新型白肋煙晾制干筋輔助加溫設(shè)施的設(shè)計(jì)

尤開(kāi)勛　秦?fù)碚⊥醐偂堓x群　代啟兵　田異穎　李鵬程　鄭文琰　楊儒海

摘要：通過(guò)比較新型白肋煙晾制干筋輔助加溫設(shè)施（干煙房）與“89”式標(biāo)準(zhǔn)晾房中進(jìn)行白肋煙干筋處理對(duì)白肋煙產(chǎn)量、質(zhì)量及效益的影響，研究干煙房的干筋效果。結(jié)果表明，干煙房可有效控制干筋期的溫濕度，減少了因干筋期低溫高濕引起的煙葉霉?fàn)€現(xiàn)象，與“89”式標(biāo)準(zhǔn)晾房處理相比，平均減少晾房占地面積15 m2，白肋煙干筋時(shí)間縮短20.1 d，白肋煙產(chǎn)量提高14.2%，產(chǎn)值增加469.25元/667 m2，收入增加516.84元/667 m2，平純收入增加263.26元/667 m2，煙葉均價(jià)增加1.26元/kg，上等煙比例增加3.96個(gè)百分點(diǎn)，中等煙比例增加1.6個(gè)百分點(diǎn)，中部煙葉評(píng)析得分增加2.5分，上部煙葉評(píng)析得分增加1分。干煙房干筋可以提高白肋煙的產(chǎn)量和質(zhì)量，縮短晾制時(shí)間，大幅度減少晾棚占地面積，有利于白肋煙生產(chǎn)的規(guī)?；?jīng)營(yíng)及推進(jìn)白肋煙產(chǎn)區(qū)現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)建設(shè)。

關(guān)鍵詞：白肋煙；調(diào)制；干筋期；溫濕度調(diào)控

中圖分類號(hào)：S572 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2015）24-6389-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.24.077

Abstract：To study the effects of stem-drying in tobacco-drying room， the influences of stem-drying treatment on the burley tobacco production， quality and efficiency between in new air-curing， stem-drying room with heating facility （tobacco-drying room） and in normal“89” drying room were compared. The results showed that： using tobacco-drying room could effectively control the temperature and humidity during stem-drying treatment， and reduced the mildew and rot of tobacco leaf caused by low temperature and high humidity. Compared with treatment in normal “89” drying room， it could averagely cut down the area of drying-room by 15 m2， shortened the stem-drying time by 20.1 days， increased the burley tobacco yield by 14.2%， the output value by 469.25 yuan per 667 m2， the income by 516.84 yuan per 667 m2， the average net income by 263.26 yuan per 667 m2， the average price by 1.26 yuan/kg， fine tobacco ratio by 3.96%， medium tobacco ratio by 1.6%， the smoking test results of central tobacco leaf by 2.5 points， the comment score of upper tobacco leaf by 1 point. Visibly， stem-drying treatment in tobacco-drying room could improve the yield and quality of burley tobacco， shorten air-curing time， significantly reduce the air-curing area， it was conducive to the scale production of burley tobacco and promote the construction of modern tobacco agriculture.

Key words： burley tobacco； air-curing； stem-drying stage； temperature and humidity control

白肋煙多采用半整株晾制，煙株體積大，占用空間多，而我國(guó)所建的標(biāo)準(zhǔn)晾房密封性差，晾房?jī)?nèi)的溫濕度可控性差。在我國(guó)白肋煙生產(chǎn)實(shí)踐中，由于高海拔煙區(qū)低溫高濕，晾制環(huán)節(jié)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)棚爛現(xiàn)象[1]，產(chǎn)生大量霉?fàn)€煙，正常年份霉?fàn)€煙一般超過(guò)15%，如遇到多雨年份，霉?fàn)€煙所占比例會(huì)更大，給煙草公司和煙農(nóng)造成很大損失。由于目前高海拔地區(qū)已經(jīng)成為白肋煙的主產(chǎn)區(qū)，每年因此發(fā)生的損失十分巨大。中國(guó)煙草白肋煙試驗(yàn)站主持研究了在標(biāo)準(zhǔn)晾房?jī)?nèi)修建輔助升溫設(shè)施[2]，在一定程度上解決了上述問(wèn)題，但由于晾房密封性差，溫濕度可控性低，盡管減少了爛煙損失，提高了煙葉產(chǎn)量，但是消耗燃料多，晾制成本增加較大，不利于大面積推廣，同時(shí)白肋煙的規(guī)模化生產(chǎn)也有一定的難度。

本試驗(yàn)通過(guò)研究白肋煙調(diào)制干筋期調(diào)制溫濕度控制設(shè)施，增加白肋煙增溫排濕性能，避免了白肋煙干筋期棚爛損失，提高了白肋煙質(zhì)量，縮短了干筋期時(shí)間及減少了晾房占地面積和勞務(wù)用工，有利于提高白肋煙生產(chǎn)的規(guī)模化經(jīng)營(yíng)程度及推進(jìn)白肋煙產(chǎn)區(qū)現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)建設(shè)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與材料

供試地點(diǎn)為長(zhǎng)陽(yáng)土家族自治縣賀家坪鎮(zhèn)堡鎮(zhèn)村二組，海拔1 300 m。品種為鄂煙3號(hào)，晾房為在煙葉變黃期和變褐期使用“89”式標(biāo)準(zhǔn)晾房，干筋期使用本試驗(yàn)設(shè)計(jì)的晾煙輔助加溫設(shè)施（以下簡(jiǎn)稱干煙房）。

1.2 干煙房設(shè)計(jì)

1.2.1 設(shè)計(jì)目標(biāo) ①滿足白肋煙晾制干筋要求，縮短干筋時(shí)間10 d左右；②避免白肋煙晾制干筋過(guò)程中出現(xiàn)霉點(diǎn)和爛煙現(xiàn)象；③減少干筋過(guò)程中干物質(zhì)的消耗，有效增加白肋煙產(chǎn)量；④干煙房閑暇時(shí)可以對(duì)蔬菜和藥材等烘干，提高干煙房利用率。

1.2.2 白肋煙晾制原理 白肋煙晾制過(guò)程中煙葉外觀特征、葉片結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分都會(huì)發(fā)生顯著的變化[3-5]，而這些變化又受晾制條件的影響。朱尊權(quán)[3]報(bào)道白肋煙調(diào)制受通風(fēng)、溫度和相對(duì)濕度3個(gè)因素影響，變黃期和變褐期每天平均相對(duì)濕度應(yīng)高于65%，否則會(huì)干燥太快，煙葉易產(chǎn)生青斑或雜色。白肋煙晾制分為凋萎期（6～8 d、濕度70%～80%）、變黃期（7～9 d、濕度70%～75%）、變褐期（11～13 d、濕度70%～75%）和干筋期（11～13 d，濕度40%～50%），晾制期溫度為15～35 ℃，因此既要保證晾房?jī)?nèi)適宜的溫度，同時(shí)還要保證適宜的濕度。白肋煙干筋通過(guò)干煙房人工調(diào)控溫度和濕度，提高白肋煙干筋質(zhì)量。

1.3 干煙房建造

1.3.1 主體設(shè)施建造 干煙房示意圖分別見(jiàn)圖1、圖2、圖3。單間干煙房規(guī)格為5.0 m×3.0 m×6.5 m，其結(jié)構(gòu)類型為磚木結(jié)構(gòu)，墻體由混凝土制空心磚砌筑而成，厚度40 cm，內(nèi)外均用水泥砂漿抹平。干煙房基礎(chǔ)采用M5漿砌塊石砌筑，基礎(chǔ)開(kāi)挖到堅(jiān)硬基礎(chǔ)或巖石基礎(chǔ)。正負(fù)零超出外界地面20 cm，防止外界雨水注入干煙房。干煙房房柱、墻砌體交叉砌筑。墻柱堅(jiān)固直立，磚柱采用MU10混凝土空心磚，M5水泥砂漿砌筑，并用M7.5水泥砂漿或C15混凝土把孔洞灌實(shí)。房屋四角采用插筋灌實(shí)處理，每柱插4～10鋼筋至柱頂部。墻砌體采用MU10混凝土空心磚，M5水泥砂漿砌筑，墻砌體厚20 cm?？婚T(mén)一般以凈寬60～70 cm，高160～170 cm（包括門(mén)坎的高度），可以采用單層木門(mén)、夾層門(mén)。單層門(mén)保溫性能差，一般采用雙層門(mén)，雙層木板內(nèi)夾保溫材料（如塑料薄膜、油毛氈、玻璃纖維等），也可以外用單層木門(mén)，里用舊棉絮做門(mén)簾保溫。觀察窗分為溫度觀察窗和火龍觀察窗。在木門(mén)上方安裝玻璃，作為火龍觀察窗，也可以在此觀察煙葉變化情況。

1.3.2 供熱系統(tǒng)建造 爐門(mén)一般采用普通臥式火龍結(jié)構(gòu)，高24 cm，寬20 cm，在爐門(mén)外口處還必須安裝爐門(mén)蓋板，蓋板用鐵皮制作，安裝在鐵絲軌道上，可自由開(kāi)關(guān)。爐門(mén)蓋一般留一個(gè)1.0 cm×1.0 cm的小孔，以便觀察爐內(nèi)燃燒情況。爐排采用8～10根長(zhǎng)80 cm的縱爐條并排固定在兩頭橫擔(dān)上，里端比首端低10 cm，爐排的下方為灰坑，一般與爐排等長(zhǎng)等寬，底面到爐排的最低處高度為45～60 cm。爐膛形狀為靠近爐門(mén)處一段為長(zhǎng)方形，后半段為腰鼓形，高40 cm，寬35～40 cm。

如圖4所示，火龍由主龍和支龍兩大部分組成。主火龍平走，火龍底和二面火龍墻用耐火磚塊建筑于地面水平線上，龍背用40 cm×45 cm的拱形陶塊或40 cm×50 cm的水泥塊密封，厚3.5～4.0 cm；支火龍?bào)w可完全用水泥塊構(gòu)成，水泥塊長(zhǎng)50 cm，寬3 cm，厚3.0～3.5 cm。支火龍一端與主火龍分支相連接，用磚塊支撐離于地面與煙囪相接，長(zhǎng)730 cm。煙囪常用水泥空心磚或陶管建造，高度與晾房屋脊平齊，以拱形燃料室作為支撐體直立在晾房外。煙囪斷面一般以20 cm2為宜，高出屋脊0.5 m。

1.3.3 通風(fēng)排濕系統(tǒng)建造 進(jìn)風(fēng)口設(shè)在分岔火龍正靠火爐山墻一面，大小為15 cm×15 cm，進(jìn)風(fēng)口應(yīng)可以開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)量大小，進(jìn)風(fēng)口通過(guò)墻基從地坪下進(jìn)入干煙房。出風(fēng)口風(fēng)道15 cm×15 cm。進(jìn)入干煙房分岔火龍正下方設(shè)5～6個(gè)出風(fēng)口，距離65 cm。在保溫層中間設(shè)活頁(yè)排濕天窗，大小為長(zhǎng)80 cm，寬40 cm，活頁(yè)天窗用繩子與滑輪相連，在地面調(diào)節(jié)天窗大小控制溫度和濕度。

1.3.4 晾制干筋輔助加溫設(shè)施配套技術(shù) 煙葉在“89”式標(biāo)準(zhǔn)晾房晾制至葉片完全變成褐色后才可以進(jìn)入干煙房。干煙房每個(gè)釘子掛2繩煙，葉背靠外，每層大約掛40繩煙葉。煙葉進(jìn)入干煙房一般可以立即生火，如果煙葉未完全變褐則在第2天開(kāi)始升溫，8 h溫度定在30 ℃、濕度60%，通過(guò)打開(kāi)進(jìn)風(fēng)口和天窗調(diào)節(jié)濕度；8 h后穩(wěn)定在35～45 ℃、濕度40%～50%，直至煙葉干筋。干筋后打開(kāi)進(jìn)風(fēng)口、天窗和炕門(mén)，葉片回潮后下架。煙葉進(jìn)入干煙房后，也可以采取白天生火，晚上靠自然余熱干筋，第2天白天接著生火，直至煙葉干筋。

1.4 干煙房調(diào)制試驗(yàn)

確定試驗(yàn)田塊1 334 m2，栽培管理按照優(yōu)質(zhì)白肋煙生產(chǎn)技術(shù)方案執(zhí)行，煙葉成熟后進(jìn)行調(diào)制試驗(yàn)，試驗(yàn)設(shè)2個(gè)處理：A（CK）：“89”式標(biāo)準(zhǔn)晾房晾制至干筋；B：另外煙葉在“89”式標(biāo)準(zhǔn)晾房晾制至葉片完全變成褐色后進(jìn)入干煙房干筋，每2繩煙葉掛在一起，葉面朝里，筋部朝外，每2繩之間的距離15 cm。干筋前8 h溫度為30 ℃，干筋后溫度為45 ℃，打開(kāi)天窗排濕。

煙葉成熟后摘葉采收，劃筋上繩。晾房?jī)?nèi)相對(duì)濕度在凋萎期保持75%～85%；在變黃期、變褐期保持70%～80%；干筋期保持在40%～60%[2，4，5]。晾制過(guò)程中監(jiān)測(cè)晾房?jī)?nèi)相對(duì)濕度，統(tǒng)計(jì)晾制后各個(gè)處理煙葉等級(jí)。在煙葉調(diào)制結(jié)束后統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量、產(chǎn)值、上等煙率、中等煙率，對(duì)中、上部煙葉的化學(xué)成進(jìn)行成分分析、評(píng)吸。

1.5 晾制技術(shù)

凋萎期要求晾房?jī)?nèi)相對(duì)濕度保持在75%～85%，需要將門(mén)窗全部打開(kāi)，迅速地將煙株內(nèi)多余的水分排出；變黃期要求晾房?jī)?nèi)相對(duì)濕度保持在70%～80%。當(dāng)相對(duì)濕度低于70%時(shí)，關(guān)閉門(mén)窗保溫；相對(duì)濕度高于80%時(shí)，應(yīng)打開(kāi)門(mén)窗及時(shí)排濕。當(dāng)用開(kāi)關(guān)門(mén)窗調(diào)節(jié)濕度不能及時(shí)奏效時(shí)，則應(yīng)通過(guò)調(diào)整煙桿距離來(lái)輔助調(diào)節(jié)，濕度低時(shí)適當(dāng)縮小桿距，以增加濕度；濕度高時(shí)則拉大桿距，以加強(qiáng)通風(fēng)排濕[6]。變褐期要求晾房?jī)?nèi)相對(duì)濕度繼續(xù)保持在70%～80%，調(diào)控方法同變黃期，待最后一片頂葉變?yōu)榧t黃色時(shí)，即可將晾房門(mén)窗全部關(guān)閉，以加深葉片顏色，增加香氣，但每天都要查看晾房?jī)?nèi)濕度情況；干筋期煙葉進(jìn)入干煙房，要求晾房?jī)?nèi)相對(duì)濕度保持在40%～60%，調(diào)控方法仍以開(kāi)關(guān)門(mén)窗與調(diào)節(jié)煙桿距離來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 干煙房和對(duì)照煙葉重量和干筋時(shí)間比較

干煙房可以干筋4層煙葉，試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)自干煙房第二層煙葉。由表1可知，部位越高，干筋時(shí)間越長(zhǎng)，干煙房平均干筋時(shí)間2.7 d，對(duì)照為22.8 d，干筋時(shí)間縮短20.1 d 與恒溫恒濕箱干煙時(shí)間相當(dāng)。煙葉干筋后平均重量為煙葉完全變褐色重量的72.0%，減少重量28.0%，對(duì)照干筋后減少重量36.4%，處理比對(duì)照干筋重量比例增加8.4個(gè)百分點(diǎn)，處理比對(duì)照平均增加產(chǎn)量14.2%。與對(duì)照相比，干煙房處理下下部煙增加產(chǎn)量24.3%，中部煙平均增加產(chǎn)量18.7%，上部煙平均增加產(chǎn)量5.3%，分析其原因主要是下部煙葉在標(biāo)準(zhǔn)晾房晾制干筋階段空氣相對(duì)濕度大，一般為90%以上，沒(méi)有達(dá)到煙葉干筋適宜的相對(duì)濕度，而干煙房相對(duì)濕度在60%以下，符合白肋煙晾制干筋階段適宜的相對(duì)濕度，標(biāo)準(zhǔn)晾房晾制的煙葉溫濕度不適宜容易爛煙。干煙房干筋增加的下部煙葉產(chǎn)量主要是減少了爛煙損失，對(duì)照煙葉干筋時(shí)濕度大晾制時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，內(nèi)含物消耗過(guò)多，煙葉變薄，產(chǎn)量下降。中部煙葉在晾房干筋時(shí)天氣多為晴天，空氣相對(duì)濕度小些，對(duì)煙葉的產(chǎn)量影響比中部煙葉小，而上部煙葉在晾房?jī)?nèi)干筋時(shí)，天氣處于白露前后，溫度稍低，晴天較多，空氣濕度較下部和中部煙葉干筋小，空氣相對(duì)濕度出現(xiàn)80%的天氣較少，因而爛煙更少，產(chǎn)量?jī)H僅損失5.3%。

2.2 干煙房和對(duì)照煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值

由表2可知，干煙房干筋煙葉（處理）比對(duì)照增加產(chǎn)量14.2%，產(chǎn)值增加469.25元/667 m2，收入增加516.84元/667 m2，煙葉均價(jià)增加1.26元/kg，上等煙比例增加3.96個(gè)百分點(diǎn)，中等煙比例增加1.60個(gè)百分點(diǎn)，在白肋煙干筋階段干煙房干筋溫度和濕度較為適宜，沒(méi)有出現(xiàn)普通晾房?jī)?nèi)煙葉干筋時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、煙葉霉?fàn)€和內(nèi)含物消耗過(guò)多的現(xiàn)象，煙葉光澤鮮明，煙葉身份相對(duì)較厚，顏色相對(duì)較深，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)級(jí)后煙葉等級(jí)較高，因而煙葉產(chǎn)量和外觀質(zhì)量明顯提高。

2.3 干煙房和對(duì)照煙葉收入與成本

干煙房煙葉收入與支出如表3所示。干煙房成本支出253.58元/667 m2，比對(duì)照增加253.58元/667 m2，干煙房干煙純收入為2 043.15元/667 m2，比對(duì)照增加純收入263.26元/667 m2。

2.4 干煙房干筋對(duì)煙葉內(nèi)在質(zhì)量的影響

2.4.1 干煙房干筋對(duì)煙葉化學(xué)成分的影響 白肋煙含氮化合物與晾制期濕度關(guān)系密切，煙葉內(nèi)含物的轉(zhuǎn)化是在有關(guān)酶的催化作用下進(jìn)行的，受溫度、濕度等因素的制約。因此，晾房?jī)?nèi)的濕度條件直接影響著酶的活性，從而決定著晾制過(guò)程中煙葉內(nèi)含物質(zhì)的轉(zhuǎn)化程度，進(jìn)而影響晾制后的煙葉品質(zhì)[8]。晾制過(guò)程中及時(shí)降低濕度有利于降低煙堿含量。由表4可以看出，通過(guò)調(diào)節(jié)干筋的溫度和濕度，干煙房（處理）中部煙煙堿含量比“89”式晾房晾制的煙葉（對(duì)照）對(duì)照降低0.43個(gè)百分點(diǎn)，上部煙堿含量增加0.16個(gè)百分點(diǎn)，下部煙葉煙堿含量沒(méi)有什么變化；總氮含量上部和中部處理比對(duì)照分別減少0.40個(gè)百分點(diǎn)和0.70個(gè)百分點(diǎn)，下部煙葉增加0.78個(gè)百分點(diǎn)；總糖含量下部煙葉增加，上中部變化不大；鉀含量處理和對(duì)照均在4%以上，氯含量在1%以下；氮堿比中部煙葉變化不大，上部煙葉減少，下部煙葉增加。結(jié)果表明，處理與對(duì)照相比，煙葉內(nèi)在化學(xué)成分沒(méi)有明顯的變化。

2.4.2 高山煙葉利用干煙房干筋對(duì)煙葉評(píng)吸質(zhì)量的影響 由表5可以看出，中部煙葉處理比對(duì)照增加2.5分，上部煙葉增加1分，質(zhì)量為中等，評(píng)吸質(zhì)量高于對(duì)照。

3 小結(jié)與討論

干煙房煙葉干筋后平均重量為煙葉完全變成褐色重量的66.0%～78.6%，平均比例為72.0%，對(duì)照為53.6%～76.3%，平均比例為63.6%。干煙房可以縮短晾制時(shí)間，白肋煙完全變成褐色后進(jìn)入干煙房干筋，干筋時(shí)間2.7 d，比對(duì)照縮短晾制時(shí)間20.1 d。干煙房的使用可縮短煙葉調(diào)制時(shí)間，減少了調(diào)制過(guò)程中煙葉干物質(zhì)的損耗。

白肋煙晾制完全變褐后進(jìn)入干煙房干筋，不同的溫度對(duì)于煙葉質(zhì)量影響差異不明顯；煙葉在干煙房中進(jìn)行干筋，避免了在普通晾房中因低溫高濕導(dǎo)致干筋時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、內(nèi)含物消耗過(guò)多和煙葉出現(xiàn)霉點(diǎn)、霉筋現(xiàn)象，減少了爛煙損失，比對(duì)照提高產(chǎn)量14.2%。同時(shí)，干煙房干筋的煙葉光澤鮮明，增加了淺紅黃煙葉比例，煙葉質(zhì)量顯著提高，產(chǎn)值增加469.25元/667 m2，收入增加516.84元/667 m2，煙葉均價(jià)增加1.26元/kg，上中等煙比例增加5.56個(gè)百分點(diǎn)。干煙房成本支出253.58元/667 m2，比對(duì)照增加253.58元/667 m2，干煙房平純收入為2 043.15元/667 m2，比對(duì)照增加純收入263.26元/667 m2。干煙房干筋可以提高白肋煙的產(chǎn)量和質(zhì)量，縮短晾制時(shí)間，大幅度減少晾棚占地面積，有利于白肋煙生產(chǎn)的規(guī)模化經(jīng)營(yíng)及推進(jìn)白肋煙產(chǎn)區(qū)現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)建設(shè)。

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