CN104585856A - 一种基于原料品质动态变化的烟叶分组方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于原料品质动态变化的烟叶分组方法。按相同的工艺对待分组卷烟叶组配方各原料进行松散回潮和薄板干燥，并在松散回潮前和薄板干燥工序出口对各原料跟踪取样；检测处理前后原料的抗破碎性和潜香物质含量；计算卷烟叶组原料抗破碎性和潜香物质含量的变化率；以各叶组原料抗破碎性和潜香物质的变化率进行聚类，将卷烟配方各叶组分为2～3个模块。本发明依据原料品质变化程度对烟叶原料进行分组，充分考虑了烟叶在制丝过程中品质的动态变化及原料加工特性，分组结果更科学、更客观、更精细。该法无需进行感官评吸，检测指标少，检测方法简单易行，检测结果客观精准，避免了感官评吸存在的人为主观因素影响，分组结果更可靠。
Description
技术领域
本发明属于卷烟生产技术领域，具体涉及一种在卷烟分组加工过程中基于原料品质动态变化的烟叶分组方法。
背景技术
传统的制丝工艺中，烟叶加工工艺较为粗放，卷烟工艺设计的包容较弱，不同品质、不同加工性能的烟叶的特征和使用价值得不到充分体现，各卷烟品牌的特征不能突显。分组加工可对不同档次、风格和加工特性的烟叶原料进行有针对性的处理方式，提升各卷烟叶组在卷烟配方中的作用和使用价值。同时，分组加工也是发展“中式卷烟”特色工艺的基础，是实现精细化、个性化和柔性化制丝的基本要求。而实现分组加工的首要问题就需要对烟叶原料进行科学、合理的分组。
中国专利CN101129214A揭示了一种卷烟配方分组方法，是依据烟叶原料化学、感官质量及其在配方中所起的作用，将烟叶原料分为主料烟、辅料烟和填充料三个不同的模块。中国专利CN101214083A揭示了一种卷烟叶组分组的方法，是依据品牌卷烟叶组单体的常规化学成分和致香成分与感官质量的关系建立数据模型，确立各项化学指标对感官质量的权重，以权重计算分组参数，以叶组分组参数为基础将叶组分为2～3个烟叶模块。中国专利CN102370242A揭示了一种烟叶原料叶组分组方法，是依据烟叶原料中类胡萝卜素类、类西柏烷类、叶绿素类、还原糖和氨基酸等香气前体物转化的标记性中间产物和标记性终产物的含量，将烟叶原料分为具有不同功能和感官特性的模块。中国专利CN102742929A揭示了一种基于化学成分和评吸特征的卷烟原料分类方法，将卷烟配方叶组分为风格主导型、风格主体型和风格导向性三个叶组。中国专利CN102920005A揭示了一种烟叶原料分类和分组的方法，是依据烟草原料种植地的生态信息，提取所述生态信息的主成分，采用聚类分析法将烟叶原料分成几个不同的类别。
以上技术中，或依靠卷烟配方叶组的感官特性，或依靠叶组的化学成分、致香成分，还存在以下一些问题：①感官评吸过程中，评吸人员的感官评吸技能差异、个人喜好等主观原因均会严重影响分组结果的准确性和可靠性；②以上方法中均未涉及不同配方叶组的机械加工性能，对于机械加工性能较差的原料，其在加工过程中的烟叶造碎会影响卷烟配方的稳定和单耗；③单纯依靠原料本身的化学成分协调性或致香成分含量进行分类，忽略了烟叶原料在加工过程中的质量变化，分组结果的科学性和合理性值得考量。
发明内容
本发明的目的在于针对现有卷烟配方叶组分组方法的不足，提供一种基于原料品质动态变化的烟叶分组方法，充分考虑叶组在加工过程中的品质变化，为柔性制丝工艺提供技术支持。
本发明的目的通过以下技术方案实现。
除非另有说明，本发明所采用的百分数均为质量百分数。
一种基于原料品质动态变化的烟叶分组方法，包括以下步骤：
(1)按照相同的加工工艺对待分组卷烟叶组配方各原料进行松散回潮和薄板干燥，并在松散回潮前和薄板干燥工序出口对各原料跟踪取样；
(2)检测处理前后原料的抗破碎性和潜香物质含量；
(3)计算卷烟叶组原料抗破碎性和潜香物质含量的变化率，计算公式如下：
式中，X1、X2分别为处理前和处理后得到的各指标的数据；
(4)以各叶组原料抗破碎性和潜香物质的变化率进行聚类，将卷烟配方各叶组分为2～3个模块。
在所述的烟叶分组方法中，步骤(1)中所述的原料为片烟。
步骤(2)中以烟叶原料的抗破碎指数表征卷烟原料的抗破碎性，检测时将叶组原料置于温度(22±1)℃，相对湿度(85±2)％的环境中平衡48h后，称取10.00g烟样，粉碎5s，过20目筛，未通过筛孔的烟叶质量占样品质量的百分比即为抗破碎性指数(Shatter ResistanceIndex，简称SRI)。
步骤(2)中所检测的潜香物质，包括叶黄素、β-胡萝卜素、绿原酸、莨菪亭和芸香苷，检测方法均为HPLC法，其中绿原酸、莨菪亭和芸香苷的检测方法参照行业标准YC/T 202-2006。
步骤(4)中，卷烟叶组分组模块数量是根据系统聚类结果和生产实际确定的，模块数量过多会增加生产成本。
研究表明，在制丝过程中，烟叶原料的常规化学成分变化幅度较小，相对稳定；在燃烧的过程中，烟叶中潜香物质能释放出对人的香味感受起着重要作用的香味成分，直接影响烟气质量，改善烟气的平衡性和协调性。而与致香物质相比，烟叶中潜香物质检测指标较少，简便易行。因此本发明中以处理前后烟叶中潜香物质的变化作为反映烟叶原料质量变化的依据之一。
本发明考虑到在制丝过程中，干燥工序是对烟叶品质影响较大的重点加工工艺之一，据此设计了干燥工艺模拟实验，对各叶组片烟进行松散回潮和薄板干燥。此方法充分考虑了原料在干燥前后理化性质的动态变化，根据变化率对原料进行分组。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：①该法无需进行感官评吸，仅对烟叶原料中的潜香物质进行检测，检测指标少，检测方法简单易行，检测结果客观精准，避免了感官评吸存在的人为主观因素影响，分组结果更可靠；②该分组方法充分考虑了烟叶原料在制丝加工过程中的质量变化，将加工特性相近的烟叶原料划分为一个模块，工艺控制更有针对性，更精细；③该法充分考虑到原料的机械加工性能，减少加工过程中原料造碎，降低生产损耗。
附图说明
图1为实施例1的聚类分析SPSS输出结果图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，但附图和实施例并不是对本发明技术方案的限定。
实施例1
以曲靖卷烟厂A牌卷烟21个配方叶组分组为例进行说明。
1.利用卷烟试验线，按照相同的加工工艺对待分组卷烟叶组配方各原料进行在线润叶、储叶和干燥，并在润叶工序入口和干燥出口对各原料跟踪取样。
从红云红河烟草(集团)有限责任公司曲靖卷烟厂原料库中对A牌卷烟的21个配方叶组(A1～A21)进行取样，取样时从同一叶组的不同烟包中进行多点取样。所得各叶组的烟样混匀，以四分法，每个样品取出15kg。
润叶和干燥：从各原料中分别取出500g烟叶，作为处理前的样品；另取出10kg烟叶，使用小型卷烟生产试验线回潮设备进行润叶，使各叶组原料的最终含水率达到(22.5±0.5)％，随后用试验线烘丝设备对各叶组片烟进行干燥，出料水分控制在(13.5±0.5)％，于出料口等时间间隔接袋取样，混匀后以四分法取500g作为处理后的样品，待检。
2.检测处理前后原料的耐加工性和香味物质含量
耐加工性测定：将处理前后的卷烟各叶组原料置于温度(22±1)℃，相对湿度(85±2)％的环境中平衡水分48h。每个叶组分别称取10g烟样，使用植物粉碎机粉碎3s，过φ1.0mm筛后称重粉碎5s，过20目筛。计算各样品的抗破碎性指数。每个样品做3个平行样。
潜香物质检测：样品于45℃烘1h，取出磨细，过40目筛，按YC/T 31-1996标准测定水分后，使用HPLC法测定烟叶中的色素和多酚(参照行业标准YC/T202-2006进行测定)含量。
3.计算处理后相对于处理前卷烟叶组原料耐加工性和香味物质含量的变化率。
两处理间卷烟叶组原料抗破碎性和潜香物质含量的变化率计算方法为：
式中，X1、X2分别为处理前和处理后得到的各指标的数据
4.使用SPSS21.0，以各叶组原料抗破碎性和香味物质的变化率进行聚类，SPSS输出结果如图1所示：当重新聚类距离为20时，配方原料被分为3个模块，模块1包含4个叶组，分别为A17、A18、A20和A21；模块2包含7个叶组，分别为A4、A10、A11、A12、A14、A15、A16；模块3包含10个叶组，分别为A1、A2、A3、A5、A6、A7、A8、A9、A13、A19。
5.分组结果的验证
对叶组模块按卷烟配方进行配比之后，进行感官评吸，对分组结果进行验证。结果如下：
模块1的感官特性：香气量尚足，香气质较差，有枯焦杂气和青杂气，鼻腔刺激较大，余味较辣，较涩，微苦，感官质量较差。
模块2的感官特性：香气浓郁、细腻，成团性较好，稍有枯焦杂气，浓度尚浓，刺激性较大，余味微甜，生津，有辣感。
模块3的感官特性：香气丰富、细腻，透发性较好，微有枯焦气，烟气浓度较浓，刺激较小，余味生津回甜，舒适性较好。
总体看来，3个模块感官特性明显，可结合感官特性将原料进行不同的加工，模块3感官质量较好，在模拟加工过程中各叶组潜香物质变化较小，抗破碎性稍微有所下降或者变化不大，可使用薄板烘丝方式进行弱强度的加工；模块2感官质量尚好，在模拟加工过程中各叶组的潜香物质有轻微幅度的下降，耐加工性变化不大，在加工过程中可进行中较高强度加工；模块1整体感官质量较差，杂气较重，余味较差，在模拟加工过程中潜香物质变化较大，加工过程中抗破碎性略有增加，在加工过程中可进行较大强度的气流烘丝方式加工，以去除原料中较重的杂气和其它缺陷，提高模块有用性。
Claims (4)
1.一种基于原料品质动态变化的烟叶分组方法，包括以下步骤：
(1)按照相同的加工工艺对待分组卷烟叶组配方各原料进行松散回潮和薄板干燥，并在松散回潮前和薄板干燥工序出口对各原料跟踪取样；
(2)检测处理前后原料的抗破碎性和潜香物质含量；
(3)计算卷烟叶组原料抗破碎性和潜香物质含量的变化率，计算公式如下：
式中，X1、X2分别为处理前和处理后得到的各指标的数据；
(4)以各叶组原料抗破碎性和潜香物质的变化率进行聚类，将卷烟配方各叶组分为2～3个模块。
2.根据权利要求1所述的基于原料品质动态变化的烟叶分组方法，其特征在于：步骤(1)中所述的原料为片烟。
3.根据权利要求1所述的基于原料品质动态变化的烟叶分组方法，其特征在于：步骤(2)中以烟叶原料的抗破碎指数表征卷烟原料的抗破碎性，检测时将叶组原料置于温度(22±1)℃，相对湿度(85±2)％的环境中平衡48h后，称取10.00g烟样，粉碎5s，过20目筛，未通过筛孔的烟叶质量占样品质量的百分比即为抗破碎指数。
4.根据权利要求1所述的基于原料品质动态变化的烟叶分组方法，其特征在于：步骤(2)中所检测的潜香物质，包括叶黄素、β-胡萝卜素、绿原酸、莨菪亭和芸香苷。
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