张锡广
摘 要:当前,计算机控制技术较为成熟。如何借助计算机控制,结合制丝加工需要,将决定烟叶内在品质的初烤(栽培)、打叶复烤两个环节的传统加工模式打散、重组,形成一种新的加工模式,以此来实现烟叶内在品质的均衡化和科学化。
关键词:初烤;复烤;打叶;低温(慢烤);内在品质;大配方;计算机控制
随着烟草科学技术的进一步发展,烟草种植、加工工艺和技术研发均获得了发展。但这些研发,大多是在传统的鲜叶初烤、打叶复烤和制丝这三大块各自为政的基础上进行。之前,我们邱厂长倡导的打叶复烤和制丝三级配方工艺的研发投用,就是对打叶复烤和制丝两块工作有效整合。新形势对烟草食品安全提出了新要求和新挑战。如何对传统初烤、复烤和制丝三块工作进一步整合,实现烟草生产加工技术科学化統筹,实现烟草产业的新的效益?本文的思路就是借助计算机控制,结合制丝配方加工需要,将烟叶生产加工中决定烟叶内在品质的初烤、打叶复烤两个环节的传统加工模式变成一种新的加工模式,以此来实现烟叶内在品质的均衡化和科学化。
一、传统工艺的不足
(一)栽培和初烤
因种植户文化程度低和专业知识的不足,烟叶的采摘和初烤时机仅限于经验判断,烟叶的成熟度把控和烟叶初烤过程控制不好,烟叶品质波动明显。另外,种植户进行烟叶堆放过程中,容易混入鸡毛等非烟杂物;烟叶初烤和运输过程中使用的麻线、麻包,已成为当前工艺中的主要杂物来源。
(二)打叶复烤和储存
无论是真空回潮还是一、二次润叶,每一次加温、加湿,都意味着烟叶本身香味的部份损失;再加上叶片干燥、回潮过程中的香味损失,非常不利于烟叶保香。烟叶初烤后,首先得装、运、卸、存;烟站收购时,又得装、运、交购、集中存放;复烤收储时,再次装、运、卸、存;复烤生产时,又得装、运、卸。经过多道装/卸,前期容易混入杂物,后期水分过小,造碎极为严重。
(三)制丝
传统制丝配方建立在先天的品种和外在等级的基础上,对烟叶内在成份缺少关注。受产地、纬度、海拔、土肥及其光照、气温、降雨等因素影响,烟叶内在品质存在很大的差异性,会导致不同地区相同品种和等级烟叶制成品的吸味出现差异,影响品吸效果,无法保证品牌卷烟品质的稳定。
(四)传统计算机控制技术
传统的计算机控制技术,立足于将手动变为自动,有些工序尚停留在半自动状态,跟智能制造的目标相去甚远。
二、烟叶生产加工技术新思路
烟叶生产加工技术的新思路,主要是紧盯卷烟品质由烟叶内在品质(化学成份)决定,从烤烟种植、烤制、收储几个环节,立足于提高品质、降低杂物、降低造碎,进行工商整合,减少加工环节的同时,从源头上保证烟叶品质,服务于大品牌均质化生产。
(一)生产加工
将烤烟种植纳入生产加工环节一并管理,需要制造一些价格适中、方便携带的鲜叶化学成份检测设备,可以对生长过程的烟叶进行化学成份测定,根据测定结果,调整种植环节的施肥、滴灌等措施;决定采摘时机;需要自动摘叶机械,根据烟叶成熟度进行适时采摘。进行鲜叶收购,根据化学成份检测结果决定烟叶收购价格。开发鲜叶打叶烤制设备,通过新设备进行“烤——打——烤”新工序,即通过“预处理”将鲜叶“初烤”至适合打叶去梗的水份,打叶去梗后再进行“复烤”和包装。根据化学值进行配方打叶、决定“复烤”温度等参数设定。在当前提倡低温(慢烤)和大配方均质化生产的大环境下,借鉴晒黄烟等经验,将润叶、打叶、烤机三个环节,都进行热风控温措施,三道工序整体性地实现“低温慢烤”;从种植到打包整个工序实现按化学值大配方生产。具体来说,第一步,变“润叶”为“初烤”:将鲜叶按化学成分和工艺要求,用滚筒进行“初烤”,将烟叶水分控制到适宜打叶的温度即可;第二步,变“传统打叶”为“新型打叶”,将传统打叶的风选、风送介质的“自然风”变为“热风”,严格控制“热风”温、湿度,对烟叶进行进一步干燥的同时,兼顾“干燥”后的烟叶具有适宜下级打叶的温、湿度;第三步,变“传统叶烤”为“新型复烤”,用滚筒进行“复烤”,将烟叶水分烤制到目标水分即可(不用再进行回潮)。因打前、打中、打后均对烟叶进行控温,延长了烤制距离和时间,温度适中,实现了“低温慢烤”;整个过程一次成型,大大减少香气损失,最大限度的做到保香,保持烟叶内在品质。
(二)计算机控制
根据化学检测结果,调整施肥、滴灌措施;根据成熟度决定采摘;检测检测结果决定收购价格;鲜叶打叶去梗时的最佳水分;“复烤”温度、风门等最佳参数;对此,需要进行“大数据”的累积分析。通过大数据,才能将生产控制由自动化生产制造向智能化生产制造转化,实现大配方模式下的均质化生产。
三、新工艺的好处与需要克服的困难
新工艺将引导一场技术革新,有以下好处:
(1)从源头上进行过程把控,争取多出烟,出好烟;
(2)减少中间收储、流转环节,降低杂物混入可能、净化烟叶,更利于烟叶食品化加工要求;
(3)减少工序;
(4)“回透率”保证为100%;
(5)提高出片率;
(6)提高烟叶内在品质;
(7)科学化地进行均质化生产,有利于大品牌战略;
(8)变烟叶种植人工化、复烤自动化为整体智能化,开创烟叶智能制造先河;
(9)用化学成份值作为卷烟制品配方标准,更为科学的同时,也更易于操作,降低人为定级产生的误差;
(10)节能降耗;
(11)有利于保香、保质;
(12)解决当前打叶后级过程物料水分降低较为严重的问题;
(13)解决当前复烤网板易糊网的问题;
(14)减少设备的同时、降低设备占地面积;
(15)降低造碎;
(16)打叶、烤制效果更好。
新工艺将初烤(种植)和复烤合二为一,需克服以下困难:
(1)种植、复烤分属工业和商业,新工艺实施难度大;
(2)导致不少烟农失业;
(3)需要技术研发支撑;
(4)前期投入较大;
(5)烟叶如何定色、定质;
(6)造成现有设备报废,设备生产厂家面临转型。
四、实施新工艺的关键和折中办法
新工艺的关键之处,在于鲜叶打叶和烤制定质两个过程,这两个过程不仅需要详细论证,还需要经过实验得出相关数据。考虑到用化学检测指导种植困难太大,先期可暂时考虑一个相对折中的办法:即烟叶加工企业直接向烟农收购鲜叶,然后进行鲜叶打、烤,在收购、打前“初烤”和打后“复烤”等环节进行化学检测,为新工艺提供内在品质的数据支撑。