一種獲得復(fù)烤工藝中混打煙葉的干燥特性參數(shù)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及煙草煙葉，具體涉及一種獲得復(fù)烤工藝中混打煙葉的干燥特性參數(shù)的 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 煙葉復(fù)烤是將煙葉從農(nóng)產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)楣I(yè)原料的整理準(zhǔn)備性加工過程。其主要作業(yè) 是干燥，是煙葉調(diào)制后的又一次干燥，故稱復(fù)烤。復(fù)烤加工時(shí)還要剔除霉變和不符合等級(jí) 的煙葉，除去雜物和砂土，在加熱干燥的同時(shí)也起到殺蟲的作用。復(fù)烤后的煙葉，水分約為 12%，適合于長期儲(chǔ)存醇化或人工發(fā)酵。復(fù)烤工藝有兩種：1、掛桿復(fù)烤，傳統(tǒng)的復(fù)烤工藝，將 扎把的原煙跨"掛"在煙桿上送入復(fù)烤機(jī)干燥。這種工藝簡單，大部分工序是手工操作，勞 動(dòng)強(qiáng)度大，作業(yè)場(chǎng)所空氣含塵量高。2、打葉復(fù)烤，用打葉機(jī)分離葉片和煙梗，然后分別干燥， 葉片和煙梗采用專門的烤片機(jī)和烤梗機(jī)干燥?？竞笕~片用預(yù)壓機(jī)包裝，預(yù)壓機(jī)可以根據(jù)包 裝重量和尺寸的要求，對(duì)葉片進(jìn)行定量并且初步壓縮成形，供進(jìn)一步打包、裝箱或裝桶。
[0003] 當(dāng)前煙葉的復(fù)烤工藝調(diào)節(jié)方法主要依靠的是操作工人的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行控制，以及監(jiān)控 質(zhì)量指標(biāo)反復(fù)調(diào)節(jié)的反饋控制方法。上述方法在過去以單等級(jí)煙葉為主的復(fù)烤干燥下，基 本能滿足煙葉水分控制的要求，但隨著卷煙工業(yè)企業(yè)對(duì)打葉復(fù)烤企業(yè)的需求，已經(jīng)從過去 簡單的單等級(jí)打葉發(fā)展為以"卷煙上水平"為目的的配方打葉。在配方模式下，不同等級(jí)、不 同產(chǎn)地、不同部位甚至是不同年份的初烤后原煙按卷煙企業(yè)及品牌要求進(jìn)行配打及復(fù)烤， 并根據(jù)不同的搭配比例來進(jìn)行混配加工。由于原料煙葉的配比方式多種多樣、千變?nèi)f化，已 很難通過單純的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)方式進(jìn)行復(fù)烤工藝調(diào)節(jié)進(jìn)行設(shè)置，反饋控制方法也更為困難，對(duì) 配方下的煙葉水分內(nèi)在均勻性更難兼顧。為此，迫切需要一種更加具有指導(dǎo)意義的煙葉復(fù) 烤工藝調(diào)節(jié)方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是提供一種混打煙葉復(fù)烤工藝調(diào)節(jié)方法，克服了現(xiàn)有技術(shù)中無法控 制混打配方模式下煙葉內(nèi)在水分均勻性技術(shù)問題。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他目的，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。
[0006] 一種獲得復(fù)烤工藝中混打煙葉的干燥特性參數(shù)的方法，其特征在于，所述方法 為：
[0007] 1)將配方內(nèi)各不同產(chǎn)地或等級(jí)的原料煙葉去梗切成同一規(guī)格的片煙，對(duì)所述片煙 在相同溫度和濕度條件下進(jìn)行加濕平衡獲得各樣品片煙；
[0008] 2)按照配比將不同樣品片煙混合形成配方片煙；
[0009] 3)檢測(cè)各樣品片煙和配方片煙的重量隨時(shí)間變化至達(dá)到平衡的數(shù)據(jù)；
[0010] 4)根據(jù)數(shù)據(jù)獲得重量隨時(shí)間變化的干燥特性曲線；
[0011] 5)根據(jù)樣品片煙和配方片煙的重量隨時(shí)間變化數(shù)據(jù)獲得樣品片煙和配方片煙干 基含水率隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)；
[0012] 6)根據(jù)數(shù)學(xué)模型獲得混打煙葉的混合模型和混打煙葉的干燥特性參數(shù)。
[0013] 優(yōu)選地，步驟1)中對(duì)所述片煙在相同溫度和濕度條件下進(jìn)行加濕平衡獲得各樣 品片煙的工藝為：加濕平衡的溫度為15~30°C ;相對(duì)濕度為70~90% ;所述樣品片煙的 干基含水率為20~40%。
[0014] 更優(yōu)選地，加濕平衡的溫度為30°C ;相對(duì)濕度為80%。
[0015] 優(yōu)選地，步驟3)中所述重量隨時(shí)間變化數(shù)據(jù)是通過包括以下步驟的方法獲得的：
[0016] a)取相同重量份的各樣品片煙和配方片煙；各樣品片煙和配方片煙都作為待測(cè) 樣品；
[0017] b)將待測(cè)樣品在50~90°C，相對(duì)濕度20~40%的條件下進(jìn)行干燥，檢測(cè)各待測(cè) 樣品的重量隨時(shí)間變化至達(dá)到平衡的數(shù)據(jù)。
[0018] 更優(yōu)選地，步驟b)中干燥的溫度為70°C，相對(duì)濕度為25%。
[0019] 優(yōu)選地，步驟5)中的干基含水率是指樣品片煙或配方片煙在50~90°C、相對(duì)濕度 20~40%的條件下進(jìn)行干燥一定時(shí)間段后重量的減少量與樣品片煙或配方片煙的干基質(zhì) 量的比值。
[0020] 優(yōu)選地，所述干基質(zhì)量是通過標(biāo)準(zhǔn)烘箱法測(cè)試獲得，所述標(biāo)準(zhǔn)烘箱法中的溫度為 100°C，時(shí)間為2h。
[0021] 優(yōu)選地，步驟6)中的數(shù)學(xué)模型為MR = exp(-kt)，其中公式中決定系數(shù)R2不小于 0. 99,卡方X 2為10 Λ其中MR為含水比，exp為以自然常數(shù)e為底的指數(shù)函數(shù)，k是指干燥 特性參數(shù)，t是指干燥時(shí)間。
[0022] 優(yōu)選地，步驟6)中所述混合模型為MRmix= exp (_kmixtmix)，其中MRmix為混打煙葉的 含水比，所述exp是以自然常數(shù)e為底的指數(shù)函數(shù)，所述k mix為混打煙葉的干燥特性參數(shù)， 所述tmix為混打煙葉的干燥時(shí)間，所述混打煙葉是指在復(fù)烤工藝中按照混打煙葉配方由不 同樣品片煙混合形成的片煙。
[0023] 優(yōu)選地，所述kmix為每一種樣品片煙在混打煙葉的片煙中的分配系數(shù)與其干燥特 性參數(shù)的乘積之和，所述kmix由以下公式表示：kmix= 1〇,其中混打煙葉中第i 種樣品片煙在混打煙葉的片煙中的分配系數(shù)，匕為混打煙葉中第i種樣品片煙的干燥特性 參數(shù)；且％和k i由以下公式表示：
[0024] Mi= mjMRv-MRe，iVGmi MRcu- Smi MRe,丨其中叫為混打煙葉的片煙中第 i種樣品片煙的干基質(zhì)量占混合片煙的干基質(zhì)量的百分含量，MRcu為第i種樣品片煙的初 始干基含水率，MR m為第i種樣品片煙干燥至平衡時(shí)的干基含水率，Smi MRcu為混合片煙 中每一種樣品片煙的干基質(zhì)量占混打煙葉中的片煙的干基質(zhì)量的百分含量與混合片煙中 每一種樣品片煙的初始干基含水率的乘積之和，Sm i MRu為混合片煙中每一種樣品片煙的 干基質(zhì)量占混合煙葉中的片煙的干基質(zhì)量的百分含量與混合片煙中每一種樣品片煙干燥 至平衡時(shí)的干基含水率的乘積之和；
[0025] Iii 由公式 MRi= Θχρ(-Ι?Α)獲得，即 A= (0.693-11^1^)/%，其中 MR$混打煙 葉中的片煙中第i種樣品片煙的含水比，h為混打煙葉中的片煙中第i種樣品片煙在50~ 90°C，相對(duì)濕度20~40 %的條件下的干燥時(shí)間。
[0026] 優(yōu)選地，混打煙葉中的片煙中第i種樣品片煙的含水比MRi是由以下公式獲得的：
[0027] MRi= (Mrw-MRuV(MRcu-MRm)，其中 MRt，i為第 i 種樣品片煙在 50 ~90°C、相對(duì) 濕度20~40%的條件下干燥了 t時(shí)間后的干基含水率，MRe;i為第i種樣品片煙在50~ 90°C、相對(duì)濕度20~40%的條件下干燥至平衡時(shí)的干基含水率，MRcu為第i種樣品片煙在 初始時(shí)的干基含水率。
[0028] 本發(fā)明還公開了一種由上述所述獲得復(fù)烤工藝中混打煙葉的干燥特性參數(shù)的方 法在混打煙葉復(fù)烤工藝中的應(yīng)用。
[0029] 本發(fā)明中對(duì)不同樣品混合下的混打煙葉進(jìn)行模型參數(shù)的數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)，進(jìn)而通過 數(shù)學(xué)理論的方法對(duì)混打煙葉干燥特性參數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到相關(guān)的參數(shù)預(yù)測(cè)值。
[0030] 進(jìn)一步地，對(duì)預(yù)測(cè)模型的理論參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證，比較實(shí)驗(yàn)得到的干燥特性參數(shù)。評(píng)價(jià) 并分析配方預(yù)測(cè)模型的結(jié)果。通過分析比較，得到混打煙葉的干燥特性參數(shù)關(guān)系模型，并可 以進(jìn)一步的得到混打煙葉中各樣品片煙間干燥特性的內(nèi)在關(guān)系，以指導(dǎo)工藝條件的設(shè)置。 即可以通過獲得的干燥特性參數(shù)進(jìn)一步的指導(dǎo)復(fù)烤工藝中的干燥時(shí)間和干燥濕度。
[0031] 本發(fā)明由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0032] 解決了目前復(fù)烤加工中無相關(guān)配方煙葉工藝控制方法指導(dǎo)問題，為配方煙葉的工 藝加工提供了新的思路和方法。基于對(duì)原料的內(nèi)在干燥特性參數(shù)及不同配方煙葉干燥特性 的關(guān)系，利于對(duì)煙葉干燥內(nèi)在規(guī)律性，增強(qiáng)了控制的科學(xué)性。通過基于原料特性的主動(dòng)控制 方法，既利用了經(jīng)驗(yàn)又解決經(jīng)驗(yàn)無法解決的問題和矛盾
[0033] 本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺陷而具有創(chuàng)造性。
【附圖說明】
[0034] 圖1為不同產(chǎn)地C2F等級(jí)煙葉在不同配比下的干基含水率隨時(shí)間變化，其中：干燥 溫度為70°C、干燥濕度為25% ;
[0035] 圖2為由平頂山煙葉形成的樣品片煙的數(shù)學(xué)模型的實(shí)驗(yàn)值與擬合值對(duì)比曲線；其 中：干燥溫度為70 °C、干燥濕度為25% ;
[0036] 圖3為由駐馬店煙葉形成的樣品片煙的數(shù)學(xué)模型的實(shí)驗(yàn)值與擬合值對(duì)比曲線；其 中：干燥溫度為70 °C、干燥濕度為25% ;
[0037] 圖4為平頂山煙葉的樣品片煙和駐馬店煙葉的樣品片煙以2 :1比例混合形成的混 打煙葉的片煙的數(shù)學(xué)模型的實(shí)驗(yàn)值、擬合值與計(jì)算值對(duì)比曲線；其中：干燥溫度為70°C、干 燥濕度為25% ;
[0038] 圖5為平頂山煙葉的樣品片煙和駐馬店煙葉的樣品片煙以1 :1比例混合形成的混 打煙葉的片煙的數(shù)學(xué)模型的實(shí)驗(yàn)值、擬合值與計(jì)算值對(duì)比曲線；其中：干燥溫度為70°C、干 燥濕度為25% ;
[0039] 圖6為平頂山煙葉的樣品片煙和駐馬店煙葉的樣品片煙以1 :2比例混合形成的混 打煙葉的片煙的數(shù)學(xué)模型的實(shí)驗(yàn)值、擬合值與計(jì)算值對(duì)比曲線；其中：干燥溫度為70°C、干 燥濕度為25%。
【具體實(shí)施方式】
[0040] 以下通過特定的具體實(shí)例說明本發(fā)明的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書 所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實(shí) 施方式加以實(shí)施或應(yīng)用，本說明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒有背離 本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
[0041] 實(shí)施例1
[0042] 1.試驗(yàn)部分
[0043] a.選取某批次河南平頂山、駐馬店代表性煙葉原料，品種為中煙100、等級(jí)為C2F， 將樣品煙葉去梗切成較為統(tǒng)一規(guī)則的片煙混合均勻，將兩種煙葉在相同條件30°C，80%相 對(duì)濕度下平衡兩天至恒重。
[0044] b.稱量相同重量河南平頂山、駐馬店C2F等級(jí)樣品片煙各2克，結(jié)合生產(chǎn)配比情況 稱量配比樣，如為平頂山