摘要:本文通过测试中得到的各种数据,通过分析气流式干燥机各工艺参数调整对卷烟内在质量影响。认为气流式干燥机工艺气温度对内在质量的影响较大,增大工艺气温度,干燥后卷烟感官质量呈下降的趋势,总糖、总氮、总植物碱呈下降的趋势。优化气流式干燥机各工艺参数,有利于提高卷烟的内在质量。
气流式干燥机干燥叶丝的特点是自动化程度较高;具有良好的水分控制能力,明显的减少于头、干尾烟丝量;整个系统传动大为减少,且自动清洗功能完善,不仅设备故障率低,而且设备保养方便。但由于这种设备采用热气流式干燥,高温高速下在干燥塔下快速干燥,这样易引起造碎、烟丝结团等问题(1)。干燥设备由于是在高温环境下进行,烟丝香气容易损失,内在化学物质容易发生化学变化。气流式干燥机中工艺参数较少,本文将对气流式干燥机参数调整对卷烟内在质量的影响进行探讨。
1、材料与方法
以各类烤烟型卷烟烟丝为测试对象,干燥后叶丝含水率大致相同的条件下取样,在相对湿度60±5%,温度24±2℃环境中平衡24小时后,对叶丝相关工艺指标和化学成分进行测试和分析;叶丝回潮为超级回潮筒,用冷丝带冷却叶丝;采用DD60A型填充仪测定叶丝填充值,采用快速烘箱法(7MIN/104℃)测定叶丝含水率,采用SKALAR自动化学分析仪测其叶丝中主要化学成分,采用安捷伦6890气相色谱仪测主流烟气中的化学成分。
2、结果与分析
(1)叶丝回潮出口含水率和温度与干燥后叶丝内在质量的关系
在保证气流式干燥机出口含水率的情况下,增大叶丝回潮出口含水率,必须相应的增大工艺气温度,这样才能保证气流式干燥机出口的水分和温度。工艺气温度增大,相应的加工强度增大,卷烟的内在质量相应发生变化。具体数据如下:
表二
(试验采用三类烟配方)
感官得分如下:
试验表明:在试验条件下,卷烟感官质量得分随处理强度增加而呈下降趋势。
主要化学成分变化趋势:
图一 感官质量得分图
图二 总糖变化趋势图
图三 总碱变化趋势图
图四 总氧变化趋势图
从图二-图四可以看出,随着工艺气温度增大,总糖、总碱、总氮均呈下降趋势。
(2)工艺气温度对填充值的影响
从表四可以看出,工艺气温度越高,填充值越大;但太高的工艺气温度,易引起烟丝香味散失,烟丝颜色易变暗、变黑。
表四、气流式干燥机混合风温度与干燥后叶丝填充值关系
注:试验烟档次为三类烟,切丝宽度为1.10mm,物料流量为5300kg/h。
(3)气流式干燥机工艺参数的优化与卷烟内在质量的关系。
根据工艺测试的数据以及查阅大量的相关资料,在切丝宽度、工艺流量不变的情况下,影响气流式干燥机叶丝干燥的主要几个参数是:叶丝增温增湿后含水率、温度、气流式干燥机松散蒸汽流量、工艺气温度,根据以上因素作正交试验【2】。
表五、正交水平因素表
表六、生产试验及结果分析
根据目测法可知最佳方案为6号方案,即A3、B2、C1、D2,而根据试验结果计算,最佳方案为:A1、B2、C1、D2,与目测法不一致,因此,分别取这两组方案中不同的变量(即A“叶丝增温增湿后含水率”)再次进行生产对比试验,根据试验结果进行评吸,从而确定最佳工艺参数。对比试验参数方案如下: (表七)
对比试验参数方案如下:(表七)
对上述试验参数所生产的叶丝进行对比评吸【3】,结果如下表:
表八、生产对比试验评吸结果
1-5号试验感观评吸得分如下表:
表九
图三
从生产对比试验结果看,5号参数方案生产的产品评吸得分最高且焦油量较低,因此,确定为本次试验的最佳工艺参数。即最佳工艺参数如下:
表十
注:以上所讲的气流式干燥机参数优化试验烟配方为三类烟卷烟。切丝宽度为1.10mm,物料流量为5300kg/h。
3、小结
(1)测试结果证明,在保证气流式干燥机出口叶丝水分要求的情况下,工艺气温度增大,则感官质量得分降低,主要化学成分(总糖、总氮、总植物碱)有降低的趋势
(2)适当的提高气流式干燥机工艺气温度,有利于提高干燥后叶丝填充值。提高气流式干燥机工艺气温度同时,应综合考虑干燥后叶丝含水率,在保证干燥后出口叶丝含水率的前提下,适当的提高工艺气温度。
(3)应协调好气流式干燥机各工艺参数,各工艺参数可进行相关试验进行优化,优化气流式干燥机工艺参数,有利于提高卷烟的内在质量。
(4)关于气流式干燥与滚筒式干燥对卷烟质量的影响,本文没有作进一步的研究,如何综合利用两种干燥方式对卷烟进行分组加工,从而走中国特色的工艺加工之路,是一个值得探索的问题,有兴趣者可以共同探讨。
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