气流式干燥机参数与卷烟内在质量的关系研究（图）

关键词：气流式干燥机；参数；填充值；化学成分；工艺气温度

　　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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