一种获得复烤工艺中混打烟叶的干燥特性参数的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及烟草烟叶，具体涉及一种获得复烤工艺中混打烟叶的干燥特性参数的 方法。
【背景技术】
[0002] 烟叶复烤是将烟叶从农产品转变为工业原料的整理准备性加工过程。其主要作业 是干燥，是烟叶调制后的又一次干燥，故称复烤。复烤加工时还要剔除霉变和不符合等级 的烟叶，除去杂物和砂土，在加热干燥的同时也起到杀虫的作用。复烤后的烟叶，水分约为 12%，适合于长期储存醇化或人工发酵。复烤工艺有两种：1、挂杆复烤，传统的复烤工艺，将 扎把的原烟跨"挂"在烟杆上送入复烤机干燥。这种工艺简单，大部分工序是手工操作，劳 动强度大，作业场所空气含尘量高。2、打叶复烤，用打叶机分离叶片和烟梗，然后分别干燥， 叶片和烟梗采用专门的烤片机和烤梗机干燥。烤后叶片用预压机包装，预压机可以根据包 装重量和尺寸的要求，对叶片进行定量并且初步压缩成形，供进一步打包、装箱或装桶。
[0003] 当前烟叶的复烤工艺调节方法主要依靠的是操作工人的经验进行控制，以及监控 质量指标反复调节的反馈控制方法。上述方法在过去以单等级烟叶为主的复烤干燥下，基 本能满足烟叶水分控制的要求，但随着卷烟工业企业对打叶复烤企业的需求，已经从过去 简单的单等级打叶发展为以"卷烟上水平"为目的的配方打叶。在配方模式下，不同等级、不 同产地、不同部位甚至是不同年份的初烤后原烟按卷烟企业及品牌要求进行配打及复烤， 并根据不同的搭配比例来进行混配加工。由于原料烟叶的配比方式多种多样、千变万化，已 很难通过单纯的经验总结方式进行复烤工艺调节进行设置，反馈控制方法也更为困难，对 配方下的烟叶水分内在均匀性更难兼顾。为此，迫切需要一种更加具有指导意义的烟叶复 烤工艺调节方法。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种混打烟叶复烤工艺调节方法，克服了现有技术中无法控 制混打配方模式下烟叶内在水分均匀性技术问题。
[0005] 为实现上述目的及其他目的，本发明是通过以下技术方案来实现的。
[0006] 一种获得复烤工艺中混打烟叶的干燥特性参数的方法，其特征在于，所述方法 为：
[0007] 1)将配方内各不同产地或等级的原料烟叶去梗切成同一规格的片烟，对所述片烟 在相同温度和湿度条件下进行加湿平衡获得各样品片烟；
[0008] 2)按照配比将不同样品片烟混合形成配方片烟；
[0009] 3)检测各样品片烟和配方片烟的重量随时间变化至达到平衡的数据；
[0010] 4)根据数据获得重量随时间变化的干燥特性曲线；
[0011] 5)根据样品片烟和配方片烟的重量随时间变化数据获得样品片烟和配方片烟干 基含水率随时间变化的数据；
[0012] 6)根据数学模型获得混打烟叶的混合模型和混打烟叶的干燥特性参数。
[0013] 优选地，步骤1)中对所述片烟在相同温度和湿度条件下进行加湿平衡获得各样 品片烟的工艺为：加湿平衡的温度为15~30°C ;相对湿度为70~90% ;所述样品片烟的 干基含水率为20~40%。
[0014] 更优选地，加湿平衡的温度为30°C ;相对湿度为80%。
[0015] 优选地，步骤3)中所述重量随时间变化数据是通过包括以下步骤的方法获得的：
[0016] a)取相同重量份的各样品片烟和配方片烟；各样品片烟和配方片烟都作为待测 样品；
[0017] b)将待测样品在50~90°C，相对湿度20~40%的条件下进行干燥，检测各待测 样品的重量随时间变化至达到平衡的数据。
[0018] 更优选地，步骤b)中干燥的温度为70°C，相对湿度为25%。
[0019] 优选地，步骤5)中的干基含水率是指样品片烟或配方片烟在50~90°C、相对湿度 20~40%的条件下进行干燥一定时间段后重量的减少量与样品片烟或配方片烟的干基质 量的比值。
[0020] 优选地，所述干基质量是通过标准烘箱法测试获得，所述标准烘箱法中的温度为 100°C，时间为2h。
[0021] 优选地，步骤6)中的数学模型为MR = exp(-kt)，其中公式中决定系数R2不小于 0. 99,卡方X 2为10 Λ其中MR为含水比，exp为以自然常数e为底的指数函数，k是指干燥 特性参数，t是指干燥时间。
[0022] 优选地，步骤6)中所述混合模型为MRmix= exp (_kmixtmix)，其中MRmix为混打烟叶的 含水比，所述exp是以自然常数e为底的指数函数，所述k mix为混打烟叶的干燥特性参数， 所述tmix为混打烟叶的干燥时间，所述混打烟叶是指在复烤工艺中按照混打烟叶配方由不 同样品片烟混合形成的片烟。
[0023] 优选地，所述kmix为每一种样品片烟在混打烟叶的片烟中的分配系数与其干燥特 性参数的乘积之和，所述kmix由以下公式表示：kmix= 1〇,其中混打烟叶中第i 种样品片烟在混打烟叶的片烟中的分配系数，匕为混打烟叶中第i种样品片烟的干燥特性 参数；且％和k i由以下公式表示：
[0024] Mi= mjMRv-MRe，iVGmi MRcu- Smi MRe,丨其中叫为混打烟叶的片烟中第 i种样品片烟的干基质量占混合片烟的干基质量的百分含量，MRcu为第i种样品片烟的初 始干基含水率，MR m为第i种样品片烟干燥至平衡时的干基含水率，Smi MRcu为混合片烟 中每一种样品片烟的干基质量占混打烟叶中的片烟的干基质量的百分含量与混合片烟中 每一种样品片烟的初始干基含水率的乘积之和，Sm i MRu为混合片烟中每一种样品片烟的 干基质量占混合烟叶中的片烟的干基质量的百分含量与混合片烟中每一种样品片烟干燥 至平衡时的干基含水率的乘积之和；
[0025] Iii 由公式 MRi= Θχρ(-Ι?Α)获得，即 A= (0.693-11^1^)/%，其中 MR$混打烟 叶中的片烟中第i种样品片烟的含水比，h为混打烟叶中的片烟中第i种样品片烟在50~ 90°C，相对湿度20~40 %的条件下的干燥时间。
[0026] 优选地，混打烟叶中的片烟中第i种样品片烟的含水比MRi是由以下公式获得的：
[0027] MRi= (Mrw-MRuV(MRcu-MRm)，其中 MRt，i为第 i 种样品片烟在 50 ~90°C、相对 湿度20~40%的条件下干燥了 t时间后的干基含水率，MRe;i为第i种样品片烟在50~ 90°C、相对湿度20~40%的条件下干燥至平衡时的干基含水率，MRcu为第i种样品片烟在 初始时的干基含水率。
[0028] 本发明还公开了一种由上述所述获得复烤工艺中混打烟叶的干燥特性参数的方 法在混打烟叶复烤工艺中的应用。
[0029] 本发明中对不同样品混合下的混打烟叶进行模型参数的数学模型推导，进而通过 数学理论的方法对混打烟叶干燥特性参数进行预测，得到相关的参数预测值。
[0030] 进一步地，对预测模型的理论参数进行验证，比较实验得到的干燥特性参数。评价 并分析配方预测模型的结果。通过分析比较，得到混打烟叶的干燥特性参数关系模型，并可 以进一步的得到混打烟叶中各样品片烟间干燥特性的内在关系，以指导工艺条件的设置。 即可以通过获得的干燥特性参数进一步的指导复烤工艺中的干燥时间和干燥湿度。
[0031] 本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
[0032] 解决了目前复烤加工中无相关配方烟叶工艺控制方法指导问题，为配方烟叶的工 艺加工提供了新的思路和方法。基于对原料的内在干燥特性参数及不同配方烟叶干燥特性 的关系，利于对烟叶干燥内在规律性，增强了控制的科学性。通过基于原料特性的主动控制 方法，既利用了经验又解决经验无法解决的问题和矛盾
[0033] 本发明克服了现有技术中的种种缺陷而具有创造性。
【附图说明】
[0034] 图1为不同产地C2F等级烟叶在不同配比下的干基含水率随时间变化，其中：干燥 温度为70°C、干燥湿度为25% ;
[0035] 图2为由平顶山烟叶形成的样品片烟的数学模型的实验值与拟合值对比曲线；其 中：干燥温度为70 °C、干燥湿度为25% ;
[0036] 图3为由驻马店烟叶形成的样品片烟的数学模型的实验值与拟合值对比曲线；其 中：干燥温度为70 °C、干燥湿度为25% ;
[0037] 图4为平顶山烟叶的样品片烟和驻马店烟叶的样品片烟以2 :1比例混合形成的混 打烟叶的片烟的数学模型的实验值、拟合值与计算值对比曲线；其中：干燥温度为70°C、干 燥湿度为25% ;
[0038] 图5为平顶山烟叶的样品片烟和驻马店烟叶的样品片烟以1 :1比例混合形成的混 打烟叶的片烟的数学模型的实验值、拟合值与计算值对比曲线；其中：干燥温度为70°C、干 燥湿度为25% ;
[0039] 图6为平顶山烟叶的样品片烟和驻马店烟叶的样品片烟以1 :2比例混合形成的混 打烟叶的片烟的数学模型的实验值、拟合值与计算值对比曲线；其中：干燥温度为70°C、干 燥湿度为25%。
【具体实施方式】
[0040] 以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书 所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实 施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离 本发明的精神下进行各种修饰或改变。
[0041] 实施例1
[0042] 1.试验部分
[0043] a.选取某批次河南平顶山、驻马店代表性烟叶原料，品种为中烟100、等级为C2F， 将样品烟叶去梗切成较为统一规则的片烟混合均匀，将两种烟叶在相同条件30°C，80%相 对湿度下平衡两天至恒重。
[0044] b.称量相同重量河南平顶山、驻马店C2F等级样品片烟各2克，结合生产配比情况 称量配比样，如为平顶山