卷烟制丝过程中关键工序工艺参数优化与危害性控制研究

摘要

制丝工艺是卷烟工艺流程中的一个重要环节，其工艺加工水平的高低直接影响到卷烟产品的质量和安全性。制丝过程中烟叶（丝）的化学成分、香气质量及烟气的有害成分随着加工过程温湿度的变化在发生着不同程度的改变，加强对制丝过程烟叶（丝）质量变化的研究，对提高制品质量、降低卷烟危害性有着重要的意义。本研究选用长白山两个低焦油规格卷烟配方烟丝为材料，采用在线调控、优化制丝关键工序工艺参数的方法，从烟丝常规化学成分、特色成分、致香成分、卷烟主流烟气常规成分、7种有害成分释放量等不同的方面，探索既保障卷烟内在质量又降低危害性的工艺参数组合，为“长白山”卷烟的安全性控制提供技术支撑，为“长白山”低焦油品牌保驾护航，研究的主要结论如下:
　　1通过真空回潮工序工艺优化和危害性控制研究，结果表明:
　　①从内在化学质量综合指数(∑C)结果来看，A规格烟叶最优的是HC3处理，最优的参数组合是破空真空度-86KPa，保压时间160s;B规格烟叶最优的是HC1处理最优的参数组合为:破空真空度77KPa，保压时间160s。因此，对于真空回潮工序，可以适当延长保压时间，以提高内在化学质量。
　　②A规格烟叶经过不同真空回潮参数组合处理后，对照处理HC0卷烟危害性指数最高，达到6.2581，HCl处理危害性指数最低。A规格卷烟综合质量评价指数P最优的工艺参数组合为:保压时间143s、破空真空度-86KPa。这表明适当增加真空回潮工序破空点抽真空度，延长保压时间，有利于提高卷烟综合质量。
　　2通过筛分加料工序工艺优化和危害性控制研究，结果表明:
　　①从内在化学质量综合指数(∑C)结果来看，A规格烟叶最优的是JL0处理，最优的参数组合为:热风温度104℃、电机频率35Hz;B规格烟叶较优的是JL0和JL2处理，最优的参数组合为:热风温度104℃、电机频率35Hz;两个规格烟叶经过JL3处理内在化学质量综合指数均最低。可见降低热风温度，对烟叶进行更低强度的“柔性加料”，更有利于烟叶内在化学质量的提高。
　　②A规格烟叶经过不同筛分加料参数组合处理后，试验设计的参数组合卷烟烟气危害性指数均低于JL0对照处理，且JL2处理危害性指数最低，JL3处理次之。A规格卷烟综合质量评价指数最优的工艺参数组合为:热风温度104℃、电机频率35Hz。这表明适当的降低热风温度，进行“柔性加料”，有利于提高包含内在化学品质、卷烟安全性在内的卷烟综合质量。
　　3通过贮叶工序工艺优化和危害性控制研究，结果表明:
　　①从内在化学质量综合指数(∑C)结果来看，A规格最优的贮叶时间为2小时，B规格烟叶最优的贮叶时间为48小时。
　　②A规格烟叶经过不同贮叶处理后，ZY2处理主流烟气危害性指数最低，ZY1处理次之，ZY3处理危害性指数最高。贮叶工序A规格卷烟综合质量评价指数最优的工艺为ZY1(P=1.4491)，其次为ZY2(P=1.4072)，ZY3(P=1.1746)卷烟综合质量评价指数最低。这说明在试验范围内，随着贮叶时间增加，A规格综合质量呈降低趋势。贮叶时间2小时的贮叶工艺，相对有利于提高卷烟综合质量。
　　4通过切丝工序工艺优化和危害性控制研究，结果表明:
　　①从内在化学质量综合指数(∑C)结果来看，A规格烟丝最优的切丝工艺是QS3处理，B规格烟丝最优的切丝工艺是QS2对照处理。
　　②经过不同切丝宽度处理后，切丝1.1mm时不利于A规格配方卷烟危害性的控制，QS3处理卷烟主流烟气危害性指数最低，QS1处理次之，QS2处理危害性指数最高。切丝工序A规格卷烟综合质量评价指数最优的工艺为QS3处理(P=1.3027)，其次为QS1处理(P=1.1491)，QS2处理(P=1.0745)卷烟综合质量评价指数最低。这表明在试验范围内，适当增加切丝宽度，有利于提高卷烟综合质量。
　　5通过气流干燥工序工艺优化和危害性控制研究，结果表明:
　　①从内在化学质量综合指数(∑C)结果来看，A规格烟丝最优的气流干燥工艺参数组合是GZ2处理，最优的参数组合为:混合风温190℃、入口含水率25.5％;B规格烟丝最优的气流干燥工艺参数组合是GZ0对照处理，最优的参数组合为:混合风温185℃、入口含水率22％。
　　②经过不同气流干燥处理后，A规格各处理卷烟主流烟气危害性指数均低于GZ0对照处理，这表明现行的气流干燥工艺参数并不利于卷烟危害性的控制，尚有进一步降低危害性的潜力可以挖掘;GZ2处理危害性指数最低，GZ3处理次之。A规格气流干燥工序卷烟综合质量评价指数最优的工艺参数组合为:混合风温190℃、入口含水率26％，在适当范围内提高气流干燥混合风温度，提高超级回潮强度，增加气流干燥入口烟丝含水率，有利于提高卷烟综合质量。
　　6通过贮丝工序工艺优化和危害性控制研究，结果表明:
　　①从内在化学质量综合指数(∑C)结果来看，两规格烟丝贮丝时间24小时内在化学品质综合指数均最低;A规格烟丝∑C最优的贮丝时间为48小时，B规格最优的贮丝时间为4小时。
　　②随着贮丝时间延长，主流烟气危害性指数逐渐降低，ZY1处理危害性指数最高，ZY2处理次之，ZY3处理最低。A规格贮丝工序卷烟综合质量评价指数虽优的工艺为ZS3(P=1.4375)，其次为ZS1(P=1.4032)，ZS2(P=1.3618)卷烟综合质量评价指数最低。这说明在试验范围内，贮丝时间48小时，相对有利于提高卷烟综合质量。

目录

声明

致谢

摘要

1 文献综述

1．1 卷烟危害性控制研究现状

1．2 制丝过程中关键工序工艺优化与危害性控制研究现状

1．2．1 真空回潮工序工艺优化与危害性控制研究进展

1．2．2 筛分加料工序工艺优化与危害性控制研究进展

1．2．3 贮叶贮丝工序工艺优化与危害性控制研究进展

1．2．4 切丝工序工艺优化与怠害性控制研究进展

1．2．5 气流干燥工序工艺优化与危害性控制研究进展

1．2．6 研究展望

2 引言

3 材料与方法

3．1 试验设计

3．2 试验材料与取样方法

3．3 测试指标及测定方法

3．3．1 烟气中常规成分的测定方法

3．3．2 烟气中七项有害成分的测定方法

3．3．3 烟丝中主要化学成分的测定

3．3．4 各个工序使用的设备

3．4 评价模型构建

3．4．1 评价方法和步骤

3．4．2 评价模型的构建

3．4．3 函数类型和临界值确定

3．4．4 各项化学成分指标权重的确定

3．5 数据处理

4 结果与分析

4．1 真空回潮工序工艺优化及危害性控制研究

4．1．1 真空回潮工序不同工艺参数组合化学成分差异分析

4．1．2 真空回潮工序不同工艺参数组合综合质量评价及参数优化研究

4．1．3 真空回潮工序危害性控制研究

4．2 筛分加料工序工艺优化及危害性控制研究

4．2．1 筛分加料工序不同工艺参数组合化学成分差异分析

4．2．2 筛分加料工序不同工艺参数组合内在化学质量综合评价及参数优化

4．2．3 筛分加料工序危害性控制研究

4．3 配叶贮叶工序工艺优化及危害性控制研究

4．3．1 配叶贮叶工序不同贮叶时间化学成分差异分析

4．3．2 不同贮叶时间工艺参数组合综合质量评价及参数优化研究

4．3．3 贮叶工序危害性控制研究

4．4 切丝工序工艺优化及危害性控制研究

4．4．1 不同切丝宽度对化学成分差异分析

4．4．2 切丝工序工艺参数组合综合质量评价及参数优化研究

4．4．3 切丝工序危害性控制研究

4．5 气流干燥工序工艺优化及危害性控制研究

4．5．1 气流干燥工序不同工艺参数组合化学成分差异分析

4．5．2 气流干燥工序不同工艺参数组合内在化学质量综合评价及参数优化

4．5．3 气流干燥工序危害性控制研究

4．6 贮丝工艺优化及危害性控制研究

4．6．1 不同贮丝时间烟丝化学成分差异分析

4．6．2 不同贮丝时间工艺参数组合综合质量评价及参数优化研究

4．6．3 贮丝工序危害性控制研究

5 结论与讨论

5．1 真空回潮工序工艺优化及危害性控制研究

5．2 筛分加料工序工艺优化及危害性控制研究

5．3 贮叶工序工艺优化及危害性控制研究

5．4 切丝工序工艺优化及危害性控制研究

5．5 气流干燥工序工艺优化及危害性控制研究

5．6 贮丝工序工艺优化及危害性控制研究

参考文献