基于正交设计的皖南烟叶叶片复烤工艺参数优化研究

2015-12-26 07:36卢幼祥,徐其敏,杨波等

安徽农业科学 2015年27期

卢幼祥1，徐其敏2*，杨波1，周良明2，杨继福1，徐迎波1，舒俊生1，何金华1，袁龙1，刘茜茜3

(1. 安徽中烟工业有限责任公司技术中心，安徽合肥 230088；2. 华环国际烟草有限公司，安徽凤阳 233121；3. 安徽中烟工业有限责任公司蚌埠卷烟厂，安徽蚌埠 231511)

摘要[目的]优化皖南B2F烟叶叶片复烤工艺参数。[方法] 以皖南烟叶为研究对象，对叶片复烤的关键工艺参数进行正交设计试验，从叶片结构、感官质量和含水率控制3个方面进行质量分析，运用极差分析，并进行验证，确立影响烟叶品质的主次因素和最优的参数组合。[结果]在试验条件下，影响大中片率的主要因素是热风温度，随着热风温度的提高，大中片率呈下降趋势；影响感官质量的主要因素是进料含水率、热风温度，其次是热风风速、底带频率，进料含水率越大或热风温度过高、过低对感官质量不利；热风风速对含水率控制影响较大，风速过大，含水率控制越不稳定；叶片复烤工序最优参数组合为进料含水率16.0%、底带频率35 Hz、热风温度80 ℃、热风风速30 Hz。[结论]研究可为焦甜香烟叶原料打叶复烤工艺参数设计提供一定的参考依据。

关键词正交设计；皖南烟叶；叶片复烤；叶片结构；感官质量

中图分类号S572

基金项目安徽中烟工业有限责任公司科技项目(2013104)。

作者简介卢幼祥(1979- )，男，安徽怀宁人，工程师，从事卷烟及打叶复烤工艺研究。*

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

叶片复烤是打叶复烤工段的关键工序之一，对烟叶原料的品质构成显著影响[1-2]。皖南烟叶作为具有焦甜香风格特征烟叶的代表，近年来，在“黄山”品牌叶组配方中起着举足轻重的作用，其使用的比例也呈逐年递增趋势。目前，对打叶复烤环节的工艺参数优化报道较多[1-3]，而对于叶片复烤工序的关键工艺参数优化，尤其是针对皖南烟叶的却鲜有报道[3-4]。因此，笔者以皖南烟叶为研究对象，对叶片复烤的关键工艺参数进行正交设计试验，运用极差分析，并进行验证，确立影响烟叶品质的主次因素和最优的参数组合，旨在为焦甜香烟叶原料打叶复烤工艺参数设计提供一定的参考依据。

1材料与方法

1.1材料供试原料为2013年安徽皖南B2F烟叶。主要仪器：叶片振动筛，北京长征高科技有限公司；罗太普旋转筛；烘箱，德国Binder；切丝机，郑州嘉德机电有限公司；CMB120卷烟机，德国Burghart公司；叶片复烤机，云南昆明船舶机械有限公司。

1.2方法

1.2.1试验设计。将安徽皖南B2F烟叶按表1的因素水平设计进行L9(34)叶片复烤正交试验，对试验结果进行极差分析，在含水率相对稳定的条件下，对感官质量最佳的3组参数组合进行感官质量验证,确立最优工艺参数组合。

表1　皖南B2F烟叶叶片复烤正交试验因素水平设计

1.2.2检测方法。按照文献[5]中的方法进行叶片结构、片烟含水率检测，感官质量检验按照文献[6]的要求进行。

2结果与分析

2.1叶片结构叶片结构检测及正交试验结果见表2、表3。由表2、3中数据可以看出，在试验条件下，影响大中片率的主要因素是热风温度，其他因素影响较小。随着热风温度的提高，B2F烟叶大中片率下降，叶片收缩越明显。

2.2感官质量感官质量评价及正交试验结果见表4、表5。结果表明，在试验条件下，影响感官质量的主要因素是进料含水率、热风温度，其次是热风风速、底带频率；感官质量的最优参数组合为A1B3C2D3；进料含水率越大或热风温度过高、过低对B2F烟叶感官质量不利。

表2　叶片结构检测结果　%

2.3含水率控制含水率控制结果见图1、图2。由图1、2可以看出，含水量标准偏差均控制在标准范围内，但组合3、8标准偏差相对较大；除组合3、6、8外其余含水率均值均控制在标准中心线附近。以上数据结合试验条件说明热风风速对含水率控制影响较大，其余参数影响较小，风速过大，含水率控制越不稳定。

2.4验证技术中心对A1B3C2D3、A1B3C2D2、A1B2C2D23个组合参数进行了验证，验证结果表明：3个组合参数试验样品感官质量总体接近，但A1B2C2D2组合含水率控制的稳定性和精确性要好于其他2组。综合判定，B2F烟叶叶片复烤工艺参数设计以A1B2C2D2较适宜，即进料含水率16.0%，底带频率35 Hz，热风温度为80 ℃,热风风速30 Hz。