为解决GD121A型卷接机组在更换接装纸规格时调整时间长、材料浪费多的问题,对其接装纸限位系统进行了柔性化改进。通过研制可调宽度的拼接限位块与三挡调节式胶线调节限位辊,实现了接装纸规格的免拆卸快速切换,并保证了调节过程中接装纸中心线的稳定性。以A(接装纸宽度76 mm)、B(接装纸宽度74 mm)、C(接装纸宽度70 mm)3种牌号卷烟为对象进行测试,结果表明:应用改进系统后,每次牌号切换的调整时间由71 min降至7 min;调整期间产生的废品烟支质量由4.87 kg降至0.63 kg。该系统有效提升了卷接设备对多规格卷烟生产的适应能力。
为解决PROTOS M5卷接机组(以下简称M5机组)中烟支分离轮故障率高、维修难度大等问题,基于分离轮的工作原理分析了故障原因并提出了2点优化措施。故障原因为设备运行时烟支分离轮中的圆柱凸轮载荷较大并容易出现磨损现象,进而导致导杆与滑块上直线轴承的间隙加大而出现滑块松动现象;优化措施一是将滑块和分烟块的数量从8增加至12,通过减少单个滑块和分烟块的总质量(降幅约为24%)来降低圆柱凸轮的载荷;优化措施二是利用傅里叶函数重新设计凸轮的工作曲线,通过降低滑块的速度极值和加速度极值来降低圆柱凸轮的载荷。以“芙蓉王(硬)”牌卷烟为对象进行测试,结果表明:对M5机组中的分离轮进行结构优化后,在为期1年的统计周期内,分离轮的故障次数由32次降低至0,维修时长减少48 h。该方法可为提高卷烟生产效率提供技术支持。
为了筛选出对烟草靶斑病具有良好防治效果的根际促生菌,以烟草靶斑病菌为靶标菌,从健康烟草根际土壤中通过平板稀释涂布分离和对峙培养筛选获得拮抗菌,经形态学、生化、生理学特征和16S rDNA系统进化分析鉴定拮抗菌种类,并测定了拮抗菌株对烟草的促生和诱抗效果及对烟草靶斑病的防治效果。结果表明,筛选出1株拮抗细菌CZ-56,经鉴定为摩氏假单胞菌(Pseudomonas mosselii)。菌株CZ-56对烟草靶斑病菌(Rhizoctonia solani)表现出83.33%的抑制活性,其发酵滤液可引起烟草靶斑病菌菌丝畸形。离体试验证实菌株CZ-56能有效阻止烟草靶斑病病斑的扩展。盆栽试验预防和治疗效果分别为72.58%和83.06%。菌株CZ-56发酵滤液还能促进烟苗的生长,并提高烟苗叶片中多酚氧化酶(PPO)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)等防御酶的活性。因此,菌株CZ-56对烟草靶斑病具有较好的防效。
为明确翻垛温度对雪茄烟叶风味物质的影响,以湘雪1号为研究对象,设置37、40、43和46℃4个翻垛温度处理,分析不同翻垛温度下雪茄烟叶的差异风味物质。结果表明,萜类、酯类和杂环类化合物是翻垛温度调控下导致风味变化的重要风味物质类别,其中酯类对温度响应最为显著。随着翻垛温度的升高,酯类化合物在不同处理下呈现出积累或降解等复杂的温度响应趋势;酮类物质在高温条件下显著富集,杂环类化合物则主要表现为降解,二者响应方向相对单一;正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA)结合相对气味活性值(rOAV)分析表明,苯甲酸甲酯、α-紫罗兰酮、(E)-3-苯基烯丙乙酸酯和异丁酸香叶酯等是赋予雪茄烟花香的关键风味物质,其含量在高温处理下显著下降,是导致花香风格特征减弱的重要原因。基于此,雪茄烟叶发酵时应根据原烟风格特点合理选择翻垛温度,以花香为主的烟叶在40~43℃翻垛较为适宜,不宜采用高温发酵。
为探明赣南烟区土壤肥力分布状况,指导产区制定科学的土壤改良及施肥技术方案,以赣南烟区211块植烟土壤为研究对象,测定了土壤容重、pH值、有机质等13个指标。在构建赣南烟区土壤肥力综合评价体系的基础上,分别运用层次分析法、熵值法、博弈论赋权法求解得到对应权重,采用模糊数学模型计算得出各地块土壤肥力综合指数(IFI),通过单位面积产值和感官质量评价验证IFI值的计算精度。结果表明:(1)赣南烟区土壤肥力指标中黏粒、有效磷及交换性镁含量偏高,速效钾含量偏低,其余指标均处于适宜标准内。水溶性氯、有效磷、速效钾、交换性钙及交换性镁数值离散程度较高。(2)8个产业县(市、区)各项指标间差异明显,信丰县容重达到最大值1.41 g/cm3;赣南烟区pH均值为5.53,且赣县区、宁都县、会昌县及石城县pH均值低于5.50;水溶性氯含量在30 mg/kg以上的比例高达32.23%。(3)不同赋权方法对比下,采用博弈论综合赋权法计算IFI值与烟叶产值、感官质量评价线性拟合精度分别提升5.07%、26.71%以上。(4)赣南烟区IFI均值为0.625,除信丰县(0.586)、安远县(0.541)为中等标准外,其余6个产区均达到良好标准。总体来看,赣南烟区土壤肥力能满足烟叶高产优质需求,整体施肥方案应注重调控土壤pH值防止进一步酸化,严格控制氯肥使用,赣县区、信丰县、安远县、会昌县及瑞金市需适当补充钾肥。
为优化打叶复烤配方模块质量,实现片烟的精准利用,以我国不同生态区烤烟原料为研究对象,分析了复烤前一级打叶单元及其下设6个风分口不同尺寸片烟中常规化学成分的变化规律。结果表明,(1)不同生态区烤烟一级打叶单元全叶片片烟中化学成分的含量或比值存在差异。(2)片型尺寸对化学成分含量具有明显影响,大、中片片烟中化学成分含量基本一致,碎片片烟与整体原料质量的差异最大;随着片烟尺寸减小,总糖含量、还原糖含量及糖碱比呈下降趋势,总氮含量、非烟碱氮含量及氮碱比呈上升趋势。(3)Ⅴ区及Ⅵ区片烟中化学成分定基比变化最为明显,表明Ⅴ区及Ⅵ区两个生态区不同片型片烟质量差异较大。(4)各风分口不同片型片烟质量规律表明,小片片烟与整体原料质量的差异较小,碎片片烟与整体原料质量的差异较大,其中,3风分口碎片片烟与整体原料质量的差异最大;空间分布上,Ⅶ区和Ⅷ区各风分口不同片型片烟质量的稳定性优于Ⅴ区和Ⅵ区。该研究为配方模块的品质调控及差异化片烟资源的利用提供了理论参考。
为解决传统聚乙烯(PE)地膜难以降解、残膜污染严重等问题,基于生物质来源的碱木质素(LG)和三棕榈酸甘油酯(OL)对聚乳酸(PLA)基体进行协同改性,制备了一系列全生物降解地膜材料(PLA/OL/LG)。通过微观形貌、力学性能、热性能及降解行为等系统表征,筛选得到性能最优的配方。结果表明,适量OL和LG的协同作用可显著改善PLA的韧性,在实现材料刚韧平衡的同时,保持良好的热稳定性和阻隔性能。堆肥降解试验表明,改性地膜具有较高的生物降解率,表现出优异的环境相容性。田间应用试验显示,与传统PE地膜(常规地膜)相比,改性PLA降解地膜具备良好的植株生长适配性,在烟叶化学成分协调性及内在品质方面具有潜在提升作用。感官评吸结果亦表明,应用改性PLA降解地膜有助于保持或提升烟叶感官品质。经济效益评价显示,改性PLA降解地膜成本与传统PE地膜相当,具备应用可行性。因此,改性PLA全生物降解地膜可为高性能、环境友好型绿色地膜材料的应用提供可行的技术路径。
烟草提取物是一类重要的烟用香精香料,但其所含果胶等大分子杂质会对吸味品质产生不利影响。为降低果胶含量并实现提质增香,构建了海藻酸钠-明胶(SA-GE)复合载体的凝胶珠,对果胶酶进行固定;结合单因素试验及响应面优化技术,对固定化果胶酶的制备工艺进行优化,并对其在烟草提取物中的应用效果进行评估。结果表明:(1)在SA和GE的总含量为4%,且m(SA)∶m(GE)=1.0∶1.0条件下,固定化果胶酶的固载量较高,且果胶酶的酶活回收率最高;在初始果胶酶含量为3%、固定化温度为33℃、固定化pH值为3.6、固定化时间为3.5 h条件下,酶活回收率达46.99%。(2)与游离果胶酶相比,在乙醇和丙二醇含量分别为50%的条件下,固定化果胶酶的相对酶活仍较高;在pH值为1~7范围内,固定化果胶酶的稳定性均较高;在80℃条件下,固定化果胶酶的相对酶活为63.47%;重复使用5次后,固定化果胶酶的相对酶活仍超过40%。(3)在空白卷烟中加入经固定化果胶酶处理后的豫烟浸膏后,卷烟样品的香气更强、香气量更丰富、杂气更少、刺激性显著减弱。该研究验证了SA-GE复合凝胶固定化酶技术改善烟草提取物品质的可行性,为烟草提取物的提质增效提供了新路径。
为探究葫芦巴酊特征香韵凸显的物质作用机制,采用网络互作分析和分子对接技术,考察其关键香气成分与嗅觉受体相互作用的关系,从分子层面揭示葫芦巴酊特征香气的形成机理。结果表明:(1)不同葫芦巴酊样品之间香韵具有一定差异,但其整体香气以焦香和药草香为主导,辅以甜香、干草香和膏香,烘焙香、清香、豆香、树脂香和酸香较弱。(2)通过筛选出的9个关键香气成分获得121个潜在靶点蛋白,经数据库筛选出582个嗅觉受体相关靶点,获取73个香气成分与嗅觉受体的交集靶点。经蛋白互作网络拓扑分析筛选出OR2C1、OR2L13、OR2M7、OR2A7和OR7D4等5个核心靶点。(3)所有关键香气成分与核心靶点均呈现自发结合特性(结合能均小于-5.02 kJ/mol),并通过氢键和疏水作用形成稳定的构象。其中,氢键主导了苯甲醛、丁酸丁酯及部分2,5-二甲基-3-乙基吡嗪的结合,而疏水作用则特异性介导了该吡嗪衍生物分子与OR2C1/OR2M7受体的结合,相互协同作用决定了香气的分子识别机制。本研究在分子层面阐明了葫芦巴酊组分与感官特征之间的相互关联。
为明确天然香料的通用质量指标,选取与天然香料感官质量密切相关的水分、有机溶剂、挥发性成分、糖类化合物和有机酸的含量(质量分数)5类化学指标,分别建立其测定方法,对258种烟用天然香料样品进行考察,并采用t分布随机邻域嵌入算法对相关数据展开分析。结果表明:(1)不同种类天然香料中5类化学指标的分布均具有明显特征性,可有效反映相关产品的质量差异。(2)以3类常见市售天然香料为例进行验证,所选取的5类化学指标在天然香料样品中的总占比均在70%以上,构成常见市售天然香料化学成分的主体。水分、有机溶剂、挥发性成分、糖类化合物和有机酸的含量这5类化学指标可作为烟用天然香料的通用化学指标,用于天然香料产品的质量评价和标准建立。