0 ~16.5)% 温度(60 ~65)℃
2) 润叶温湿度的设置:润叶是对烟叶进行一定程度的加湿加温处理,增强烟叶韧性和耐加工性的工艺过程[1]。此工序由两次润叶组成。润叶的温湿度偏低,则叶片合格率下降,碎片率和短梗率增加,叶中含梗率偏高;润叶的温湿度偏高,则打叶效率低,叶片不能及时分离,重复打叶,造成合格叶片下降,梗中含叶率增加,出现堵塞打叶机的现象。
烟叶的机械强度受水分的影响较大,烟叶的含水率在(18-20)%时,其机械强度较高,加工性能较佳,造碎率较小;温度对烟叶的机械强度也有明显的影响,一般温度高时烟叶的机械强度下降,所以润叶温度宜控制在(50 ~68)℃之间,最好不要超过68℃。润叶的工艺参数设置范围为:云南X2F 一润水分(18.0 ~18.5)% 温度(50 ~55)℃;二润水分(19.0 ~19.5)% 温度(52-57)℃;云南C3F 一润水分(17.5~18.0)% 温度(50~55)℃;二润水分(17.7~18.2)% 温度(51-56)℃;云南B068 一润水分(18.0-18.5)% 温度(50 ~55)℃;二润水分(19.0 ~19.4)% 温度(55 ~60)℃
3) 打辊转速的设置:打叶是利用烟叶叶梗连接处组织结构强度上的差异,借助打叶机打辊的运动,在齿钉及框栏的摩擦、撕扯作用下,将叶片从烟梗上撕下,形成叶梗混合物。打叶机的主要工艺技术参数有打辊转速、框栏开口尺寸、打叶负荷、打刀排列、打刀间距和钉框距等。
在生产实际中,当打叶机的其它参数不变的情况下,随着各级打辊转速的增加,大中片率和长梗率下降,一打、二打主要影响大中片率,四打主要影响长梗率,所以打辊转速不宜过大,三打、四打的打辊转速设置宜偏低一些。一般烟叶油份多或厚度偏厚,可适当提高打辊转速,烟叶油份偏少或厚度偏薄,可适当降低打辊转速,采用柔打工艺,通常中下部烟使用柔打加工,上部烟不宜使用柔打加工,需要注意的是采用柔打加工时要避免大量物料后置,增加造碎,可在一、三、四打打辊转速不变的情况下,提高二打的打辊转速。打叶机打辊转速的设置范围为:云南X2F 一打(360-528)转/分、二打(360-450)转/分、三打(348-396)转/分、四打(342-396)转/分;云南C3F 一打(408-540)转/分、二打(360-468)转/分、三打(348-408)转/分、四打(360-396)转/分;云南B068 一打(468-570)转/分、二打(390-480)转/分、三打(360-414)转/分、四打(360-396)转/分
4) 叶片复烤温度的设置:叶片复烤就是将打叶后的叶片进行干燥、冷却和回潮处理,使烟叶达到适宜的水分及温度。干燥系统由4 个干燥区构成,为有效减少烟叶的皱缩率和造碎率,干燥温度遵循以下设置原则:二区>三区>一区>四区,同时一、二、三、四区的温度差不能太大,否则会影响烤后大中片率,宜采用低温慢烤,烤房温度不超过100℃。随着干燥区温度的增加,中部烟大中片率的降低量呈上升趋势,大片率的降低量呈下降趋势,上部烟的大中片率和大片率的降低量都呈下降趋势,所以烘烤温度设置原则:上部烟>中部烟>下部烟。回潮系统设置了2 个回潮区,回潮区温度控制范围:一区(55±5)℃;二区(50±5)℃为宜。
叶片复烤温度的设置范围为:云南X2F 干一区(78-88)℃、干二区(80-90)℃、干三区(75-85)℃、干四区(63-73)℃、回一区(50-60)℃、回二区(47-57)℃;云南C3F 干一区(75-85)℃、干二区(80-90)℃、干三区(75-85)℃、干四区(60-70)℃、回一区(50-60)℃、回二区(47-57)℃;云南B068 干一区(80-90)℃、干二区(83-93)℃、干三区(75-85)℃、干四区(60-70)℃;回一区(50-60)℃、回二区(47-57)℃
4 在线质量检测结果与分析
1)云南X2F 回潮原烟水分16.18% 温度60.4℃、一润水分18.05% 温度52.2℃、二润水分19.14% 温度53.8℃、叶片装箱水分11.82% 温度40.1℃、七天后叶片箱装水分11.93%、大中片率烤前81.82% 烤后77.59%、叶中含梗率烤前1.81% 烤后1.84%;
2)云南C3F 回潮原烟水分16.29% 温度51.2℃、一润水分17.65% 温度50.4℃、二润水分18.03% 温度52.7℃、叶片装箱水分11.79% 温度42.6℃、七天后叶片箱装水分11.91%;大中片率烤前83.57% 烤后79.62%、叶中含梗率烤前1.64% 烤后1.65%;
3)云南B068 回潮原烟水分16.08% 温度60.1℃、一润水分18.25% 温度54.8℃、二润水分19.18% 温度56.8℃、叶片装箱水分11.64% 温度40.5℃、七天后叶片箱装水分11.71%;大中片率烤前81.63% 烤后76.99%、叶中含梗率烤前1.83% 烤后1.88%;
4)分析:由于不同产地、品种、等级、部位的烟叶,存在吸湿性的差异,经打叶复烤后,烟叶在贮存过程中会吸收环境空气中的水分,导致烟叶水分偏高甚至霉变,七天后叶片箱装水分的检测目的,就是检验吸湿性对烟叶成品水分的影响,检测结果显示:烟叶水分有所增加,增加值在合理范围内,可满足叶片长期贮存和醇化的要求。叶片结构主要受烟叶原料的物理特性、加工工艺和设备等因素的影响,检测结果显示:烤前烤后大中片率差值为上等烟<4%、中等烟<5%,叶片收缩率较小,较好地保持了烤后烟叶形态和感官质量。
对在线检测数据结果分析的结论是:产品合格并且质量稳定性较高。所以合理设置工艺参数对稳定打叶复烤质量是至关重要的。
5 结论
由于打叶复烤对烟叶品质影响较大,打叶复烤质量的稳定和提高一直是复烤企业和卷烟企业共同关注的问题。生产实践证明,合理设置工艺参数是稳定和提高打叶复烤质量的一个行之有效的重要方法。
[1]YC/T146-2010.烟叶.打叶复烤,工艺规范[S].
[2]陈良元.生产工艺技术[M].郑州:河南科学技术出版社.2002.
[3]李小兰,孙建生,梁伟.构建卷烟工业烟叶原料质量保障体系的思考[J].广东农业科学,2008(11):142-144.
[4]李建华.烟叶打叶复烤中的在线质量控制[J].湖北烟草,2005(4):27-28.