適用于散葉烘烤的無縫懸掛煙夾研制與應用

趙龍杰 代先強 彭軍 吳小平 胡麗濤 吳天星 岑小紅 楊勝華 陳天文

摘要[目的]研制與應用適用于散葉烘烤的無縫懸掛煙夾。[方法]通過烘烤試驗對無縫懸掛煙夾進行驗證。[結果]與傳統(tǒng)掛竿相比，煙夾單炕用于夾煙、裝煙、卸煙、解煙的用工比掛竿減少3.00個；單炕技改成本增加10 300.00元；單夾裝煙量增加1 倍，單炕裝煙量提高34 %；干煙耗煤量減少0.31 kg/kg，干煙耗電量減少0.14（kW·h）/kg，能耗成本減少0.22元/kg；烤后煙葉上等煙比例、黃煙比例、均價分別提高了4.74%、058%和1.08元/kg；烤后煙葉淀粉降低1.92%，化學成分協(xié)調(diào)性較好。[結論]該裝置改善了煙葉烘烤質(zhì)量，可實現(xiàn)烘烤環(huán)節(jié)中減工降本增效。

關鍵詞無縫懸掛煙夾；烤煙；散葉烘烤；掛竿；用工量

中圖分類號S226文獻標識碼A文章編號0517-6611（2017）21-0099-04

The Design and Application of Seamless Hanging Tobacco Clip Suitable for Dispersed Leavescuring

ZHAO Longjie， DAI Xianqiang， PENG Jun et al

（Fengdu Branch Office of Chongqing City Company of China National Tobacco Corporation， Chongqing 408200）

Abstract[Objective]To design and apply the seamless hanging tobacco clip which is suitable for dispersed leavescuring.[Method]The seamless hanging tobacco clip was verified by baking tests.[Result]Compared with traditional loading leaf with pole， seamless hanging tobacco clip could save 3.00 labours during cliping， loading， unloading and unlashing leaves par barn. The cost of technical transformation increasing 10 300.00 yuan per barn. The loading amount of one seamless hanging tobacco clip increased two times. The loading amount of one fluecured house of seamless hanging tobacco clip was increased by 34%. The coal consumption and power consumption decreased by 0.31 kg/kg and 014（kw·h）/kg respectively， the energy consumption decreased by 0.22 yuan/kg. The proportion of superior grade， proportion of orange leaves and average price were higher than traditional loading leaf with pole 4.74%，0.58% and 1.08 yuan/kg respectively，the contents of starch of curing leaves decreased by 1.92%， and the harmony of chemical components was better.[Conclusion]The leaf quality of tobacco was improved ， labours were reduced， cost was decreased， efficiency was increased after using this device.

Key wordsSeamless hanging tobacco clip；Tobacco；Dispersed leavescuring；Traditional loading leaf with pole；Labour

近年來，散葉烘烤在全國各地煙區(qū)陸續(xù)開展，一般有散堆式、筐式、插扦、箱式等散葉裝煙方式[1-4]，該技術具有煙葉烤黃烤香的潛勢，能省去編煙上竿和卸煙下竿等操作環(huán)節(jié)，提高烘烤效率，有利于節(jié)能降耗、減工降本，實現(xiàn)國家煙草專賣局提出的專業(yè)化分級、散葉收購的目標[5-10]。但該技術仍存在一些問題，尤其是煙葉凋萎后倒伏會影響通風的均勻性和排濕效果，因此對裝煙技術和烘烤工藝要求較高。自臥式密集烤房推廣以來，極大改善了煙葉烘烤質(zhì)量[11-12]。但現(xiàn)行的密集烘烤技術大多采用常規(guī)掛竿裝煙方式烘烤，限制了密集烤房的裝煙量，導致編煙勞動投入成本高，且密集烤房的裝煙密度和烘烤效率未能充分發(fā)揮[2]。劉衛(wèi)華等[13]、楊學書等[14]采取增加密集烤房層數(shù)，提高烤房容量30%；陳勇華等[15]采取散葉堆積烘烤單炕增加鮮煙葉1 108.5 kg，但仍存在編煙用工量大或烘烤技術難度大等問題。王建安等[16]設計的快速懸掛煙夾在裝煙時利用自身的框架結構把煙葉圈攏到固定位置，沒有使用彈簧或強勁外力夾持煙葉，減少了勞動用工，提高了煙葉的烘烤品質(zhì)。首安發(fā)等[17]設計了一種快速籠式煙夾，裝煙量比常規(guī)掛竿多50%以上，有效提高了烤房烘烤能力；王文超等[18]研究表明，針式煙夾、彈簧式煙夾、發(fā)夾式煙夾單炕裝煙鮮量分別增加717.0、318.0和489.0 kg，但裝煙量最多的針式煙夾裝煙量僅有4 057.0 kg，且部分煙夾仍存在煙夾中間部分的烤后煙葉較光滑、平板和結構緊密等問題[19]。為此，在基本不改變烘烤工藝[20]、減少編煙勞動投入成本和提高裝煙量的基礎上，有機結合兩排鋼針插入鮮煙葉和機械固定煙葉原理，研制了適用于散葉烘烤的無縫懸掛煙夾，以提高烤房的裝煙密度，改善煙葉烘烤質(zhì)量，實現(xiàn)減工降本的生產(chǎn)目的。

1材料與方法

1.1材料與設備

1.1.1材料。

試驗于2013—2014 年在重慶市豐都縣高家鎮(zhèn)、太平壩鄉(xiāng)、雙路鎮(zhèn)等地進行。供試烤煙品種為云煙87，選擇氣流下降式密集烤房（2 700 mm×8 000 mm×3 500 mm）進行試驗。

1.1.2設備。常規(guī)煙竿：材質(zhì)為竹子，直徑30 mm，長1 500 mm，煙葉每束3片，每竿50束，竿距140 mm左右。

無縫懸掛煙夾由重慶市煙草公司豐都分公司研制，巫山數(shù)源科技產(chǎn)品開發(fā)有限公司制作。

無縫懸掛煙夾主要由密封板、彈簧扣、下煙竿、上煙竿、鋼針、副支架、掛鉤、插銷等部件組成（圖1）。密封板①采用厚度為0.8 mm的不銹鋼，經(jīng)焊接與上煙竿④連接，起支撐和密封作用。彈簧扣②材質(zhì)為Φ1.5 mm的圓形彈簧鋼筋，插銷⑧材質(zhì)為Φ5 mm的鋼條，彈簧扣與插銷配合控制下煙竿③的伸展和角度轉(zhuǎn)換。上煙竿和下煙竿的材質(zhì)均為201不銹鋼，主要起固定鋼針⑤作用。下煙竿長度（1 218±3）mm，兩端兩孔間距41.5 mm，第一鋼針孔與圓管邊緣距離8.5 mm，其他針與針間距86 mm。上煙竿長度（1 317±5）mm，兩端兩孔間距41.5 mm，第一鋼針孔與圓管邊緣距離58 mm，其他針與針間距111.8 mm。鋼針用于穿插及固定新鮮煙葉，由Φ5.1 mm不銹鋼筋打磨成錐形，經(jīng)焊接

與上煙竿或下煙竿

連接。副支架⑥用于固定煙葉上炕，材質(zhì)為201不銹鋼。

掛鉤⑦用于固定和打開煙夾與副支架，材質(zhì)為Φ3.2 mm的鍍鋅鋼絲。無縫懸掛煙夾質(zhì)量為（2.8±0.1）kg，每座標準烤房（2 700 mm×8 000 mm×3 500 mm）需配置240個煙夾。其工藝流程如下：

①裝煙。

將配套裝煙框展開平放，副支架放置在裝煙框兩側(cè)擋板空隙中，兩端掛鉤掛在裝煙框兩側(cè)的擋煙板上（圖2a），然后將鮮煙葉均勻擺放在裝煙框上（圖2b），并將無縫懸掛煙夾由上向下插入鮮煙葉中（圖2c），上排鋼針距離葉柄頂端13 cm（圖2d），最后將副支架的掛鉤上移牢固套住無縫懸掛煙夾即完成夾煙工作（圖2e）。裝煙時后排煙夾的煙針疊放在前排煙夾的煙竿上，前后煙夾相疊20 mm（圖2f）。

②烘烤。

以“三段六步式”烘烤工藝為基礎[20]，以煙葉素質(zhì)為根本，結合煙葉變化調(diào)節(jié)溫度和濕度，干濕差相比“三段六步式”增大0.5～1.0 ℃。適當延長干球溫度在38、41～42、45～47、52～54 ℃時的烘烤時間。

③出煙。

烤好的煙葉回潮后開始出煙，解煙時整竿煙夾針尖向下，用手輕壓煙葉即可將煙夾取下。

1.2測定項目

測定2種裝煙設備的用工量、技改成本、裝煙量及能耗。按照GB 2635—1992[21]烤煙分級標準對2種裝煙設備烤后煙葉進行外觀質(zhì)量評價，計算烤后煙葉上中等比例。取2種裝煙設備烤后煙葉各2 kg，用于測定烤后煙葉化學成分，水溶性總糖、水溶性還原糖測定采用伯川法，總植物堿測定采用紫外分光光度計法，氯離子測定采用硝酸銀滴定法，鉀、總氮測定采用H202-H2S04消化法，淀粉測定采用高效液相色譜法[22-23]。

45卷21期趙龍杰等適用于散葉烘烤的無縫懸掛煙夾研制與應用

1.3數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2003軟件進行統(tǒng)計分析。

2結果與分析

2.1不同裝煙設備用工量。

由表1可知，在鮮煙編煙用工環(huán)節(jié)，無縫懸掛煙夾比掛竿減少4.59 個/炕；但在鮮煙裝煙用工環(huán)節(jié)，煙夾比掛竿多1.53個/炕；在干煙卸煙用工環(huán)節(jié)，煙夾比掛竿多0.12個/炕；在干煙解煙用工環(huán)節(jié)，煙夾比掛竿減少0.14個/炕。綜上，無縫懸掛煙夾用工較掛竿減少300個/炕，減少33.84 %。

2.2不同裝煙設備技改成本。

無縫懸掛煙夾：煙框13000元/個，2個，共計260.00元；副支架4.80元/個，240個，共計1 152.00元；煙夾39.11元/個，240個，共計9 386.40元；煙夾合計費用10 798.40元。常規(guī)煙竿：煙竿450.00元，煙繩50.00元，合計費用500.00元。因此，無縫懸掛煙夾單炕技改成本比掛竿增加10 300.00元。

2.3不同裝煙設備裝煙量。

由表2可知，無縫懸掛煙夾單夾鮮煙重和單夾干煙重分別比掛竿增加10.56、1.34 kg，裝煙量增加50 %；煙夾單炕夾數(shù)比掛竿竿數(shù)減少114個；煙夾單夾鮮煙重和單夾干煙重比掛竿單炕鮮煙重和單炕干煙重分別增加1 232.96和158.74 kg，單炕鮮煙裝煙量和干煙裝煙量分別比掛竿提高34%和35%。

2.4不同裝煙設備能耗。

由表3可知，無縫懸掛煙夾干煙耗煤量和干煙煤耗成本分別比掛竿減少0.31 kg/kg和0.15元；煙夾干煙耗電量和干煙電耗成本分別比掛竿減少0.14（kW·h）/kg和0.07元；煙夾能耗總成本比掛竿減少022元/kg。

2.5不同裝煙設備烤后煙葉質(zhì)量。

由表4可知，無縫懸掛煙夾烤后煙葉經(jīng)濟性狀與掛竿烘烤存在不同程度的差異。采用煙夾烘烤后煙葉上等煙比例、上中等煙比例、黃煙率、均價分別為46.67%、90.02%、93.60%和23.82 元/kg，比常規(guī)掛竿分別增加4.74%、1.82%、0.58%和1.08 元/kg。在單炕產(chǎn)值方面，煙夾產(chǎn)值比掛竿增加4 226.94元。

2.6不同裝煙設備烤后煙葉化學成分含量。

研究表明，優(yōu)質(zhì)烤煙要求總糖含量18%～22%，還原糖含量8%～18%，總植物堿含量1.6%～3.0%，總氮含量1.5%～3.5%，鉀含量>3%，氯含量<1%[24]。由表5可知，采用無縫懸掛煙夾烘烤后煙葉水溶性總糖、水溶性還原糖、總植物堿、氯、鉀、氮、淀粉含量分別為30.70%、23.87%、3.23%、0.22%、206%、2.26%、2.99%，除氯和氮含量略高于掛竿烘烤外，其余含量均低于掛竿；除淀粉含量顯著低于掛竿烘烤外；在化學成分協(xié)調(diào)性方面，煙夾比掛竿的糖堿比大0.02，兩者的糖堿比均在6～10范圍內(nèi)，協(xié)調(diào)性較好。

3小結與討論

散葉烘烤技術主要用于堆積式烘烤[25-26]，由于省去了編煙、解煙等用工環(huán)節(jié)，既節(jié)約了勞動成本，降低了勞動強度，又增加了裝煙容量。但是散葉烘烤的配套烘烤工藝尚不完善，未能解決煙葉倒伏和排濕等問題[4，25-26]，從而影響該技術的推廣應用。

目前國內(nèi)對煙夾烘烤方式研究較多，但煙夾單炕裝煙量在3 600 kg左右[25]，未能充分發(fā)揮密集烤房的烘烤效能。研究表明，無縫懸掛煙夾單炕用工比掛竿減少3個，原因是省去了編煙環(huán)節(jié)，減少了編煙用工；煙夾單炕技改成本比掛竿

增加10 300.00元，原因是增加了技改材料的費用；煙夾單炕鮮煙裝煙量和干煙裝煙量分別提高34%和35%，原因是單夾裝煙量比掛竿單竿大；煙夾能耗總成本比掛竿減少0.22元/kg，原因是單炕裝煙量增加致使每公斤干煙能耗降低；煙夾烘烤后煙葉經(jīng)濟性狀較好，原因是煙夾有效解決了散葉烘烤中容易出現(xiàn)的煙葉倒伏、排濕困難等問題，從而增加了單炕烘烤效能；煙夾烘烤后煙葉化學成分中淀粉含量比掛竿明顯降低，原因是在烘烤工藝中適度延長關鍵溫度點，有利于煙葉內(nèi)化學成分的轉(zhuǎn)化和分解。但是無縫懸掛煙夾技改成本較高，且對裝煙技術有一定要求，需進一步研究完善。

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