《打葉復烤均質化加工技術規程》

行業標準制修訂項目

技術報告

項目組

2019年12月

1項目背景

打葉復烤均質化是指將不同產地、品種、等級的原煙按照一定的

比例均勻摻配在一起進行打葉復烤的過程，形成一個內在質量穩定、

理化指標均勻的成品片煙或配方模塊。目前打葉復烤均質化加工模式

主要分為三種，第一種是鋪葉直投模式，利用鋪葉線實現煙葉原料的

精確配比；第二種是平庫混配投料模式，利用鋪葉線、在線化學成分

采集和平庫相結合實現煙葉原料的精確配比；第三種是立體庫混配投

料模式，利用鋪葉線、在線化學成分采集和立體庫相結合實現煙葉原

料的精確配比。

目前行業內沒有統一的均質化加工技術標準，但是均質化加工技

術已經在行業內持續推進，2015年以來卷煙品牌原料均質化生產加

工不斷推進，實施單位已由4個重點卷煙品牌、4家復烤企業、100

余萬擔加工量，逐步擴大到2018年的23個卷煙品牌、48家復烤企

業、2000萬擔加工量以上，均質化加工已基本覆蓋整個復烤行業。

但是行業內復烤企業均質化加工水平不一，以2017年國家局均質化

檢查結果為例，總共38個成品片煙模塊，煙堿CV最大值為3.94%,

最小值為1.81%，水分CV最大值為3.04%，最小值為1.03%，各復

烤企業生產水平分布情況存在明顯差異。因此，制定《打葉復烤均質

化加工技術規程》，對指導行業均質化加工作業，有效解決目前均質

化加工存在問題具有重大意義。

國家局于2018年9月國家局下發了國煙科[2018]177號文件，

根據文件精神，確定了《打葉復烤均質化加工技術規程》行業標準的

制定任務。由中國煙葉公司、浙江中煙工業有限責任公司、福建武夷

煙葉有限公司、鄭州煙草研究院、上海煙草集團有限公司、河南中煙

2

工業有限責任公司、云南煙葉復烤有限責任公司、華環國際煙草有限

公司、四川煙葉復烤有限責任公司、貴州煙葉復烤有限責任公司、湖

南煙葉復烤有限責任公司共同承擔，主要負責參與項目實施方案設計

和指南的編制，進行試驗研究等工作。

2技術路線

通過收集資料，了解行業內打葉復烤環節均質化加工的工藝路徑

及應用成效，調查行業內打葉復烤企業均質化加工的研究成果，識別、

分析影響打葉復烤均質化加工的因素。目前行業各復烤企業均質化加

工工藝路徑，研究分析不同條件下化學成分、裝箱水分、片型結構、

密實度控制等均質化加工路徑關鍵節點的控制與管理要求，并通過工

業驗證對不同條件下的均質化加工效果進行評價、驗證，最終按照卷

煙“大工藝”系統化加工要求進行技術集成，形成《打葉復烤均質化

加工技術規程》。具體技術路線如下：

收集國內外提高打葉復烤環節均質化加調研各打葉復烤企業質化加

工技術控制的相關資料工技術控制現狀

識別、分析影響打葉復烤均質

化加工關鍵環節

1.明確目前各復烤企業均質化加工工藝路徑；

2.研究不同條件下化學成分均質化加工路徑的關鍵節點控制與管理要求；

3.分析裝箱片煙水分、密度等物理指標均勻性控制關鍵點的技術與管理要求。

探索總結適宜不同條件下的均質化加工控制

方法和技術要求

效果驗證

3

形成規程

3煙葉收儲技術研究

3.1煙葉檢驗接收關鍵技術

原煙接收批次以收貨2000擔左右為基準，浙江中煙物資供應部

監打人員與技術中心質檢人員根據原煙計劃采購協議、原煙檢驗結

果、接收時間等數據協商確認產生原煙接收批。具體實施步驟如下圖：

錄入原煙信息原煙分類入庫化學成分檢測剁位管理

圖3-1原煙接收批次管理示意圖

3.1.1錄入原煙接收記錄或接收明細。

3.1.2原煙入庫時，核對單、證、貨，一致后做好入庫驗收工作，按

照10%的比例進行過磅檢斤，并生成磅碼單。同時，對每批入庫煙葉

進行隨機取樣并送至檢測室進行水分檢測。對于異常煙葉，一律單獨

存放。將原煙按產地、等級、品種、數量、車次、時間等信息進行分

類入庫存儲，明確標識，做好記錄。

3.1.3進行原煙化學成分取樣與檢測時，按車次、數量或貨位為單元

進行抽樣，采取連續流動法或近紅外光譜儀進行檢測，連續流動法按

照YC/T159、YC/T160、YC/T161、YC/T162、YC/T217相關要求

執行。

3.1.4入庫后進行垛位管理，利用木質夾板，將垛位信息掛在相應的

貨位煙垛中間。

4

4煙葉選葉技術研究

4.1人工地攤式選葉關鍵技術

4.1.1標準化作業流程

下達作業單制定投料計劃安排投料平衡等級

報表分析選后入庫質量檢驗除雜分級

圖4-1選葉標準化作業流程圖

4.1.2選葉過程標準化

選葉必須抓住煙葉基部，“先看雜物，后分等級”，保證選后煙葉

的純度和凈度；開煙包必須用剪刀，禁止使用解把刀，解把刀的使用

必須距離自己身體部位20cm；縫包時嚴禁將針尖對準有人的方向，

針的活動范圍在四周1m以內，取消以前的挑針縫包，改用橫針縫包，

將原來的單線標準為雙線縫包，明確針腳之間的距離在10-15cm之

間；霉煙的處理要求從發霉點向內8cm處剪掉、超16%水分的煙葉必

須經過抽濕處理，利于倉庫保管。

4.1.3選葉質量及雜物控制體系

一是班組長檢查。小組長必須把每個組員選后的煙葉進行仔細翻

查，檢查選后煙葉的等級純度及含雜情況，檢查質量不合格，則指導

其重新分級，保證選后煙葉的純凈度。二是帶班質檢員抽查。帶班質

檢員一天6次對每個小組選后煙葉等級進行嚴格抽查，按9點取樣法

抽取煙葉2Kg，抽查項目有符合度、混上、混雜、超水、霉變、雜物

等。如抽查結果不合格，開出返工單，說明不合格原因及返工的要求

和做法。三是清選車間管理員巡查。清選車間管理員隨機對選后煙

葉進行抽查和監督，通過首檢、巡檢、抽檢相結合的方式，充分保證

選后煙葉的質量。四是委托方檢查。委托方對當天清選后的煙葉質量

進行檢查，檢查項目包含符合度、混上部葉、混雜色、含雜物等，檢

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查合格確認簽字包裝入庫，檢查不合格即按客戶要求重新反選，直至

檢查合格為止。

4.1.4化學成分檢測與運用

4.1.4.1選葉投料化學成分數據運用

選葉投料運用原煙倉庫化學成分檢測數據，運用方式分為兩種，

一種是大數定律投料，根據原煙煙堿檢測情況，采用相鄰選葉工位按

煙堿值高低搭配縱向發料，選葉后按照橫向收集，完成選葉過程一級

摻配混勻過程。一種是煙堿值搭配投料，根據原煙煙堿檢測情況，倉

庫按各等級高中低比例同時投料出庫，每個選葉工位包含高中低三個

區間煙葉，且工位間高中低區間煙葉占比不變，將備選煙葉投送到選

葉車間。

4.1.4.2選后煙葉化學成分檢測與運用

選后煙葉化學成分檢測分為兩種方式，一種是選后煙葉入暫存

庫，按數量或貨位為單元進行抽樣，采取連續流動法或近紅外光譜儀

進行檢測，連續流動法按照YC/T159、YC/T160、YC/T161、YC/T162、

YC/T217相關要求執行，檢測后按照煙堿值高、低劃分為不同區間，

按照不同區間將煙葉分類入庫。一種是選后煙葉直接進入選后原煙倉

庫，入庫后按照選后類別進行堆垛，以煙垛為單位，按照四維空間法

在每個煙垛垛角取300±30g的樣品，并充分混勻，運用四分法縮分

成一個300±30g的化學成分檢測樣品，將樣品進行化學成分檢測，

以選后批次為單位按照煙堿值高、低劃分為不同區間，形成選后煙葉

煙堿含量分布報表，并做好標識。

4.2人機結合式選葉關鍵技術

4.2.1標準化作業流程

下達作業單制定投料計劃回軟產前預檢平衡等級

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定位挑選除霉剔雜、分料潤葉除霉剔雜、鋪葉

質量檢驗打包裝框選后入庫分析報表

圖4-2選葉標準化作業流程圖

4.2.2設施設備及工藝參數要求

回軟時間：12-14小時。

回軟溫度：室溫45-50℃，包芯溫度13-20℃。

回軟濕度：室內濕度70-80，表皮水分15-18%。

擺把皮帶速度：根據來料等級純度等調速

電子磅校驗:1周2次。

電子秤臺面要求：干凈整潔，不能有雜物。

4.2.3選葉過程標準化

選葉必須抓住煙葉顏色，“先看雜物，后分等級”，保證選后煙葉

的純度和凈度。1、鋪葉前對原煙產地、等級、純度進行抽查，對來

料差、純度低的批次在擺把臺后端增加人員專門剔除上部、青雜煙葉。

對落地煙及碎煙及時清掃，設專人經挑選后隨機投入生產線。2、潤

葉時檢查潤葉機出口煙葉的水分和溫度是否符合要求并予以調整，定

期對設備進行巡檢、維護、保養，下班或更換等級時清理好潤葉筒。

3、選葉時每人負責一個選后等級，保持眼觀統一。4、選后打包（裝

框）重量統一標準，并不定時抽查，打包（裝框）后煙葉按要求標示，

并配備信息卡片。

4.2.4選葉質量控制體系

4.2.4.1原煙備料

（1）原煙倉庫根據生產通知單投原煙葉進挑選車間做好挑選的

準備工作。

（2）煙葉原料進入挑選車間全部計量，并作好詳細記錄。

（3）每批次投入的原料核對產地，等級、數量與生產通知單要

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求相符，并確認簽字。

（4）煙葉原料按批次有序堆放，并放置標識牌，產地、等級、

批次之間的間隔不小于1m，不得錯堆、混堆、超高堆放。

（5）煙包無嚴重破損，包內無異味、污染、水浸、雨淋煙葉。

4.2.4.2確定標樣

（1）根據原料情況和合同要求，確定對原煙進行片選、精片選

并制定樣品。

（2）正式標樣至少制作兩套，一是用于培訓、校對眼光、現場

對標選葉，二是用于選后煙葉對標檢驗。

4.2.4.3對標選葉

（1）核對待選煙葉產地、等級、品種、數量（重量）等信息；

（2）嚴把來料質量關，對來料霉爛超過30%、水分超標、部位

和質量嚴重不符的煙包進行調換或整選；

（3）嚴格挑出青煙、霉爛煙葉和無使用價值煙葉，霉爛煙葉和

無使用價值煙葉應單獨計量；嚴格清除砂土、煙蟲（卵）、雜物等，

分類放入專用箱（盒）內，及時集中清理；

（4）選后煙葉按標識要求分類裝框存放，標識清晰，嚴防實物

與標識不符；挑選中產生的碎葉在剔除雜物后單獨計量標識存放。

（5）按標樣挑選煙葉，選后的煙葉要循序漸壓地放入專用器具

煙把向外。

（6）普通片選的選葉速度應控制在（25-30）分鐘/件，精片選

的選葉速度應控制在（50-60）分鐘/件。

4.2.4.4巡檢制度

（1）臺檢員對分選的煙葉對標進行質量檢查、把關。

（2）質檢員不定時對臺檢員進行督查及質量管理和考核，如有

不符合質量標準的分選煙葉，應立即制止，要求選葉組進行返工，并

將不合格情況向選葉工說明，防止后期出現。

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（3）總檢對選后煙葉進行不定時的抽樣檢查，當出現抽檢不合

格時，加大抽檢比例，如發現大面積不合格時，應及時要求停止挑選

作業，對整框煙葉進行徹底檢查，并追溯到質檢員責任并考核，勒令

責任負責人對不合格品組織進行返工。

（4）每日挑選入庫前，由總檢協助工業客戶駐廠人員對選后煙

質量（含碎片）進行兩次抽查，判定選后煙葉是否合格；合格方可入

庫，不合格對質檢員和外包方進行考核。

4.2.5霉變煙葉、雜物質量控制體系

雜物和霉壞煙控制貫穿于整個挑選過程，擺把時在煙包發現霉壞

煙葉、雜物時先剔除再擺把；進入分級臺后需有專人松散并剔除霉壞

煙葉、雜物；分級人員在分級前要求先剔除霉壞煙葉、雜物再分級；

分選臺末端應落實霉壞煙葉、雜物檢查制度；挑出的霉壞煙葉、各類

雜物要單獨存放、集中回收。

4.2.6化學成分檢測與運用

4.2.6.1選葉投料化學成分數據運用

選葉投料運用原煙倉庫化學成分檢測數據，選葉備料過程中，以

一定維度劃分備料批次，備料批次按原煙倉庫化學成分檢測數據進行

搭配，再按備料批次進行回軟處理。

4.2.6.2選后煙葉化學成分檢測與運用

選后煙葉化學成分采用在線近紅外方式對在線煙葉實時檢測，檢

測后按照煙堿值高、低劃分為不同區間，按照不同區間將煙葉分類入

庫。

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5投料組織技術研究

5.1鋪葉直投模式關鍵技術

加工模塊的單等級純度是基礎，模塊配比環節的準確穩定是關

鍵，匯總物料的等級完整性是重點。

5.1.1配比模塊的單等級均質化質量控制

實現打葉復烤煙葉模塊首先需要解決的是單等級煙葉的均質化。

在原料準備環節采用選葉、分切等手段解決單等級煙葉的質量穩定性

和代表性，然后采用近紅外分析技術對配方單等級進行更小區間的質

量穩定性劃分，提升單等級煙葉片與片、筐與筐、段與段之間的質量

均質狀態，減少單等級煙葉的不穩定狀態對配方模塊均質化的影響。

5.1.2多維度鋪葉策劃與精準上料控制

改變傳統鋪葉策劃方式，鋪葉工位布局的靜態策劃時，參考因素

除了流量、投料單元、單次上料量之外，增加原始配方比例、等級間

煙堿區間匹配等因素，在保證實際生產連續運行的前提下，保證總鋪

料位數與完整配方上料位數的倍數關系，然后把一個完整的模塊配方

等級上料位按照橫向工位依次排列。

5.1.2.1傳統鋪葉等級配比:

ABCDABCDA

匯ABCDABCDA

總ABCDABCDA

帶ABCDABCDA

匯總帶上等級狀態：

AAAABBBBCCCDAADDABBABACBCCDBDDABABCD

5.1.2.2多維鋪葉等級配比

ABCDABCDAB

匯BCDABCDABC

總CDABCDABCD

帶DABCDABCDA

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匯總帶上等級狀態：

ABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCDABCD

等級配比分析：模塊配比周期始終保持在一個工位，瞬間等級完

整、配比準確，為充分混合均勻提供了條件，過程均質可控。

5.1.2.3鋪葉精準上料

實現多維度鋪葉規劃的基礎是上料的精準性，因此上料位必須使

用計量稱進行鋪葉控制。

5.1.3鋪葉皮帶協同保證配方周期最小化

打葉復烤的煙葉鋪葉上料工序一般配置三到四條上料皮帶，每條

上料皮帶距離匯總皮帶的距離有差異，為了保證各個配比等級按照策

劃完整集中在匯總皮帶的一個周期物料段內，需要對每根上料皮帶的

開機順序進行規劃并對及時調整皮帶速度，保證每條上料皮帶轉速的

匹配性，實現鋪葉配方周期的最小化。

5.1.4試驗與數據分析

5.1.4.1云南上部烤煙配打傳統鋪葉策劃

表5-1傳統鋪葉策劃表

序號等級調撥數量(擔）比例工位數單次上料量

1A3118.48010.30%42.86

2B12160.00040.18%132.79

3C1982.3726.55%31.82

4D2753.9809.10%42.53

5E2359.8807.80%32.17

6F2070.3206.84%31.90

7G1044.0003.45%10.96

8H3778.32012.48%43.47

9K1000.0003.30%10.92

合計30267.352100.00%36

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根據各產地、等級煙葉所占比例，計算出每個樣品等級煙葉所占

工位數，使四條生產線36個工位形成一個完整的配方模塊。配比周

期是9個工位25秒的時間。

表5-2配方周期控制表

工位1工位2工位3工位4工位5工位6工位7工位8工位9

1A1B1C1D2B2D1E3D2E4D

A線

1.11.31.52.52.52.51.42.52.52.5

1F2F1G1H1K5D3E6D2A7D

B線

1.31.42.52.52.751.02.52.52.52.5

2C2H2G3H3B8D4E9D3A10D

C線

1.40.52.52.52.52.51.52.52.52.5

3F3G11D4B12D5E13D4A14D

D線

2.51.52.51.32.52.52.52.52.5

經計算，生產線一個工位周期是2.8秒，9.3kg流量。

5.1.4.2云南上部烤煙配打多維度鋪葉策劃

表5-3多維度鋪葉策劃表

調撥數量

序號縣別等級比例占工位數單次上料量

(擔）

1臨滄臨滄A3118.48010.30%32.86

2臨滄永德B12160.00040.18%122.79

3麗江寧蒗C1982.3726.55%31.82

4麗江D2753.9809.10%32.53

5麗江永勝E2359.887.80%32.17

6麗江古城F2070.326.84%31.90

7文山丘北G1044.0003.45%30.96

8文山H3778.32012.48%33.47

9大理祥云K1000.0003.30%30.92

合計30267.352100.00%36kg

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表5-4匯總皮帶層鋪式投料方案工位布置表

工位1工位2工位3工位1工位2工位3工位1工位2工位3

BEKBEKBEK

A線

2.792.170.922.792.170.922.792.170.92

HBFHBFHBF

B線

3.472.791.903.472.791.903.472.791.90

ADBADBADB

C線

2.862.532.792.862.532.792.862.532.79

BCGBCGBCG

D線

2.791.820.962.791.820.962.791.820.96

按照此方法每三列在匯總皮帶處形成一個完整的配方，配比周

期從25秒壓縮到8秒；從第三列開始，每過一列都能夠與前邊的兩

列構成一個配比周期且周期間的時間間隔從8秒壓縮到了3秒,完整

配比的規模從82公斤壓縮到27公斤。

5.1.4.3不同鋪葉上料方式均質化水平對比分析

表5-5常規化學成分含量及變異系數

指標方法總糖（%）還原糖（%）煙堿（%）總氮（%）氯（%）糖堿比

常規投料方法31.1425.852.892.530.3010.78

平均值

多維鋪葉投料30.3624.922.992.500.3210.16

常規投料方法1.160.640.110.070.050.75

標準偏差

多維鋪葉投料1.010.630.080.070.040.59

常規投料方法3.722.463.782.7917.816.99

變異系數

多維鋪葉投料3.312.512.832.8811.825.86

與正常生產對比，煙堿變異系數由3.78%降低至2.83%，降低了

約0.95%，均質化控制水平提升了25%，由此可以得出初步結論，采

用多維度鋪葉投料方式能夠明顯提高打葉復烤均質化加工水平。

5.2平庫混配投料模式關鍵技術

5.2.1基于平庫模式的配比投料技術

隨著單品牌規模的不斷擴大，通過初配方擴大同一等級煙葉的數

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量規模是一個必然的趨勢。即使配方沒變，由于原料的變化，同等級

片煙成品的質量也會產生波動，片煙質量風格的均勻性控制是一個復

雜的技術問題，原料質量均勻性是卷煙產品質量均勻性的基礎，原料

質量波動是導致產品質量波動的關鍵原因，因此近年來卷煙工業加大

了在打葉復烤環節的質量調控執行能力，在平庫的模式中根據煙框的

化學值分布實現了煙箱調控。

在煙葉入庫的時候，實現劃分若干的通道，在煙葉化學值入通道

的過程中，就已經完成各個通道的組批，使得每個通道與通道之間的

化學值是等價均質的；主要包含，化學值得快速獲取，倉庫的通道劃

分，控制指標的選取，通道的調控入庫，組通道煙箱出庫，均質化的

理論與實際評價等步驟。

5.2.2平庫混配投料方法研究

5.2.2.1配比投料原理

設計單個通道擺放煙箱數量為一個儲葉柜的容量，通過設計平庫

入庫算法使一個區域內所有通道的化學值均值接近，當單個通道內所

有煙箱進入儲葉柜二次混配時，得到儲葉柜與儲葉柜之間的化學值均

值接近，從而保證整個打葉復烤過程中煙葉化學值都很接近，因此復

烤片煙化學值變異系數最小化。

平庫均質化調控方法比較巧妙的依據實際的庫存在原有的均質

化調控，”分類堆放，組批出庫”的原則下完成了”入庫既組批,，

通道出庫調控”的策略，可快捷、準確地均質化調控，很大的提高了

倉庫的利用率，以及出庫的便捷性。

從調控指標的控制精度上，平庫均質化調控方法，實施的基礎是

按照具體的化學值進行調控，因此其調控的尺度要比分區間內的一個

范圍要精細的多，使得調控的目標與結果更加穩定。

5.2.2.2半成品庫區劃分

根據半成品倉庫的尺寸大小和煙箱的尺寸大小，將半成品庫分成

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三個區域，分別是“一進”、“一出”、“一備”，所謂“一進”主要該

該區域用于半成品入庫；“一出”是該區域用于半成品出庫，“一備”

是該半成品準備出庫，防止生產中斷。然后，每個區域都劃分相同的

通道數量。

圖5-1庫區劃分

5.2.2.3配方投料工藝流程

將鋪葉混配線遷移，并在單獨的鋪葉混配皮帶上混配鋪葉，在解

把切斷后裝框之前的斜皮帶上安裝在近紅外光譜儀用于實時檢測混

配后的煙葉化學值；檢測完化學值后的煙葉進行裝框，當煙框達到設

定重量得出該煙框的化學值均值；平庫均質化配方管理系統給該煙框

分配半成品庫貨位，轉運工將該煙框拉倒半成品庫中對應的貨位；投

料生產時，轉運工將單個通道的所有煙框轉運到翻箱喂料出進行翻箱

喂料；然后進行潤葉、打葉、復烤和打包過程。其方法流程見下圖所

示。

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圖5-2配方投料工藝流程圖

5.2.3加工過程化學值變化及結果

5.2.3.1煙框化學值統計

選擇一批次鋪葉完之后半成品煙框數量為8369框，其中A通道

中763框、B通道中765框、C通道中761框、D通道中760框、E通

道中760框、F通道中758框、G通道中765框、H通道中758框、I

通道中760框、J通道中760框、K通道中759框。每通道12框為一

組，因此有63組，每個通道內最后還有尾框。

表5-6半成品數據統計分析

通道號煙框數量均值標偏變異系數（%）

A7632.31370.239510.35

B7652.31460.23089.97

C7612.30880.22029.54

D7602.31150.240410.40

E7602.31930.244310.53

F7582.31060.237410.27

G7652.31350.238310.30

H7582.30820.234710.17

I7602.31010.22369.68

J7602.31010.22369.68

K7502.31800.236110.18

總體83692.31280.234210.13

表5-6為各通道內的煙堿統計數據,從表中可以看出通道內煙堿

16

均值、標準偏差和變異系數都非常接近，且都接近于整體煙堿均值、

標準偏差和變異系數。

6

5

4

3

煙

框2

煙

堿

均

值1

0

010002000300040005000600070008000

煙框序號

圖5-3所有半成品煙框煙堿數據

圖5-3是半成品總體8369個煙框的煙堿數據，從圖中可以看出

煙堿變化基本上是在2～2.8之間變化波動。

5.2.3.2各通道分析

根據儲葉柜容量，一組每個通道內有12個煙框，然后，每個通

道內12個煙框翻箱喂料后經過往返布料車均勻混合的添加到儲葉

柜，這樣，一個儲葉柜內的煙堿值為該12框煙堿的均值，因此整體

加工過程中成品片煙的煙堿數據是有儲葉柜煙堿所決定的。

表5-7各時間段儲葉柜數據統計表

個數均值標準偏差變異系數（%）

儲葉柜數據6982.31280.08533.69

表5-7是儲葉柜的煙堿數據數據分析，從表中可以看出，儲葉柜

之間的變異系數相對于半成品煙框之間的變異系數下降了很多。

17

6

5

4

3

儲2

葉

柜

煙

堿1

均

值

0

0100200300400500600700

儲葉柜序號

圖5-4各儲葉柜煙堿數據

圖5-4為每時間段儲葉柜煙堿數據，從圖中可以看出，煙堿變化

很小，在2.3上下波動，且波動幅度很小，這說明柜與柜之間的變化

很小，選后原煙得到很好的控制。

為了進一步研究在線近紅外檢測及NP算法的重要性，將8369個

煙框按裝箱順序依次堆放到11個通道中去，并且每組每個通道內還

是12框。不經過近紅外檢測，且不按照NP算法得到各儲葉柜數據如

表5-8所示。

表5-8按照先后順序放入儲葉柜的數據分析（不調控）

項目個數均值標準偏差變異系數（%）

儲葉柜數據6982.31280.19218.31

從表5-8可以看出，不經過NP算法按順序以12投入到儲葉柜變

異系數為8.31%，而按照NP算法指導半成品入庫得到的儲葉柜煙堿

變異系數為3.69%。

18

6

5

4

3

儲2

葉

柜

煙

堿1

均

值

0

0100200300400500600700

儲葉柜序號

圖5-5不調控得到的儲葉柜煙堿數據

圖5-5是不經過NP算法按順序以12投入到儲葉柜中的各階段煙

堿數據，從圖中可以看出有個別儲葉柜煙堿波動很大，有的8大于3。

5.2.3.3成品片煙數據分析

成品按照每25箱取樣檢測，檢測方式為實驗室近紅外，檢測指

標有：煙堿、總糖、還原糖、總氮、氯、鉀、PH。

表5-9成品片煙檢測數據統計

煙堿總糖還原糖總氮鉀氯PH

均值2.4527.6524.402.341.790.595.23

標準偏差0.061.290.990.050.190.060.05

變異系數（%）2.464.674.072.3410.469.380.87

通常是以煙堿來計算成品片煙的變異系數，該批次煙堿的變異系

數為2.46%，已經達到了研究目標。

5.3立體庫混配投料模式關鍵技術

5.3.1基于近紅外在線檢測的配比投料技術

近紅外分析技術(NIR)是近些年發展起來的一種綠色分析技術，

具備簡單、高效、快速等優點，適于在線檢測與過程分析，是質量控

19

制的理想手段，在農業、食品、石油等領域特別是煙草行業的應用日

益廣泛。近年來該技術已快速地進入煙草領域，煙堿、總糖等化學成

分是煙草的重要指標，對于煙草品質的控制和卷煙配方設計等環節因

素極為重要，傳統的分析手段需要花費大量的時間和精力，難以對整

個加工環節進行控制，因此利用在線近紅外對這些指標進行檢測和控

制對提升煙草品質極為有效。

目前，國外煙草行業對近紅外技術的應用已成熟，不但用于煙草

化學成分的快速檢測，也可在煙葉焦油等質量指標進行檢測。實踐證

明利用在線近紅外技術具有“快速、簡易、準確”的優點。

5.3.2配方煙葉煙堿分布規律研究

在正常加工過程中隨機抽取一個批次煙葉，檢測切段裝箱后每箱

煙葉煙堿化學成分，圖5-1所示為該批煙葉經過切斷裝箱后每一箱煙

的煙堿概率分布圖。由圖可直觀看出，箱裝片煙的煙堿含量的概率分

布呈正態分布。

圖5-6箱裝片煙煙堿分布

5.3.3配比投料方法研究

（1）配比投料的原理

在保證配方物理比例精度的前提下，通過設計出庫配方算法，按

20

照化學值高中低搭配的原則對投料順序進行配比控制，實現配方后成

品片煙煙堿變異性最小化。其一般步驟為煙葉經在線近紅外檢測檢

測值發送給高架庫高架庫生成出庫工單（工單）指定等級和數量

確定投料批次數量生成出庫隊列隊列傳輸給高架庫高架庫

依據出庫隊列按組出庫配比投料出庫。

其方法流程見下圖所示：

圖5-7配比投料工藝流程

（2）配比算法原理

加工批次選取是根據每個加工批次的煙葉煙框數量，由于原煙煙

堿分布符合正態分布，利用中心極限定理的原理，從總體樣本中每次

取出一定數量加工批次的原料，每個加工批次的中心值接近，且每個

批次的化學成分分布與總體樣本化學分布趨于一致，如圖5-3所示。

21

圖5-8批次煙堿分布

在確保了每加工批次的出庫隊列之后，以每4箱作為一組，按照

均勻散布的原則對每組的分布進行排序，并采用枚舉的方法進行分

組。其原則是排序分組后的結果為組和組之間的變異系數最?。▎蔚?/p>

級），或者每個最小配方單元（多等級）間的變異系數最小。

經過上述兩步，確定了每個工單的批次和組的隊列排布，對每組

的等級進行歸類統計，調整組的排序，組合出每個最小配方單元，使

單元內的等級分布趨于一致。

最后，對匹配的庫存進行通道調整（化學值接近、等級相同），

盡量保證每組的堆垛機利用率最高。（如果堆垛機本身數量等分布不

均勻，會造成一定的效率下降，因此需要在前端進行調控，保證堆垛

機入庫的均勻性）。

5.3.4加工過程化學成分變化規律

選擇同一配方模塊煙葉，檢測不同批次（20批次）加工過程中

各工序加工前后化學成分及其均勻性的檢測結果，考察了化學成分含

量及其加工過程均勻性的變化規律。

表5-1所示為同一配方模塊各工序出口在制品化學成分及其均

勻性檢測結果的平均值。圖5-4所示為各工序出口在制品化學成分均

勻性變化趨勢。由圖5-4可以看出，煙堿、總糖、總氮、糖堿比在加

22

工過程中隨著加工的進行，由于混合不斷進行，沿加工流程變異系數

逐漸減少，其中打葉過程混合最充分，因此變異系數降低率最高。因

此煙堿、總糖、總氮、糖堿比均可以考慮作為衡量片煙化學成分穩定

性的指標，但由于通常煙堿對感官影響較大，對煙堿的關注度較高，

故將煙堿作為衡量和評價片煙化學成分穩定性的指標參數。

表5-10各工序出口在制品化學成分及其均勻性

煙堿總糖鉀氯總氮還原糖糖堿比

平均值2.51------

原煙標準偏差0.35------

變異系數13.90------

平均值2.5224.912.800.372.3121.578.28

一潤標準偏差0.292.100.280.090.172.221.23

變異系數11.608.4310.1325.117.2110.3014.87

平均值2.5125.092.830.382.2921.208.43

二潤標準偏差0.211.800.320.100.142.001.14

變異系數8.597.1711.3026.466.099.4513.52

平均值2.4924.762.950.392.3320.478.22

打葉匯總標準偏差0.170.990.360.100.081.790.62

變異系數6.634.0112.0625.693.618.747.56

平均值2.4525.103.020.412.3519.339.27

烤后標準偏差0.120.940.440.090.071.870.63

變異系數4.903.7414.7222.563.069.676.75

平均值2.4424.542.820.392.3120.418.57

成品標準偏差0.100.640.130.040.060.650.33

變異系數3.902.604.449.612.663.213.85

圖5-9各工序出口在制品化學成分均勻性變化趨勢

23

6水分均質化控制技術研究

6.1潤葉過程水分控制關鍵技術

6.1.1真空回潮對后續煙葉含水率穩定性控制的影響研究

6.1.1.1材料與方法

6.1.1.1.1材料

南平產區，K326品種，B2F、B3F、C3F三個等級配打煙葉3.6萬

擔。

6.1.1.1.2儀器

WZ116F型真空回潮機（昆明船舶設備集團有限公司）；烘箱（弗

利斯儀器有限公司）；FOSS9103型旋風磨（丹麥FOSS公司）；

6.1.1.1.3試驗方法

本次試驗主要研究在真空回潮與沒有采取真空回潮工序情況下，

保持后續加工關鍵控制參數不變，研究一次熱風潤葉、二次熱風潤葉

的含水率穩定性及烤機入口含水率變化情況。

6.1.1.1.4結果與分析

實驗在線真空回潮，位于高架立體庫后、預混柜前，其中在線真

空回潮機配有四級五段的蒸汽噴射真空系統，抽真空能力強，工作真

空度可達到-0.1MPA，可快速將回潮箱內水分達到結冰程度，滿足浙

江中煙殺蟲卵、除去青雜氣和快速回潮要求（通過調整加潮過程的轉

換水停止點、轉換汽停止點及保壓時間保障回潮后煙葉回透率和溫度

控制）。

表6-1真空回潮對潤葉及烤前含水率均勻性的影響情況一覽表

一潤一潤二潤二潤烤機

項目煙葉項目

入口出口入口出口入口

平均值%11.2818.5518.0419.7317.28

無真空回配打

標準偏差0.180.350.310.280.3

潮煙葉

變異系數1.62%1.87%1.69%1.44%1.72%

24

平均值%15.5918.6617.8619.2616.98

在線真空

標準偏差0.150.160.160.140.21

回潮

變異系數0.93%0.84%0.88%0.70%1.23%

有無真空回潮變異系數差值0.69%1.03%0.81%0.74%0.49%

備注：以上數據為在線水分采集數據計算得到，采集頻率1個/1min，所有試驗數據＞150

個以上。

在線真空回潮后煙葉儲存于預混柜內暫存50分鐘左右，原煙含

水率再平衡，有利于提高后續加工過程煙葉含水率穩定性控制。以下

數據進一步證明了該觀點。其中真空回潮與無真空回潮的后續潤葉含

水率穩定性提高明顯，一潤入口煙葉含水率變異系數降低0.69%、一

潤出口變異系數降低1.03%，二潤入口變異系數降低0.81%，二潤出

口變異系數降低0.74%，烤機入口含水率變異系數降低了0.49%，效

果明顯。針對該情況，浙江中煙客戶所有加工煙葉皆采用在線真空回

潮，保障后續加工過程煙葉含水率穩定性，特別是烤機入口煙葉含水

率的均勻性，以保障復烤過程中來料含水率。

6.1.2潤葉工序參數優化研究

6.1.2.1材料與方法

6.1.2.2.1材料

南平、三明產區，K326、CB-1品種，C2F、C3F、B3F三個等級配

打煙葉2.3萬擔。

6.1.2.2.2儀器

WF3XXX-N型滾筒式熱風潤葉機（長城高科技有限公司）；烘箱（弗

利斯儀器有限公司）；FOSS9103型旋風磨（丹麥FOSS公司）；

6.1.2.2.3試驗方法

采用單因素控制試驗，即改變研究因素，其他參數基本不變，研

究不同一二潤加水比例，潤葉前后蒸汽量及潤葉過程是熱風溫度對潤

葉過程含水率穩定性的影響。

試驗一：固定二潤出口目標含水率，根據總加水量，調整一、二

潤增加水分比例分別為8:2、6:4、7:3進行試驗，分別檢測潤葉進口

25

和出口煙葉含水率和溫度及其偏差（檢測結果以在線水分儀為準）。

試驗二：分別設置一、二潤前后蒸汽分配比例8:2、5:5、2:8，

固定其余加工參數，分別檢測潤葉進口和出口煙葉含水率和溫度及其

偏差，檢測結果以在線水分儀為準，以及打后出口葉片結構。

試驗三：采用單因素試驗，設置一、二潤熱風溫度分別為，固定

其余加工參數，分別檢測潤葉進口和出口煙葉含水率和溫度及其偏

差，檢測結果以在線水分儀為準，以及打后出口葉片結構。

6.1.2.3結果與分析

6.1.2.3.1不同加水比例對潤葉過程含水率穩定性的影響分析

表6-2不同加水比例對潤葉均勻性影響情況一覽表

項目一潤入口水分一潤出口水分二潤入口水分二潤出口水分

平均值%15.7918.9217.7219.21

比例8:2標準偏差0.10.190.140.18

變異系數0.66%0.99%0.79%0.92%

平均值%15.6718.8117.7419.13

比例6:4標準偏差0.150.140.120.11

變異系數0.97%0.76%0.67%0.55%

平均值%15.791817.8118.94

比例7:3標準偏差0.090.150.120.17

變異系數0.59%0.81%0.68%0.89%

備注：以上試驗煙葉等級為中部煙葉，且以上數據為在線水分采集數據計算得到，采集頻率

1個/1min，所有試驗數據＞150個以上。

由表6-2分析可知，一、二潤加水比例為8:2與7:3時，出口含

水率標準偏差和變異系數都有所升高，而加水比例控制在6:4情況下

標準偏差和變異系數都有所下降；一潤入口標準偏差和變異系數分別

為0.15、0.97%，出口分別為0.14、0.76%，二潤入口標準偏差和變

異系數分別為0.12、0.67%，出口分別為0.11、0.55%。故當一二潤

加水比例控制為6:4狀態下，潤葉過程含水率穩定性明顯優于其他控

制比例。

6.1.2.3.2潤葉過程前后蒸汽不同分配比例對煙葉含水率穩定性影響

26

表6-3不同蒸汽比例對潤葉均勻性影響情況一覽表

項目一潤入口水分一潤出口水分二潤入口水分二潤出口水分

平均值%15.6518.4117.9419.59

比例5:5標準偏差0.420.20.150.15

變異系數2.7%1.08%0.84%0.79%

平均值%14.5317.4817.3519.04

比例7:3標準偏差0.150.230.310.34

變異系數1.02%1.3%1.76%1.81%

平均值%14.5318.6817.5819.77

比例3:7標準偏差0.120.170.150.15

變異系數0.85%0.9%0.84%0.77%

備注：以上試驗煙葉等級為中部煙葉，且以上數據為在線水分采集數據計算得到，采集頻率

1個/1min，所有試驗數據＞150個以上。

由表6-3分析可知，當潤葉過程前后蒸汽比例控制在3:7時，一、

二潤的標準偏差和變異系數總體較低，片煙含水率穩定性高，優于其

他控制比例。當潤葉過程蒸汽比例為3:7時一潤入口的標準一潤入口

標準偏差和變異系數分別為0.12、0.85%，出口分別為0.17、0.9%，

二潤入口標準偏差和變異系數分別為0.15、0.84%，出口分別為0.15、

0.77%。

6.2.3.3潤葉過程汽不同熱風溫度對煙葉含水率穩定性的影響

由表6-4分析可知，潤葉的熱風溫度不宜過高，熱風溫度控制在

125℃和130℃時，煙葉含水率穩定性降低。在熱風溫度115℃情況下，

整體變異系數都較低，而在110℃及120℃時，一潤入口至二潤出口

煙葉含水率變異系數不斷降低，煙葉含水率穩定性改善。

表6-4不同熱風溫度對潤葉均勻性影響情況一覽表

項目一潤入口水分一潤出口水分二潤入口水分二潤出口水分

平均值%15.7118.7817.7819.42

熱風溫度

標準偏差0.270.190.130.14

110℃

變異系數%1.72%1.01%0.75%0.73%

平均值%15.6318.5317.6119.27

熱風溫度

標準偏差0.070.160.150.14

115℃

變異系數0.44%0.84%0.83%0.75%

熱風溫度平均值%15.7118.2817.6218.79

27

120℃標準偏差0.210.180.160.12

變異系數%1.37%1.01%0.93%0.64%

平均值%15.7818.4117.6518.92

熱風溫度

標準偏差0.290.260.160.23

125℃

變異系數1.84%1.44%0.90%1.21%

平均值%15.818.4417.7318.99

熱風溫度

標準偏差0.10.20.20.33

130℃

變異系數0.62%1.07%1.14%1.72%

6.2復烤過程水分控制關鍵技術

片煙烤機左右雙側交替進風模式將對復烤過程水分產生重要影

響，為了進一步摸清干燥過程關鍵工藝，對片煙烤機左右雙側交替進

風模式下不同干燥曲線對片煙裝箱水分均勻性的影響進行研究。

6.2.1材料與方法

6.2.1.1材