不同燃料烤房煙葉烘烤效果分析

羅萬麟，李永棟，楊 柳

（四川省煙草公司涼山州公司，四川 西昌 4100072）

不同燃料烤房煙葉烘烤效果分析

羅萬麟，李永棟，楊 柳

（四川省煙草公司涼山州公司，四川 西昌 4100072）

為了降低煙葉的烘烤成本，提高煙葉的烘烤質(zhì)量，對3個(gè)不同類型的新能源烤房的烘烤效益、烤后煙葉對的外觀質(zhì)量及化學(xué)成分進(jìn)行了評價(jià)與分析。結(jié)果表明：熱泵烤房的烘烤耗時(shí)分別比普通密集烤房、生物質(zhì)烤房和甲醇燃料烤房縮短17、10和7 h，干煙成本分別比普通密集烤房、生物質(zhì)烤房和甲醇燃料烤房降低了24.6%、18.4%和7.0%；生物質(zhì)烤房、甲醇燃料烤房和熱泵烤房的烤后煙葉外觀質(zhì)量綜合得分均高于普通密集烤房；甲醇烤房與熱泵烤房烤后煙葉的蛋白質(zhì)與淀粉含量相對較低，且兩糖含量較高，給煙葉品質(zhì)的彰顯提供一定的保障。由此可知，新能源烤房在一定程度上能夠降低烘烤成本，提高煙葉質(zhì)量，具有較好的應(yīng)用前景。

煙葉烘烤；新能源烤房；效益；外觀質(zhì)量；化學(xué)成分

精良技術(shù)、精準(zhǔn)作業(yè)、精細(xì)管理是當(dāng)前行業(yè)發(fā)展的一項(xiàng)重要戰(zhàn)略[1]，打造優(yōu)質(zhì)、高效、低能耗的精益生產(chǎn)模式[2]是提升煙葉生產(chǎn)效率，推進(jìn)先現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)發(fā)展的有效途徑。近年來，隨著精益生產(chǎn)模式不斷深入，煙葉生產(chǎn)取得了一系列重大進(jìn)展，其中煙葉的烘烤作為煙草農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，是實(shí)現(xiàn)煙葉經(jīng)濟(jì)價(jià)值的重要途徑。但煙葉烘烤的勞動(dòng)強(qiáng)度大、風(fēng)險(xiǎn)高一直是煙葉生產(chǎn)中的要點(diǎn)與難點(diǎn)。為此，國內(nèi)外學(xué)者對煙葉的烘烤進(jìn)行了大量的科技攻關(guān)。張曉龍等[3]對裝煙層數(shù)進(jìn)行研究，結(jié)果表明普通烤房的中部煙葉、四層密集烤房的上部煙葉烘烤后各種化學(xué)物質(zhì)含量及比例較為協(xié)調(diào)，香氣質(zhì)量也表現(xiàn)較好。陳其峰等[4]對不同密集烤房的墻體、散熱器、風(fēng)機(jī)位置和氣流循環(huán)方向進(jìn)行了比較，結(jié)果表明，紅磚實(shí)心墻體比水泥磚空心墻體保溫性好；散熱器的換熱效果以耐火水泥管最好，陶管次之，鋼管最差；氣流上升式烤房中，風(fēng)機(jī)下置的烘烤成本比風(fēng)機(jī)上置低。徐增漢等[5-6]研究表明，烤房類型對原煙香氣成分含量具有一定的影響，但未改變煙葉的香型；不同類型烤房的煙葉變化及質(zhì)量差異較大[7-10]，主要是裝煙方式與氣流運(yùn)動(dòng)所致。然而，隨著新能源的不斷發(fā)展與應(yīng)用[11-12]，其在烤房中的應(yīng)用不僅可以保障煙葉生產(chǎn)，而且能夠響應(yīng)國家的環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展的理念。因此，研究對普通密集烤房、生物質(zhì)燃料烤房、甲醇燃料烤房、泵烤房進(jìn)行對比分析，以期為新源烤房的應(yīng)用與推廣提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2016年在四川省涼山州會(huì)理縣進(jìn)行，供試煙草品種為云煙87，前茬作物為水稻，土壤肥力中上等，栽培管理規(guī)范，田間長勢均勻一致，選取成熟采收的中部葉（10～12位葉）為試驗(yàn)材料。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置4個(gè)處理：CK，普通密集烤房；T1，生物質(zhì)燃料烤房；T2，甲醇燃料烤房；T3，熱泵烤房。供試烤房的具體規(guī)格參數(shù)如表1所示?？痉烤鶠闅饬魃仙綗煀A烤房，裝煙室長、寬、高分別為8.0、2.7、3.5 m，裝煙層數(shù)為3層。風(fēng)機(jī)低速功率1.5 kW，高速功率2.2 kW，烘烤過程中前期低風(fēng)速運(yùn)轉(zhuǎn)（960 r/min），中后期高風(fēng)速運(yùn)轉(zhuǎn)（1 440 r/min），末期低風(fēng)速（960 r/min）運(yùn)轉(zhuǎn)。

表1 不同類型烤房規(guī)格參數(shù)

1.3 測定指標(biāo)及方法

煙葉外觀質(zhì)量測定：由專業(yè)技術(shù)人員參照GB 2635—92烤煙和煙葉外觀質(zhì)量測評標(biāo)準(zhǔn)來判定，對3個(gè)處理初烤煙葉的外觀質(zhì)量進(jìn)行評分，評分項(xiàng)目有成熟度、葉片結(jié)構(gòu)、身份、油分、色度等。

每個(gè)處理選取1 kg B2F煙葉測定常規(guī)化學(xué)成分，煙堿含量采用紫外分光光度法測定，淀粉含量采用酸解法測定，水溶性總糖含量采用恩酮比色法測定，還原糖含量采用DNS顯色法測定，總氮含量采用過氧化氫-硫酸消化法測定，蛋白質(zhì)含量采用間接計(jì)算法測定，鉀含量采用火焰光度法測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Mathematica 9.0軟件進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同類型烤房的烘烤成本

由表2可知，不同類型烤房在裝煙夾數(shù)、裝煙量及用工費(fèi)3個(gè)方面無顯著差異，但生物質(zhì)烤房（T1）、甲醇燃料烤房（T2）和熱泵烤房（T3）的干煙量顯著高于普通密集式烤房（CK）；同時(shí)，普通密集式烤房（CK）的烘烤耗時(shí)顯著長于生物質(zhì)烤房、甲醇燃料烤房（T2）和熱泵烤房（T3），其中生物質(zhì)烤房（T1）和甲醇燃料烤房（T2）的烘烤耗時(shí)無顯著差異，二者的烘烤耗時(shí)均顯著長于熱泵烤房（T3）；由于熱泵烤房的熱量來源為電能，因此熱泵烤房（T3）的耗電量顯著高于其他處理； 不同類型烤房的干煙成本由高到低依次為普通密集式烤房（CK）＞生物質(zhì)烤房（T1）＞甲醇燃料烤房（T2）＞熱泵烤房（T3），其中熱泵烤房、甲醇燃料烤房和生物質(zhì)烤房的干煙成本分別比普通密集式烤房分別降低了24.6%、18.4%和7.0%。

表2 不同類型烤房烘烤成本的比較

2.2 不同類型烤房烤后煙葉的外觀質(zhì)量

由表3可知，不同類型烤房煙葉外觀質(zhì)量表現(xiàn)不同，其中各處理烤后煙葉的身份無顯著性差異；而3個(gè)新能源烤房烤后煙葉的成熟度與色度得分顯著高于對照，可能是由于普通密集烤房的燃料添加方式為人工添加，同時(shí)燃料的體積較大使得控溫的精度與穩(wěn)定性方面較難保持；甲醇燃料烤房（T2）與熱泵烤房（T3）葉片結(jié)構(gòu)與煙葉油分的得分顯著高于生物質(zhì)烤房（T1）與普通密集烤房（CK），生物質(zhì)烤房（T1）葉片結(jié)構(gòu)的得分顯著高于普通密集烤房（CK）；可能是由于甲醇燃料烤房與熱泵烤房的控溫比較精準(zhǔn)，煙葉與烘烤環(huán)境的協(xié)調(diào)性較好，內(nèi)含物質(zhì)的降解與轉(zhuǎn)化比較充分，使得煙葉的葉片結(jié)構(gòu)與油分的得分相對較高。

2.3 不同類型烤房烤后煙葉的化學(xué)成分

表3 不同處理烤后煙葉外觀質(zhì)量的比較

由表4可知，3個(gè)新能源烤房烤后煙葉的鉀和氯含量與對照無顯著性差異。鉀和氯作為小分子物質(zhì)，穩(wěn)定性較好，因此各處理差異不顯著。煙堿的含量表現(xiàn)為普通密集烤房（CK）顯著高于生物質(zhì)烤房（T1）和熱泵烤房（T3），與甲醇燃料烤房（T2）間無顯著性差異，且熱泵烤房（T3）顯著高于生物質(zhì)烤房（T1）?？偟暮勘憩F(xiàn)為甲醇燃料烤房（T2）顯著高于普通密集烤房（CK）、生物質(zhì)烤房（T1）和熱泵烤房（T3），且普通密集烤房（CK）、生物質(zhì)烤房（T1）與熱泵烤房（T3）3者間無顯著性差異。總糖與還原糖的含量表現(xiàn)為生物質(zhì)烤房（T1）和甲醇燃料烤房（T2）顯著高于熱泵烤房（T3）和普通密集烤房（CK），且熱泵烤房（T3）顯著高于普通密集烤房（CK）。蛋白質(zhì)的含量表現(xiàn)為普通密集烤房（CK）顯著高于生物質(zhì)烤房（T1）、甲醇燃料烤房（T2）和熱泵烤房（T3），而生物質(zhì)烤房（T1）、甲醇燃料烤房（T2）與熱泵烤房（T3）間差異不顯著；淀粉的含量表現(xiàn)為密集烤房（CK）顯著高于生物質(zhì)烤房（T1）、甲醇燃料烤房（T2）和熱泵烤房（T3），生物質(zhì)烤房（T1）和甲醇燃料烤房（T2）顯著高于熱泵烤房（T3），這可能是由于T2與T3的穩(wěn)溫與升溫效果較好所致。

表4 不同處理烤后煙葉化學(xué)成分含量的比較（%）

3 討論與結(jié)論

不同類型烤房在烘烤效益、烘烤成本、烤后煙葉外觀質(zhì)量、化學(xué)成分等方面均有所差異，這與李章海等[13-15]的研究結(jié)果相似。在烘烤成本方面，熱泵烤房無論在烘烤耗時(shí)還是干煙成本方面均表現(xiàn)最好，其中烘烤耗時(shí)分別比普通密集烤房、生物質(zhì)烤房和甲醇燃料烤房的縮短17、10和7 h，干煙成本分別比普通密集烤房、生物質(zhì)烤房和甲醇燃料烤房降低了24.6%、18.4%和7.0%。這主要是混凝土結(jié)構(gòu)的烤房雖在建造成本方面低于其他3類烤房[16]，但保溫效果較差[17]，同時(shí)燃料的添加方式為人工添加，隨機(jī)性較強(qiáng)[18]。

不同類型烤房烤后煙葉的外觀質(zhì)量除身份外其他指標(biāo)均有不同程度的差異，尤其是葉片結(jié)構(gòu)與油分差異較大，其中生物質(zhì)烤房、甲醇燃料烤房和熱泵烤房的綜合得分均高于普通密集烤房。主要是由于煙葉在烘烤過程中烤房升溫排濕靈敏，穩(wěn)溫保溫效果突出[19]；其次煙葉含水量的變化，不僅對煙葉干燥有影響，而且對色素的降解與轉(zhuǎn)化有較大影響[20]，因此甲醇烤房與熱泵烤房在烘烤環(huán)境控制方面優(yōu)于普通密集烤房，對煙葉外觀質(zhì)量的形成以及煙葉風(fēng)格特色的彰顯有一定的促進(jìn)作用。

不同類型烤房烤后煙葉的化學(xué)成分也有較大的差異，由于煙葉化學(xué)成分的變化除與煙葉自身有關(guān)之外，受外界環(huán)境影響也較大，詹軍等[21]研究表明在一定范圍內(nèi)，烘烤過程中烤房內(nèi)溫度越高，濕度越大，煙葉大分子物質(zhì)的降解越充分。而該研究表明，甲醇烤房與熱泵烤房的烤后煙葉，其蛋白質(zhì)與淀粉含量均相對較低，兩糖含量較高，這與烤房的良好性能是密不可分的，為煙葉品質(zhì)的彰顯提供一定的保障。

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Analysis on Cured Effect of Different Fuel Curing Barn

LUO Wan-lin，LI Yong-dong，YANG Liu
（Tobacco Company in Liangshan, Sichuan Province, Xichang 4100072, PRC）

In order to reduce the cost of curing tobacco, improve the quality of tobacco baking, the different types of benefits, baking barn appearance quality and chemical composition were evaluated and analyzed. The results showed that the heat pump barn baking time shorted by 17, 10 and 7 h, and the cost of dry tobacco reduced by 24.6%, 18.4% and 7.0%, respectively, compared with ordinary consumption bulk curing barn, biomass and methanol fuel barn baking less time-consuming. The appearance quality comprehensive score and biomass curing barn methanol fuel and heat pump he barn scores were higher than the ordinary barn. The protein and starch contents were relatively low in methanol barn and pump barn, but the content of two sugars higher. In conclusion, the new energy roast house can reduce the baking cost and improve the quality of tobacco to a certain extent, so it has a good application prospect.

tobacco curing; new energy barn; benefit; appearance quality; chemical composition

TS43

A

1006-060X（2017）10-0063-03

10.16498/j.cnki.hnnykx.2017.010.019

2017-07-20

中國煙草總公司項(xiàng)目濃香型烤煙調(diào)制關(guān)鍵技術(shù)研究（Ts-01-2011006）

羅萬麟（1989-），男，四川會(huì)東縣人，助理農(nóng)藝師，主要從事煙草標(biāo)準(zhǔn)化研究。

楊 柳

（責(zé)任編輯：成 平）