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Analysis of the attribute of non-tobacco substance eliminated by threshing and redrying

  • WANG Suhong 1 ,
  • LU Youxiang 2 ,
  • ZHOU Liangming 1 ,
  • KONG Xiang 3 ,
  • HE Jinhua 2 ,
  • GAO Ruijiang 2
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  • 1Huahuan International Tobacco Co. , Ltd. , Fengyang 233100, China
  • 2Technology Center of Anhui Branch of China Tobacco Industry Co. , Ltd. , Hefei 230088, China
  • 3Anhui Branch of China Tobacco Industy Co. , Ltd. , Hefei 230088, China

Received date: 2025-01-23

  Online published: 2025-04-14

Abstract

To formulate technical regulation for controlling non-tobacco substances during threshing and rebaking, the quantity and category of non-tobacco substances removed by equipment and manual removal in 8 rebaking enterprises were analyzed. The results showed that the proportion of non-tobacco substances weight to the feed volume removed by equipment and manual removal were 7.11×10-6 and 8.09×10-6 respectively. The proportion of non-tobacco substances removed by metal detector, photoelectric decontamination machine, and air separation decontamination machine was relatively high. The proportion of Class Ι non-tobacco substances removed by photoelectric decontamination machine was relatively high in conveyor belt, leaf laying station, tobacco picking station and leaf reheating station. The non-tobacco substances accumulatively removed were mainly Class II non-tobacco substances, accounting for 95.56%. It is advisable to install sand screening machine, air separation decontamination machine, hemp ribbon (roller), metal detector, hemp silk stripping machine and photoelectric decontamination machine, etc. Manual removal of non-tobacco substances stations should be carried out in the tobacco selection, leaf laying, selection, conveyor belt after air separation and impurity removal, conveyor belt after photoelectric impurity removal, conveyor belt for leaf and tobacco stem collection in the leaf beating process, screening and vibrating screen in the leaf beating process, and after leaf reroasting. In summary, the key points of Class Ι of non-tobacco substances control should be placed in the tobacco selection, leaf laying table, metal detection, wind separation and photoelectric impurity removal processes, and the control focus of manual selection of non-tobacco substances should be placed before the leaf beating process.

Cite this article

WANG Suhong , LU Youxiang , ZHOU Liangming , KONG Xiang , HE Jinhua , GAO Ruijiang . Analysis of the attribute of non-tobacco substance eliminated by threshing and redrying[J]. Anhui Agricultural Science Bulletin, 2025 , 31(7) : 78 -81 . DOI: 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.07.019

烟叶作为卷烟产品的主要原料,应满足安全、清洁和卫生的基本要求。非烟物质指混杂在烟叶中影响卷烟加工和产品质量的物质及被污染不能用于卷烟生产的烟叶。其不仅严重影响卷烟内在品质和外观质量,还可能给企业造成经济损失[1-3]。按照影响程度将其分为一类、二类,一类非烟物质影响严重,包括动物蛋白类、化纤塑料类、金属类、玻璃类、树胶类以及被油脂、化肥和农药等污染的烟叶;二类非烟物质影响较严重,包括植物纤维制品、食品垃圾、石头、沙土、非烟草类植物及其附属物等。随着烟草清洁生产及安全性要求越来越严格,对卷烟产品质量的要求越来越高,卷烟企业对非烟物质的控制也越来越重视,强化非烟物质控制已成为目前烟草研究领域关注的热点之一[4-5]
打叶复烤企业采取人、机结合的方式控制非烟物质,涉及的流程复杂、环节众多,目前针对打叶复烤非烟物质控制研究主要集中在工艺设备、影响因素和控制措施等方面,顾建伟[6]、齐永杰等[7]研究提出,在生产线上合理配置金属探测仪等设备可有效进行非烟物质剔除;秦建[8]设计了一种在复烤过程中使用的非烟物质静电吸附剔除系统,能够吸附烟叶中的轻质杂物并实现自动清扫;张元等[9]总结梳理了图像识别除杂、激光除杂及高光谱成像技术等打叶复烤过程中的烟叶异物剔除方法。目前,关于非烟物质属性分析的研究报道较少,因此,本文对设备除杂、人工除杂两种方式剔除的非烟物质进行数量和类别分析,以找出非烟物质控制的关键点,为科学合理制订打叶复烤非烟物质控制技术规程提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料与设备

某4个重点产区C3F等级原烟或B2F等级原烟(每个批次不少于5 000担);国内8家打叶复烤企业生产线;电子秤(感量0.001 g),由瑞士Mettler公司生产。

1.2 试验方法

1.2.1 设备除杂非烟物质属性

分别在8家打叶复烤企业选择1个批次的原烟进行加工,按非烟物质类别、除杂设备类型分别统计筛砂机、风分除杂机、麻丝带(辊)、金属探测仪、麻丝剔除机和光电除杂机剔除的非烟物质重量,并对8家复烤企业非烟物质的剔除重量进行加权平均。

1.2.2 人工除杂非烟物质属性

在上述加工的同时,按非烟物质类别、人工挑选工位分别统计烟叶挑选、铺叶台、精选台、风分除杂剔后输送带、光电除杂剔后输送带、打叶工序段的叶片和烟梗汇总输送带、打叶工序段的筛分振筛处以及叶片复烤后人工剔除的非烟物质重量,并对8家复烤企业非烟物质剔除重量进行加权平均。

1.2.3 累计剔除非烟物质属性

对8个批次设备、人工剔除的全部非烟物质按动物蛋白类、化纤塑料类、金属类、玻璃类、树胶类以及被油脂、化肥和农药等污染烟叶、植物纤维制品、石头砂土、食品垃圾等分类进行统计。

1.3 数据处理

数据采用Excel软件进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 设备除杂非烟物质属性

图1可知,不同除杂设备均剔除了非烟物质,设备剔除的非烟物质重量占比由高到低依次为筛砂机、风分除杂机、光电除杂机、麻丝带(辊)、麻丝剔除机和金属探测仪,剔除的非烟物质占投料量的比例在0.27×10-6~2.89×10-6,共占比7.11×10-6。由图2可知,除金属探测仪外,其他设备剔除二类非烟物质占比明显高于一类,金属探测仪、光电除杂机和风分除杂机对一类非烟物质的剔除占比相对较高。
图1 不同除杂设备剔除的非烟物质重量占比
图2 不同除杂设备剔除的非烟物质类别占比

2.2 人工除杂非烟物质属性

图3可知,不同挑选工位均剔除了非烟物质,人工剔除的非烟物质重量占比由高到低依次为铺叶工位、烟叶挑选或精选台、风分除杂剔后输送带、打叶工序段的叶片和烟梗汇总输送带、光电除杂剔后输送带、打叶工序段的筛分振筛处、叶片复烤后,剔除的非烟物质占投料量比例在0.02×10-6~2.40×10-6,共占比8.09×10-6。由图4可知,各工位人工剔除二类非烟物质占比均明显高于一类,打叶工序段的叶片和烟梗汇总输送带、铺叶工位、烟叶挑选和叶片复烤后工位剔除一类非烟物质占比相对较高。
图3 不同挑选工位剔除的非烟物质重量占比
图4 不同挑选工位剔除的非烟物质类别占比

2.3 累计剔除非烟物质属性

按照YC/T 147—2023《打叶烟叶 质量要求》[10]进行分类,将打叶复烤剔除的非烟物质类型主要分为动物蛋白类、化纤塑料类、金属类、植物纤维制品、石头砂土和食品垃圾等。累计剔除的植物纤维制品、石头砂土类非烟物质占比相对较高,分别为55.54%和39.90%,未见玻璃类、树胶类以及被油脂、化肥和农药等污染烟叶类型的一类非烟物质,剔除的非烟物质主要为二类非烟物质,占比95.56%(图5)。
图5 累计剔除的不同类型非烟物质占比

3 结论与讨论

本试验结果表明,设备、人工剔除非烟物质重量占投料量的比例分别为7.11×10-6和8.09×10-6,金属探测仪、光电除杂机、风分除杂机对一类非烟物质的剔除占比相对较高,打叶工序段的叶片和烟梗汇总输送带、铺叶工位、烟叶挑选和叶片复烤后工位剔除一类非烟物质占比相对较高。累计剔除的植物纤维制品、石头砂土类非烟物质占比相对较高,分别为55.54%和39.90%,剔除的非烟物质主要为二类非烟物质,占比95.56%。
从除杂效果来看,打叶复烤非烟物质剔除宜配置筛砂机、风分除杂机、麻丝带(辊)、金属探测仪、麻丝剔除机和光电除杂机等设备,在烟叶挑选、铺叶台、精选台、风分除杂剔后输送带、光电除杂剔后输送带、打叶工序段叶片和烟梗汇总输送带、打叶工序段筛分振筛处、叶片复烤后宜配置人工进行剔除,这与李佶芸[2]、王树林等[4]和齐永杰等[7]研究结果基本一致。一类非烟物质控制关键点应放在烟叶挑选、铺叶台、金属探测、风分除杂和光电除杂等工序,人工挑选非烟物质控制重点应放在打叶工序之前。张艺成[11]基于非烟物质图像特点,对YOLOv5深度学习模型进行优化和改进,实现了机台烟叶分选过程中非烟物质的准确检测。
鉴于不同打叶复烤企业除杂配置位点、除杂效率和人员数量等方面存在差异,不同产区、等级烟叶原料纯净度也不尽相同,设备、人工剔除的非烟物质属性也会存在差异。试验过程中虽未出现玻璃类、树胶类以及被油脂、化肥和农药等污染烟叶等非烟物质,考虑到其严重负面影响,后续应对此类非烟物质予以高度关注。
1
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2
李佶芸. 多管齐下推动非烟物质控制工作[J]. 农业与技术201333(2):194-195.

3
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4
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5
黄静,李冬,徐健,等. 烟叶中非烟物质的来源及控制要点[J]. 农业与技术202242(9):178-180.

6
顾健伟. 烟叶复烤企业非烟物质控制[J]. 南方农业20148(18):190,192.

7
齐永杰,李群岭,徐文兵,等. 论烟叶中非烟物质的来源与控制[J]. 农业与技术201535(13):189-191.

8
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9
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10
国家烟草专卖局. 打叶烟叶 质量要求:YC/T 147—2023 [S]. 北京:中国标准出版社,2023.

11
张艺成. 烟叶分选过程中非烟物质在线检测方法研究[D]. 昆明: 云南师范大学,2023.

Outlines

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