造纸法再造烟叶中不适用烟叶的应用
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摘要：不适用烟叶在造纸法再造烟叶的应用研究丰富了不适用烟叶的处理方式、途径和造纸过程中的原料来源。研究分析不适用烟叶的不同处理方式可以得出其在造纸再造烟叶中使用的有效性，并与造纸法再造烟叶中常规使用的薄片原料对比分析后，通过调整原料配方开展技术研究。通过分析该研究成果，可以得出在合理的处理方式和配方比例下不适用烟叶可以部分代替造纸法再造烟叶中的原料。
关键词：不适用烟叶；造纸法；再造烟叶
近年来，卷烟工业企业不适用烟叶库存过高，对卷烟工业企业的仓储维护、资金流动和保证烟叶品质等方面都产生了较大压力。目前,卷烟工业企业的各类库存不适用烟叶共约600万担，占工业烟叶库存总量的5.6%。在此背景下，消化处理工业不适用烟叶库存尤为重要。如何消化该部分库存烟叶就成了盘活存量的重中之重。优化烟叶等级结构是转换烟叶生产发展方式的重要措施，即采取的措施为卷烟工业企业于田间集中销毁不适用的烟脚和顶叶，对提升烟叶等级结构和烟叶的整体品质有积极的推进作用。另外，对不适用烟叶的处理是利用造纸法再造烟叶的重组再造技术，将不适用烟叶转化为适用的再造烟叶，是实现资源优化配置的较好途径。文章通过对不适用烟叶在造纸法再造烟叶中的应用开展研究，以解决不适用烟叶的综合利用及库存问题，为不适用烟叶在造纸法再造烟叶中的应用提供技术参考[1]。
1不适用烟叶的现状分析
不适用烟叶是指在烟叶评定过程中被列为质量不合格或不符合评级标准的不适用卷烟加工的烟草原料。随着卷烟工业原料结构调整、烟叶产业的持续性规模化发展和企业对烟叶要求的不断提高，不适用烟叶废弃数量不断增加，如若处理不当，便会对环境造成严重的污染。因此，需就科学处理该情况并有效利用不适用烟叶。烟叶物理外观质量参差不齐，不适用烟叶总体质量差异明显，颜色、外观尺寸、水分等指标均存在一定差异，且其杂质含量等方面问题较严重，如表1所示。从化学指标分析看，不适用烟叶质量水平参差不齐，波动较大，如表2所示。
2实验所用材料和方法
2.1实验的材料和方法
实验所用材料为不适用烟叶。通过分别破碎、筛分、晾晒、快速烘烤和混配的方式处理不适用烟叶，然后对比分析处理后的样品和造纸法再造烟叶中所用常规原材料的质量。按照模块化配方思路合理地组合配比造纸法再造烟叶中所用的常规原材料（包括烟梗、烟碎片和烟末等），研究分析原料配方的各方面内容。设置一个对照组，同时将4组根据不同比例配置的1、2、3、4作为参照组。对不同样品的处理方式如表3所示。
2.2测定项目分析
对样品开展常规化学成分分析，其中包含烟碱、总糖、总氮、硝酸盐、灰分、氯、钾等。评价分析不同处理后的原料样品、不同比例原料搭配薄片样品的感官质量，从香气质量、浓度、颜色、刺激性、燃烧性、灰分、余味等方面评价和分析。（1）对主要化学成分的测定。采用《烟草及烟草制品试样的制备和水分测定烘箱法》（YC/T31—1996）测定样品水分，采用《烟草及烟草制品水溶性糖的测定连续流动法》（YC/T159—2002）测定总糖和还原糖，采用《烟草及烟草制品总氮的测定连续流动法》（YC/T161—2002）测定总氮。采用《卷烟总粒相物中烟碱的测定气相色谱法》（GB/T23355—2009）测定烟碱，采用《烟草及烟草制品氯的测定连续流动法》（YC/T162—2011）测定氯总量，所测定的化学成分均采用百分率表示[2]。（2）采用的分析方法。对化学成分进行简单统计、相关分析。因子分析采用SPSS19.0统计软件，对主要的化学成分则采用Minitab16聚类分析。
3结果与分析
3.1描述性统计化学成分
在标准化处理条件下，有效统计和分析样品的总糖、烟碱等相关化学成分。在通常的标准中，如果一类烤烟的质量要达到优质标准，那么总糖比含量应该在18%～24%。糖碱比要位于6～10，烟碱含量则要稳定在2.0%～3.5%，而总氮和还原糖含量前者要在1.5%～2.2%，后者则要在16%～22%。最后，优质烤烟的钾离子含量一般大于2%。再造烟叶在化学成分方面的平均值稳定于优质烟叶化学成分指标左右，如表4所示。除了少数指标峰度大于0，部分的成分如总糖、钾等峰度都小于0，且该部分的数据也呈正态分布。比较分析造纸法再造烟叶所使用的常规原料和3种样品的感官质量，在香气质量、浓度、颜色、刺激性、燃烧性、灰分、余味等指标上的表现均达到了中等或中等偏上的水准，这意味着3种样品均可作为造纸法再造烟叶中的优良原料。
3.2化学成分的相关性分析
从相关性分析的结果看，总糖、还原糖以及总氮、钾、氯与氮碱比间呈现正相关状态，呈现正相关的情况是它们都位于0.01水平时。烟碱与总氮在0.05的水平间有显著的负相关性，而硝酸盐、钾等均在0.01水平线下有显著负相关性，并与剩余的化学成分有一定的相关性。上述内容充分证明了再造烟叶生产的化学成分之间相关性较显著。
3.3化学成分的因子分析
总体化学成分的因子分析结果表明，在经过4次方正交旋转得出的特征值大于1的因子中，KMO值（KMO检验统计量是用于比较变量间简单相关系数和偏相关系数的指标，主要应用于多元统计的因子分析）是0.7。其中，有4个主要成分的因子累计贡献率达86.645%。反映总糖、还原糖、总氮、钾和糖碱比信息的是第一个主要因子，除位于负载荷值的总氮外，总糖和还原糖等均处于正载荷值，这也证明了5个变量之间存在相关性。第一个因子能对原料化学成分达38.538%的总体贡献率，而第二个因子则能有效反射烟碱以及氮碱比信息，其中负载荷值是烟碱，而正载荷值为氮碱比，在0.01水平下呈现负相关的是烟碱和氮碱比[3-6]。主要反映钾氯比信息以及对原料化学成分的贡献率为15.283%的是第三个因子，反映两糖比主要信息和对原料化学成分的贡献率为9.572%的是第四个因子[7-11]。
4结论
通过分析不适用烟叶外观质量及化学指标，并对不适用烟叶进行破碎、筛分、晾晒、快速烘烤和混配处理，以去除不适用烟叶里面的杂质含量，改善不适用烟叶水分，并对处理后的不适用烟叶实行模块化组配，再应用到再造烟叶中，可以很好地解决再造烟叶原料的短缺问题及更好实现不适用烟叶的综合利用[12-16]。
作者：魏忠保 代惠娟 张鹏 代学志 单位：河北中烟工业有限责任公司
