煙草在線專稿 本文從分析我國卷煙工藝研究及發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā),提出“中式卷煙”特色加工技術(shù)概念,并從整個加工過程及其管理對分類加工技術(shù)、功能性加工技術(shù)、柔性加工技術(shù)進行了比較系統(tǒng)和全面的探討,對研究“中式卷煙”特色工藝具有一定的參考價值。
為了推進科技進步與創(chuàng)新,2003年,國家局制訂并發(fā)布了《中國卷煙科技發(fā)展綱要》,明確提出了要大力發(fā)展中式卷煙。特色工藝技術(shù)作為構(gòu)筑中式卷煙的核心技術(shù),作為形成卷煙產(chǎn)品特色的關(guān)鍵技術(shù),作為提高中式卷煙核心競爭力的關(guān)鍵所在,是當前煙草科技工作的重中之重[1]。
1、我國卷煙加工工藝技術(shù)所面臨的問題
1.1卷煙生產(chǎn)企業(yè)加工工藝技術(shù)水平參差不齊,南北差距較大
目前,我國各卷煙工業(yè)企業(yè)的設(shè)備型號繁多,高低檔良莠不齊,要統(tǒng)一他們的加工工藝水平,全部上升到同一檔次是不可能的,高檔的卷煙設(shè)備當然具有較高的加工工藝水平和制造工藝技術(shù),而低檔的設(shè)備的加工水平和工藝技術(shù)相對而言是比較落后的。而與國際先進水平相比,絕大多數(shù)卷煙生產(chǎn)企業(yè)仍然有相當大的差距,主要表現(xiàn)是卷煙質(zhì)量穩(wěn)定性差、卷煙焦油波動性較大的狀況。
1.2過多引進國外的設(shè)備與技術(shù),缺乏自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)
我國卷煙企業(yè)在設(shè)備選用上基本是以引進或仿制國外先進設(shè)備為主,加工工藝流程設(shè)計上擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)少之又少,缺乏針對自己的產(chǎn)品特色及產(chǎn)品市場定位而設(shè)計的特色工藝,研發(fā)環(huán)節(jié)薄弱是我國煙草企業(yè)與國際大企業(yè)相比最大的落后之處[2]。特別是不同卷煙產(chǎn)品所用的原材料、加工設(shè)備、加工工藝流程及指標設(shè)定雷同,導致不同卷煙產(chǎn)品的香氣風格和口味特征不明顯,產(chǎn)品同質(zhì)化現(xiàn)象較為普遍[3]。
2、中式卷煙特色加工工藝技術(shù)
一般認為,特色加工就是根據(jù)煙葉的等級、部位、品質(zhì)等,制定不同的工藝參數(shù)、工藝路線、加工方式、加料技術(shù),提升在線加工工藝的水平,一方面最大限度地保留原料原有的優(yōu)異品質(zhì);另一方面有效去除原料本身的不良因素,維護產(chǎn)品的個性特征,生產(chǎn)出滿足消費者需求,具有市場競爭力的高品質(zhì)產(chǎn)品。包括分類加工技術(shù)、功能性加工技術(shù)、柔性加工技術(shù)。其中分類加工技術(shù)是特色工藝的核心。
2.1分類加工技術(shù)
分類加工技術(shù)是指針對不同品質(zhì)、不同類型、不同特性的煙葉,采用不同的加工技術(shù)分別處理。
2.1.1配方打葉復烤
打葉復烤配方打葉技術(shù),是指根據(jù)卷煙生產(chǎn)企業(yè)對糖、煙堿等含量和煙氣特征求,將煙葉物理特性、吸昧品質(zhì)相近,具有共性的煙葉進行小配方組合,然后打葉復烤[4]。在配方打葉過程中,遵循三個原則:其一,滿足卷煙生產(chǎn)企業(yè)需求;其二,以同一品質(zhì)、顏色、不同或相近部位的煙葉為主,加入少量其它等級煙葉(如低次檔煙葉等填充煙葉,不多于10%,按一定比例配成企業(yè)級別;其三,強調(diào)只有成熟度或顏色相同或者化學指標、吸食口味相近(填充煙葉主要強調(diào)化學成分互補)的煙葉才能進行混打。其優(yōu)點在于既有利于打葉復烤過程參數(shù)的固化,確保葉片結(jié)構(gòu)的改善和過程造碎的減少,又有利于卷煙企業(yè)煙葉配方的調(diào)整。打葉復烤過程的分組處理可操作性相對簡練,處理模塊的建立技術(shù)相對成熟,已越來越受到卷煙骨干企業(yè)的青睞[5]。
2.1.2絲過程的煙葉分組處理
制絲過程的煙葉分組處理,是指將煙葉化學成分(香氣質(zhì)、糖堿量等)相似,同等加工參數(shù)下內(nèi)在質(zhì)量變化曲線平穩(wěn)的煙葉(包括混打煙葉)進行小配方組合(也就是上面所說的分類加工),根據(jù)每一組的特點和要求,設(shè)置工藝參數(shù),進行分組潤葉、儲葉、加料、烘絲和儲絲,其優(yōu)點在于加香、加料的比例可根據(jù)組分煙葉的特點確定,工藝參數(shù)的設(shè)置可根據(jù)組分煙葉的化學成分調(diào)整(包含功能性加工和柔性加工),甚至可以保留煙葉原有的優(yōu)異品質(zhì)[6]。
2.2功能性加工技術(shù)
功能性加工技術(shù)是指根據(jù)煙葉原料物理特性和化學成分指標等的差異。采用不同的加工工藝和不同的加香加料技術(shù),具有針對性強的特點[7]。主要通過改變加料方式、方法,針對不同卷煙品牌加工的具體特點和工藝要求,科學設(shè)計香精香料配方來完成,達到提高優(yōu)化煙葉原料品質(zhì),降低成本等目的,如不同小配方加入不同料液,改變加料方式。在現(xiàn)今,主要以卷煙產(chǎn)品提質(zhì)、降耗、減害為核心目標,開展“中式卷煙”功能性特色加工工藝技術(shù)的研究,并設(shè)計相關(guān)功能性加工工藝的方法,具體包括:打葉復烤加料醇化技術(shù);制絲線(葉絲、干冰膨脹煙絲和梗絲)分類加料、加香新工藝、新技術(shù);新型提質(zhì)、降焦、減害煙草功能添加劑的研究開發(fā)和添加工藝研究等。
2.3柔性制造
國際生產(chǎn)工程研究協(xié)會的定義[8]:“柔性制造系統(tǒng)是一個自動化的生產(chǎn)制造系統(tǒng),在最少人的干預下,能夠生產(chǎn)任何范圍的產(chǎn)品族,系統(tǒng)的柔性通常受到系統(tǒng)設(shè)計時所考慮的產(chǎn)品族的限制。”
我國國家軍用標準的定義[9]:“柔性制造系統(tǒng)是由數(shù)控加工設(shè)備、物料運儲裝置和計算機控制系統(tǒng)組成的自動化制造系統(tǒng),它包括多個柔性制造單元,能根據(jù)制造任務或生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速進行調(diào)整,適用于多品種、中小批量生產(chǎn)?!?/p>
2.3.1柔性制造的要素
(1)機器柔性:當要求生產(chǎn)一系列不同類型的產(chǎn)品時,機器隨產(chǎn)品變化而對不同原料加工時的難易程度。
(2)工藝柔性:一是工藝流程不變時自身適應產(chǎn)品或原材料變化的能力;二是制造系統(tǒng)內(nèi)為適應產(chǎn)品或原材料變化而改變相應工藝的難易程度。
(3)產(chǎn)品柔性:一是產(chǎn)品更新或完全轉(zhuǎn)向后,系統(tǒng)能夠非常經(jīng)濟和迅速地生產(chǎn)出新產(chǎn)品的能力;二是產(chǎn)品更新后,對老產(chǎn)品有用特性的繼承能力和兼容能力。
(4)維護柔性:采用多種方式查詢、處理故障,保障生產(chǎn)正常進行的能力。
(5)生產(chǎn)能力柔性:當產(chǎn)量改變、系統(tǒng)也能經(jīng)濟地運行的能力。對于根據(jù)訂貨而組織生產(chǎn)的制造系統(tǒng),這一點尤為重要。
(6)擴展柔性:當生產(chǎn)需要的時候,可以很容易地擴展系統(tǒng)結(jié)構(gòu),增加模塊,構(gòu)成一個更大系統(tǒng)的能力。
(7)運行柔性:利用不同的機器、材料、工藝流程來生產(chǎn)一系列產(chǎn)品的能力和同樣的產(chǎn)品,換用不同工序加工的能力。
2.3.2柔性制造系統(tǒng)可實現(xiàn)的方式方法
柔性制造可實現(xiàn)的方法與方式主要有[10]:
(1)單元生產(chǎn)方式:一是標準化之后的小生產(chǎn)單元可以簡單復制,類似于細胞的復制方式。二是規(guī)模小(單元生產(chǎn)線短,操作簡化)。其特點是可以簡單應對產(chǎn)量的變化,通過啟用和停止以及簡單復制性的增加單元,使生產(chǎn)能力成倍地增加;單元的生產(chǎn)效率高。
(2)集中生產(chǎn)方式:作業(yè)時間中的處理時間集中,使單臺設(shè)備完成多個功能。因此可以減少中間產(chǎn)品庫存,減少資金和場地占用;消除物料的無謂搬運。
(3)柔性輸送方式:采用柔性管路輸送在制品。
(4)輸送中生產(chǎn)方式:在輸送臺車上完成加工任務,通過合理安排,同樣縮短了非處理時間,提高效率。
(5)組合生產(chǎn)方式:由固定生產(chǎn)線和變動生產(chǎn)線組合,固定生產(chǎn)線完成最小批量的生產(chǎn),變動生產(chǎn)線滿足變動部分的生產(chǎn)。
2.4柔性制絲線
傳統(tǒng)的制絲生產(chǎn)是典型的流水線作業(yè),具有食品加工制造業(yè)流程生產(chǎn)的顯著特征[11]。工藝布局中各工序往往采用串聯(lián)、并聯(lián)、繞過、返回等方式組成工段,相互銜接形成產(chǎn)品加工能力。一般根據(jù)各個工序段所承擔的工藝任務不同,將制絲過程分為幾個工段,這些工段的銜接是以貯柜作為手段連續(xù)起來,形成制絲生產(chǎn)的有機整體。卷煙廠制絲生產(chǎn)線分為煙葉預處理、白肋煙處理、制葉絲、煙梗預處理、制梗絲、摻配加香、貯絲、CO2膨脹絲、薄片、糖香料配料等主要工段。
在經(jīng)過多年的發(fā)展以后,當前的制絲工藝技術(shù),已經(jīng)具備了初步的柔性[12]。例如,布局采用雙線、多線并聯(lián);多次加料;煙片輸送時可以任意選柜、任意柜出料;自動化煙葉配方倉庫、成品絲立庫;在線真空回潮機組;分布式智能控制系統(tǒng)等技術(shù)的采用和推廣都促進了柔性理念在制絲工藝上的發(fā)展。但目前的分組加工技術(shù)受煙葉原料的成分多樣性、加工設(shè)備的可調(diào)整性、產(chǎn)品均質(zhì)化的穩(wěn)定性等多種因數(shù)的制約,還未達到理想的柔性化生產(chǎn)目標,尤其在生產(chǎn)調(diào)度上帶來了較大的麻煩,使得制絲線不得不增加大量的儲柜。
未來的制絲工藝生產(chǎn)線是以高效的柔性輸送工具作為手段銜接工序單元,輔以自動化立庫,強化“加工單元并聯(lián)、成組;物流輸送多線、多點、多變;控制系統(tǒng)優(yōu)化、高效”等手段,有機的形成柔性生產(chǎn)能力。
3、結(jié)語
探索和形成中式卷煙的特色工藝技術(shù)成為今后我國卷煙加工工藝發(fā)展的必然趨勢,特色工藝技術(shù)應該是能夠突出中式卷煙風格挎轟、適應中式卷煙需要的技術(shù);是能夠最大程度地保持和發(fā)揮。中國煙葉的原料特色和優(yōu)勢的技術(shù);是體現(xiàn)工藝向上下游延伸觀念的技術(shù);是體現(xiàn)卷煙精細化、柔性化、智能化加工觀念的技術(shù);是體現(xiàn)卷煙集約化生產(chǎn)觀念的技術(shù)。
參考文獻
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[3]于川芳,羅登山,王芳,等.卷煙“三紙一棒”對煙氣特征及感官質(zhì)量的影響(二)[J].中國煙草學報,2001,(3):6—10.
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[6]陳榮

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