关于打叶复烤烟叶化学成分在线检测和成品质量控制分析

陈文潇

摘 要：文章简述烟叶的打叶复烤工艺，进一步探讨在线检测烟叶的化学成分，包括打叶复烤处理后及初烤的烟叶等。并讨论对于成品的质量管控，通过有效的检测分析，把握出厂烟叶品质。以供参考。

关键词：打叶复烤;烟叶化学成分;在线检测;质量控制

引言：对于打叶复烤的生产厂家来说，若想有效管控成品质量，应检测及筛选加工的原料。而因为单靠观察外在表现，判断质量是有不确定性的，并且在完成打叶复烤的烟叶，无法评估其内在品质，导致原本的质量管控不具备精细化条件。而通过在线检测，可实现不间断的扫描，并基于化学成分，评估出内在品质，使成分检测和加工机组，构成管理闭环。

1 烟叶打叶复烤工艺

此项工艺为生产烟叶及卷制作活动的中间步骤，操作意图是把原烟实施初级处理，如净化、分级、调节水分等，尤其是水分比例的处理，要确保其处于标准区域内，方便后期陈化及装箱、运送等，给加工卷烟，提供高标准的原料。具体操作程序是：借助增温及增湿、除杂后，把叶梗分开，对叶片采取复烤处理，降低含水量，达到便于保存与醇化的程度，而后统一安排包装[1]。

2 烟叶化学成分的在线检测分析

2.1打叶复烤烟叶的检测

本文讨论的在线检测设备，光谱扫描区域达到4500-9000cm-1左右，并且分辨率可实现7cm-1。烟叶处理中，能不间断对成品进行光谱扫描，各次扫描的间隔时长为两分钟。把相应仪器安设于烤机合适位置，处于出料履带上方。在成品通过速度正常的情况下，光学窗口和产品之间的距离在0.2m左右。在线检测模式下，扫描与取样动作同步开展，样本会依次通过相应检测仪器，将采集的烟叶化学成分信息，和国内该领域标准数据比对，具体比照的化学成分有还原糖、总碱等。而后借助PLS手段，生成定量预测模型。相关的部分检测情况参考表1内容所示。该预测模型和普通离线式的模型比较，残差普遍偏高，造成此现象的因素为：建模所用的样本数据，无法实现和实际扫描动作保持同步;生产车间的作业条件远不及实验室，对于光程、温湿度等均有干扰，由此造成残差较大。

2.2初烤烟叶的成分检测

按照成品质量管控的需求，不仅要扫描装箱成品的化学成分，还需针对初烤原料加以详细分析，判断最终成品是否满足质量标准。运用红外光谱仪器，实现检测要求，判断各重要化学成分的含量情况。对于初烤烟叶，需每一万公斤，提取一个样本，而且各生产批次中，必须采集十个及其以上的样本。对此同样运用光谱扫描的方式，样本间隔半分钟，进行一次扫描。并基于PLS方式，形成预测模型，得出各成分的理论含量[2]。

2.3打叶复烤处理前后成分

原煙经过复烤处理过程中，会进行混合环节，以提升烟叶整体的匀称度。而此质量标准反映在化学成分方面，便是通过若干次抽样检测，让化学成分区间不断缩小，把起伏幅度控制在合理范围中。以某次化学成分的检测情况来看，实际检测次数达到50次，在烟叶初烤阶段，总糖成分所得的均值是24.2 ;标准差是4.81 ，如图1所示。而根据正常的生产工序流程，提取二十余个样本，总糖检测结果的标准偏差是1.62 ，为生产原料检测结果起伏的34% 左右。虽然片烟检测结果的起伏情况远优于打叶复烤之前，但片烟内的化学物质含量，已然有明显的变化。这类波动能体现出烟叶实际品质的均匀性，关乎后期卷烟生产配方的可靠性。尤其是配方打叶环节，因为初烤阶段原料本身有较大的波动，所以也会对化学成分带来相应的扰动。

3 烟叶成品的质量控制探讨

3.1基本质量标准

现如今，需要对经过复烤处理的烟叶，分析其处理前后有无发生成分比例变化，对此实现准确判断，利于提升质量控制效果。现实生产加工期间，初烤环节中，借助数次的混合处理，可有效提升产品均匀性。但成品最终的化学成分，不仅会被原料品质干扰，还会被生产加工处理影响。在确定质量标准中，应综合判断两个层面的问题。如果原料本身的成分含量波动明显，而经过复烤处理后，波动幅度应当缩小。

3.2控制相关指标

为能快速确定成品的相关控制指标，应当检测进行打叶复烤处理前后的烟叶化学成分，同时为提升结果的准确性，可对不同的烟叶进行抽样检测。根据最终确定的检测结果，整理出烟叶在此加工过程中的变化。具体来说，糖成分的含量，有明显下降，特别是叶糖，含量波动区间较大。此外，碱含量也发生降低的现象。另外，还应强调的为：在经过该工艺加工处理后，化学成分确实有明显调整，经过大量取样检测后，结果偏差率和初烤环节的烟叶项目，出现大幅下降。在控制成品质量中，应格外关注指标，不仅要分析上述加工前后的成分含量变化，还应考虑到材料品质对成品的扰动。实际生产中，借助有效的控制指标，保障出厂成品的质量。

3.3质量控制个例

以两种烟叶个案为例，探讨质量控制的问题。L烟叶是每二百公斤取样一次，进行成分检测，确定总碱及还原糖含量。比较各次的检测情况，存在明显调整的状况。数十次的检测结果来看，还原糖均值为21.19 ，对应标准偏差是2.45 ;总碱均值是2.48 ，未达到相关质量标准。按照各次检测情况，整体的质量一致性能分成两个阶段，并且质量也发生显著提升，两个成分的波动值均在设定限值内。因为配方打叶中，所用原料有差异，包含多个级别烟叶，化学成分有区别也比较正常。并且化学成分偶尔超出设置阈值的情况，容易发生在配方打叶阶段。G烟叶经过检测，总糖均值是27.7 ，其标准偏差是2.3 ;总碱均值是2.4 ，其标准偏差是0.30 。筛选出不满足技术指标的数据后，总糖均值是27.5，其标准偏差为1.9 ;总碱均值是2.44 ，对应标准偏差为0.25 ，所得质量标准有所上升。

结束语：综上所述，针对打叶复烤烟叶，进行在线检测其化学成分含量的方式，并配以离线检测初烤阶段烟叶的化学成本，能确定成品质量管控的工艺指标，以求能快速察觉异常的加工情况。相关企业厂家，通过运用在线检测手段，能提高对产品质量的监控效果，确实优化烟叶加工过程的可控性，为提升成品质量提供基础条件，值得进一步推广运用。

参考文献：

[1]胡静宜，杨永锋，刘茂林，等.不同配打模块中各尺寸片烟化学成分的变化[J].西北农林科技大学学报（自然科学版），2020，48（06）：30-38+51.

[2]叶建斌，杨宗灿，刘向真，等.原烟发酵过程化学成分的变化规律[J].江苏农业科学，2019，47（20）：212-217.