陳立軍，賀立偉，朱偉，姚雪梅，李正平，戴勇強，曾鈺，曾文偉

(1 湖南省煙草公司邵陽市公司，湖南 邵陽 422000；2 湖南省煙草公司邵陽市公司隆回縣分公司，湖南 隆回 422100；3 邵陽市農(nóng)業(yè)科學研究院，湖南 邵陽 422000)

烘烤是決定煙葉產(chǎn)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)[1-2]。邵陽煙區(qū)長期以來一直以密集式烤房烘烤，導致指導、管理、操作不規(guī)范和烘烤工藝執(zhí)行到位率低等問題依然存在；由于烘烤損失較大，烘烤成本較高，難以適應現(xiàn)代煙葉生產(chǎn)發(fā)展的需要。近年來，隨著帶互聯(lián)網(wǎng)功能自控儀的出現(xiàn)，可實現(xiàn)遠程控制，曲線烘烤應用更便捷，是煙葉烘烤現(xiàn)代化、信息化的必由之路。

前人對比散葉烘烤和掛桿烘烤研究發(fā)現(xiàn):散葉烘烤與掛桿烘烤在煙葉外觀質(zhì)量上的差距逐年縮小，散葉烘烤在煙葉化學品質(zhì)上明顯優(yōu)于掛桿烘烤，化學成分更加協(xié)調(diào)，總體上，散葉烘烤煙葉綜合品質(zhì)在逐年提升，并優(yōu)于掛桿烘烤[3]。劉洪華等[4]對散葉堆放烘烤、煙夾烘烤進行裝煙量、用工成本、能耗成本和綜合收益比較發(fā)現(xiàn)，散葉堆放烘烤的綜合總收益低了3.71 元/kg。王濤等[5]的研究也表明，散葉裝煙在一定程度上能改善煙葉烘烤效果，密集烤房以靠背葉尖朝上裝煙方式最適宜。田維強等[6]比較散葉插扦、懸掛、煙框和靠背裝煙4 種方式的烘烤效益后指出:散葉裝煙均能提高烘烤效益，其中煙框和靠背裝煙效果最好，但烤后煙葉質(zhì)量明顯降低，需要改進烘烤工藝，從而提高烤后煙葉質(zhì)量。茍正貴等[2]研究表明，高溫少雨條件下成熟上部葉采用保濕烘烤工藝能促進物質(zhì)轉(zhuǎn)化，改善煙葉外觀質(zhì)量，提高內(nèi)在品質(zhì)，提升黔南烤煙種植效益。前人針對煙葉烘烤過程中存在的主要問題，從裝煙方式及其品質(zhì)變化規(guī)律、烘烤效益等方面開展了系統(tǒng)的研究[7-11]，而對烘烤過程中溫濕度的精準控制沒有詳細、全面的報道。此外，在操作過程中，由于技術(shù)和管理等存在問題，導致烘烤損失較大，烘烤成本較高，不適應現(xiàn)代煙葉生產(chǎn)的需要[12]。為此，筆者開展了以溫濕度精準控制為主的曲線烘烤與常規(guī)烘烤方式對比研究，以評價兩種烘烤方式的烘烤效益、煙葉經(jīng)濟性狀，旨在為本煙區(qū)煙葉烘烤提供實際參考和指導。

1 材料與方法

1.1 供試材料與地點

供試烤煙品種為云煙87，供試烤房為氣流上升式密集烤房2 座。于2020 年在邵陽市新寧縣巡江烘烤工場進行。

1.2 試驗設計

單因素完全隨機試驗設計，設2 種烘烤方式，即曲線烘烤和常規(guī)烘烤。其中:曲線烘烤指在3 段式烘烤技術(shù)(常規(guī)烘烤)的基礎(chǔ)上，結(jié)合邵陽煙葉烘烤特性，調(diào)整烘烤參數(shù)和階段烘烤時間，強調(diào)升溫和穩(wěn)溫階段并重，烘烤過程呈曲線穩(wěn)步的實施過程。與3 段式烘烤技術(shù)相比，主要調(diào)整包括:(1)變黃期縮短低溫變黃時間，將38 ℃恒溫時間由18～20 h 調(diào)減至12～15 h，將主變黃溫度調(diào)整到39～40 ℃，由4～6 h調(diào)至12～15 h；(2)強調(diào)升溫過程控制，38 ℃前升溫速度1 ℃/h，38～42 ℃升溫速度為0.5 ℃/h，42～48 ℃升溫速度為0.3～0.5 ℃/h，48～54 ℃升溫速度為0.5 ℃/h，54 ℃后升溫速度1 ℃/h；(3)調(diào)整風機速度，在40～42 ℃提前開風機高速，在54～55 ℃穩(wěn)溫時風機調(diào)為低速。

供試烤房所烤煙葉的品種、營養(yǎng)條件、部位、成熟度均衡一致。為確保試驗的準確性，煙葉裝房前確定具有代表性的煙葉，分成二份，各12 夾，分別稱量其鮮質(zhì)量并掛牌記錄，然后將標識煙分別掛置在供試烤房裝煙室4 m 的位置上，底、中、上層中部左右各2 夾。烘烤結(jié)束煙葉回潮后，將其分級進行經(jīng)濟性狀分析。

煙夾夾煙，其中中部葉每夾夾煙170～190 片、質(zhì)量13 kg 左右，每房裝煙330 夾。上部葉每夾160～180 片、質(zhì)量15 kg 左右，每房裝煙330 夾。

1.3 測定項目及方法

觀測煙葉變化狀況、耗煤量、耗電量，烤后煙葉外觀質(zhì)量、經(jīng)濟性狀、化學成分及烤房使用情況等指標。其中:煙葉外觀質(zhì)量指標評價根據(jù)GB2635-92進行，取烤后不同部位的煙葉進行化學成分分析[13-14]。

1.4 數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計方法

采用Excel 2017 軟件進行數(shù)據(jù)處理和圖表制作，采用SPSS11.0 進行統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同烘烤模式對烘烤能耗的影響

由表1 可知，與常規(guī)烘烤相比，曲線烘烤減少了電和煤的消耗量。從烘烤效益看，與常規(guī)烘烤相比，曲線烘烤的成本降低了5.0%～14.1%，主要表現(xiàn)在耗煤效能的差異上。因此，通過設置曲線烘烤有利于降低烘烤能耗成本。

表1 不同烘烤模式下煙葉烘烤能耗情況Table 1 Variation of baking energy consumption under different baking modes

2.2 不同烘烤模式下烘烤煙葉經(jīng)濟性狀

從表2 可知，曲線烘烤改善了煙葉品質(zhì)，上等煙比例和均價均有提高。中部葉，曲線烘烤的上等煙比例較常規(guī)烘烤提高了21.4 百分點，均價提高2.76 元/kg，提高了10.1%；上部葉，曲線烘烤的上等煙比例較常規(guī)烘烤提高了8.4 百分點，均價提高0.53 元/kg，提高了2.0%。通過設置曲線進行烘烤，烘烤操作更規(guī)范，烘烤工藝更到位，有利于降低副組煙的產(chǎn)生，從而提高了烘烤質(zhì)量。

表2 不同部位各處理煙葉的經(jīng)濟性狀Table 2 Economic trait of different part of tobacco leaf under different treatments

2.3 不同烘烤模式下烘烤煙葉外觀質(zhì)量

通過對樣煙外觀質(zhì)量中的成熟度、組織結(jié)構(gòu)及顏色進行分類，按葉片數(shù)計算其百分比，不同部位煙葉，曲線烘烤的調(diào)制后熟充分的煙葉比例較常規(guī)烘烤略高，中部葉成熟煙葉比例提高了4.0 百分點，上部葉成熟煙葉比例提高了5.0 百分點(表3)。曲線烘烤的烤后煙葉組織結(jié)構(gòu)較疏松的比例較常規(guī)烘烤略高，中部葉中組織結(jié)構(gòu)疏松煙葉的比例提高了7.0 百分點，上部葉中組織結(jié)構(gòu)疏松和稍密煙葉的比例均提高了7.0 百分點，組織結(jié)構(gòu)緊密煙葉的比例降低了12.0 百分點。曲線烘烤的烤后煙葉橘黃煙葉比例較常規(guī)烘烤略高，中部葉中橘黃煙葉比例提高了7.0 百分點，上部葉中橘黃煙葉比例提高了12.0 百分點。通過設置曲線進行烘烤，有利于改善煙葉的外觀質(zhì)量，橘黃煙比例增加，調(diào)制后熟較為充分，組織結(jié)構(gòu)更疏松。

表3 烤后煙葉外觀質(zhì)量評價結(jié)果Table 3 Assessment of appearance quality of baking tobacco %

2.4 不同烘烤模式下烘烤煙葉化學成分

由表4 可知，各處理不同部位煙葉的還原糖、煙堿、總氮、氯及鉀的含量均較適宜。中部葉，曲線烘烤的淀粉含量為5.36%，較常規(guī)烘烤降低了0.59 百分點；上部葉，曲線烘烤的淀粉含量為4.86%，較常規(guī)烘烤降低了1.18 百分點。通過設置曲線進行烘烤，烤后煙葉的化學成分較協(xié)調(diào)，特別是淀粉含量較低，有利于提高煙葉的內(nèi)在質(zhì)量。

表4 不同處理烤后煙葉的主要化學成分Table 4 Chemical component of baking tobacco under different treatments %

3 討論

3.1 曲線烘烤有利于提高能源利用效率

密集烤房是進行煙葉烘烤的主要設備，但該設備本身燃燒效率偏低，且烤房煙霧排放損失的煙氣余熱居高不下。大量的烘烤煙氣余熱直接排放到大氣中，不僅浪費資源，而且造成嚴重的污染[13-14]。曲線烘烤方式與常規(guī)烘烤相比，基本克服了升溫過快過猛的問題，減少了燃料的浪費。分析其原因，煙葉烘烤所需熱量變化是通過控制爐膛煤的燃燒速度和面積來調(diào)整的，曲線烘烤通過線性控制小鼓風機啟停時間，實現(xiàn)溫濕度控制的線性變化，基本符合煙葉狀態(tài)變化的溫濕度需求。常規(guī)烘烤通過點狀控制小鼓風機啟停時間，因煤的燃燒速度和時間有一定的慣性，溫度控制難以精準，穩(wěn)溫效果差，從而造成燃煤浪費。本試驗結(jié)果表明，曲線烘烤有利于提高能源利用效率。

3.2 曲線烘烤提高了烘烤煙葉的質(zhì)量

與常規(guī)烘烤相比，曲線烘烤方式烘烤過程中溫度控制精準，升溫過程平穩(wěn)，更貼近煙葉烘烤過程的實際變化規(guī)律。通過試驗結(jié)果可知，曲線烘烤烤后煙葉的外觀質(zhì)量明顯改善，烤后桔黃煙比例更高，調(diào)制后熟更充分，組織結(jié)構(gòu)更趨疏松，上等煙比例增加，煙葉經(jīng)濟性狀表現(xiàn)好。

4 結(jié)論

本研究結(jié)果表明:邵陽煙區(qū)烤煙采用曲線烘烤方式，可以有效改善烤后煙葉的外觀質(zhì)量和降低煙葉烘烤成本，有助煙農(nóng)增收，可操作性強，有利于煙農(nóng)接受和掌握；同時烘烤過程更直觀，也有利于煙技員進行烘烤技術(shù)指導和后期經(jīng)驗總結(jié)分析。