打叶片烟尺寸对细支卷烟质量的影响

卢幼祥 叶浩 邵名伟 程雷平 查勇 邓凯 郭涛 何金华 蒋士盛 高瑞江 雷振

摘要 為确定细支卷烟打叶片烟尺寸的适宜范围，开展了>50.00 mm、>40.00～50.00 mm、>25.40～40.00 mm、>12.70～25.40 mm、6.36～12.70 mm 5种不同片烟尺寸对细支卷烟质量的影响，结果表明不同片烟尺寸对叶片形状系数、烟丝理化指标、卷烟的物理指标、燃烧落头倾向率、感官质量有一定的影响，对卷烟的烟气指标无明显影响。适宜片烟尺寸下叶片形状更接近圆形，常规化学成分协调，有利于卷烟烟丝尺寸分布、丝中含梗签率、卷烟物理指标的控制，感官质量较优。片烟尺寸小的卷烟具有烟支密度分布均匀性好、卷烟燃烧落头倾向率低、烟枪后4.00 mm以上长丝率低等优点，具有烟丝碎丝率、卷烟含末率、端部落丝量高，烟丝整丝率低，填充能力差的缺点。>12.70～25.40 mm片烟尺寸的卷烟重量和吸阻稳定性好、烟枪后>2.00～4.00 mm中丝率最高，通过烟枪后烟丝尺寸聚类分析可将片烟尺寸划分为>40.00 mm、>12.70～40.00 mm、6.36～12.70 mm 3组。综合细支卷烟质量要求，打叶片烟尺寸应适中，适宜范围为>12.70～40.00 mm。

关键词 片烟尺寸；叶片形状系数；烟丝结构；燃烧落头倾向率；感官质量

中图分类号 TS44+3  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2023）13-0166-06

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.13.039

Effects of Threshing Tobacco Slice Size on the Quality of Fine Cigarette

LU You-xiang1，YE Hao2，SHAO Ming-wei1 et al

（1.Technology Center of China Tobacco Anhui Industry Co.，Ltd.，Hefei，Anhui 230088;2.Meitan Redrying Factory of Guizhou Tobacco Redrying Co.，Ltd.，Meitan，Guizhou  564100）

Abstract In order to determine the suitable range of threshing tobacco slice size，the effects of five tobacco slice sizes（>50.00 mm，>40.00-50.00 mm，>25.40-40.00 mm，>12.70-25.40 mm，6.36-12.70 mm） on the quality of fine cigarette were carried out. The results showed that different tobacco slice size had certain influences on leaf shape coefficient，physico-chemical indices of cut tobacco，physical indices of cigarette，tendency rate of falling head and sensory quality of cigarette，but it had no obvious influence on the smoke index of cigarette.The shape of the leaves with moderate tobacco slice size was close to round，the conventional chemical components were coordinated，which was favorable for the control of tobacco slice size distribution，stem rate in the silk，physical indices of cigarette，the sensory quality was better. The cigarettes with smaller tobacco slice size had the advantages of better uniformity of tobacco density distribution，lower tendency rate of cigarette burning to fall off the head，and they had disadvantages of high broken rate of tobacco，high rate of tobacco end，high cut tobacco quantity at the end，low percentage of whole cut tobacco，poor filling ability. The  cigarettes with >12.70-25.40 mm slice tobacco had good weight and drag stability，the highest medium filament （>2.00-4.00 mm）.By clustering analysis，the filaments were divided into three groups according to the size of slice tobacco： >40.00 mm，>12.70-40.00 mm and 6.36-12.70 mm. According to the quality requirements of fine cigarette，the threshing tobacco size should be moderate，the suitable range was >12.70-40.00 mm.

Key words Slice tobacco size;Blade shape coefficient;Tobacco filament structure;Combustion falling head tendency rate;Sensory quality

基金项目 安徽中烟工业有限责任公司科技项目（2020155，2020118）。

作者简介 卢幼祥（1979—），男，安徽怀宁人，高级工程师，从事打叶复烤工艺研究。通信作者，农艺师，从事打叶复烤技术管理工作。

收稿日期 2022-05-18

片烟尺寸是指烟叶的大小，目前普遍采用振筛法、叶面积法2种方式表征［1-2］。鉴于打叶复烤片烟尺寸与经济指标具有相关性，同时打叶复烤片烟尺寸也是决定烟丝长度、烟丝结构、烟丝纯净度的关键要素，尤其细支卷烟直径小，对烟丝的尺寸、结构及均匀性等要求会更高，因此卷烟生产企业和复烤企业都非常重视该指标的质量控制［3-7］。现阶段行业围绕细支卷烟打叶片烟尺寸控制相关的研究成果主要体现在以下3个方面［8-14］：一是明确了“控制大片率、提高中片率、降低碎片率”的控制思路；二是降低了大片率的控制标准，增加了叶片形状系数技术要求；三是通过优化打叶工艺参数、框栏组合、大片分离等新工艺、新技术的应用，实现了烟叶片形结构的精准调控。然而，这些研究仍然建立在将片烟尺寸划分为大片（>25.40 mm）、中片（>12.70～25.40 mm）、小片（>6.35～12.70 mm）、碎片（1.00～6.35 mm）、烟末（<1.00 mm）的基础上。随着打叶复烤制丝工艺联动研究的逐步深入，这种传统的片烟尺寸划分方式相对粗放，已不能满足卷烟精细化的加工要求。同时，针对细支卷烟需求的片烟尺寸细分技术研究国内鲜有报道。为探寻细支卷烟打叶片烟尺寸的适宜范围，笔者开展了5种不同片烟尺寸对细支卷烟质量的影响研究，旨在为细支卷烟打叶片形结构的控制提供理论支撑。

1 材料与方法

1.1 材料、仪器与设备

1.1.1 试验材料。2020年贵州绥阳C3FA等级烟叶。

1.1.2

仪器与设备。EVO切丝机（意大利伽比欧公司）；ZJ-17D卷烟机（湖南常德烟草机械有限公司）；烘箱、KDF恒温恒湿箱（德国Binder公司）；CA23型振动分选筛（北京长城高科技公司）；YQ-2烟丝振动筛、烟丝填充仪（郑州嘉德机电科技有限公司）；AE200电子天平（感量0.0001 g，瑞士Mettler公司）；梗签测定仪（云南巴菰生物科技有限公司）；卷烟落头倾向测定仪（安徽光学精密机械研究所）； MW3220烟支微波密度仪（德国TEWS公司）；AS400旋转筛分仪（德国Retsch公司）；AutoAnalyzer 3 连续流动分析仪（德国BRAN + LUEBBE 公司）；QTM综合测试台、SM400直线型吸烟机（英国Filtrona公司）。

1.2 方法

1.2.1 制样。

1.2.1.1 不同片烟尺寸烟叶样品制样。选取湄潭复烤厂加工的2020年贵州绥阳C3FA烟叶为试验对象，采用CA23型振动分选筛和定制筛网，分别筛出>50.00 mm、>40.00～50.00mm、>25.40～40.00 mm、>12.70～25.40 mm、6.36～12.70 mm 5种不同片烟尺寸打后烟叶各50 kg，然后分别装箱打包并做好标识。样品示意图见图1。

1.2.1.2 不同片烟尺寸下烟丝样品制样。在合肥卷煙厂试验线分别对5种规格烟叶样品进行润叶、切丝、薄板干燥，各个样品工艺参数应保持一致，制成的烟丝样品装箱并做好标识。制丝主要工艺参数要求见表1。

1.2.1.3 不同片烟尺寸下卷烟样品制样。在芜湖卷烟厂同一卷烟机ZJ-17D按照某二类细支烟卷制标准对5种不同片烟尺寸制成的烟丝样品分别进行卷制，然后在同一包装机分别进行包装并做好标识。

1.2.2 质量检测与评价。

1.2.2.1 烟叶样品测定。在制丝投料前按照行业或企业规定的标准方法［15-18］，对5种片烟尺寸烟叶样品进行叶片形状系数和常规化学成分检测。

1.2.2.2 烟丝样品测定。在烘丝后按照行业规定的标准方法［19-20］ 进行烟丝结构、填充值检测；在烘丝后、烟枪后按企业规定的标准方法进行烟丝尺寸分布、烟丝平均长度检测；在烟枪后，按照企业规定的标准方法进行丝中含梗签率检测。

1.2.2.3 卷烟样品测定。按照行业或企业规定的标准方法［21-22］对5种片烟尺寸卷烟样品进行物理指标、烟气指标、烟支密度、燃烧落头倾向检测。

1.2.2.4 卷烟感官质量评价。 采取暗评方式，按照企业内部的评价方法对5种片烟尺寸卷烟样品进行感官质量评价。

2 结果与分析

2.1 叶片形状系数对比

从图2可以看出，随着片烟尺寸的降低，叶片形状系数呈先上升后下降的变化趋势，其中>12.70～25.40 mm叶片形状系数最大，>50.00 mm叶片形状系数最小。按照叶片形状系数越大，越接近圆形的理论以及细支卷烟叶片形状系数宜大于0.45的要求，打叶时尽可能降低40.00 mm以上叶片率。

2.2 烟丝理化指标

2.2.1 烟丝结构及填充值对比。从图3～5可以看出，随着片烟尺寸的降低，整丝率、填充值总体上均呈下降趋势，碎丝率呈上升趋势，其中6.36～12.70 mm烟丝的整丝率、填充值较>12.70～25.40 mm规格片烟有所下降，碎丝率较>12.70～25.40 mm规格片烟有所上升，说明片烟尺寸6.36～12.70 mm叶片对烟丝结构和填充值较为不利。

2.2.2 烟丝尺寸分布对比。不同片烟尺寸下烘后烟丝尺寸分布对比结果见表2、图6。由表2、图6可知，随着片烟尺寸的降低，烘丝后10.00 mm以上烟丝比例总体呈下降趋势，6.30 mm以下烟丝比例总体呈上升趋势。烟枪后4.00 mm以上长烟丝比例总体呈下降趋势，0.25 mm～1.00 mm烟丝比例呈上升趋势，其他区间烟丝比例变化规律不明显。烘丝后12.70 mm以上叶片烟丝长度主要分布在10.00 mm以上，6.36～12.70 mm叶片烟丝长度主要分布在>1.00～4.00 mm。烟枪后40.00 mm以上叶片烟丝长度主要分布在>1.00～6.30 mm，40.00 mm以下叶片烟丝长度主要分布在0.25～4.00 mm。烟枪后>12.70～25.40 mm叶片对应的>2.00～4.00 mm中丝率最高，6.36～12.70 mm 对应的0.25～1.00 mm碎丝率最高。烘丝后到烟枪后主要是烟丝长丝率发生了明显变化。从烟枪后烟丝尺寸聚类分析结果看出，不同片烟尺寸对应的烟丝尺寸可分成3组：>40.00  mm、>12.70～40.00 mm与6.36～12.70 mm。按照烟枪后烟丝最适宜的烟丝长度要求（2.00～4.00 mm），打叶复烤片烟尺寸应控制在>12.70～40.00 mm。

2.2.3 烟丝平均长度对比。

不同片烟尺寸对应烟丝平均长度对比结果见图7。从图7可以看出，随着片烟尺寸的降低，烟丝平均长度呈下降趋势，同一片烟尺寸从烘丝后到烟枪后烟丝平均长度降低，其中40.00 mm以上片烟烟枪后烟丝平均长度超过6.00 mm。

2.2.4 烟丝中含梗签率对比。不同片烟尺寸对应丝中含梗签率对比结果见图8。从图8可以看出，不同片烟尺寸烟丝中含梗签率由大到小顺序依次为>40.00～50.00 mm、6.36～12.70 mm、>50.00 mm、>12.70～25.40 mm、>25.40～40.00 mm，其中>40.00～50.00 mm、6.36～12.70 mm片烟对应的烟丝中含梗签率超过内控标准（0.70%）要求。

2.2.5 常规化学成分对比。不同片烟尺寸对应叶片常规化学成分对比结果见表3。由表3可知，随着片烟尺寸的降低，烟碱含量总体上呈降低趋势，>50.00 mm、6.36～12.70 mm片烟总糖、还原糖含量较低，>50.00 mm片烟糖碱比最低，6.36～12.70 mm片烟钾氯比最低。>50.00 mm片烟烟碱、总氮、钾含量均最高， 6.36～12.70 mm片烟叶片氯含量最高、燃烧性较差。从常规化学成分对比数据来看， >50.00 mm、6.36～12.70 mm片烟常规化学成分协调性较差。

2.3 卷烟物理指标对比 不同片烟尺寸对应卷烟物理指标对比结果见表4～5、图9～10。由表4～5和图9～10可以看出，随着片烟尺寸的降低，卷烟含末率和端部落丝量总体呈上升趋势，烟支密度分布均匀性总体呈下降趋势，其他指标无明显变化。6.36～12.70 mm片烟对应卷烟含末率、端部落丝量较高，其中含末率超过3.00%。>12.70～25.40 mm片烟对应的卷烟重量和吸阻稳定性最好。从卷烟物理指标来看，叶片尺寸不宜过大或过小。

2.4 卷烟烟气指标对比

不同片烟尺寸对应卷烟烟气指标对比结果见表6。由表6可知，不同片烟尺寸对卷烟烟气指标无明显影响。

2.5 卷烟燃烧落头倾向率对比

不同片烟尺寸对应卷烟燃烧落头倾向率对比结果见表7。从表7可以看出，在施力力度422 mN、施力位置32 mm的条件下，随着片烟尺寸的降低，卷烟燃烧落头倾向率总体上呈下降趋势。从卷烟燃烧质量来看，叶片尺寸不宜过大，打叶复烤应严格控制>40.00 mm叶片率。

2.6 卷烟感官质量对比

不同片烟尺寸下卷烟感官质量评价对比结果见图11～12。从图11～12可以看出，随着片烟尺寸的降低，感官总得分总体上呈先上升后下降的变化趋势， 6.36～12.70 mm片烟感官质量较>12.70～25.40 mm片烟明显下降，主要表现在杂气和刺激性明显增强，香气质下降，造成其原因可能是6.36～12.70 mm片烟中含有枯焦边等烟叶。6.36～12.70 mm片烟轻松感明显不足。从卷烟感官质量来看，打叶复烤片烟尺寸适中的烟叶感官品质较优。

3 结论

（1）打叶片烟尺寸对叶片形状系数、烟丝结构及填充值、烟丝尺寸分布、烟丝平均长度、丝中含梗签率、常规化学成分、卷烟物理指标、燃烧落头倾向率、感官质量均有一定的影响，而对烟气指标无明显影响。随着片烟尺寸的降低，叶片形状系数、感官质量呈先上升后下降的变化趋势，烟碱含量、整丝率、填充值、烟丝平均长度、烘丝后10 mm以上烟丝比例、烟枪后4.00 mm以上长烟丝比例、烟支密度分布均匀性系数、卷烟燃烧落头倾向率总体上呈下降趋势，烟丝碎丝率、烟枪后0.25～1.00 mm烟丝比例、卷烟含末率、端部落丝量总体呈上升趋势。从卷烟综合质量来看，结合烟枪后烟丝尺寸聚类分析结果，打叶片烟尺寸应控制在>12.70～40.00 mm。

（2）试验选取的5种片烟尺寸具有一定的梯度和代表性，能够较好地辅助叶片质量、烟丝质量、卷烟质量分析。通过研究不同片烟尺寸对细支卷烟质量的影响，分析片烟尺寸对各项工艺指标的影响程度和趋势，为确定细支卷烟打叶片烟尺寸的适宜范围提供了参考依据。

（3）打叶复烤要控制>40.00 mm叶片率，与目前打叶复烤工艺规范要求控制>25.40 mm叶片率存在一定的兼容性和差异性，建议将>40.00 mm定义为超大片，更加符合细支卷烟产品质量控制要求，下一步將结合打叶复烤生产实际，细化打叶复烤片烟结构控制，完善叶片结构检测方法和控制标准。

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