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摘要 通过对C牌号细支卷烟梗签剔除量与梗签含丝率、含梗签烟支数及卷烟含梗率的相关性进行分析，建立回归方程模型，可通过回归方程确定含梗签烟支数等拟合值的预测值，来指导工厂对C牌号细支卷烟梗签剔除量进行合理设定，并通过感官评价验证，在保证卷烟质量的情况下，确定合适的梗签剔除量为55 g/min，以期降低烟丝消耗和提升烟支外观或物理质量。
关键词 梗签剔除量;梗签含丝率;含梗签烟支数;卷烟含梗率
中图分类号 TS 452 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2021）15-0173-03
Abstract Through the analysis of the correlation between the number of sticks removed and the percentage of filaments in stick， the number of cigarettes with stem and the percentage of stems in Cgrade fine cigarettes， the regression equation models were established. The predicted value of the fitting values such as the number of cigarettes with stem were determined by the regression equations， so as to guide the factories to reasonably set the number of sticks removed in Cbrand fine cigarettes. Under the conditions of ensuring cigarette quality， the appropriate number of sticks removed was determined as 55 g /min through the sensory evaluation and verification， in order to reduce the consumption of cut tobacco and improve the appearance or physical quality of cigarettes.
Key words Number of sticks removed;Percentage of filaments in stick;Number of cigarettes with stem;Percentage of stems in cigarette
基金項目 湖北中烟自由探索项目“卷烟机剔签对C牌号细支烟烟支含签的影响研究”。
作者简介 程生博（1992—），男，河南信阳人，助理工程师，硕士，从事卷烟工艺和质量分析工作。
收稿日期 2020-12-02
细支卷烟由于圆周较小，烟支含梗签量及含梗签规格对细支卷烟的外观或物理质量有较大影响，规格较大的梗签可能造成烟支刺破、烟支吸阻增大，燃吸时可能出现燃烧端爆花和熄火等现象[1-4]。从工厂C牌号细支卷烟生产现场各台卷烟机剔除梗签量情况来看，各台设备剔签量存在较大的差异（35～65 g/min）;当剔签量较多时，梗签剔除物中烟丝含量明显增加（即消耗增加）;当剔签量较少时，会造成烟支含梗签量的上升。因此，需要从烟丝消耗和烟支外观或物理质量2个维度探究适合C牌号细支卷烟生产的剔签量，以有效改善由于卷烟机梗签剔除差异可能导致的烟丝原料消耗及烟支质量下降问题。
1 材料与方法
1.1 材料与设备
1.1.1 材料。
C牌号细支卷烟原料烟丝若干、梗签、卷烟纸、接装纸和滤棒等。
1.1.2 仪器与设备。
ZJ17 细支烟卷接机（常德烟草机械有限责任公司）;BINDER FED115烘箱（上海捷翔测控技术有限公司）;PL203电子天平（梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司））;705-519游标卡尺（上海九量五金工具有限公司）;0.63 mm孔径筛网。
1.2 试验方法
1.2.1 剔签量测试。
通过调整挡板高度和梗签剔除开度，收集1 min内的卷烟机剔除梗签并称重，测定剔签量值[5]。取剔除梗签量为45、55、65 g/min左右的3个梯度的样品，作为检测剔除梗签样品中的烟丝含有率的备测试样。
1.2.2 梗签含丝率测试。
取一定量的卷烟机剔签样品用烘箱烘干后待测，烘干后的样品（ m 1）经过搓捻后烟丝变成碎末而梗签形态无明显变化，利用0.63 mm孔径筛网对搓捻后的物料进行筛分[6-7]，变成碎末的烟丝（ m 2）被筛出，留下梗签（ m 3），完成梗签和烟丝的分离，通过称量各部分物料重量计算梗签含丝率 r 1= m 2/ m 1，梗签含梗率 r 2= m 3/ m 1，以此监测烟丝原料的消耗。
1.2.3 卷烟含梗率测试。
依据工厂卷包在制品及成品检验规程，将测试样品剔除有质量缺陷的烟支后，随机抽取 50 支卷烟，用刀片逐一拨开，挑选出烟丝中影响燃烧的烟梗（粒）和叶脉，置于天平上进行称重并记录，称量结果精确至0.001 g;卷烟含梗率即烟梗（粒）和叶脉重量占50支烟支中烟丝重量的比例[8-10]。
1.2.4 含梗签烟支数测试。
依据卷烟产品控制规范[8]，取出与梗签剔除样品相对应时间段内的卷制烟支50支作为含梗签烟支数备测样，逐支剥开，检查并统计烟丝中含有1.5 mm×15 mm以上块状梗或长度大于8 mm梗签的支数[1]。 2 结果与分析
2.1 梗签含丝率验证
考虑到物料的损耗及梗中带有少许丝和丝中带有少许梗的情况，进行人工配比验证搓捻后梗签含丝率计算公式的准确性。梗丝和烟丝各50%的比例进行配比，烘干后搓捻称重，重复3次，结果如表1所示。由表1可知，烟梗和烟丝的占比均值分别为51.16%和48.84%。故可对原公式进行修正， r 1= （ m 2/ m 1）×0.977， r 2=（ m 3/ m 1）×1023，以提高测试精度。
2.2 相关性分析
2.2.1 建立一元线性回归方程。
根据上述试验方法测定所取试样的梗签含丝率、含梗签烟支数及卷烟含梗率，并通过修正后的公式计算梗签含丝率，并分别进行卷烟机剔梗签量与梗签含丝率、含梗签烟支数及卷烟含梗率之间的相关性分析，建立一元线性回归方程，然后进行回归方程的显著性检验。建立以下一元线性回归方程：梗签含丝率=2.868+0388 2×梗签剔除量，含梗签烟支数=34.63-0.381 2×梗签剔除量，卷烟含梗率=2.888-0.017 46×梗签剔除量，相关系数分别为0.99、0.95和0.97，都表现出强相关性。从图1～3可以看出，在一定测试范围内，梗签含丝率随卷烟机梗签剔除量的增加而增加，含梗签烟支数、卷烟含梗率随卷烟机剔梗量的增加而减少，即可根据三者存在的线性关系确定合适的梗签剔除量为55 g/min。
2.2.2 回归方程的显著性检验。
采用方差分析法进行回归方程的显著性检验，检验结果表明回归方程的 P值均为0，F 值均大于11.26，相关系数分别为0.99、0.95和0.97，都表现出强相关性。梗签含丝率 = 2.686 + 0.388 2×梗签剔除量，在0.01显著水平上梗签含丝率与梗签剔除量2个变量间存在线性相关关系，即认为回归方程是有意义的。
2.2.3 回归方程预测。
可通过建立的回归方程来预测一定梗签剔除量下的梗签含丝率、含签烟支数及卷烟含梗率等，并通过与目标值的比较来判定梗签剔除量是否满足条件要求。假定梗签剔除量为55 g/min时，通过对新观测值的预测分析，可知梗签含丝率拟合值的95%预测区间为23.289 9～24778 8。
2.2.4 残差分析。
为确认拟合效果，采用残差分析法来进行诊断，并用残差图的分析来判定，如图4所示，残差点在横轴上下随机波动，拟合值图中未呈现喇叭口形状，残差服从正态分布，因此认为该线性回归模型是合理的。
2.3 卷烟感官评价
对不同梗签剔除量下生产的烟支样品进行感官评价[11]，经感官评价可知，梗签剔除量为45 g/min左右下生产的烟支样品木质气较梗签剔除量为55 g/min左右的烟支样品明细加重，而梗签剔除量为55和65 g/min左右下生产的烟支样品木质气没有明细差异，说明梗签剔除量较低时烟支中梗签含量较大，木质气感官较为明显。
3 讨论
通过试验验证得到梗签含丝率、含梗签烟支数、卷烟含梗率随卷烟机剔签量的一元线性拟合回归方程，随着卷烟机梗签剔除量的增大，梗签含丝率呈现上升趋势，而含梗签烟支数及卷烟含梗率呈现下降趋势。理论上，卷烟外观或物理质量指标中含梗签烟支数与卷烟含梗签量越少越好，但降低含梗簽烟支数与卷烟含梗签量的同时需提高梗签剔除量，而梗签含丝量也会呈现线性增加趋势，不可避免会造成烟丝的多余消耗。因此，在了解其间的线性回归后，并通过感官评价验证，在保证卷烟质量的情况下，可通过合理的含梗签烟支数及卷烟含梗率的目标值来指导工厂调整C牌号细支卷烟的卷烟机梗签剔除量，确定合适的梗签剔除量为55 g/min。
参考文献
[1] 张永岗，乔月梅，云瑞刚，等.降低A牌号细支卷烟含梗签烟支数[J].科技与创新，2018（19）：137-138.
[2] 胡中军，李江，陈智鸣，等.优化ZJ17卷接机参数降低烟支中梗签含量研究[J].科技创新导报，2017，14（8）：79-80.
[3] 彭永刚，刘德凯，杨华伦，等.降低卷烟机剔除梗签中含丝量[J].齐鲁工业大学学报（自然科学版），2015，29（1）：50-55.
[4] 卢新万，罗登炎，常明彬，等.卷烟机梗签剔除效果评价方法的对比研究[C]//中国烟草学会工业专业委员会.中国烟草学会工业专业委员会烟草工艺学术研讨会论文集.北京：中国烟草学会，2010.
[5] 张波，黄超，杨建启，等.探索卷烟机梗签剔除量与烟支重量关系的方法研究[J].建筑工程技术与设计，2016（7）：2409.
[6] 红云红河烟草（集团）有限责任公司.一种快速检测梗签中烟丝含量的方法：CN201910750790.8[P].2019-11-26.
[7] 曾静，李斌，冯志斌，等.卷烟机剔除梗签物中含丝量的检测[J].烟草科技，2012，45（8）：5-7，11.
[8] 国家烟草专卖局.卷烟工艺规范[M].北京：中国轻工业出版社，2016.
[9] 安徽中烟工业有限责任公司.一种烟梗签的界定及检测方法：CN201910444543.5[P].2019-08-02.
[10] 安徽中烟工业有限责任公司.一种烟梗签含量的检测方法：CN201910444484.1[P].2019-08-20.
[11] 国家烟草专卖局.卷烟 感官舒适性评价方法：YC/T 496—2014[S].北京：中国标准出版社，2014.
关键词 梗签剔除量;梗签含丝率;含梗签烟支数;卷烟含梗率
中图分类号 TS 452 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2021）15-0173-03
Abstract Through the analysis of the correlation between the number of sticks removed and the percentage of filaments in stick， the number of cigarettes with stem and the percentage of stems in Cgrade fine cigarettes， the regression equation models were established. The predicted value of the fitting values such as the number of cigarettes with stem were determined by the regression equations， so as to guide the factories to reasonably set the number of sticks removed in Cbrand fine cigarettes. Under the conditions of ensuring cigarette quality， the appropriate number of sticks removed was determined as 55 g /min through the sensory evaluation and verification， in order to reduce the consumption of cut tobacco and improve the appearance or physical quality of cigarettes.
Key words Number of sticks removed;Percentage of filaments in stick;Number of cigarettes with stem;Percentage of stems in cigarette
基金項目 湖北中烟自由探索项目“卷烟机剔签对C牌号细支烟烟支含签的影响研究”。
作者简介 程生博（1992—），男，河南信阳人，助理工程师，硕士，从事卷烟工艺和质量分析工作。
收稿日期 2020-12-02
细支卷烟由于圆周较小，烟支含梗签量及含梗签规格对细支卷烟的外观或物理质量有较大影响，规格较大的梗签可能造成烟支刺破、烟支吸阻增大，燃吸时可能出现燃烧端爆花和熄火等现象[1-4]。从工厂C牌号细支卷烟生产现场各台卷烟机剔除梗签量情况来看，各台设备剔签量存在较大的差异（35～65 g/min）;当剔签量较多时，梗签剔除物中烟丝含量明显增加（即消耗增加）;当剔签量较少时，会造成烟支含梗签量的上升。因此，需要从烟丝消耗和烟支外观或物理质量2个维度探究适合C牌号细支卷烟生产的剔签量，以有效改善由于卷烟机梗签剔除差异可能导致的烟丝原料消耗及烟支质量下降问题。
1 材料与方法
1.1 材料与设备
1.1.1 材料。
C牌号细支卷烟原料烟丝若干、梗签、卷烟纸、接装纸和滤棒等。
1.1.2 仪器与设备。
ZJ17 细支烟卷接机（常德烟草机械有限责任公司）;BINDER FED115烘箱（上海捷翔测控技术有限公司）;PL203电子天平（梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司））;705-519游标卡尺（上海九量五金工具有限公司）;0.63 mm孔径筛网。
1.2 试验方法
1.2.1 剔签量测试。
通过调整挡板高度和梗签剔除开度，收集1 min内的卷烟机剔除梗签并称重，测定剔签量值[5]。取剔除梗签量为45、55、65 g/min左右的3个梯度的样品，作为检测剔除梗签样品中的烟丝含有率的备测试样。
1.2.2 梗签含丝率测试。
取一定量的卷烟机剔签样品用烘箱烘干后待测，烘干后的样品（ m 1）经过搓捻后烟丝变成碎末而梗签形态无明显变化，利用0.63 mm孔径筛网对搓捻后的物料进行筛分[6-7]，变成碎末的烟丝（ m 2）被筛出，留下梗签（ m 3），完成梗签和烟丝的分离，通过称量各部分物料重量计算梗签含丝率 r 1= m 2/ m 1，梗签含梗率 r 2= m 3/ m 1，以此监测烟丝原料的消耗。
1.2.3 卷烟含梗率测试。
依据工厂卷包在制品及成品检验规程，将测试样品剔除有质量缺陷的烟支后，随机抽取 50 支卷烟，用刀片逐一拨开，挑选出烟丝中影响燃烧的烟梗（粒）和叶脉，置于天平上进行称重并记录，称量结果精确至0.001 g;卷烟含梗率即烟梗（粒）和叶脉重量占50支烟支中烟丝重量的比例[8-10]。
1.2.4 含梗签烟支数测试。
依据卷烟产品控制规范[8]，取出与梗签剔除样品相对应时间段内的卷制烟支50支作为含梗签烟支数备测样，逐支剥开，检查并统计烟丝中含有1.5 mm×15 mm以上块状梗或长度大于8 mm梗签的支数[1]。 2 结果与分析
2.1 梗签含丝率验证
考虑到物料的损耗及梗中带有少许丝和丝中带有少许梗的情况，进行人工配比验证搓捻后梗签含丝率计算公式的准确性。梗丝和烟丝各50%的比例进行配比，烘干后搓捻称重，重复3次，结果如表1所示。由表1可知，烟梗和烟丝的占比均值分别为51.16%和48.84%。故可对原公式进行修正， r 1= （ m 2/ m 1）×0.977， r 2=（ m 3/ m 1）×1023，以提高测试精度。
2.2 相关性分析
2.2.1 建立一元线性回归方程。
根据上述试验方法测定所取试样的梗签含丝率、含梗签烟支数及卷烟含梗率，并通过修正后的公式计算梗签含丝率，并分别进行卷烟机剔梗签量与梗签含丝率、含梗签烟支数及卷烟含梗率之间的相关性分析，建立一元线性回归方程，然后进行回归方程的显著性检验。建立以下一元线性回归方程：梗签含丝率=2.868+0388 2×梗签剔除量，含梗签烟支数=34.63-0.381 2×梗签剔除量，卷烟含梗率=2.888-0.017 46×梗签剔除量，相关系数分别为0.99、0.95和0.97，都表现出强相关性。从图1～3可以看出，在一定测试范围内，梗签含丝率随卷烟机梗签剔除量的增加而增加，含梗签烟支数、卷烟含梗率随卷烟机剔梗量的增加而减少，即可根据三者存在的线性关系确定合适的梗签剔除量为55 g/min。
2.2.2 回归方程的显著性检验。
采用方差分析法进行回归方程的显著性检验，检验结果表明回归方程的 P值均为0，F 值均大于11.26，相关系数分别为0.99、0.95和0.97，都表现出强相关性。梗签含丝率 = 2.686 + 0.388 2×梗签剔除量，在0.01显著水平上梗签含丝率与梗签剔除量2个变量间存在线性相关关系，即认为回归方程是有意义的。
2.2.3 回归方程预测。
可通过建立的回归方程来预测一定梗签剔除量下的梗签含丝率、含签烟支数及卷烟含梗率等，并通过与目标值的比较来判定梗签剔除量是否满足条件要求。假定梗签剔除量为55 g/min时，通过对新观测值的预测分析，可知梗签含丝率拟合值的95%预测区间为23.289 9～24778 8。
2.2.4 残差分析。
为确认拟合效果，采用残差分析法来进行诊断，并用残差图的分析来判定，如图4所示，残差点在横轴上下随机波动，拟合值图中未呈现喇叭口形状，残差服从正态分布，因此认为该线性回归模型是合理的。
2.3 卷烟感官评价
对不同梗签剔除量下生产的烟支样品进行感官评价[11]，经感官评价可知，梗签剔除量为45 g/min左右下生产的烟支样品木质气较梗签剔除量为55 g/min左右的烟支样品明细加重，而梗签剔除量为55和65 g/min左右下生产的烟支样品木质气没有明细差异，说明梗签剔除量较低时烟支中梗签含量较大，木质气感官较为明显。
3 讨论
通过试验验证得到梗签含丝率、含梗签烟支数、卷烟含梗率随卷烟机剔签量的一元线性拟合回归方程，随着卷烟机梗签剔除量的增大，梗签含丝率呈现上升趋势，而含梗签烟支数及卷烟含梗率呈现下降趋势。理论上，卷烟外观或物理质量指标中含梗签烟支数与卷烟含梗签量越少越好，但降低含梗簽烟支数与卷烟含梗签量的同时需提高梗签剔除量，而梗签含丝量也会呈现线性增加趋势，不可避免会造成烟丝的多余消耗。因此，在了解其间的线性回归后，并通过感官评价验证，在保证卷烟质量的情况下，可通过合理的含梗签烟支数及卷烟含梗率的目标值来指导工厂调整C牌号细支卷烟的卷烟机梗签剔除量，确定合适的梗签剔除量为55 g/min。
参考文献
[1] 张永岗，乔月梅，云瑞刚，等.降低A牌号细支卷烟含梗签烟支数[J].科技与创新，2018（19）：137-138.
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[3] 彭永刚，刘德凯，杨华伦，等.降低卷烟机剔除梗签中含丝量[J].齐鲁工业大学学报（自然科学版），2015，29（1）：50-55.
[4] 卢新万，罗登炎，常明彬，等.卷烟机梗签剔除效果评价方法的对比研究[C]//中国烟草学会工业专业委员会.中国烟草学会工业专业委员会烟草工艺学术研讨会论文集.北京：中国烟草学会，2010.
[5] 张波，黄超，杨建启，等.探索卷烟机梗签剔除量与烟支重量关系的方法研究[J].建筑工程技术与设计，2016（7）：2409.
[6] 红云红河烟草（集团）有限责任公司.一种快速检测梗签中烟丝含量的方法：CN201910750790.8[P].2019-11-26.
[7] 曾静，李斌，冯志斌，等.卷烟机剔除梗签物中含丝量的检测[J].烟草科技，2012，45（8）：5-7，11.
[8] 国家烟草专卖局.卷烟工艺规范[M].北京：中国轻工业出版社，2016.
[9] 安徽中烟工业有限责任公司.一种烟梗签的界定及检测方法：CN201910444543.5[P].2019-08-02.
[10] 安徽中烟工业有限责任公司.一种烟梗签含量的检测方法：CN201910444484.1[P].2019-08-20.
[11] 国家烟草专卖局.卷烟 感官舒适性评价方法：YC/T 496—2014[S].北京：中国标准出版社，2014.