蔣篤忠 陳洪浪 何陽 伍守貴 敬禮恒 張大偉 袁方

摘? ? 要：為探索密集烘烤過程中煙葉失水率的控制，進(jìn)一步優(yōu)化現(xiàn)有的烘烤工藝，開展了關(guān)鍵溫度點(diǎn)失水率控制對烤后煙葉質(zhì)量影響的研究，設(shè)干球溫度42 ℃時(shí)穩(wěn)溫使煙葉失水率達(dá)到35%的烘烤工藝為處理組，以常規(guī)烘烤工藝為對照，分析其能耗成本及烤后煙葉的經(jīng)濟(jì)性狀、外觀質(zhì)量和化學(xué)成分。結(jié)果表明，與對照相比，處理組的能耗略有降低，無論是上部葉還是中部葉，其烤后煙葉的上等煙葉、橘黃煙葉、結(jié)構(gòu)疏松煙葉及烤熟煙葉的比例均有提高，煙葉內(nèi)大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化更加充分，烤后煙葉的化學(xué)成分更趨協(xié)調(diào)，其中，中、上部烤后煙葉淀粉含量分別降低了1.3，1.7百分點(diǎn)，均價(jià)分別提高了2.05%，2.35%。綜合而言，干球溫度42 ℃時(shí)穩(wěn)溫使煙葉失水率達(dá)到35%有利于提高烤后煙葉的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：密集烘烤;失水率;烘烤質(zhì)量

中圖分類號：S572? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2021.05.004

Abstract： In order to explore the control of tobacco leaf water loss rate during intensive curing and further optimize the existing baking process， the experiment was conducted to study the effect of water loss rate control at key temperature points on the quality of flue-cured tobacco leaves. The baking process with a dry bulb temperature of 42 °C and a tobacco leaf water loss rate of 35% was designed as the treatment group， and the conventional baking process was as the control， the energy consumption cost， economic properties， appearance quality， and chemical composition of tobacco leaves after curing were analyzed. The results showed that compared with the control， the energy consumption of the treatment group was slightly reduced， the proportions of high-grade tobacco leaves， orange tobacco leaves， loose structure tobacco leaves and mature tobacco leaves after curing were increased both in the upper leaves and middle leaves， the conversion of macromolecular substances in tobacco leaves was more complete， and the chemical composition of the tobacco leaves became more coordinated. Among them， the starch content of the middle and upper flue-cured tobacco leaves decreased by 1.3 and 1.7 percentage points respectively， and the average price increased by 2.05% and 2.35% respectively. In summary， the baking process with a dry bulb temperature of 42 °C and a tobacco leaf water loss rate of 35% is beneficial to improve the quality of the flue-cured tobacco leaf.

Key words： intensive baking; water loss rate; baking quality

煙葉烘烤是烤煙生產(chǎn)中對質(zhì)量起決定性作用的環(huán)節(jié)之一，是技術(shù)操作性強(qiáng)、用工較多的環(huán)節(jié)[1-2]。傳統(tǒng)的煙葉烘烤模式，烘烤實(shí)操人員主要靠經(jīng)驗(yàn)開展工作[3-4]。由于對煙葉狀態(tài)的判斷、工藝的理解執(zhí)行往往存在較大差異，導(dǎo)致烘烤質(zhì)量穩(wěn)定性下降[5-7]。同時(shí)，水分動態(tài)的控制是煙葉烘烤的關(guān)鍵，常因循環(huán)風(fēng)機(jī)操作不當(dāng)、工藝不到位等原因造成煙葉失水過快或過慢而形成烤壞煙葉，不適應(yīng)現(xiàn)代煙葉生產(chǎn)發(fā)展的需要[8-9]。

目前，有關(guān)煙葉烘烤不同階段的失水速度及風(fēng)速的研究已有諸多報(bào)道。楊樹勛等[10]開展了烘烤凋萎期失水速度對煙葉質(zhì)量影響的研究，認(rèn)為凋萎期失水速度控制在5～7 g·（kg·h）-1之間，不但可以讓未變黃的煙葉繼續(xù)變黃，消除青煙，讓已變黃的煙葉適度失水，同時(shí)降低了變黃后煙葉的水分含量，為煙葉定色創(chuàng)造了條件，有利于防止棕色化反應(yīng)的發(fā)生。許威等[11]構(gòu)建了煙葉烘烤相對速率失水?dāng)?shù)學(xué)模型，可解決煙葉烘烤降速階段煙葉失水速度難以計(jì)算的問題，為煙葉烘烤精準(zhǔn)控制、失水速度的計(jì)算提供了新的數(shù)學(xué)模型計(jì)算方法。許齊等[12]對不同變頻風(fēng)速對烤煙烘烤成本及經(jīng)濟(jì)效益的影響進(jìn)行了研究，認(rèn)為變黃期風(fēng)機(jī)采用1 450 r·min-1、定色期風(fēng)機(jī)采用960 r·min-1、干筋期風(fēng)機(jī)采用720 r·min-1進(jìn)行烘烤，煙葉的中上等煙率、桔黃煙率和均價(jià)均較高，綜合經(jīng)濟(jì)效益最好。隨著國內(nèi)烤煙種植規(guī)模化，煙葉烘烤技術(shù)專業(yè)化的不斷推廣[13]，煙葉烘烤失水率控制技術(shù)顯得尤為重要。因此，筆者對密集烘烤關(guān)鍵溫度點(diǎn)失水率控制進(jìn)行研究，以期探索操作更簡單、烘烤效果更理想的烘烤工藝。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間和地點(diǎn)

試驗(yàn)于2020年在湖南省永州市煙葉生產(chǎn)技術(shù)中心基地進(jìn)行。

1.2 供試材料

試驗(yàn)煙葉的品種為‘云煙87，煙葉部位為中、上部葉。供試烤房為2.7 m×8.0 m的氣流上升式密集烤房2座，供熱設(shè)備均為生物質(zhì)燃燒機(jī)，其中1座安裝能監(jiān)測煙葉實(shí)時(shí)失水率的控制儀，裝煙室內(nèi)安裝煙葉稱重裝置，安裝變頻器調(diào)節(jié)循環(huán)風(fēng)機(jī)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

煙葉烘烤在干球溫度42 ℃時(shí)，若煙葉失水量較少，干燥程度不夠，即轉(zhuǎn)火進(jìn)入定色期，煙葉易發(fā)生褐變;若失水量過大，則煙葉易烤青，且不利于煙葉大分子物質(zhì)降解和香氣前體物質(zhì)的產(chǎn)生[14]。因此，控制干球溫度42 ℃時(shí)的失水率尤為重要，且轉(zhuǎn)火時(shí)煙葉干燥狀態(tài)一般應(yīng)達(dá)到主脈變軟（失水率30%左右）至勾尖卷邊（失水率40%左右）。故試驗(yàn)設(shè)計(jì)2個處理，即T為干球溫度42 ℃時(shí)按煙葉失水率35%控制進(jìn)行烘烤;CK為常規(guī)烘烤。中、上部煙葉分別進(jìn)行試驗(yàn)。

1.4 試驗(yàn)方法

1.4.1 試驗(yàn)樣煙選擇 煙葉裝房前選取具有代表性的煙葉為試驗(yàn)樣煙，T和CK用試驗(yàn)樣煙分別夾成6夾和4夾，T中的2夾掛置在煙葉稱質(zhì)量裝置，用于煙葉失水率的測定，另4夾與CK的4夾分別掛置相應(yīng)的供試烤房裝煙室中，具體位置為距隔熱墻4 m，第2層掛煙架的左右路各2夾;烘烤結(jié)束煙葉回潮后將其分級進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性狀分析。

1.4.2 夾裝煙方法 采用寬度為60 mm的煙夾進(jìn)行夾煙，中、上部葉夾持量分別為12 kg·夾-1和13 kg·夾-1左右;每個烤房的裝煙量為330～360夾，各處理烤房裝煙數(shù)量一致。

1.4.3 烘烤方法 T的烘烤操作方法如下：變黃期，點(diǎn)火后按1 ℃·h -1將干球溫度升到36 ℃穩(wěn)溫，濕球溫度35 ℃，使煙葉葉尖變軟;再按1 ℃·h -1將干球溫度升至38 ℃穩(wěn)溫，濕球溫度36 ℃，使煙葉8成黃，葉片變軟。凋萎期，按0.5 ℃·h-1將干球溫度升至40 ℃穩(wěn)溫，濕球溫度36 ℃，使煙葉9成黃，葉片開始塌架;再按0.3 ℃·h-1將干球溫度升至42 ℃穩(wěn)溫，通過控制儀實(shí)時(shí)采集煙葉失水率，并通過變頻器控制調(diào)節(jié)循環(huán)風(fēng)機(jī)的風(fēng)速風(fēng)壓來控制煙葉的失水率，使煙葉失水率達(dá)到35%。定色期，以0.5 ℃·h-1將干球溫度升至47 ℃穩(wěn)溫，濕球溫度38 ℃，使煙葉黃片黃筋小卷筒;以0.3 ℃·h-1將干球溫度升至50 ℃穩(wěn)溫，濕球溫度38 ℃，葉片干燥1/2以上，主脈部分收縮;以0.5 ℃·h-1將干球溫度升至54 ℃穩(wěn)溫，濕球溫度39 ℃，使煙葉大卷筒，葉片全干，主脈干燥達(dá)1/2以上，主脈收縮。干筋期，以1 ℃·h-1將干球溫度升至60 ℃穩(wěn)溫，濕球溫度40 ℃，使煙葉除柄端外其余均已干燥;以1 ℃·h-1將干球溫度升至68 ℃穩(wěn)溫，濕球溫度42 ℃，使主脈完全干燥。

CK按當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)烘烤操作方法實(shí)施，即：點(diǎn)火后以1 ℃·h-1的速度升溫到36～38 ℃，干濕差2 ℃左右，使煙葉基本變黃，且葉片凋萎發(fā)軟;再以0.5 ℃·h-1的速度升溫到40～42 ℃，濕球38 ℃，使煙葉達(dá)到黃筋黃片，充分塌架;然后以0.33～0.5 ℃·h-1的速度升溫到54 ℃，濕球38 ℃，使葉片干燥大卷筒;再以1 ℃·h -1的速度升溫到68 ℃，濕球42 ℃，干筋。

1.4.4 測定項(xiàng)目 （1）煙葉烘烤過程失水率，通過煙葉稱質(zhì)量裝置實(shí)時(shí)測定烘烤過程中煙葉的質(zhì)量變化，計(jì)算其失水率;（2）煙葉烘烤能耗，試驗(yàn)烤房的生物質(zhì)顆粒燃料用量和耗電量;（3）煙葉經(jīng)濟(jì)性狀，烤后的試驗(yàn)樣煙經(jīng)專業(yè)分級人員按GB 2635-92[15]進(jìn)行分級計(jì)算;（4）煙葉常規(guī)化學(xué)成分，還原糖、淀粉、總氮及氯含量采用連續(xù)流動法測定，鉀含量采用火焰光度法測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 烘烤成本

從表1可以看出，中部葉烘烤試驗(yàn)中，T處理每千克煙葉耗電量較CK降低了3.92%，每千克干煙耗燃料量較CK降低了0.89%，每千克干煙能耗成本較CK降低了1.26%;上部葉烘烤試驗(yàn)中，T處理每千克耗電量與CK均為0.54 kW·h，每千克干煙耗燃料量較CK降低了0.49%，每千克干煙能耗成本較CK降低了0.45%。由此說明，在干球溫度42 ℃時(shí)穩(wěn)溫，控制煙葉失水率達(dá)到35%，煙葉烘烤能耗略有小幅度下降。

2.2 煙葉經(jīng)濟(jì)性狀

從表2可以看出，中部葉烘烤試驗(yàn)中，T處理的上等煙比例較CK提高了3.2個百分點(diǎn)，均價(jià)提高了2.05%;上部葉烘烤，T處理的上等煙比例較CK提高了4.0百分點(diǎn)，均價(jià)提高了2.35%。由此說明，在干球溫度42 ℃時(shí)穩(wěn)溫，控制煙葉失水率達(dá)到35%，有利于改善煙葉烘烤質(zhì)量，提高煙葉的等級結(jié)構(gòu)，增加煙農(nóng)的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 煙葉外觀質(zhì)量

從表3可以看出，中部葉的烤后煙葉中，與CK相比較，T處理的組織結(jié)構(gòu)無差異，但其成熟煙葉占比提高了1.8百分點(diǎn)，中等身份煙葉占比提高了1.4百分點(diǎn)，橘黃煙葉比例提高了2.6百分點(diǎn);上部葉的烤后煙葉中，與CK相比較，T處理的成熟煙葉、疏松煙葉、尚疏松煙葉、稍厚煙葉的比例分別提高了2.6，3.9，7.8，3.8百分點(diǎn)。由此說明，在干球溫度42 ℃時(shí)穩(wěn)溫，控制煙葉失水率達(dá)到35%，有利于改善煙葉的外觀質(zhì)量，烤后煙葉的橘黃煙比例增加，更趨于疏松。

2.4 烤后煙葉的化學(xué)成分

從表4可以看出，中、上部葉不同處理烤后煙葉的化學(xué)成分均較為協(xié)調(diào)，但CK烤后煙葉的淀粉含量略有偏高，中部葉和上部葉T處理的烤后煙葉淀粉含量分別較CK降低了1.3，1.7百分點(diǎn)。由此說明，在干球溫度42 ℃時(shí)穩(wěn)溫，控制煙葉失水率達(dá)到35%，有利于大分子物質(zhì)的降解，降低烤后煙葉的淀粉含量，有利于提高煙葉的內(nèi)在質(zhì)量。

3 結(jié)論與討論

本試驗(yàn)中，與常規(guī)烘烤相比較，干球溫度42 ℃時(shí)控制煙葉失水率達(dá)到35%進(jìn)行烘烤，其烘烤成本略有下降，且烤后煙葉上等煙比例和均價(jià)均有所提高，外觀質(zhì)量有所改善，橘黃煙葉比例增加，組織結(jié)構(gòu)更趨疏松，化學(xué)成分更趨協(xié)調(diào)，有利于促使煙葉內(nèi)含物質(zhì)轉(zhuǎn)化充分，其中，上部葉均價(jià)較CK分別提高2.05%，2.35%，淀粉含量分別降低1.3，1.7百分點(diǎn)。

煙葉烘烤過程中實(shí)時(shí)采集煙葉的失水率，采用變頻技術(shù)自動調(diào)節(jié)循環(huán)風(fēng)機(jī)的風(fēng)速來控制煙葉的適宜失水率，既可提高煙葉烘烤質(zhì)量，又能較大程度地降低烘烤能耗，因此，有必要進(jìn)一步探索變頻技術(shù)在煙葉烘烤中的利用。煙葉烘烤在溫濕度控制的基礎(chǔ)上，輔以關(guān)鍵溫度點(diǎn)（42 ℃，46～48 ℃，54 ℃）失水率控制，能有效防止煙葉烘烤過程中產(chǎn)生掛灰或變褐，但不同素質(zhì)煙葉在關(guān)鍵溫度點(diǎn)（42 ℃，46～48 ℃，54 ℃）的失水率指標(biāo)有待進(jìn)一步研究。

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