基于正交設計的皖南煙葉葉片復烤工藝參數優化研究

2015-12-26 07:36:04盧幼祥,徐其敏,楊波等

安徽農業科學 2015年27期

盧幼祥1，徐其敏2*，楊波1，周良明2，楊繼福1，徐迎波1，舒俊生1，何金華1，袁龍1，劉茜茜3

(1. 安徽中煙工業有限責任公司技術中心，安徽合肥 230088；2. 華環國際煙草有限公司，安徽鳳陽 233121；3. 安徽中煙工業有限責任公司蚌埠卷煙廠，安徽蚌埠 231511)

摘要[目的]優化皖南B2F煙葉葉片復烤工藝參數。[方法] 以皖南煙葉為研究對象，對葉片復烤的關鍵工藝參數進行正交設計試驗，從葉片結構、感官質量和含水率控制3個方面進行質量分析，運用極差分析，并進行驗證，確立影響煙葉品質的主次因素和最優的參數組合。[結果]在試驗條件下，影響大中片率的主要因素是熱風溫度，隨著熱風溫度的提高，大中片率呈下降趨勢；影響感官質量的主要因素是進料含水率、熱風溫度，其次是熱風風速、底帶頻率，進料含水率越大或熱風溫度過高、過低對感官質量不利；熱風風速對含水率控制影響較大，風速過大，含水率控制越不穩定；葉片復烤工序最優參數組合為進料含水率16.0%、底帶頻率35 Hz、熱風溫度80 ℃、熱風風速30 Hz。[結論]研究可為焦甜香煙葉原料打葉復烤工藝參數設計提供一定的參考依據。

關鍵詞正交設計；皖南煙葉；葉片復烤；葉片結構；感官質量

中圖分類號S572

基金項目安徽中煙工業有限責任公司科技項目(2013104)。

作者簡介盧幼祥(1979- )，男，安徽懷寧人，工程師，從事卷煙及打葉復烤工藝研究。*

收稿日期2015-06-30

Study on Optimization of Southern Anhui Tobacco Leaf Threshing and Redrying Technical Parameters Based on Orthogonal Design

LU You-xiang1, XU Qi-min2*, YANG Bo1et al (1. Technology Center of Anhui Branch of China Tobacco Industry Corporation, Hefei, Anhui 230088; 2. Huahuan International Tobacco Co. Ltd., Fengyang, Anhui 233121)

Abstract[Objective] To optimize Southern Anhui B2F tobacco leaf threshing and redrying technical parameters. [Method] With Southern Anhui as study object, the orthogonal design test was conducted on key technical parameters of tobacco leaf threshing and redrying. The quality was analyzed from three aspects of leaf structure, sensory quality and moisture control. Using range analysis to verify, the influencing factors and optimal parameters combination were determined. [Result] The results showed that: in the experimental conditions the main factor affecting the rate of large and medium-sized sheet is hot air temperature, hot air temperature increases with the large piece rate, decreased; the main factors affecting the sensory quality of feed moisture content, air temperature, air velocity, the velocity of the belt, feed moisture content is higher or the hot air temperature is too high, too low on the sensory quality of the negative; wind speed has a great influence on the moisture control, high speed wind, moisture control is more unstable; the leaf redrying process optimal parameters for the feed moisture content 16.0%, bottom frequency 35 Hz, hot air temperature 80 ℃, velocity of hot air 30 Hz. [Conclusion] The study can provide a certain reference basis for design of tobacco leaf threshing and redrying technical parameters.

Key words Orthogonal design; Southern Anhui tobacco leaf; Threshing and redrying; Leaf structure; Sensory quality

葉片復烤是打葉復烤工段的關鍵工序之一，對煙葉原料的品質構成顯著影響[1-2]。皖南煙葉作為具有焦甜香風格特征煙葉的代表，近年來，在“黃山”品牌葉組配方中起著舉足輕重的作用，其使用的比例也呈逐年遞增趨勢。目前，對打葉復烤環節的工藝參數優化報道較多[1-3]，而對于葉片復烤工序的關鍵工藝參數優化，尤其是針對皖南煙葉的卻鮮有報道[3-4]。因此，筆者以皖南煙葉為研究對象，對葉片復烤的關鍵工藝參數進行正交設計試驗，運用極差分析，并進行驗證，確立影響煙葉品質的主次因素和最優的參數組合，旨在為焦甜香煙葉原料打葉復烤工藝參數設計提供一定的參考依據。

1材料與方法

1.1材料供試原料為2013年安徽皖南B2F煙葉。主要儀器：葉片振動篩，北京長征高科技有限公司；羅太普旋轉篩；烘箱，德國Binder；切絲機，鄭州嘉德機電有限公司；CMB120卷煙機，德國Burghart公司；葉片復烤機，云南昆明船舶機械有限公司。

1.2方法

1.2.1試驗設計。將安徽皖南B2F煙葉按表1的因素水平設計進行L9(34)葉片復烤正交試驗，對試驗結果進行極差分析，在含水率相對穩定的條件下，對感官質量最佳的3組參數組合進行感官質量驗證,確立最優工藝參數組合。

表1　皖南B2F煙葉葉片復烤正交試驗因素水平設計

1.2.2檢測方法。按照文獻[5]中的方法進行葉片結構、片煙含水率檢測，感官質量檢驗按照文獻[6]的要求進行。

2結果與分析

2.1葉片結構葉片結構檢測及正交試驗結果見表2、表3。由表2、3中數據可以看出，在試驗條件下，影響大中片率的主要因素是熱風溫度，其他因素影響較小。隨著熱風溫度的提高，B2F煙葉大中片率下降，葉片收縮越明顯。

2.2感官質量感官質量評價及正交試驗結果見表4、表5。結果表明，在試驗條件下，影響感官質量的主要因素是進料含水率、熱風溫度，其次是熱風風速、底帶頻率；感官質量的最優參數組合為A1B3C2D3；進料含水率越大或熱風溫度過高、過低對B2F煙葉感官質量不利。

表2　葉片結構檢測結果　%

2.3含水率控制含水率控制結果見圖1、圖2。由圖1、2可以看出，含水量標準偏差均控制在標準范圍內，但組合3、8標準偏差相對較大；除組合3、6、8外其余含水率均值均控制在標準中心線附近。以上數據結合試驗條件說明熱風風速對含水率控制影響較大，其余參數影響較小，風速過大，含水率控制越不穩定。

2.4驗證技術中心對A1B3C2D3、A1B3C2D2、A1B2C2D23個組合參數進行了驗證，驗證結果表明：3個組合參數試驗樣品感官質量總體接近，但A1B2C2D2組合含水率控制的穩定性和精確性要好于其他2組。綜合判定，B2F煙葉葉片復烤工藝參數設計以A1B2C2D2較適宜，即進料含水率16.0%，底帶頻率35 Hz，熱風溫度為80 ℃,熱風風速30 Hz。