賴榮洪,許 威,肖先儀,鄒恩凱
(1.江西中煙工業(yè)有限責任公司,江西南昌 330096;2.江西省煙草公司贛州市公司,江西贛州 341000)
密集烤房是由普通烤房演變和發(fā)展過來的,是煙葉烘烤設備的一次革命。密集烤房具有裝煙密度大,強制通風和熱風循環(huán)的特點[2]。近年來,我省煙區(qū)密集烤房烘烤煙葉技術得到大面積推廣,推動了我省煙葉質量的提高,促進了煙葉產業(yè)的健康持續(xù)發(fā)展。密集烤房和普通烤房在烤房特點存在較大差異,烘烤工藝技術有所不同,但不少煙農在利用密集烤房烘烤時,還存在簡單套用普通烤房烘烤工藝等方面的問題,導致烤壞煙現(xiàn)象仍然較多,影響了密集烤房烘烤效益的充分體現(xiàn)和密集烤房烘烤的深入推廣應用。對此,近年來筆者在石城煙葉基地,就密集烤房烤壞煙進行了深入調查研究和有關改進實踐,有效地促進了基地不斷完善并落實密集烤房烘烤技術措施。
為了探究密集烤房烤壞煙原因,2014年在石城縣選擇部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)對密集烤房烘烤的煙葉進行了烤壞煙調查,其調查結果如下。
從表1可知:烤壞煙占抽樣煙葉比例達18.7%,按烤壞煙占比排序為:青筋23.9%、光滑煙14.4%、顏色深暗14.2%、褐片13.1%、輕薄10.3%、掛灰煙9.7%為主要烤壞煙,占烤壞煙的85.6%。
其烤壞煙主要可歸結為二種:一是烤后煙葉普遍存在顏色較淺、油分較差,平滑、僵硬煙葉多,甚至青雜煙較多;二是烤后煙葉顏色深暗、輕薄、油分較差、雜色面較大。此2種類型的煙葉其共同的特點大多數(shù)表現(xiàn)為平滑、僵硬。
針對上述烤壞煙現(xiàn)象,我們對有關鄉(xiāng)鎮(zhèn)2014年度的烘烤方案及實施情況進行了調查,得出多數(shù)煙葉烘烤執(zhí)行的主要技術參數(shù)如表2。通過分析這些技術參數(shù)、烤壞煙的具體表現(xiàn)等情況,我們認為2014年度石城密集烤房烘烤中主要存在以下幾個方面的問題:
表1 2014年密集烤房烤壞煙調查表
表2 2014年密集烤房烘烤主要技術參數(shù)
烘烤方案中變黃時間下部葉50h,中部葉55h,上部葉57h,變黃時間短,引起光滑葉、青筋煙多或黃煙光滑葉多。
密集烤房由于采用熱風循環(huán),上下溫差小,變黃時間普遍比普通烤房可縮短4~5h[2],引起淀粉、蛋白質等高分子化合物降解轉化不充分,造成煙葉結構差,平滑、僵硬(只有把大分子物質降解轉化為小分子物質,煙葉才能柔軟、皺縮[5])。
目前,密集烤房光滑煙葉可分為二種:一種是采用高溫快速變黃(40~42℃變黃時間長),高分子物質降解不充分,煙葉失水快,易引起烤后煙葉顏色淡,平滑、僵硬煙葉多;另一種是采用低溫保濕變黃(溫度36~38℃,干濕差1~2℃),由于江西煙葉含水量大,干濕差小,煙葉變黃快,變黃時間可縮短,但煙葉失水程度不夠(即硬變黃現(xiàn)象),烤后煙葉亦不卷筒,亦易造成平滑、僵硬,亦屬于光滑葉的一種,這種煙葉油分差,顏色深暗,煙葉含糖量普遍偏低,刺激性大,香氣質量差。
煙葉雖已變黃,由于變黃時間短,高分子物質沒有充分轉化為低分子物質,烤后煙葉不卷筒、皺縮,形成平滑、僵硬煙葉多。這主要原因是葉綠素分解與高子化合物分解不完全同步,有許多以葉黃素、淀粉、蛋白質為代表的高分子化合物大多數(shù)還未分解,如:葉綠素降解達85%以上,淀粉分解轉化只有60%左右,蛋白質分解轉化只有25%左右[5],[1],[7]。普通烤房變黃時間普遍比密集烤房變黃時間長4~5h,所以在變黃期普通烤房煙葉勾尖卷邊、皺縮程度都比密集烤房好。
烘烤方案中38℃前(含38℃穩(wěn)溫)時間下部葉29h,中部葉32h,上部葉31h,時間偏短,引起變黃與失水不協(xié)調,造成煙葉皺縮程度差,不卷筒。
煙葉烘烤的關鍵就是要求協(xié)調好煙葉失水和變黃的關系。目前,在密集烤房烘烤中,變黃期的變黃要求與普通烤房一樣,即:要求38℃穩(wěn)溫階段,煙葉變黃達7~8成黃,葉片變軟,42℃煙葉變黃達9成黃,主脈變軟[2-3]。然而,由于密集烤房采用風機強制通風、熱風循環(huán),煙葉各階段失水速度加快,按這個要求密集烤房與普通烤房在38℃穩(wěn)溫時間差不多,但密集烤房失水量較普通烤房要大得多,必然造成密集烤房變黃期失水過快,變黃程度不足,從而引起煙葉內在物質轉化不充分。因此,為了密集烤房變黃與失水協(xié)調,必須把主要變黃時間放在38℃階段上,41~42℃變黃時間要適當縮短。據(jù)黃永成[4]等研究表明,在低溫中濕變黃條件下烤后煙葉物理性狀較好,煙堿、總氮、淀粉、硝酸鹽和亞硝酸鹽含量較低;總糖、還原糖、鉀、游離氨基酸、石油醚提取物、總酚、綠原酸和蕓香苷含量較高;糖堿比相對較高。
目前密集烤房與普通烤房對不同部位、不同含水量的煙葉采取同樣的烘烤方法,即采取調高、調低溫度的方法來適應不同煙葉的烘烤。如,對含水量大的下部煙葉、黑暴煙等采取較高的溫度完成變黃,一般把主要變黃溫度放到40~42℃溫度段進行,而對含水量少的煙葉降低溫度、提高濕度進行烘烤。這對于普通烤房來說,是可行的,但對于密集烤房來說卻不行,在38℃前的失水量不足,亦會導致不同烤壞煙的產生。為了適應不同煙葉的烘烤要求,密集烤房的烘烤方法在變黃期主要采取調整濕球溫度的辦法,使煙葉既達變黃,又達失水變軟狀態(tài)的要求。即:對于含水量大、黑暴煙、病葉、黃煙等,采取調低濕球溫度,拉大干濕球溫度差、延長38℃穩(wěn)溫時間的辦法進行烘烤,一般調低濕球溫度1℃,可延長38℃穩(wěn)溫時間5~6h,且烤后煙葉身份較好,油分較足[8]。
普通烤房煙葉烘烤變黃期失水要求主要強調42℃時要使主脈變軟,由于普通烤房在煙葉烘烤過程中,在變黃期、定色期呼吸作用較平緩,而密集烤房的煙葉在38℃前呼吸作用緩慢,同普通烤房相近,然而,由于密集烤房熱風內循環(huán),把濕熱空氣又抽回到烤房內,到了42℃時密集烤房的煙葉呼吸作用達到最高峰,且比普通烤房增加將近一倍的強度[6]。為此,若密集烤房烘烤在38℃前失水不足,升至40℃后,尤其在42℃穩(wěn)溫時間長的話,就易引起呼吸消耗過度,造成糖分的過度消耗[8],這是因為呼吸作用要消耗大量的糖類物質,從而導致烤后煙葉身份薄、顏色淡、油分差,雜色煙葉比例增加,香氣物質減少。
同時,密集烤房煙葉烘烤在干球溫度41~42℃穩(wěn)溫階段,濕球溫度不能過高,否則易造成葉基部烤薄,而使煙葉顏色基尖差加大。普通烤房一般此階段濕球溫度控制在37~38℃,密集烤濕球溫度要控制在35~37℃。此階段正是煙葉葉基部變黃的時候,亦是密集烤房呼吸作用最強烈的時候,由于煙葉葉尖、葉中部已失水變軟,呼吸作用較小,而葉基部煙葉含水量仍然較高,若烤房濕度偏大,呼吸作用強烈,造成煙葉葉基部物質消耗較大而變薄、顏色變淡。據(jù)崔國民等研究表明,煙葉變黃后,周圍空氣的相對濕度降到 67%以下(含67%),其黃色性質,在較長時間內保持不變,或者說變化量非常小[10]。
總之,密集烤房要特別強調38℃穩(wěn)溫段的失水和變黃要求,否則,烤后煙葉會出現(xiàn)身份薄、顏色淡,雜色煙、糟片煙增大,或者帶青、帶光滑,烤壞煙現(xiàn)象大大增加。
裝煙量、含水量的多少,牽涉煙葉失水速度的快慢,因為在烘烤中,影響煙葉失水快慢主要有:裝煙量、含水量、風機風量、溫度及干濕球差大小等,目前,大家對裝煙量、含水量對煙葉烘烤的影響認識不清,不管裝多少煙葉溫度、干濕球差及烘烤時間等都相同把握,這樣就造成裝煙少、含水量少時煙葉干燥過快而烤后青煙、光滑葉多;而裝煙多、煙葉含水量大時煙葉干燥過慢而烤后雜色煙、糟片煙增多。
風機高低檔的開啟,對煙葉失水速度影響很大,目前,風機開啟一般要求為:變黃期低檔,40~47℃高檔,47~55℃高低檔交替使用,55℃后以低檔為主;這種調節(jié)措施對于一般裝煙量、含水量正常的煙葉來講,還是切實可行,但是,對于裝煙量少或裝煙量太多的話就易烤壞,裝煙量少、含水量少時煙葉干燥過快而產生青煙、光滑葉多;裝煙量多、煙葉含水量大時煙葉干燥過慢而產生雜色煙、糟片煙增多。這往往亦是造成我國密集烤房裝煙量不足的主要因素,煙農不愿多裝煙,怕烤壞。
由于煙葉葉基部較青,含水量較大,煙葉變黃、失水都較難,若定色前期時間偏短,往往易引起葉基部或主脈二側光滑。這是因為:一是淀粉、蛋白質等高分子物質有很大一部分還未分解轉化,需要在定色前期完成;二是葉基部及主脈二側在變黃期難于達到充分凋萎,定色前期需要延長時間,使葉基部及主脈二側失水變軟。一般來講高分子化合分解越充分、失水凋萎程度好,煙葉皺縮程度就越好,煙葉烤后的外觀表現(xiàn)就表現(xiàn)為“皺縮” 、“柔軟”;否則,烤后煙葉表現(xiàn)為平滑或僵硬,這些煙葉的淀粉、蛋白質含量往往都會偏高[5]。
針對上述問題,提出以下解決方法:
變黃時間是指42℃前的烘烤時間,變黃時間的長短與采摘成熟、部位有很大的關系。通過近幾年試驗證明,按照江西省煙葉成熟采摘要求,K326、云煙87品種一般下部煙葉早采的變黃時間要55~60h;中部煙葉一般60~63h左右;上部煙葉65~67h較為適宜。對采摘過青的煙葉變黃時間可以延長2~5h,采摘過熟葉變黃時間要縮短2~5h,但不能變動大,否則,易造成煙葉烤制后熟不夠或變黃過度。
密集烤房烘烤中,一般葉尖變黃時間12~16h即可,主要變黃時間要放在38℃,40~42℃穩(wěn)溫階段時間控制在8~16h即可。在變黃時間不變的條件下,一般要求38℃前的變黃烘烤時間(含38℃穩(wěn)溫時間),下部煙葉要達40~45h,中部煙葉烘烤時間45~50h,上部煙葉要達50~55h。為確保煙葉變黃達8~9成黃,煙葉失水變軟,二者缺一不可[8]。若煙葉變黃快,失水不足,采取風機開高檔、干濕球差拉大1~2℃,使煙葉失水達要求后再升溫至下一階段;若變黃慢,失水快,可縮小干濕球差、風機開啟低檔或適當停開、延長時間確保煙葉變黃后再升溫至下一階段。
煙葉變黃主要把握煙葉變黃時間的長短,即:對于采摘成熟度差的煙葉適當拉長變黃時間,采摘成熟較好的煙葉變黃時間適當縮短即可。
煙葉干燥:在變黃期,采取調整濕球溫度高低及風機開啟檔位的方法來調節(jié)煙葉干燥速度,一是調整干濕球差,38℃溫度段干濕球差控制2~4℃,41~42℃溫度段濕球控制在35~37℃,對于裝煙多、含水分大的煙葉干濕差要大,裝煙少、含水分小的煙葉干濕差小。因此,一般裝煙量相近的條件下,從下部葉到上部葉,因煙葉含水量逐漸縮小,干濕差亦要逐漸縮小,才能實現(xiàn)黃軟同步的要求;二是通過風機高低檔的調節(jié),實現(xiàn)變黃和干燥的同步;在定色期和干筋期,一般濕球保持不變,即干球在42~45℃升溫段,濕球保持37℃,干球在45~48℃穩(wěn)溫階段濕球保持38℃,干球在48~52℃升溫階段濕球保持39℃,干球在52~54℃穩(wěn)溫階段濕球保持40℃,干球在55~68℃時濕球保持41~42℃即可;若裝煙少,采取調低干球溫度1~3℃、風機多開低檔的辦法,使煙葉失水不會過快,若裝煙多,采取調高干球溫度1~3℃、風機多開高檔的辦法,使煙葉烘烤時間不會過長。
風機使用主要分高檔、高低檔交替、低檔。風機高低檔的使用是由裝煙密度、煙葉含水量、風機風量大小決定。裝煙量大(大于4000kg)時,變黃前期低檔,中期(38~40℃)高低檔交替使用,40~47℃高檔,47~55℃采用高低檔,55℃以后低檔;裝煙量?。ㄐ∮?000kg)時,各階段使用低檔為主、在40~47℃時采用高低檔交替使用即可。
要求下部煙葉在干球45~46℃,穩(wěn)溫時間達10~15h,中上部煙葉在干球46~48h穩(wěn)溫時間達20~25h,確保高溫層煙葉葉干1/2~2/3;低溫層煙葉勾尖卷邊,充分凋萎。
以上的技術思路和具體措施在2015年石城基地的煙葉密集烤房烘烤中得到了較好應用,特別是對所制定的“一烤一方案”措施更具針對性和有效性?!耙豢疽环桨浮笔侵该靠緹熑~的烘烤方法制定,要依據(jù)煙葉裝煙量、煙葉含水量、變黃時間、品種、天氣、土壤類型、風機電機功率風量等影響煙葉干燥和變黃的相關條件參數(shù)后,采用EXCEL電子表格強大的計算功能和簡單編程功能設計的一個計算模型,自動計算生成包括煙葉烘烤各階段溫濕度、風機開啟檔位、烘烤時間等指標,自動形成煙農能簡易把握的烘烤方案。2015年經過改進的“一烤一方案”落實后,取得了良好的成效,煙葉質量得到了提升,煙農效益得到了提高(參見表3、表4):烤后的煙葉外觀顏色桔黃、鮮亮,正反面色差小,葉尖、葉基顏色差異小,色度整體表現(xiàn)為強;烤壞煙葉的比例比2014年度減少了7.7個百分點;從當年度與對照相比,桔黃煙葉增加4.1個百分點,青雜煙減少2.7個百分點,煙葉收購均價增加0.37元/kg,666.7m2產值增加了34.8元。此外,通過評吸,內在質量更優(yōu),表現(xiàn)為香氣質更好、較純正、香氣量相對較足,刺激性較小,雜氣輕,余味更舒適。
表3 2015年改進的“一烤一方案”密集烤房烤壞煙調查
表4 2015年改進的“一烤一方案”應用效果對比
通過對2014年度石城縣部分鄉(xiāng)鎮(zhèn)密集烤房烤壞煙的調查和原因分析,提出了以下五方面的改進措施:一是準確把握煙葉變黃期時間,確保煙葉烤熟;二是要把煙葉主要變黃期放在38℃穩(wěn)溫階段,確保煙葉變黃變軟;三是準確把握各階段溫濕度,確保煙葉變黃和失水協(xié)調;四是根據(jù)煙葉裝煙量、含水量調整各階段風機開啟檔位;五是適當延長45~48℃,確保煙葉后熟。這些技術思路和具體措施在2015年石城基地的煙葉密集烤房烘烤中得到了較好應用,取得了良好的成效,煙葉質量得到了提升,煙農效益得到了提高:烤壞煙葉的比例比2014年度減少了7.7個百分點;從當年度與對照相比,桔黃煙葉增加4.1個百分點,青雜煙減少2.7個百分點,煙葉收購均價增加0.37元/kg,666.7m2產值增加了34.8元。此外,通過評吸,內在質量更優(yōu),表現(xiàn)為香氣質更好、較純正、香氣量相對較足,刺激性較小,雜氣輕,余味更舒適。以上這些烘烤改進技術措施,也將對我省乃至全國解決密集烤房烘烤中存在的一些普遍性問題具有一定的指導作用。但煙葉質量是一個綜合概念,煙葉烘烤是一項系統(tǒng)工程,只有做到田間長熟、采摘成熟、烘烤烤熟才能生產出優(yōu)質煙葉。因此,我們還需進一步加強密集烤房烘烤技術的調查研究,采取綜合技術手段,不斷因地制宜改進技術措施,持續(xù)提升密集烤房烘烤質量水平。
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