不同熱源烤房上部葉烘烤效果研究

劉克 張文建 李旭東 郭亞迪 艾復(fù)清

摘 要：為探明不同熱源烤房烘烤效果，以烤煙NC102為試驗材料，設(shè)置三種熱源烤房，研究其烤后上部煙葉質(zhì)量及烘烤收益。結(jié)果表明：T3烤后煙葉等級質(zhì)量表現(xiàn)最佳，其上等煙率最高為44.2%，較T1、T2分別高2.5個百分點、1.65個百分點;T2石油醚提取物含量方面表現(xiàn)優(yōu)于T1和T3，總體看T2烤后煙葉化學(xué)成分更為協(xié)調(diào);T2烤后煙葉評吸得分最高為61.3分，其中香氣質(zhì)、香氣量及刺激性方面表現(xiàn)較好;烘烤收益以T2最高為16.94元/kg，較T1、T3分別高0.93元/kg、0.53元/kg。結(jié)果說明，針對烘烤上部煙葉而言，電磁能熱源烤房有利于提高上部煙葉烘烤等級質(zhì)量，而空氣能熱泵烤房則有利于改善上部煙葉烘烤內(nèi)在質(zhì)量并降低烘烤成本。

關(guān)鍵詞：烤房;熱源;上部葉;品質(zhì);烘烤收益

中圖分類號：S572

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1008-0457（2019）02-0084-04 ? ? 國際DOI編碼：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2019.02.015

Abstract： In order to investigate the curing effect of different heating equipment，using flue-cured tobacco variety NC102 as experimental material， three flue-curing barns with different heating equipment were established to study the quality of the cured upper tobacco leaves and the corresponding benefit of flue-curing. The results showed that leaves cured in the barn equipped with electromagnetic energy heating source （T3） had the best quality， with a high class leaf proportion of 44.2%， which was 1.65% and 2.5% higher than that of traditional curing barn （T1） and curing barn equipped with air-source heat pump （T2） respectively. Total sugar， reducing sugar， starch and petroleum ether extracts in the cured leaves from T2 were superior to T1 and T3， which suggested a more coordinated overall chemical composition. Sensory score of T2 was 61.3 points， which was the highest and showed a better performance in quality and quantity of aroma and irritancy. Average price of tobacco leaves cured in T2 was 16.94 yuan/kg， which was 0.93 yuan/kg and 0.53 yuan/kg higher than that in T1 and T3 respectively. We may conclude that the flue-curing barn equipped with electromagnetic energy heating source may improve the grade quality while that with air-source heat pump may improve the chemical quality and reduce the cost of flue-cured upper tobacco leaves.

Key words： flue-curing barn; heating equipment; upper leaf; quality; benefit of flue-curing

烤房是煙葉初烤的專用設(shè)備，當(dāng)前我國煙葉烘烤使用的密集烤房普遍以燃煤供熱為主[1]，但燃煤密集烤房存在燃燒不穩(wěn)定、升溫不靈敏、無效能耗高、用工量多、有害氣體及碳排放量大等缺點[2-5]。尋求烤房燃煤熱源替代具有現(xiàn)實意義。

目前，有關(guān)不同熱源烤房的研究已有一些報道，但主要集中在烤房性能測試及烘烤成本方面[6-12]，而關(guān)于不同電熱源類型烤房對烤后煙葉品質(zhì)及烘烤收益等系統(tǒng)研究的報道較少，尤其是針對上部葉的研究鮮有報道。因此，本試驗針對烤煙上部葉，進(jìn)行不同熱源烤房烘烤效果研究，旨在為不同熱源烤房的研究應(yīng)用提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及供試材料

試驗于2017年在遵義市務(wù)川縣涪洋科技示范園烘烤工廠進(jìn)行。

供試煙葉：NC102品種的上部葉。4月30日漂浮育苗移栽，種植密度為18000 株/hm.2，大田施肥為純氮101.25 kg/hm.2，N∶P2O5∶K2O為9∶6∶23，留葉數(shù)為20片/株，上部葉采烤時間為8月21日，其他栽培措施按基地單元優(yōu)質(zhì)烤煙栽培技術(shù)規(guī)范進(jìn)行。

供試烤房：電磁能熱源烤房由重慶和創(chuàng)簡一科技有限公司提供，額定功率28 kw;空氣能熱泵烤房由貴州普耀新能源有限公司提供，額定功率13 KW。

1.2 試驗設(shè)計

試驗設(shè)置3種不同熱源烤房。T1（CK）為燃煤密集烤房;T2為空氣能熱泵密集烤房;T3為電磁能熱源密集烤房。三個處理均為氣流上升式烤房，裝煙室規(guī)格為8 m×2.7 m×3.5 m，每個處理重復(fù)3次即3間烤房，試驗共設(shè)9間烤房。

1.3 試驗要求

1.3.1 試驗地土壤肥力均勻一致，統(tǒng)一栽培技術(shù)。

1.3.2 采收上部葉成熟度基本一致，即要求煙葉綜合變黃程度80%，主脈變白3/4以上，葉尖葉緣發(fā)白。

1.3.3 各處理選取30竿進(jìn)行掛牌標(biāo)記，在烤房上、中、下層中間位置分別放置10竿，采用三段式烘烤工藝進(jìn)行掛桿烘烤。

1.3.4 烘烤結(jié)束后，各處理單獨分級稱重，并取樣B2F 1 kg用于化學(xué)成分分析及評吸鑒定?；瘜W(xué)成分分析在貴州大學(xué)作物科學(xué)實驗室進(jìn)行，評吸鑒定送樣貴州中煙工業(yè)有限公司技術(shù)中心進(jìn)行。

1.4 測定項目及方法

干煙重：烘烤結(jié)束后，待煙葉適度回潮后，將掛牌標(biāo)記30竿煙葉稱重，計算各處理烤房烤后干煙重。

能耗：耗電量為每炕烘烤用電總量;耗煤量為每炕烘烤耗煤總量。

用工費：用工費=各處理烘烤天數(shù)×用工量×工時費。

等級質(zhì)量：按國標(biāo)《GB2635-1992》分級稱重，并計算上等煙率、均價等。

化學(xué)成分：總糖、還原糖及淀粉含量采用砷鉬酸比色法、總氮采用靛酚藍(lán)分光光度法、蛋白質(zhì)用間接測定法進(jìn)行測定、鉀用火焰分光光度法、煙堿用經(jīng)典蒸餾比色法、石油醚提取物用石油醚直接浸提法測定。

評吸質(zhì)量：鑒定項目包括香氣質(zhì)、香氣量、吃味、雜氣、刺激性、勁頭、燃燒性、灰分、細(xì)膩度及柔和度。

1.6 數(shù)據(jù)處理

用Microsoft Excel 2010及DPS 7.05軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同熱源烤房烘烤對烤后上部葉等級質(zhì)量的影響

由表1可知，烤后上部葉上等煙率、上中等煙率、桔黃煙率均以電磁能熱源烤房最高，分別為44.2%、90.99%、87.89%，與燃煤密集烤房及空氣能熱泵烤房差異顯著。

雜色煙率表現(xiàn)為T3Tp0cHrMp3OEElIWTJnUqRXTYzUvzSMp9+m3aknCIAvI=

均價以T3最高為18.99元/kg，較T1、T2分別高0.61元/kg、0.68元/kg，與T1、T2達(dá)差異顯著水平。

可見，電磁能熱源烤房烤后煙葉等級質(zhì)量最佳，可一定程度上提高烤后煙葉桔黃煙比例，減少雜色煙的產(chǎn)生?？赡苁且驗殡姶拍軣嵩纯痉可郎仄椒€(wěn)，排濕順暢，降低了雜色煙比例。

2.2 不同熱源烤房烘烤對烤后上部葉化學(xué)成分的影響

烤后煙葉化學(xué)成分含量及協(xié)調(diào)性是衡量烤后煙葉內(nèi)在品質(zhì)好壞的重要指標(biāo)。如表2所示，與T1相比，T2、T3烤后煙葉水溶性總糖、淀粉、煙堿含量有不同程度的降低，石油醚提取物含量在一定程度上有所增加，差異均達(dá)顯著水平。其中T2石油醚提取物含量最高為7.54%，較T1、T3分別高出36.59%、16.36%。而各處理烤后煙葉蛋白質(zhì)、總氮、鉀含量無明顯差異。

化學(xué)成分比例方面，各處理烤后煙葉雙糖比值在0.79～0.84范圍內(nèi)，總糖與還原糖比例較為協(xié)調(diào)。而各處理烤后煙葉糖堿比和氮堿比兩指標(biāo)值偏低，主要是各處理烤后煙葉煙堿含量偏高所致。

總體來看，各處理烤后煙葉部分化學(xué)成分含量略高于優(yōu)質(zhì)烤煙適宜范圍，但大部分化學(xué)成分含量均處于適宜范圍內(nèi)，其中T2化學(xué)成分含量及協(xié)調(diào)性表現(xiàn)更佳。這可能是因為空氣能熱泵烤房密封性好，裝煙室內(nèi)溫度分布均勻，有利于煙葉內(nèi)部物質(zhì)的代謝轉(zhuǎn)化。

2.3 不同熱源烤房烘烤對烤后上部葉評吸質(zhì)量的影響

如表3所示，各處理烤后煙葉評吸總分表現(xiàn)為T2>T3>T1。其中，T2、T3烤后煙葉香氣質(zhì)、香氣量、吃味、雜氣得分均高于T1，尤其是香氣量和雜氣表現(xiàn)突出。

綜合來看，空氣能熱泵烤房烤后煙葉評吸質(zhì)量表現(xiàn)最佳，主要表現(xiàn)為能在一定程度上改善煙葉香氣質(zhì)、提高香氣量，改善吃味、減少刺激性、降低雜氣。結(jié)合化學(xué)成分來看，可能是因為空氣能熱泵及電磁能熱源烤房升溫靈活，穩(wěn)溫平穩(wěn)，使煙葉內(nèi)化學(xué)成分及致香物質(zhì)轉(zhuǎn)化較為充分。

2.4 不同熱源烤房上部葉烘烤收益比較

如表4所示，各處理能耗成本為干煙耗電費與干煙耗煤費之和。由表4可知，T2能耗成本最低為1.12元/kg，較T1、T3分別低0.71元/kg、1.2元/kg;T1用工成本為0.53元/kg，較T2、T3分別高出112%、103.8%。體現(xiàn)在烘烤收益上，T2、T3烘烤收益較T1有不同程度的提高。其中，T2較T1烘烤收益提高0.93元/kg，達(dá)差異顯著水平。

總體來看，空氣能熱泵烤房和電磁能熱源烤房烘烤收益較燃煤密集烤房有所提高，主要表現(xiàn)在烘烤用工成本大幅降低。原因是空氣能熱泵烤房和電磁能熱源烤房均為電能供熱烤房，二者較燃煤熱源烤房操作簡便，烘烤用工量減少所致。

3 結(jié)論與討論

電磁能熱源烤房能有效提高煙葉等級質(zhì)量，其烤后煙葉上等煙率、桔黃煙率最高分別為44.2%、87.89%，雜色煙率最低為7.76%，主要是由于電磁能熱源烤房由電供熱，熱源穩(wěn)定易控，較好的滿足烘烤定色階段邊升溫邊排濕的要求，有利于葉色的固定，能一定程度上提高烤后煙葉等級質(zhì)量。

空氣能熱泵烤房烤后煙葉化學(xué)成分較為協(xié)調(diào)，總糖、還原糖、淀粉及石油醚提取物含量均優(yōu)于其他兩個處理;評吸總分T2>T3>T1，T2香氣質(zhì)、香氣量、雜氣及刺激性最好，這與陳麗紅等[13]的研究結(jié)果相似。表明空氣能熱泵烤房烤后煙葉口感更佳，主要是空氣能熱泵烤房熱泵升溫靈活，密封性好，使裝煙室內(nèi)溫度分布均勻，為煙葉內(nèi)部酶類活動提供適宜條件，有利于促進(jìn)淀粉等大分子物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。

與燃煤密集烤房相比，空氣能熱泵能有效降低烘烤成本，提高烘烤收益。由于燃煤屬于不可再生資源，其燃燒時會向大氣排放SO2、NO等多種有害氣體，從環(huán)保角度來看，發(fā)展空氣能熱泵烤房對減排具有重要意義。但烤煙烘烤正是夏季用電高峰時節(jié)，采用電熱源類烤房烘烤對農(nóng)用電網(wǎng)負(fù)荷壓力較大，因此，烘烤工廠電網(wǎng)的改造及供電的穩(wěn)定性是必須重視的核心問題。

針對烘烤上部煙葉而言，電磁能熱源烤房有利于提高等級質(zhì)量，而空氣能熱泵烤房則有利于改善內(nèi)在質(zhì)量及提高烘烤收益。在供電穩(wěn)定，電網(wǎng)負(fù)荷較小的煙葉產(chǎn)區(qū)，采用電熱源類烤房進(jìn)行烘烤不失為一種節(jié)本減排的舉措。本試驗僅在遵義市務(wù)川縣進(jìn)行，結(jié)果可供電熱源烤房研究作參考。

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