科技创新下的烟叶生产制造探讨
来源:用户上传
作者:
摘 要：本文以成本控制为根本，围绕烟叶原料的合理采收、打叶复烤、库存管理、卷烟制造、再造技术、提香工艺、农产品加工等多个环节，涉及烟叶原料的化学变化、生物变化、物理变化等不同变化，打造烟叶原料的成本生命线。可利用烟叶原料最终产出片烟、烟梗、碎片、烟末，不可利用的烟叶原料最终处理为废弃烟叶。任何烟叶形态都能运用于生产制造中，这是烟叶原料为人类充分利用的价值所在。
关键词：科技 创新 成本 烟叶 制造
中图分类号：TS43 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2020）02（c）-0059-02
烟叶原料资源作为烟草工业的基础资源，影响这烟草工业系统的品牌发展、经营效益、生态循环。烟叶原料在经历化学反应、生物降解、物理变化等一系列变化后，产生多种半成品或成品供新的领域所用，实现烟叶原料资源的最大化利用。
1 动态把握烟叶原料采收
生长在土壤中的烟叶一年一般采收一次，采收的原则是：上部叶充分成熟采收、中部叶适熟采收、下部叶适时早收。影响采收成果的最重要因素有两个：一是采收方式、二是采收成熟度。采收方式依据烟叶原料的具体情况又划分为两种：一是对特殊烟叶的采收、二是对常规烟叶的采收。特殊烟叶主要包括旱蹲烟、旱早熟烟、嫩黄烟、雨淋烟、雨后返青烟。常规烟叶采收主要不同在于每次采收同株烟叶的片数不同以及人工采收与机械采收的差异。
合理判断烟叶的成熟度及采收时间，对于采收期的把握至关重要。烟叶依据部位可划分为上部、中部、下部;依据成熟度可划分为未熟、初熟、适熟和过熟。对同类型烟株各取上部、中部、下部同等烟叶各四类，试验发现，适熟烟叶经评吸后香气浓郁，初熟烟叶香气较好，过熟烟叶基本无香气。由此可知，采收时间应定于烟叶的适熟期。
不同地区烟叶的适熟期不同，时间段也有差异。研究发现，在适熟期内，适当推迟采收时间有利于烟叶等级的划分，能降低烟叶烘烤耗能，增加烟叶的成熟度。结合对烟碱、总氮、糖碱比值及烟叶钾的研究，最适宜的天数为推迟10d。
2 提升打叶复烤的出叶率
打叶复烤工艺流程可划分为原料准备工段、叶梗分离工段、叶片复烤段、片烟包装段。烟梗处理段、碎片处理段共六个段。目前，国内打叶复烤中心主要的设备有两种，一种是环保节能型打叶分风设备，另一种是大能力复烤设备。
打叶复烤中心由于设备的先进性、操作人员的素养、环境的变化等不同因素会形成一定的烟叶造碎，若不对所产生的造碎物质加以处理，就会造成一定浪费。预处理环节中通过真空回潮设备提升烟叶的回透率、润叶设备则提高烟叶的含水率、温度和松散程度;打叶分风环节通过对打叶机和分风机的工艺参数设置提高出片率;叶片复烤环节通过对烤房温度的设置提高叶片烤透率;流量环节则通过稳定流量稳定产品质量。这些环节都对降低烟叶原料的造碎有重要作用。
3 精益烟叶原料库存管理
库存作为烟叶原料贮存的基本手段，是烟叶原料资源利用中的重要环节。在制定采购计划时，基于烟叶贮存为两年周期的原则，采购的总量不因超过当年度及未来一年度的消耗量，才能达到压缩库存的目的。
在烟叶原料仓库管理中引入数据库系统，可提升仓库管理的便捷性、准确度和预判性。烟叶仓库安全管理主要应做好烟叶仓库危险源识别、烟叶仓库安全设备配备、烟叶仓库安全间距考量及烟叶仓库安全管理人员等主要工作。烟叶仓库管理中空间格局的编排可依据技术中心设计的叶组配方划分，依据品牌设计空间格局。空间格局的编排顺序和配方一致时，可以方便原料出库的及时性，保证卷烟生产的原料供应流量稳定。
4 优化制丝线的生产工艺
4.1 增强叶组配方的等级与区域
叶组配方设计应遵循烟叶原料的本香原则，即传统而言的“物以类聚”。实践证明，将同一类型、同一地域、同一品种的烟叶放入同一批次中，能够增强中式卷烟的特性。特性越鲜明，风格越独特，成分越清晰，对于稳定该品牌客户群体越有利。增强叶组配方的最佳方式是通过小批量试验，仔细测定烟叶原料形成的单料烟对应的烟叶糖、总氮、还原糖、烟碱、蛋白质、钾、糖碱比及施木克值，并对所形成的单料烟作评吸，评定其对应的香气质、香气量、浓度、刺激、劲头、杂气与余味等主要感官指标。
4.2 稳定制丝线均质化加工工艺
制丝线作为卷烟制造的前端，其加工工艺直接影响烟丝的内在品质。均质化加工是指在生产流量均衡的情况下，通过设备调控，稳定每道工序的半成品的制作环境，合成指标一致的同批次烟丝。
制丝线主要工序分为叶片段、梗段、叶丝段、掺配段、膨胀段。叶片段主要为切片、超级回潮、加料等工序;梗段主要为润梗、切梗、烘丝等工序;叶丝段主要为切丝、烘丝等工序;掺配段主要为掺配、加香等工序、膨胀段主要为切丝、热端、冷端等工序。每道工序都有固定的标准执行，同时有对应的安全规范作指导。
加工的均质化重点在于对“人、机、料、法、环”的有效掌控。所谓人，是指提升操作人员的素养，按照操作规程执行操作，并在经验范围内能有效处理突发情况;所谓机，是指定期对机器做维修保养，严格执行生产前的开机检查，在设备运行途中采用巡检，及时处理设备的故障与异常;所谓料，是指确保来料的供料稳定性，及时与仓库管理部门做好备料联系，稳定当批次的流量控制;所谓法，是指通過实验的参数变化，寻找最契合品牌的工艺指标，并依据该指标执行操作;所谓环，是指在生产过程中，通过设备尽量控制生产环境的温与湿度，保证烟叶在处理过程中符合其环境要求。 4.3 运用新技术追踪调节工艺值
目前，制丝线最通用的检测仪器是有光电管、水分仪和温度仪。光电管主要是在储存期间提示料位的变化，并对落料的方位作出指引;水分仪和温度仪则这些能够实时监控烟叶原料的内在质量变化，同时协助操作人员依据生产标准值调节设备。
生产车间常用的控制系统为PLC 编程设计的系统，同时通过对感应器件的跟踪，运用变频器自动处理流量、加水、加温、喷料、喷香等过程。PLC系统的人工操作平台通常用PID监控某一工艺关键指标的变化情况，当PID浮動较大时，操作人员需要及时调整PID的数据，从而稳定PID值。
4.4 外掺物质对技术指标的影响
在以烟丝为主要配方的卷烟成分中，适当辅以再造烟叶丝、膨胀梗丝、膨胀烟丝、碎片等外掺物质，能够改良传统烟丝的缺陷，弥补传统烟丝的不足。
实验室在同等环境下，即含氧量均等、温度均等、引燃介质均等，同等类别烟叶制作出的等量再造烟叶丝、膨胀梗丝、膨胀烟丝的燃烧情况是：（1）燃烧全过程，再造烟叶丝的总发烟量大于膨胀烟丝和膨胀梗丝;（2）有烟燃烧阶段，膨胀烟丝的烟气释放速率大于再造烟叶丝;（3）相同条件下，再造烟叶丝比膨胀烟丝、膨胀梗丝燃烧得更快;（4）燃烧全过程，膨胀梗丝比再造烟叶丝、膨胀烟丝产生更多CO，更少CO2。由此可知，在增加卷烟燃烧阻力时应适当提升膨胀烟丝的比值，在增加卷烟燃烧速度时应适当提升再造烟丝的比值。
碎片的掺入能够改变烟丝原本的特质。主要体现在：（1）在混合烟丝中掺入一定比例的碎片能够适当提高填充值;（2）碎片的掺入能够降低卷烟的焦油含量;（3）加入碎片后的混合烟丝的感官质量不低于原混合烟丝。由此可知，在提升卷烟填充值时应适当加入一定比例的碎片，在降低卷烟焦油含量时也应适当加入一定比例的碎片。
5 投入再造烟叶制造技术
5.1 提高再造烟叶原料的浸取率
正常情况下，在卷烟生产制造过程中烟叶的出片率为65%，剩余的35%将以烟梗、碎片、碎末、烟末、粉尘的形式产出，其中烟梗、碎片、碎末、烟末能够投入再造烟叶制造中。当下，主要生产再造烟叶的方式有辊压法、稠浆法、造纸法三种，造纸法所造的再造烟叶效果最佳。其中，原料浸取工艺又为造纸法全流程的重要步骤。实验证明，当料液比例为1：8、浸取温度维持在60℃、浸取时间为40min时，烟梗的浸润效果最好;当料液比例为1：10、浸取温度维持在60℃、浸取时间为20min时，碎片的浸润效果最好。所采用的浸取工艺采用一次浸取工艺最佳。
5.2 改进再造烟叶生产工艺技术
传统的再造烟叶造纸法技术主要围绕浸取、纸浆、压合等工艺流程展开，制造环节较为简单、粗放，新兴的再造烟叶造纸法技术采用复合再造烟叶造纸法，即使用双网复合纸机进行基片的抄造，并在基片压榨复合前，在下层基片上添加一定比例的烟草粉尘，形成上下两层基片包裹着烟草粉尘的三层复合基片。复合再造烟叶造纸法的降焦效果比传统再造烟叶造纸法更显著，且感官质量不逊于传统的再造烟叶造纸法。另辟新径的生产方式是在传统的再造烟叶造纸法萃取工艺前端增加搓丝处理，可解决传统工艺中磨浆效率较低容易堵塞等问题，实验室将搓丝机的转速调制200r/min，搓丝水洗温度为40℃，搓丝的烟梗含水率为30%～50%，这些条件能够提高萃取效率15%，减少原料损失，大大节省打浆时间与能耗。
6 废弃烟叶制成其他产品
报废处理的烟叶称为废弃烟叶，废弃烟叶可通过沼气发酵池处理成沼肥，并最终形成农业肥料。主要方法是，将收集的废弃烟叶统一放入沼气池中作为发酵原料，同时加入牛粪或碳铵，提高池容产气率。废弃烟叶在发酵过程中所产生的沼气能够运用于发电，维持农户家庭所必须的电力，同时能够用于烧火，即沼气是清洁的燃料能源，废弃烟叶最终在沼气发酵池中，将转化为农业肥料，富含有机质和微量元素，能够用于烟苗育苗，其他农作物如水稻和油菜等的生长。另外，废弃烟叶可制备活性炭料，能够实现废弃烟叶的可持续利用，并创造新的商业价值。
参考文献
[1] 葛波，聂强大.采购与仓储管理实务[M].北京：北京大学出版社，2013.
[2] 程雷.卷烟在线加工均质化研究[D].河南农业大学，2009.
[3] 刘浩亮，张华.烤烟烟叶的成熟与采收探讨[J].科技与企业，2012（2）：225.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15243981.htm
