CN106262996B - 一种能够实现均质化控制的烟叶加工工艺 - Google Patents

一种能够实现均质化控制的烟叶加工工艺 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种能够实现均质化控制的烟叶加工工艺，包括将原烟叶装入原烟叶库房，并按堆位进行摆放；将每一个堆位内的原烟叶装入若干个烟框，将每个烟框内的原烟叶放在传送皮带上进行铺叶摆把；在传送皮带上安装在线近红外检测装置，对通过在线近红外检测装置的每框原烟叶进行在线近红外检测以测出每一框烟叶的化学值，根据检测出的化学值对烟框进行排列。本发明的有益效果是：本发明通过使用近红外进行检测能够快速精准的获取烟叶内的化学值，并且能够通过在线监测的方式进行，不影响烟叶入库或出库，有利于节约时间成本，提高工作效率，有利于均质化控制，通过进行选叶，有利于筛选出不合格的烟叶，从而提高烟叶的整体品质。

Description

一种能够实现均质化控制的烟叶加工工艺
技术领域
本发明涉及烟草加工领域，具体的说，是一种能够实现均质化控制的烟叶加工工艺。
背景技术
产品质量的均匀性通常指不同批次产品或同一批次产品质量的一致性程度。卷烟产品质量均匀性涉及到卷烟生产的原料、配方、工艺，以及烟叶种植、烘焙、打叶复烤等上游生产链产品的均匀性。卷烟工业企业的联合重组后，“532”品牌发展目标取得重大进展，“461”品牌发展格局基本形成，国内外同行竞争日益加剧。当前，卷烟工业企业更加重视卷烟产品的均质化生产，相关研究较多。
打叶复烤环节作为影响卷烟产品质量均匀性的重要因素之一，其产品的均匀性就是指片烟产品质量的一致性、稳定性。它应包括外观、内在、化学特性等所有烟叶质量要素的一致性、稳定性，越来越被人们关注。
随着烟草行业对卷烟产品控焦降焦力度加大，卷烟烟气指标的允差范围越来越小，对打叶复烤企业提供内在化学成分更加均匀一致的片烟产品的需求显得日益迫切。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够控制烟碱均值、降低成品烟碱变异系数、能够提高成品片烟的均匀性以及质量的能够实现均质化控制的烟叶加工工艺。
本发明通过下述技术方案实现：一种能够实现均质化控制的烟叶加工工艺，包括以下几个步骤：
步骤S1：将原烟叶装入原烟叶库房，并按堆位进行摆放；
步骤S2：将每一个堆位内的原烟叶装入若干个烟框，将每个烟框内的原烟叶放在皮带传送系统的传送皮带上进行铺叶摆把；
步骤S3：在皮带传送系统内安装在线近红外检测装置，对通过在线近红外检测装置的每框原烟叶进行在线近红外检测以测出每一框烟叶的化学值，检测之后将烟叶装入原烟框，根据检测出的化学值对烟框进行排列；
步骤S4：将排列之后的烟框添加到储叶柜内；
步骤S5：对储叶柜内的烟叶进行打叶复烤。
所述的步骤S3中，包括以下几个步骤：
步骤S301：取3M个烟框为一组，取其中M个烟框进行M的编号，然后依次过近红外检测装置进行检测，得到烟叶的化学值，并将M个烟框分为M行排列在第一列，形成M行1列的矩阵；
步骤S302：再取M个烟框进行M+a的编号，a为1～M的正整数，使第M+a个烟框过近红外检测装置进行检测，得到其化学值，将第M+a个烟框的化学值与第一列烟框的化学值进行比较，按照差值最小的原则，排列在第二列，第一列中与第M+a个烟框同行的烟框不再进行比较，直至第二列排满M个烟框，形成M行2列的矩阵；
步骤S303：再取M个烟框进行2M+a的编号，a为1～M的正整数，使第2M+a个烟框过近红外检测装置进行检测，得到其化学值，将第2M+a个烟框的化学值与第一列或第二列烟框的化学值进行比较，按照差值最小的原则，排列在第三列，第一列或第二列中与第2M+a个烟框同行的烟框不再进行比较，直至第三列排满M个烟框，形成M行3列的矩阵；
步骤S304：将第二列、第三列烟框重叠放置在同行的第一列烟框上，得到第一列三层烟框，形成M行1列的三层烟框矩阵；
步骤S305：重复上述S301～S304步骤，直至形成M行N列的三层烟框矩阵。
所述的第M+a个烟框经过比较，若有多个相同的最小差值，则将第一列中最先得出该差值的烟框与第M+a个烟框排在同一行
所述的步骤S1中，将烟叶堆放在若干个不同的库房中，每个库房内有若干个堆位，不同库房内的堆位按顺序进行相同的编号。
所述的步骤S1具体是指，先对每个库房内的Q个堆位分别进行从1至Q的依次编号，然后将原烟叶分装入完成编号的堆位中，再对每一个堆位的烟碱均值进行检测并记录。
所述的步骤S2具体是指，将所有库房内编号相同的堆位按烟碱均值的升序或降序从1至P进行编号，P为正整数，使编号1对应堆位内烟叶与编号P对应堆位内烟叶进行充分混合后进行装框，编号2对应堆位内烟叶与编号P-1对应堆位内烟叶进行充分混合后进行装框，以此类推至所有堆位完成搭配装框，若P为奇数则最后剩余堆位内原烟叶单独装框。
所述烟框每框重300～500kg。
所述的步骤S1中，还包括选叶，以筛选出合格的烟叶。
所述的步骤S4包括，将第一行内的烟框全部翻箱喂料至储叶柜内，当储叶柜内没有上一行内的烟叶之后，再将下一行内的烟框全部翻箱喂料至储叶柜内。
所述的每行内的烟框翻箱喂料后经过往返布料车均匀混合的添加到储叶柜内。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本发明通过使用近红外进行检测能够快速精准的获取烟叶内的化学值，并且能够通过在线监测的方式进行，不影响烟叶入库或出库，有利于节约时间成本，提高工作效率；
(2)本发明通过进行选叶，有利于筛选出不合格的烟叶，从而提高烟叶的整体品质；
(3)本发明通过将烟叶按堆位进行堆放，便于以堆位为单位进行管理，通过使烟叶按库与库之间的搭配进行出库，有利于简化出库步骤，减小工作人员的劳动强度，通过对堆位进行编号，便于通过相应的编号使不同库之间的堆位进行搭配，使得管理更加方便，将烟碱均值最高的堆位与烟碱均值最低的堆位均匀混合之后对半分，有利于同编号堆位的烟碱值更加接近，以此有利于实现均质化，从而使得加工后的产品整体质量较高；
(4)本发明通过使用步骤S3能够使得同一行内三层烟框的平均化学值比较接近，在后续加工中，以每一行的烟框作为单位来进行加工，使得加工后的产品质量均匀，有利于控制产品质量。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步地详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例：
一种能够实现均质化控制的烟叶加工工艺，包括以下几个步骤：
将原烟叶装入原烟叶库房，并按堆位进行摆放，入库前根据要求，能够选择选叶或不选叶，选叶指的是通过筛选去除霉变和变色的烟叶，以此能够提高烟叶的整体品质，在烟叶本身品质较高的时候，能够不选叶直接利用烟叶。
本实施例中，经过选叶之后，将烟叶堆放在1号库、2号库、3号库等3个不同的库房中，每个库房内有8个堆位，对每个堆位的烟叶从各层次、各个角进行抽样，抽样数不少于8个，分别对各个样品进行检测，检测后的烟碱均值的平均值代表该堆位的烟碱均值，经过检测之后得到各堆位的烟碱值如下表1所示：
库房号 1号库 2号库 3号库
1号堆位烟碱值 1.6 1.73 1.43
2号堆位烟碱值 1.87 2.23 1.48
3号堆位烟碱值 2.15 2.2 1.89
4号堆位烟碱值 1.99 2.64 1.65
5号堆位烟碱值 2.34 2.15 2.1
6号堆位烟碱值 1.76 2.21 2.61
7号堆位烟碱值 1.65 2.35 1.91
8号堆位烟碱值 2.12 2.02 1.35
平均值 1.94 2.19 1.80
表1
将每一个堆位内的原烟叶装入若干个烟框，将每个烟框内的原烟叶放在皮带传送系统的传送皮带上进行铺叶摆把，装入烟框时，根据检测出来的烟碱均值，将不同库房内编号相同的堆位进行搭配，具体的搭配形式的为烟碱均值最高的堆位与烟碱均值最低的堆位搭配随后出库，若库房的数量为奇数，最后剩余的堆位单独装框。
本实施例中，2号库与3号库内的相同堆位进行搭配，使烟叶混合均匀之后装框，1号库内的堆位单独装框，以得到装有烟叶的烟框，以此有利于使每框烟叶的烟碱值较为均匀，本实施例中，每框烟叶重400kg。
根据半成品库的实际情况以及储叶柜的容量来确定半成品库内装烟框的数量，本实施例中，将半成品库分为11个通道，每个通道能够存放4排3层共计12框烟框，根据需要加工的烟框的数量来确定半成品库的数量，半成品烟叶入库包括以下几个步骤：
步骤S301：对每框烟叶进行在线近红外检测以得到每框烟叶的近红外化学值，将经过检测的11个烟框分别排列在11个通道的最左端以形成第一列烟框，11个通道依次命名为A通道、B通道、……、K通道，本实施例中，选用Armor711在线近红外光谱仪，其波数范围在4530～11186cm-1之间，波长准确性优于0.5nm，RMS小于104(<30μabs)，采集的点数为256点，仪器使用InGaAs阵列检测器，通过使用两台在线近红外光谱仪，近红外采集光谱间隔都为5s/次，每箱烟框装框时间约2分钟左右；
步骤S302：第一列排满之后，第12框烟叶经过在线近红外检测并得到近红外化学值之后，将其与第一列中11个烟框的近红外化学值进行比较，将第12框烟叶摆放在近红外化学值差值最小的烟框的同一行，能够通过人工进行比较近红外化学值差值，也能够利用计算机等设备进行比较，Armor711在线近红外光谱仪和InGaAs阵列检测器分别与计算机连接，以便于记录与统计数据，通过对数据进行比较，快速确定差值最小以便于对烟框进行排列、标号，例如第12框烟叶与G通道内的烟叶近红外化学值差值最小，则将第12框烟叶标号为G2，将其放置在G通道第二列的位置，若有多个相同的最小差值，则将第一列中最先得出该差值的烟框与第12个烟框排在同一行，第一列中与第12个烟框同行的烟框不再进行比较；
步骤S303：将第13框烟叶经过在线近红外检测并得到近红外化学值之后，与第一列其余10框烟叶进行比较，将第3框烟叶摆放在近红外化学值差值最小的烟框的同一行，第13框之后的每一框烟叶重复上一步骤直至第二列排满；
步骤S304：当排满3列11行烟框之后，将第二、第三列烟框重叠放置在第一列烟框之上，重叠放置之后，以三框烟叶近红外化学值的平均值为依据，重复步骤S302、S303，排列第4～6列烟框，再将第4～6列烟框重叠放置，并经过计算取得近红外化学值的均值，以该均值为依据排列第7～9列。
步骤S305：重复上述步骤直到每一通道内有4列3层烟框，以此完成半成品入库，并且每一个通道内的12框烟叶化学值都较为接近，以此满足均质化的要求。
半成品烟碱值数据统计如下表2所示：
通道号 烟框数量 烟碱均值 标准偏差 变异系数(％)
A 763 2.3137 0.2395 10.35
B 765 2.3146 0.2308 9.97
C 761 2.3088 0.2202 9.54
D 760 2.3115 0.2404 10.40
E 760 2.3193 0.2443 10.53
F 758 2.3106 0.2374 10.27
G 765 2.3135 0.2383 10.30
H 758 2.3082 0.2347 10.17
I 760 2.3101 0.2236 9.68
J 760 2.3101 0.2236 9.68
K 750 2.3180 0.2361 10.18
总体 8369 2.3128 0.2342 10.13
表2
从表2能够看出，各通道之间的烟碱均值、标准偏差与变异系数都较为接近，并且接近于整体的烟碱均值、标准偏差与变异系数。因此通过步骤S3有利于实现均质化控制。
步驟S4：将第一通道内的烟框全部翻箱喂料后经过往返布料车均匀混合的添加到储叶柜内，以此使得一个储叶柜内的烟碱值为该12框烟碱的均值，使得后续加工过程中成品片烟的烟碱数据由储叶柜烟碱所决定，以此有利于实现均质化控制，储叶柜内的烟叶再输出以便于进行打叶复烤生产成品片烟。当储叶柜内没有上一通道内的烟叶之后，再将下一通道内的烟框添加到储叶柜内，依次循环投料，这样得到的储叶柜之间的烟碱非常接近。通过采用翻箱喂料的模式，避免二次摆把，能够有效降低工作人员的劳动强度，有利于节约人力成本。
经过本发明的操作与按照传统方法进行操作得到储叶柜烟碱均值如下表3所示：
储叶柜数据 个数 烟碱均值 标准偏差 变异系数(％)
经过本发明操作 698 2.3128 0.0853 3.69
传统操作 698 2.3128 0.1921 8.31
表3
按照传统操作指导半成品出库得到的储叶柜烟碱变异系数为8.31％，而按照本发明指导半成品出库得到的储叶柜烟碱变异系数为3.69％，明显优于传统操作，使得烟碱能够得到很好的控制。
经过本发明的操作以及经过传统操作得到的成品片烟化学值如下表4所示：
表4
从表3能够看出，经过本发明的操作最后得到成品片烟的烟碱变异系数为2.46％，烟碱标准偏差为0.06，经过本发明的操作能够使得成品片烟的烟碱值非常接近，从而达到均质化控制的目的，使得成品片烟的品质稳定。
步骤S5：对储叶柜内的烟叶进行打叶复烤。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种能够实现均质化控制的烟叶加工工艺，其特征在于：包括以下几个步骤：
步骤S1：将原烟叶装入原烟叶库房，并按堆位进行摆放；
步骤S2：将每一个堆位内的原烟叶装入若干个烟框，将每个烟框内的原烟叶放在皮带传送系统的传送皮带上进行铺叶摆把；
步骤S3：在皮带传送系统内安装在线近红外检测装置，对通过在线近红外检测装置的每框原烟叶进行在线近红外检测以测出每一个烟框内烟叶的化学值，检测之后将烟叶装入原烟框，根据检测出的化学值对烟框进行排列，具体包括以下几个步骤：
步骤S301：取3M个烟框为一组，取其中M个烟框进行1至M的编号，然后依次过近红外检测装置进行检测，得到烟叶的化学值，并将M个烟框分为M行排列在第一列，形成M行1列的矩阵；
步骤S302：再取M个烟框进行M+1至M+a的编号，a为1~M的正整数，使第M+a个烟框过近红外检测装置进行检测，得到其化学值，将第M+a个烟框的化学值与第一列烟框的化学值进行比较，按照差值最小的原则，排列在第二列，第一列中与第M+a个烟框同行的烟框不再进行比较，直至第二列排满M个烟框，形成M行2列的矩阵；
步骤S303：再取M个烟框进行2M+1至2M+a的编号，a为1~M的正整数，使第2M+a个烟框过近红外检测装置进行检测，得到其化学值，将第2M+a个烟框的化学值与第一列或第二列烟框的化学值进行比较，按照差值最小的原则，排列在第三列，第一列或第二列中与第2M+a个烟框同行的烟框不再进行比较，直至第三列排满M个烟框，形成M行3列的矩阵；
步骤S304：将第二列、第三列烟框重叠放置在同行的第一列烟框上，得到第一列三层烟框，形成M行1列的三层烟框矩阵；
步骤S305：重复上述S301~S304步骤，直至形成M行N列的三层烟框矩阵；
步骤S4：将排列之后的烟框添加到储叶柜内；
步骤S5：对储叶柜内的烟叶进行打叶复烤。
2.根据权利要求1所述的一种能够实现均质化控制的烟叶加工工艺，其特征在于：所述的第M+a个烟框经过比较，若有多个相同的最小差值，则将第一列中最先得出该差值的烟框与第M+a个烟框排在同一行。
3.根据权利要求1所述的一种能够实现均质化控制的烟叶加工工艺，其特征在于：所述的步骤S1中，将烟叶堆放在若干个不同的库房中，每个库房内有若干个堆位，不同库房内的堆位按顺序进行相同的编号。
4.根据权利要求3所述的一种能够实现均质化控制的烟叶加工工艺，其特征在于：所述的步骤S1具体是指，先对每个库房内的Q个堆位分别进行从1至Q的依次编号，然后将原烟叶分装入完成编号的堆位中，再对每一个堆位的烟碱均值进行检测并记录。
5.根据权利要求4所述的一种能够实现均质化控制的烟叶加工工艺，其特征在于：所述的步骤S2具体是指，将所有库房内编号相同的堆位按烟碱均值的升序或降序从1至P进行编号，P为正整数，使编号1对应堆位内烟叶与编号P对应堆位内烟叶进行充分混合后进行装框，编号2对应堆位内烟叶与编号P-1对应堆位内烟叶进行充分混合后进行装框，以此类推至所有堆位完成搭配装框，若P为奇数则最后剩余堆位内原烟叶单独装框。
6.根据权利要求5所述的一种能够实现均质化控制的烟叶加工工艺，其特征在于：所述烟框每框重300~500kg。
7.根据权利要求1所述的一种能够实现均质化控制的烟叶加工工艺，其特征在于：所述的步骤S1中，还包括选叶，以筛选出合格的烟叶。
8.根据权利要求1所述的一种能够实现均质化控制的烟叶加工工艺，其特征在于：所述的步骤S4包括，将第一行内的烟框全部翻箱喂料至储叶柜内，当储叶柜内没有上一行内的烟叶之后，再将下一行内的烟框全部翻箱喂料至储叶柜内。
9.根据权利要求8所述的一种能够实现均质化控制的烟叶加工工艺，其特征在于：所述的每行内的烟框翻箱喂料后经过往返布料车均匀混合的添加到储叶柜内。
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