CN105686045A - 一种根据时间空间区域取样的烟叶复烤均质化加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种根据时间空间区域取样的烟叶复烤均质化加工方法，所述加工方法包括以下步骤：步骤(1)(2)对各等级的原烟分别按照入库的时间顺序，分成4～6个的时间区域；在每个时间区域中取原烟样本进行检测，根据组合规则确定是否跨时间区域组合，投入人工分选场地分选，分选后烟叶通过人工摆把在皮带机上，混合装框；步骤(3)(4)将仓库划分为4～6个空间区域；对每个空间区域的半成品烟叶取样进行检测，根据烟碱值进行空间区域搭配，投料到打叶复烤车间铺叶解把工序，按设定的铺叶规则进行人工摆把加工。本发明经过多次有效混合，烟叶尼古丁变异系数大幅度降低；加工周期短，人力成本低，对原有的工艺改变较小，投入成本较低。
Description
技术领域
本发明属于烟叶复烤均质化技术领域，尤其涉及一种根据时间空间区域取样的烟叶复烤均质化加工方法。
背景技术
烟草行业产品均质化，就是指不同批次产品或同一批次产品不同区段质量趋于一致，不同企业生产出来的同一牌号的同规格产品品质趋于一致。复烤厂配方打叶均质化控制是实现卷烟制品均质化的重要环节，配方打叶加工过程中，不同品种、地区、年份、部位的烟叶完成了由农业产品向工业产品的转化，同时最终产品的质量也在这一过程中得到体现，对于一个既定的打叶配方而言，烟叶原料本身的品质特性以及不同等级间的差异已定，只有有效提升配方打叶均匀度，才能确保烟叶内在质量的均匀性和协调性，目前国内相关学者对提高打叶复烤过程中烟叶混配的均质性的方法及烟叶混配均匀性表征方法都进行了初步研究。
发表在《现代食品科技》的《烟叶配方打叶均匀性的研究》一文主要是针对铺叶台的配置管理和贮柜的有效利用来提升烟叶配方打叶的产品质量均匀性。
发表在《中国烟草学会工业专业委员会2010年烟草工艺学术讨论会论文集》的《化学指标衡量打叶复烤片烟均质性的初步研究》得出通过对打叶复烤前的投料烟叶、打叶复烤后的成品片烟进行化学成分分析检测，可以对烟叶内在成分的均匀性进行控制。但是该研究中并没有提出具体的均质化控制方案。
申请号为201310744403.2的中国专利申请公开了一种打叶复烤烟叶均质化加工工艺，所述加工工艺的关键点是基于原烟配方立体库空间的利用，配上自动化物流系统，对原烟配方进行控制调整，保证烟叶复烤加工时的均匀性。但该方法投资大，推广难度大，并且在方案介绍中对利用原烟配方立体库控制环节具体算法不具体，难以实现。
近年来，国内对打叶复烤环节阐述如何实现均质化加工报道较少，绝大多数复烤厂通过增加工艺线长度，增加储柜来提高烟叶的混合程度，虽然达到一定的效果，但是经济成本和工艺复杂程度均升高了。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种根据时间空间区域取样的烟叶复烤均质化加工方法，所述均质化加工方法按照时间区域和空间区域的方式对原烟和半成品烟叶取样和调控，通过调控实现配方打叶复烤质量的均匀性、稳定性。
本发明的技术方案如下：一种根据时间空间区域取样的烟叶复烤均质化加工方法，所述均质化加工方法首先以原烟入库时间为坐标轴分成数个时间区域，针对每个时间区域的原烟样本进行取样，进行实验室近红外化学值检测，依据该检测值进行配料分选，混合后装框，对装框的烟叶按照一定的顺序入库，对入库的半成品烟叶按空间分成数个区域，利用近红外化学值检测，依据检测值对不同区域的半成品烟叶搭配使用，同时按照入库顺序的反方向出库，实现成品片烟内在化学成分变异性降低的均质化控制方法。
进一步地，所述均质化加工方法包括烟叶的四次混合：
第一次混合：将不同等级的原烟按照入库时间顺序分成4～6个时间区域，针对每个时间区域的原烟进行取样，依据近红外烟碱值检测，确定出库搭配规则，投入到分选场地，完成第一次混合，：
第二次混合：对投入到分选场地的烟叶，按照卷烟工业客户的标样进行分选，将烟叶混合装框，投入到半成品库，完成烟叶的第二次混合；
第三次混合：对投入到半成品库的烟叶，参照烟叶的摆放位置和仓库底面积，将半成品库分成4～6个空间区域，针对每个空间区域的样品，利用近红外烟碱值检测，依据检测值将不同空间区域的烟叶进行搭配，完成烟叶的第三次混合；
第四次混合：将完成第三次混合的烟叶，进行人工铺叶，完成第四次混合。
更进一步地，所述均质化加工方法具体包括以下步骤：
步骤(1)按照时间区域取样，确定出库搭配规则，完成第一次混合：
根据复烤厂提供的原烟信息，对各等级的原烟分别按照入库的时间顺序，以时间为坐标轴进行均分，分成4～6个时间区域；所述的原烟信息包括库区、垛位、数量和等级；在每个时间区域中取原烟样本，每个原烟样本覆盖对应时间区域的所有垛位，利用在线近红外快速检测，依据检测的尼古丁值结果确定是否跨时间区域组合，如需跨时间区域组合，则按照组合规则将不同时间区域的烟叶进行搭配组合投入到分选场地，完成第一次混合；
随着烟叶成熟度的增加，有利于烟叶化学平衡的生理生化反应更多更充分地发生，这就意味着烟叶内在质量的不断提高。烟叶成熟度增加时，叶内的总氮、蛋白质和糖类逐渐减少(糖在生理成熟前是增加的)，与烟叶香气和吃味相关联的尼古丁、类胡罗卜素和树脂等则迅速增加，加之生长环境和人为等因素都对烟叶内在化学成分有大影响。经过多年对各烟草公司原烟交接进入复烤企业的烟叶进行化学成分检测统计分析，发现同一个地方同一等级的烟叶随着入库时间的顺序，烟叶内在化学成分也存在很大差异，但也有一定规律性，大部分情况下是入库时间越慢，尼古丁成份会偏高，因此，选择烟叶入库的时间顺序，作为调控烟叶尼古丁含量的基本方式。
步骤(1)取样的规则为：在每个时间区域中取200～500担(烟草行业内的统计中1担＝50kg)原烟作为一个原烟样本；在每个样本中取2～3kg的原烟样品进行在线近红外进行快速扫描检测，检测时间为10～15s。
步骤(1)所述的组合规则为：检测各个等级每个时间区域的原烟样品的尼古丁值，以检测结果的中位数作为基准X，调整幅度为a，原烟样本尼古丁检测值为A，A为单个时间区域内检测结果平均值，如果原烟样本尼古丁检测值A>(X+a),则视为高区间，如果原烟样本尼古丁检测值A<(X-a)，则视为低区间，若(X-a)≤A≤(X+a)，则视为中区间；
调整幅度a的取值一般为同一配方表中所有等级所有时间区域的烟叶烟碱(尼古丁)平均值的3％～8％，调整幅度也可根据实际情况进行调整，幅度的调节依据是尽可能把多个时间区域的烟叶都能分到设定的高、低、中区间。
如果不同时间区域烟叶的尼古丁值均处于中区间，则可以不跨时间区域组合，否则选择高、中、低区间的烟叶两两搭配，使得不同时间区域混合后的半成品烟叶的尼古丁值与同一等级烟叶尼古丁值的平均值的偏差在5％以内，如果无法搭配均衡则将高、中、低区间烟叶按各区间烟叶所占的重量比出库。
步骤(2)投入到分选场地的烟叶，按照卷烟工业客户的标样进行分选，并采用人工铺叶到皮带上进行混合装框，完成第二次烟叶的混合；混合得到的半成品烟叶，按照横向或纵向投入到半成品库；
人工铺叶规则为：要求厚薄均匀、烟叶把头方向一致且与皮带传输方向垂直；
步骤(3)按照空间区域取样，依据结果确定半成品出库方式，完成烟叶的第三次混合：
对已经入库的半成品烟叶，按照入库位置和仓库的面积划分为4～6个空间区域；对每个空间区域的半成品烟叶取样，取样样本要覆盖对应空间区域内的所有垛位；利用在线近红外快速扫描检测，汇总半成品烟叶信息；所述的半成品烟叶信息包括库区、垛位、数量和等级；根据检测得到的尼古丁值结果确定是否跨空间区域组合，如需跨空间区域组合，则按照组合规则将不同空间区域的烟叶搭配组合投料到打叶车间的铺叶解把工序进行打叶复烤，出库时的烟框顺序与入库顺序相反，且出库方向与步骤(2)半成品烟叶入库方向垂直。
其中取样的规则为：在每个空间区域中取200～500担的半成品烟叶作为一个样本，在每个样本中取2～3kg的烟叶样品进行在线近红外进行快速扫描检测，检测时间为10～15s。
步骤(3)所述的组合规则为：检测各个等级每个空间区域的半成品烟叶样品的尼古丁值，以检测结果的中位数作为基准Y，调整幅度为b，半成品烟叶样品尼古丁检测值为B，B为单个空间区域内检测结果的平均值，如果半成品烟叶样品尼古丁检测值B>(Y+b)，则视为高区间，如果半成品烟叶样品尼古丁检测值B<(Y-b)，则视为低区间，若(Y-b)≤B≤(Y+b)，则视为中区间，如果不同空间区域烟叶的尼古丁值均处于中区间，则不需要跨时间区域组合，否则将高、中、低区间的烟叶两两搭配，使得不同空间区域混合后的半成品烟叶样品的尼古丁值与同一仓库烟叶尼古丁值平均值的偏差在5％以内，如果无法搭配均衡则将高、中、低区间烟叶按各区间烟叶所占的重量比混合出库投入到打叶车间铺叶工序进行加工。
调整幅度b的取值一般为所有空间区域烟叶烟碱总平均值的3～8％，调整幅度也可根据实际情况进行调整。
步骤(4)按照铺叶解把工序的投料备料规则，完成第4次混合；
①对半成品烟叶按照铺叶皮带的工位数量和铺叶能力备料；
②按小时备料，现场确认备料牌号的准确性，并控制工位铺叶速度；
该工序的铺叶规则依据空间区域中高、低、中区间烟叶重量的比例进行折算出分别对应的铺叶人工数，(如：40位铺叶工人，高区间烟叶重量占比30％，中区间烟叶重量占比50％，低区间烟叶重量烟占比20％，则对应折算出高区间的铺烟人数为12人，中区间的铺叶人数为20人，低区间的铺叶人数为8人)；转运工根据LED的提示牌号标识，把烟碱高、中、低的烟叶投送到对应位置；要求厚薄均匀、单位时间内每人铺叶量尽可能一致、烟叶把头方向一致且与皮带传输方向垂直；
步骤(5)结果验证
打叶复烤后的成品片烟，化检室对成品片烟每隔10～20箱取样进行化学成分检测，并计算出成品尼古丁变异系数，评价均质化结果。
本发明按照时间轴的方式取样，依据检测结果进行搭配投入到分选完成第一次混合，在分选环节按标样进行分选后，采用人工摆把在皮带机上，控制烟叶第二次铺叶混合效果，提高尼古丁均匀性，降低烟碱变异系数；同时按照空间区域的方式取样，依据结果把半成品烟叶垂直于半成品烟叶入库方向投入到打叶车间铺叶摆把工序，完成第三次烟叶混合；按设定的铺叶规则控制烟叶第四次铺叶混合效果，提高尼古丁均匀性，降低烟碱变异系数；每个环节的投料的烟叶出库顺序与入库顺序相反，出库与入库方向垂直，进一步增加了混合均匀度，提高了均质化效果。本发明首次利用时间轴与空间区域的方式进行取样和调控，经过四次有效混合，烟叶尼古丁变异系数大幅度降低；避免了为提高均质化效果增加生产线长度或者增加预混柜数量带来的成本提高和加工周期增长，利用时间空间区域的方式，加工周期短，人力成本低，对原有的工艺改变较小，投入成本较低。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明对时间区域、空间区域的烟叶样本，利用在线近红外的快速检测能力，离线大通量检测，大大提高了检测速度和取样代表性，节约了大量的检测成本和人力消耗。整个过程只是对生产方式上进行了一定规则的排序算法来指导生产应用，避免了为了提高均质化效果增加生产线长度或者增加预混柜数量带来的成本提高和加工周期增长，利用时间空间区域的方式，加工周期短，人力成本低，对原有的工艺改变较小，投入成本较低。
附图说明
图1为本发明提供的均质化加工方法流程图；
图2为出入库方向示意图；
图3为本发明提供的均质化加工方法和常规加工方法的比较柱图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明，流程图如图1所示。
对比例：常规加工方法
表a云南烟叶配方比例表
按表a配方比例将原烟按每个等级分别独立投入分选场地，如云南曲靖C2F等级，投入到分选场地，按照工业客户的标样进行分选，分选后的云南曲靖C2F烟叶直接采用人工装框，装框完毕后不做处理直接进入指定仓库暂存。依次重复上以上步骤，把云南曲靖C1F、云南楚雄C2F、云南玉溪C1F、云南昭通C1F和C2F四个等级分选完毕后投入到指定仓库暂存。
待六个配方等级全部投入指定仓库后，开始进行配方加工打叶，根据配方表按重量比例投入到打叶车间铺叶解把工序，进行人工铺叶到皮带上进入打叶复烤加工。
如工铺叶工人40人，按照等级重量比来确定每个等级需要的铺叶人数。
云南曲靖C2F等级需要的铺叶工人数：40*14.2％＝5.68≈6个人
云南曲靖C1F等级需要的铺叶工人数：40*10.2％＝4.08≈4个人
其他等级的铺叶工人按上述计算方法进行组织，并确定好每个人需要铺叶的等级和工位地点。
投料工把各等级烟叶投给对应的铺叶工人进行铺叶加工。铺叶过程中保持烟叶规则整齐，厚薄均匀。
整个过程未使用检测设备对烟叶的内在烟碱成分进行调控，只在成品下线阶段，化检室对打叶复烤后的成品片烟每隔20箱取样进行化学成分检测，并计算出成品烟碱变异系数，评价均质化结果，如表b所示。
表b常规加工成品尼古丁数值
| 批次 | 类型 | 尼古丁均值 | 标准偏差 | 变异系数 |
| 云南混合成品烟叶 | 常规加工 | 2.58 | 0.21 | 7.14％ |
实施例1
利用打叶复烤厂的2万担云南中部烟叶的原烟，按照时间空间区域四分取样法进行均值化配方生产，加工配方单，原烟产地、等级、数量及比例具体分布如表c所示。
表c云南烟叶配方比例表
将原烟按照入库时间分为4个时间区域T1、T2、T3、T4，以入库时间为顺序进行均分，按照时间区域的数量分布确定每个时间区域的取样数量，在每个时间区域中取200～500担原烟作为一个原烟样本；每个原烟样本覆盖对应时间区域的所有垛位，在每个原烟样本中取2kg的烟叶样品进行在线近红外进行快速扫描检测，检测时间为10s，由于每个时间区域中的样品量较大，需要多次多位点取样检测，并求平均值，得到烟叶化学值，检测结果如表d所示。
表d划分时间区域分布取样表
不同等级不同时间区域的烟叶尼古丁平均值检测结果及组合结果如表e所示。
表e不同时间区域取样烟碱含量分布表
检测各个等级每个时间区域的原烟样品的尼古丁值，以检测结果的中位数作为基准X，调整幅度0.15(6个等级中烟叶尼古丁值的总平均值为2.70，调整幅度的取值约为总平均值的5.56％)，原烟样本尼古丁检测值为A，A为单个时间区域内检测结果平均值，如果原烟样本尼古丁检测值A>(X+a)，则视为高区间，如果原烟样本尼古丁检测值A<(X-a)，则视为低区间，若(X-a)≤A≤(X+a)，则视为中区间，选择两两搭配，使得不同时间区域混合后的半成品烟叶样品的尼古丁值与不同时间区域尼古丁值的平均值的偏差在5％以内，如果无法搭配均衡则将高中低区间烟叶按比例出库。
根据表e的检测结果，以临沧C2F为例，4个时间区域的中位数为(2.78+2.87)/2＝2.825，平均值为2.845，调整幅度为0.15，则中区间为2.675～2.975，故临沧C2F-T1-A为低区间、临沧C2F-T1-B和临沧C2F-T1-D为中区间，临沧C2F-T1-C为高区间，临沧C2F-T1-A、临沧C2F-T3-C搭配后的均值与临沧C2F平均值的偏差小于5％，因此临沧C2F-T1-A、临沧C2F-T3-C搭配使用；B、D任意使用，可选择跨区间组合搭配，也可选择不跨区间组合。
以临沧C2F-T1-A和临沧C2F-T3-C搭配为例，二者搭配时按照临沧C2F-T1和临沧C2F-T3的烟叶所占的重量比进行搭配，假如临沧C2F-T1的烟叶在临沧C2F等级中占比30％，临沧C2F-T3的烟叶在临沧C2F等级中占比20％，则二者按3：2的重量比搭配，搭配后的平均值为(2.59*0.3+3.14*0.2)/0.5＝2.81，与临沧C2F烟叶的平均值2.845的偏差为：|2.81-2.845|/2.845＝1.2％，搭配合格。
红河C1F检测存在两个区间，ACD为中区间，B为高区间，但是计算发现AB搭配后的均值和红河C1F整体均值差异小于5％，因此选择A、B搭配，CD任意使用，不需要组合搭配，以减少工作量。
任意使用的意思是不同时间区域的烟叶烟碱值基本均衡，可以跨时间区域组合搭配，也可以不采用跨时间区间组合搭配，随便取哪个时间区域的烟叶都可以。
依据配方比例表(表c)和不同时间区域数据检测结果(表e)对烟叶按比例投入到分选场地，完成第一次混合；
投入到分选场地的烟叶，按照卷烟工业客户提供的标样进行分选，并采用人工铺叶到皮带上进行混合装框，铺叶时尽量保证铺叶比例、铺叶速度一致，使得混配后的烟叶均匀。入框后的重量尽量一致，烟叶按照相同高度、紧实度装框。完成第二次烟叶的混合；混合得到半成品烟叶。分选环节的铺叶第二次混合中，就是把所有6个等级的烟叶全部混合在一起，成为一个大配方等级。
半成品烟叶按照纵向方式入库，将仓库分为K1、K2、K3、K4四个空间区域，如图2所示，(把一个仓库看成一个立体的空间，比如一个a＝100m，b＝100m，h＝10m的正方体的库房，把底面积100m*100m＝10000㎡平均分成4分，那就是2500㎡一个区域的空间，当然不平均分也可以，本实施例采用均分)对每个空间区域的半成品烟叶取样，取样样本要覆盖该对应空间区域内的所有垛位；利用在线近红外快速扫描检测。
在每个空间区域中取200～500担的半成品烟叶作为一个样本，在每个样本中取2kg的烟叶样品进行在线近红外进行快速扫描检测，检测时间为10s，多次取样，求平均值。
这四个空间区域的半成品烟叶烟碱值如下如表f所示：
表f按空间区域划分区域的烟碱值
检测各个等级每个空间区域的原烟样品的尼古丁值，以检测结果的中位数作为基准2.80，调整幅度0.10(4个空间区域中烟叶尼古丁值的总平均值为2.8，调整幅度的取值约为总平均值的3.57％)，半成品样本尼古丁检测值为B，B为单个空间区域内检测结果的平均值，如果半成品样本尼古丁检测值B>2.90，则视为高区间，如果原烟样本尼古丁检测值B<2.70，则视为低区间，若2.70≤B≤2.90，则视为中区间，故K1属于低区间，K2属于高区间，K3、K4属于中区间，对四个空间区域的烟叶按照K1和K2空间区域的烟叶搭配，K3和K4搭配的方式将烟叶投料到打叶车间的铺叶解把工序进行打叶复烤；
K1和K2、K3和K4两两搭配根据各自空间区域烟叶所占的重量比进行搭配，搭配后的均值计算方法同跨时间区域组合搭配，搭配后的均值和整体均值的差异小于5％，出库方式如图3所示。第一次入库方向可以不定，在同一库的出库时候，必须要与入库时的方向垂直和反方向出库，这样才能最大程度提高烟叶的混合程度。
按照铺叶解把工序投料备料规则，完成第4次混合；
①将半成品烟叶按照铺叶皮带的工位数量和铺叶能力备料；
②按小时备料，现场确认备料牌号的准确性，并控制工位铺叶速度；
该工序的铺叶规则根据空间区域中高、低、中区间烟叶重量的比例进行折算出分别对应的铺叶人工数，(如：40位铺叶工人，高区间烟叶重量占比30％，中区间烟叶重量占比50％，低区间烟叶重量烟占比20％，则对应折算出高区间的铺烟人数为12人，中区间的铺叶人数为20人，低区间的铺叶人数为8人)；转运工根据LED的提示牌号标识，把烟碱高、中、低的烟叶投送到对应位置；要求厚薄均匀、单位时间内每人铺叶量尽可能一致、烟叶把头方向一致且与皮带传输方向垂直。
打叶复烤后的成品片烟，化检室对成品片烟每隔20箱取样进行化学成分检测，并计算出成品烟碱变异系数，评价均质化结果。
将该配方比例的烟叶采用对比例1中的常规加工方法进行均质化，两种方法的均质化结果如表g和图3所示。
表g均质化加工和常规加工成品尼古丁数值比较
通过时间空间区域取样的均质化加工方式，成品变异系数得到了有效的控制，控制后的变异系数是控制前的一半左右，效果明显。
从图3可以很直观的看出，均质化控制对烟叶七个指标均有较好的控制效果，经过均质化控制后，所有的烟叶检测指标的均匀性得到了提高。说明以时间空间区域取样方式进行的均质化，对烟叶整体均衡性的提高均有帮助，是一个简单有效的手段。
实施例2
利用打叶复烤厂的5万担原烟，按照时间空间区域五分取样法进行均值化配方生产，加工配方单，原烟产地、等级、数量及比例具体分布如表h所示。
表h加工烟叶配方比例表
将原烟按照入库时间分为5个时间区域T1、T2、T3、T4、T5，以入库时间为顺序进行均分，按照时间区域的数量分布确定每个时间区域的取样数量，在每个时间区域中取200～500担原烟作为一个原烟样本；每个原烟样本覆盖对应时间区域的所有垛位，在每个原烟样本中取2kg的烟叶样品进行在线近红外进行快速扫描检测，检测时间为10s，多次取样并求平均值，得到烟叶化学值，检测结果如表i所示。
表i按时间区域分布取样表
不同时间区域仓库检测结果如表j所示。
表j不同时间区域取样尼古丁含量分布表
检测各个等级每个时间区域的原烟样品的尼古丁值，以检测结果的中位数作为基准X，调整幅度0.15(4个等级烟叶的烟碱总平均值为2.38，调整幅度为总平均值的6.3％)，原烟样本尼古丁检测值为A，A为单个时间区域内检测结果平均值，如果原烟样本尼古丁检测值A>(X+a),则视为高区间，如果原烟样本尼古丁检测值A<(X-a)，则视为低区间，若(X-a)≤A≤(X+a)，则视为中区间，选择两两搭配，使得不同时间区域混合后的半成品烟叶样品的尼古丁值与不同时间区域尼古丁值的平均值的偏差在5％以内，如果无法搭配均衡则将高中低区间烟叶按比例出库。
根据表j的检测结果，以玉溪B为例，5个时间区域的中位数为2.55，平均值调整幅度为0.15，则中区间为2.40～2.70，故会东B-T1、B-T2、B-T3、B-T4、B-T5都在中区间，域尼古丁值的平均值的偏差在5％以内，相对均匀，则B-T1、B-T2、B-T3、B-T4、B-T5区间的烟叶可以任意搭配使用，不需要组合搭配，以减少工作量。
根据表j的检测结果，曲靖A化学值差异较大，T1、T4为低区间，T2、T3为高区间，T5为中区间，通过T1和T3、T2和T4搭配使用，T5任意使用使得搭配后均值和整体均值差异小于5％。其余差异不大，均可任意使用。
任意使用的意思是不同时间区域的烟叶烟碱值基本均衡，可以跨时间区域组合搭配，也可以不采用跨时间区间组合搭配，随便取哪个时间区域的烟叶都可以。
依据配方比例表(表h)和不同时间区域数据检测结果(表j)对烟叶按比例投入到分选场地，完成第一次混合。
投入到分选场地的烟叶，按照卷烟工业客户提供的标样进行分选，并采用人工铺叶到皮带上进行混合装框，铺叶时尽量保证铺叶比例、铺叶速度一致，使得混配后的烟叶均匀。入框后的重量尽量一致，烟叶按照相同高度、紧实度装框。完成第二次烟叶的混合；所有配配方等级的烟叶混合得到半成品烟叶。
半成品烟叶按照纵向方式入库，将仓库分为K1、K2、K3、K4、K5五个空间区域，对每个空间区域的半成品烟叶取样，取样样本要覆盖该对应空间区域内的所有垛位；利用实验室近红外快速扫描检测。
在每个空间区域中取200～500担的半成品烟叶作为一个样本，在每个样本中取2kg的烟叶样品进行在线近红外进行快速扫描检测，检测时间为10s。
这五个空间区域的半成品烟叶烟碱值如表k所示：
表k按空间轴划分区域的尼古丁值
检测各个等级每个空间区域的原烟样品的尼古丁值，以检测结果的中位数作为基准2.44，调整幅度0.10(5个空间区域的烟叶烟碱的总平均值为2.41，调整幅度约为总平均值的4.15％)，半成品样本尼古丁检测值为B，B为单个空间区域内检测结果的平均值，如果半成品样本尼古丁检测值B>2.54,则视为高区间，如果原烟样本尼古丁检测值B<2.34，则视为低区间，若2.34≤B≤2.54，则视为中区间。
对五个空间区域的烟叶进行区间分配，空间K3的烟叶为高区间；空间K1、K2区域的烟叶为中区间，K4、K5为低区间。将K3和K4，K3和K5按照比例搭配投料，保证搭配后的均值和整体均值的差异小于5％，将烟叶按比例投料到打叶车间的铺叶解把工序进行打叶复烤；出库方向必须要与入库时的方向垂直和反方向出库，这样才能最大程度提高烟叶的混合程度。
按照铺叶解把工序投料备料规则，完成第4次混合；
①对半成品烟叶按照铺叶皮带的工位数量和铺叶能力备料；
②按小时备料，现场确认备料牌号的准确性，并控制工位铺叶速度；
该工序的铺叶规则依据5个空间区域中烟碱值高、低、中区间烟叶的重量比例进行折算出分别对应的铺叶人工数；转运工根据LED的提示牌号标识，把烟碱高、中、低的烟叶投送到对应位置；要求厚薄均匀、单位时间内每人铺叶量尽可能一致、烟叶把头方向一致且与皮带传输方向垂直。
打叶复烤后的成品片烟，化检室对成品片烟每隔20箱取样进行化学成分检测，并计算出成品烟碱变异系数，评价均质化结果。
将该配方比例的烟叶采用对比例1中的常规加工方法进行均质化，两种方法的均质化结果如表r所示。
表r均质化加工和常规加工成品尼古丁数值比较
与常规加工方式相比，按照时间空间轴取样均质化控制方式加工烟叶变异系数下降幅度达到57％，下降幅度明显，均匀性质量得到提高。
Claims (9)
1.一种根据时间空间区域取样的烟叶复烤均质化加工方法，其特征在于，
所述均质化加工方法首先以原烟入库时间为坐标轴分成数个时间区域，针对每个时间区域的原烟样本进行取样，进行实验室近红外化学值检测，依据该检测值进行配料分选，混合后装框，对装框的烟叶按照一定的顺序入库，对入库的半成品烟叶按空间分成数个区域，利用近红外化学值检测，依据检测值对不同区域的半成品烟叶搭配使用，同时按照入库顺序的反方向出库，实现成品片烟内在化学成分变异性降低的均质化控制方法。
2.如权利要求1所述的根据时间空间区域取样的烟叶复烤均质化加工方法，其特征在于，所述均质化加工方法包括烟叶的四次混合：
第一次混合：将不同等级的原烟按照入库时间顺序分成4～6个时间区域，针对每个时间区域的原烟进行取样，依据近红外烟碱值检测，确定出库搭配规则，投入到分选场地，完成第一次混合，：
第二次混合：对投入到分选场地的烟叶，按照卷烟工业客户的标样进行分选，将烟叶混合装框，投入到半成品库，完成烟叶的第二次混合；
第三次混合：对投入到半成品库的烟叶，参照烟叶的摆放位置和仓库底面积，将半成品库分成4～6个空间区域，针对每个空间区域的样品，利用近红外烟碱值检测，依据检测值将不同空间区域的烟叶进行搭配，完成烟叶的第三次混合；
第四次混合：将完成第三次混合的烟叶，进行人工铺叶，完成第四次混合。
3.如权利要求2所述的根据时间空间区域取样的烟叶复烤均质化加工方法，其特征在于，所述均质化加工方法具体包括以下步骤：
步骤(1)按照时间区域取样，确定出库搭配规则，完成第一次混合：
根据复烤厂提供的原烟信息，对各等级的原烟分别按照入库的时间顺序，以入库时间为坐标轴进行均分，分成4～6个时间区域；所述的原烟信息包括库区、垛位、数量和等级；在每个时间区域中取原烟样本，每个原烟样本覆盖对应时间区域的所有垛位，利用在线近红外快速检测，依据检测的尼古丁值结果确定是否跨时间区域组合，如需跨时间区域组合，则按照组合规则将不同时间区域的烟叶进行搭配组合投入到分选场地，完成第一次混合；
步骤(2)投入到分选场地的烟叶，按照卷烟工业客户的标样进行分选，采用人工铺叶，在皮带上将烟叶混合装框，完成烟叶的第二次混合；混合得到半成品烟叶，按照横向或纵向投入到半成品烟叶库；
步骤(3)按照空间区域取样，完成烟叶的第三次混合：
对已经入库的半成品烟叶，按照入库位置和仓库的面积划分为4～6个空间区域；对每个空间区域的半成品烟叶取样，取样样本要覆盖对应空间区域内的所有垛位；利用在线近红外快速扫描检测，汇总半成品烟叶信息；所述的半成品烟叶信息包括库区、垛位、数量和等级；根据检测得到的尼古丁值结果按照组合规则将不同空间区域的烟叶搭配组合投料到打叶车间的铺叶解把工序进行打叶复烤，出库时的烟框顺序与入库顺序相反，且出库方向与步骤(2)半成品烟叶入库方向垂直，完成第三次混合；
步骤(4)按照铺叶解把工序的投料备料规则，人工铺叶完成第4次混合；
步骤(5)结果验证：打叶复烤后得到成品片烟，化检室对成品片烟每隔10～20箱取样进行化学成分检测，并计算出成品烟叶尼古丁变异系数，评价均质化结果。
4.如权利要求3所述的根据时间空间区域取样的烟叶复烤均质化加工方法，其特征在于，步骤(1)在每个时间区域中取200～500担原烟作为一个原烟样本，在每个样本中取2～3kg的原烟样品进行在线近红外进行快速扫描检测，检测时间为10～15s。
5.如权利要求3所述的根据时间空间区域取样的烟叶复烤均质化加工方法，其特征在于，步骤(1)所述的组合规则为：检测各个等级每个时间区域的原烟样品的尼古丁值，以检测结果的中位数作为基准X，调整幅度为a，原烟样本尼古丁检测值为A，A为单个时间区域内检测结果平均值，如果原烟样本尼古丁检测值A>(X+a)，则视为高区间，如果原烟样本尼古丁检测值A<(X-a)，则视为低区间，若(X-a)≤A≤(X+a)，则视为中区间；
如果不同时间区域烟叶的尼古丁值均处于中区间，则不需要跨时间区域组合，否则选择高、中、低区间的烟叶两两搭配，使得不同时间区域混合后的半成品烟叶的尼古丁值与同一等级烟叶尼古丁值的平均值的偏差在5％以内，如果无法搭配均衡则将高、中、低区间烟叶按各区间烟叶所占的重量比出库。
6.如权利要求3所述的根据时间空间区域取样的烟叶复烤均质化加工方法，其特征在于，步骤(3)在每个空间区域中取200～500担的半成品烟叶作为一个样本，在每个样本中取2～3kg的烟叶样品进行在线近红外进行快速扫描检测，检测时间为10～15s。
7.如权利要求3所述的根据时间空间区域取样的烟叶复烤均质化加工方法，其特征在于，步骤(3)所述的组合规则为：检测各个等级每个空间区域的半成品烟叶样品的尼古丁值，以检测结果的中位数作为基准Y，调整幅度为b，半成品烟叶样品尼古丁检测值为B，B为单个空间区域内检测结果的平均值，如果半成品烟叶样品尼古丁检测值B>(Y+b)，则视为高区间，如果烟叶样品尼古丁检测值B<(Y-b)，则视为低区间，若(Y-b)≤B≤(Y+b)，则视为中区间；
如果不同空间区域烟叶的尼古丁值均处于中区间，则不需要跨空间区域组合，否则将高、中、低区间的烟叶两两搭配，使得不同空间区域混合后的半成品烟叶样品的尼古丁值与同一仓库烟叶尼古丁值平均值的偏差在5％以内，如果无法搭配均衡则将高、中、低区间烟叶按各区间烟叶所占的重量比混合出库投入到打叶车间铺叶工序进行加工。
8.如权利要求5所述的根据时间空间区域取样的烟叶复烤均质化加工方法，其特征在于，调整幅度a的取值为所有等级所有时间区域的烟叶烟碱平均值的3％～8％。
9.如权利要求7所述的根据时间空间区域取样的烟叶复烤均质化加工方法，其特征在于，调整幅度b的取值为所有空间区域烟叶烟碱平均值的3％～8％。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |