王刚 李凤超 姜腾飞
摘要:贮梗后烟梗含水率是影响梗丝加工质量的重要因素,对不同地区烟梗加工特性进行探索,掌握其特点。对加工特性相近的烟梗样品进行分组,进而提高梗丝压、切制梗丝和梗丝膨化质量,为烟梗的模块化加工提供依据。烟梗是卷烟生产的主要原料之一,梗丝更是行业低焦油卷烟配方的重要组分,加工良好的梗丝具有较强的支撑作用,能够改善卷烟燃烧性,降低卷烟原料消耗,提高原料利用率。
关键词:烟梗;洗梗;含水率
1.国内外对烟梗预处理工序的研究进展情况
烟梗预处理的任务和作用是使烟梗的纤维组织和细胞充分均匀地吸收水分,产生湿胀作用,在一定程度上扩大细胞的体积。烟梗预处理过程中,由于烟梗温度和水分的增加,使烟梗的柔软性、可塑性和耐加工性得到提高,从而满足形变(压梗和切梗丝)的工艺要求,减少烟梗在形变过程中的破碎和灰損。所以,像之前对烟叶的研究那样,国内近几年开展了对不同地区不同品种的烟梗加工特性的研究。只有了解这些原料的加工特性才能更好地利用这些原料,使其实用特性更好地彰显。同时,也为生产加工过程中设备参数的设置提供了参考。针对不同的在制品设置合理的烟梗处理工艺参数,可以提高烟梗润胀效果,减少过程损耗,提高出梗丝率。
1.1 水洗梗后成品烟梗含水率稳定性的控制
钱启福[5]等针对加湿梗成品含水率控制稳定性差、润透率低的问题,对稳定控制水洗梗的热水温度和增加HT蒸梗前的加水量环节进行了系统研究,采用SPC统汁过程控制技术对加湿梗成品含水率进行控制,以提高加湿梗含水率的稳定性。结果表明,通过提高水洗梗的热水温度和增加HT蒸梗前加水量,并采用SPC统计过程控制,能及时解决生产过程中围各生产要素变化而导致的烟梗含水率波动问题,有效控制成品烟梗含水率的稳定性。
1.2 水洗梗水温和浸泡时间对贮后烟梗含水率的影响
选用不同的水温对烟梗浸泡不同的时间,滤水lOs后装入密封袋中,在常温条件下贮放24小时,再用烘箱法测量烟梗的含水率,对测试结果运用极差方法和回归方法分析水洗梗工序水温和浸泡时间对预贮后烟梗含水率的影响。结果表明:1)在设定范围内水温对水洗含预贮后烟梗水率的影响比浸泡时间要大;2)随着水洗梗水温的上升、浸泡时间加长,水洗预贮后烟梗含水率越高。
研究表明,浸梗工序回透率与浸梗时间及浸梗温度基本呈正相关关系。在浸梗水温为50℃的条件下,浸梗时间40 s以下时回透率的增加幅度不大;浸梗时间在40一70 s内回透率的增加幅度较大;70 s以上增加幅度趋于平缓;当浸梗时间为120 s时,回透率已接近100%。在浸梗水温为60℃的条件下,浸梗时间在30一80 S内回透率基本呈直线上升趋势,至80 s时回透率已接近100%。在浸梗水温为70℃的条件下,浸梗时间从30一45 s回透率直线上升,至45 s基本达到100%。
1.3 生产中不同工艺参数对烟梗水洗效果的影响
(1)水速的控制[9]:洗梗工艺用的是恒温循环水,水速过慢则槽内水流平稳,烟梗漂浮在水面上平稳的流过,烟梗洗净率较差;反之,水流达到一定速度,形成湍流,烟梗会随水流波浪式翻滚而过,洗净率会提高。
(2)水温的设定:适当的提高水温,可提高烟梗表面水溶性物质的溶解速度,消弱烟梗表面的“屏障作用”,更有利于水分烟梗吸收水分。所以,水温过高或过低应视来料加工特性而定。
(3)落水速度:烟梗在进料端的垂直落水速度越大,烟梗越能充分浸入水中,有利于其在水中翻滚,提高洗净率[11]。
实践证明,烟梗表面的浸水速度小于烟梗两端的浸水速度。因此,单位重量烟梗截面越多,则浸水速度越快。循环水利用时间越长,水槽中水的浓度越大,而水粘度越大越不利于淋梗。
2.预处理的意义
烟梗是卷烟生产的主要原料之一,烟梗的加工质量对原料消耗及卷烟产品的质量和稳定性都有直接的影响,其主要原因是在卷烟中使用梗丝,不仅可以降低卷烟生产成本,同时由于梗丝在烟支中具有较强的支撑作用或填充作用,也对卷烟重量、硬度、吸阻、密度及质量的稳定性均产生显著的影响,因此国内外对梗丝加工的工艺和设备开展了大量的研究应用,取得了显著的效果,为降低生产成本和提高卷烟产品质量发挥了积极作用。
对“梗预处理工艺的优化”研究,发现为提高烟梗预处理质量,采用均匀设计方法对梗预处理工艺参数进行了优化试验。结果表明:直观分析认为较佳的梗预处理工艺参数为:水洗梗温度62℃、预贮梗时间3h、润梗工作蒸汽压力0.3MPa、润梗加水量80l/h、贮梗时间6h。逐步回归分析结果说明,贮梗水分和出梗丝率与梗预处理工艺参数之间有很高的相关性,它们之间的回归方程都十分显著。
湖北中烟朱俊召,张楚安等研究了“烟梗预处理工艺改进研究”为简化烟梗预处理工艺,提高梗丝加工质量,采用浸梗+微波润梗预处理工艺,对烟梗预处理工艺流程进行了改进研究,并验证其效果。结果表明,与改进前相比,改进后的工艺流程可节约生产场地,节省生产时间,对烟梗来料的适应性较强,有利于提高烟梗的预处理效果,使贮柜内断面物料含水率分布均匀,提高了加工过程物料含水率的稳定性,成品整丝率、碎丝率基本持平,梗丝填充值有较大提高。
熊安言等研究了“浸梗工艺探讨”,为简化烟梗预处理工艺, 提高烟梗处理质量, 进行了浸梗工艺试验。结果表明, 新烟梗的处理时间最短, 60℃水温时,经过5s的浸泡时间处理后,滤去水分,在环境温度( 25±2) 和相对湿度( 68±5) %的条件下存放4h, 烟梗的浸透率可达到99%以上,含水率为36.27%; 相同库存期、不同产区的复烤后烟梗的处理时间稍有差别; 同一产区的复烤后烟梗随着库存期的延长,所需的处理时间也长;在适宜的水温条件下,当浸泡时间达到60s时,烟梗的浸透率趋于一致。
通过调研可知,烟梗处理含水率对梗丝加工质量影响较大,进而影响到卷烟的品质。但现有研究都集中在对处理参数优化方面,对不同烟梗本身特质的研究较少提及,因此,研究不同烟梗的增湿加工特性是十分必要的。
参考文献:
[1]吴金凤等.制梗丝工艺参数对梗丝形态分布的影响.农产品加工学刊,2011(8).
作者简介:王刚,男,汉族,1990年10月2日,吉林扶余,本科,研究方向,烟梗加工工艺,烟机设备