梗丝对卷烟质量的作用探析论文
利用均匀设计方法对3种掺配物的掺配比例进行试验设计，试验方案见表1。取180kgA牌号卷烟叶丝，均匀分成6等份，每份30kg，按表1中的掺配比例将掺配物与试验叶丝掺配均匀，混合烟丝置贮丝房中平衡4h以上。对以上6种混合烟丝各取6kg，测定混合烟丝的烟丝结构和填充值；将6种混合烟丝卷制成烟支，测定其物理指标及主流烟气成分，并进行感官质量评价。试验均重复3次，试验结果取平均值。最后对各组检测结果进行回归分析，并建立回归方程，以考察3种掺配物不同掺配比例对混合烟丝物理指标、烟支卷制质量、感官评吸质量和卷烟主流烟气的影响。同时以正常生产A牌号卷烟各指标检测结果与回归方程预测值进行比较，以验证回归方程的准确性。表13种掺配物比例的均匀设计试验方案（%）
采用文献［11-12］规定的方法测定各样品的烟丝填充值和烟丝结构；采用文献［13-21］规定的方法测定烟支物理指标；采用文献［22-25］规定的方法测定各卷烟主流烟气指标。由吉林烟草工业有限责任公司评吸委员组成评吸小组，依据标准［26］规定的方法对各样品进行感官质量评价。
对6组混合试验烟丝物理指标进行检测，结果见表2。根据表2的试验结果进行回归分析，结果见表3。由表3可知，在置信限小于0.05条件下，3个回归方程复相关系数均大于0.98，说明变量间有较强的线性相关性，各回归方程拟合效果良好。由掺配物与填充值的回归方程可以看出，在一定范围内，增加任何一种梗丝的掺配量，均可提升混合烟丝填充值，其中丝状梗丝对混合烟丝填充值影响最小。由掺配物与整丝率的回归方程可以看出，丝状梗丝对烟丝整丝率的影响可以忽略，片状梗丝与颗粒状梗丝存在交互作用，当颗粒状梗丝取固定值时，随着片状梗丝的比例增加，整丝率呈先升高后下降的趋势，当片状梗丝取固定值时，增加颗粒状梗丝会导致整丝率下降。由掺配物与碎丝率的回归方程可以看出，当其他两个变量取固定值时，随着片状梗丝比例增加，碎丝率逐渐增加，这是由于膨化塔式梗丝膨胀技术制备的梗丝较薄，在掺配过程中易导致二次造碎；随着颗粒状梗丝比例增加，碎丝率呈下降趋势，可能是由于采用烟梗微波处理技术制备的颗粒梗丝长度为3~6mm，且耐加工性较强，不易产生二次造碎；随着丝状梗丝比例的增加，碎丝率呈先降低后升高趋势，可能是由于滚筒干燥处理的梗丝膨化效果较弱，梗丝呈现烟丝的物理性状，丝长且有一定韧性，在后续加工过程中不易产生造碎，但丝状梗丝达到一定比例后会使碎丝率增加。
对6组试验烟支物理指标进行检测，并对试验结果进行回归分析，结果见表4、表5。由表5可知，在置信限小于0.05条件下，卷烟单支质量、吸阻和端部落丝量回归方程复相关系数均大于0.98，说明变量间有较强的线性相关性，回归方程拟合精度较高，而硬度回归方程拟合度相对较低，故暂不讨论。由表4和表5可知，试验范围内提高任一梗丝的掺配比例可适当降低卷烟单支质量，但影响都较小。由卷烟吸阻回归方程可知，当其他两变量取固定值时，增加片状梗丝或颗粒状梗丝的掺配比例，卷烟吸阻均随之增加；提高丝状梗丝掺配比例一定程度上可降低卷烟吸阻，其中片状梗丝对卷烟吸阻的影响最大，颗粒状梗丝和丝状梗丝对卷烟吸阻的影响相对较小。由端部落丝量检测结果及回归方程可以看出，随片状梗丝掺配比例的提高，端部落丝量呈下降趋势，提高丝状梗丝的掺配比例使端部落丝量增加，随着颗粒状梗丝的增加，端部落丝量先下降后上升。在一定范围内，提高片状梗丝和颗粒状梗丝的掺配比例有利于降低卷烟端部落丝量。
对6组试验卷烟主流烟气成分进行检测，结果见表6。根据表6的试验结果进行回归分析，结果见表7。由表7可知，在置信限小于0.06条件下，3个回归方程复相关系数均大于0.98，说明变量间有较强的线性相关性，方程拟合效果较好。由烟气烟碱释放量检测结果及回归方程可以看出，当其他变量保持不变时，单独增加颗粒状梗丝或丝状梗丝掺配比例，烟气烟碱量均呈下降趋势；单独增加片状梗丝烟气烟碱量呈先下降后上升趋势。由焦油释放量检测结果及回归方程可以看出，当其他变量保持不变时，单独增加片状梗丝添加比例焦油释放量量呈先下降后上升的趋势，而提高颗粒状梗丝或丝状梗丝添加比例可适当降低卷烟焦油释放量，但下降趋势较缓。由CO释放量检测结果及回归方程可以产出，当其他变量保持不变时，单独提高颗粒状梗丝添加比例可适当降低CO释放量，而随片状梗丝和丝状梗丝比例增加，CO释放量随之增加。由抽吸口数回归方程可以看出，在试验考察范围内，随各掺配物掺配比例的增加，抽吸口数均呈下降趋势。由此可见，增加各掺配物的用量在一定程度上均可降低卷烟焦油释放量，但增加片状梗丝和丝状梗丝会导致CO释放量的'升高。
以正常生产的A牌号卷烟混合烟丝检测结果作为检验项，比较方程预测值与实测值间的误差，考察回归方程预测的准确性，结果见表8。由表8可知，除碎丝率方程预测值与实测值误差较大外，其余各方程误差均较小，说明方程可信度较高，可作为掺配比例设计的预测模型。碎丝率方程预测值与实测值误差较大，可能是由于为使烟丝与掺配物达到较好的混合效果，人工混配次数较多导致烟丝造碎增加，因此试验结果中碎丝率的检测结果均偏高。而在线生产时，加香前振筛可筛除部分碎末，而烟丝碎丝率检测取样点在加香后，所以在线生产烟丝碎丝率检测结果较预测值低。
从混合烟丝物理性能来看，添加3种梗丝均可提高烟丝填充值，其中丝状梗丝对烟丝填充值影响相对较小，颗粒状梗丝影响最大；片状梗丝和颗粒状梗丝添加比例提高会导致整丝率下降，丝状梗丝对烟丝整丝率的影响可以忽略；在一定范围内，随着颗粒状梗丝和丝状梗丝的增加，碎丝率有所降低。从烟支的物理指标看，3种梗丝对烟支单支质量和硬度的影响较小；增加片状梗丝和颗粒状梗丝会增加烟支吸阻，在一定范围内增加丝状梗丝可降低烟支吸阻；适当添加片状梗丝和颗粒状梗丝可降低烟支端部落丝量。从卷烟的烟气指标来看，随丝状梗丝和颗粒状梗丝比例增加焦油释放量均呈降低趋势，随片状梗丝比例增加焦油释放量呈先降低后上升趋势；随颗粒状梗丝比例提高CO释放量呈下降趋势，片状梗丝和丝状梗丝比例增加都会导致CO释放量增加。综上所述，适当增加颗粒状梗丝和丝状梗丝以替代传统的片状梗丝，可在一定程度上可提高卷烟综合质量。
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