不同裝煙方式對密集烘烤效率及煙葉質(zhì)量的影響

浦秀平，徐世峰，任 杰，沈始權(quán)，孫福山*，王先偉，王錫金，盧榮才，李雨江

（1.陜西省煙草公司安康市公司，陜西 安康 725000；2.陜西省煙草公司延安市公司，陜西 延安 716000；3.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所，農(nóng)業(yè)部煙草生物學(xué)與加工重點實驗室，青島 266101；4.福建中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，廈門 361012；5.山東濰坊煙草有限公司，山東 濰坊 261000；）

密集烤房裝煙量大、省工、節(jié)能，能夠簡化烘烤工藝，在烤煙生產(chǎn)中得到快速發(fā)展[1-3]，但隨著現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)規(guī)模化生產(chǎn)以及專業(yè)化烘烤的不斷發(fā)展，密集烘烤用工多、耗能大、烤后煙葉顏色偏淡、油分減少等問題逐漸顯現(xiàn)[4]。針對這些問題，國內(nèi)相繼開展了裝煙技術(shù)及密集烤房設(shè)備和密集烘烤工藝研究，但烤煙烘烤環(huán)節(jié)用工較多和耗能較高的特點依然沒有根本改變。因此，探討密集烤房不同裝煙方式對用工成本、能耗成本以及煙葉等級質(zhì)量狀況的影響，確定適合我國國情的裝煙方式，降低烘烤的用工和能耗成本，從而增加煙農(nóng)的實際經(jīng)濟效益，對于烤煙生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義[5-7]。近幾年，有關(guān)密集烤房煙夾、散葉、箱式堆積[8]等裝煙方式的研究雖有報道，但是不夠全面或只是試驗用小型密集烤房的試驗結(jié)果[9]。在不同裝煙方式密集烘烤效率方面則未見報道。

為此，筆者利用烤煙生產(chǎn)中推廣規(guī)格的密集烤房系統(tǒng)研究了梳式煙夾、散葉煙筐、散葉插扦、箱式堆積以及常規(guī)煙竿5種裝煙方式的密集烘烤效率及烤后煙葉質(zhì)量，以期為現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)專業(yè)化烘烤建立省工、節(jié)能的密集烤房配套技術(shù)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于 2012年在山東省諸城市辛興鎮(zhèn)西元烘烤工場進行。供試品種為 NC55，全部按照濃香型特色優(yōu)質(zhì)煙葉開發(fā)技術(shù)種植。每公頃施純氮90 kg，施大豆450 kg，m(N):m(P2O5):m(K2O)=1:1.5:3.3，株行距120×50 cm，單株有效葉20片左右。

1.2 試驗處理

設(shè)置梳式煙夾、散葉煙筐、散葉插扦、箱式堆積和常規(guī)煙竿（CK）5個裝煙方式處理，每個處理設(shè)一座烤房。煙竿、煙夾按當(dāng)?shù)責(zé)熑~密集烘烤技術(shù)進行；散葉烘烤按當(dāng)?shù)厣⑷~密集烘烤技術(shù)進行，箱式堆積結(jié)合當(dāng)?shù)厣⑷~密集烘烤技術(shù)，采用低濕烘烤。不同裝煙設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)見表1。

表1 不同裝煙設(shè)備主要技術(shù)參數(shù)Table 1 Main technical parameters of loading leaf equipments

1.3 觀測項目

試驗過程測定各處理裝鮮煙的重量、裝煙各環(huán)節(jié)用工量及裝煙效率、烘烤后干煙重量、耗煤量、耗電量。對5個處理烤后煙葉按GB 2635—92[10]進行分級，計算各等級比例及收購均價。

2 結(jié) 果

2.1 不同裝煙方式編、裝、卸、解煙效率

從表2可以看出，不同裝煙方式裝煙量不同，散葉插扦裝煙量較大，其次依次為箱式堆積、散葉煙筐和梳式煙夾，4種裝煙方式處理裝煙量較常規(guī)煙竿提高 20%～65%。除裝煙量外，編裝卸解煙效率的高低也是衡量裝煙方式優(yōu)劣的主要指標之一。散葉插扦和箱式堆積無編煙環(huán)節(jié)，而散葉煙筐、散葉插扦和箱式堆積無解煙環(huán)節(jié)。箱式堆積編裝煙效率較高，其次依次為散葉煙筐、散葉插扦和梳式煙夾，較常規(guī)煙竿提高16.3%～47.5%。散葉插扦卸解煙效率較高，其次依次為散葉煙筐、箱式堆積和梳式煙夾，較常規(guī)煙竿提高39.5%～76.5%。

表2 不同裝煙方式編、裝、卸、解煙效率Table 2 Plaiting, loading, unloading and unlashing leaf efficiencies of different loading modes

2.2 不同裝煙方式烤后煙葉回潮效率

從圖1可以看出，常規(guī)煙竿和梳式煙夾裝煙烤后煙葉自然回潮和回潮機回潮用時均基本相當(dāng)，在5種不同裝煙方式處理中回潮用時較少，回潮效率較高。散葉插扦烤后煙葉回潮用時較長，效率較低。散葉煙筐和箱式堆積烤后煙葉回潮時間基本相當(dāng)，回潮效率高于散葉插扦而低于梳式煙夾和常規(guī)煙竿。這說明裝煙量較大的裝煙方式烤后煙葉回潮時間較長。

圖1 不同裝煙方式烤后煙葉回潮時間Fig.1 The leaf conditioning time of different loading modes

2.3 不同裝煙方式用工成本

由圖2可看出，梳式煙夾、散葉煙筐、散葉插扦和箱式堆積編裝煙和卸解煙環(huán)節(jié)用工成本均低于常規(guī)煙竿。在編裝煙環(huán)節(jié)，箱式堆積用工成本較低，其次為散葉煙筐，散葉插扦和梳式煙夾編裝煙用工成本基本相當(dāng)。在卸解煙環(huán)節(jié)，散葉插扦用工成本較低，其次為散葉煙筐、箱式堆積和梳式煙夾。綜合編裝卸解煙環(huán)節(jié)總用工成本，散葉煙筐較低，較常規(guī)煙竿減少0.80元/kg干煙，其次為散葉插扦和箱式堆積，均較常規(guī)煙竿減少0.73元/kg干煙，再次為梳式煙夾裝煙，較常規(guī)煙竿減少0.47元/kg。

圖2 不同裝煙方式編裝、卸解煙用工成本Fig.2 The plaiting, loading, unloading and unlashing leaf cost of labor force of different loading modes

2.4 不同裝煙方式能耗成本

從表3可以看出，不同裝煙方式烘烤能耗成本不同。除箱式堆積外，梳式煙夾、散葉煙筐和散葉插扦裝煙方式煤耗和電耗成本均低于常規(guī)煙竿，其中梳式煙夾煤耗和電耗成本較低，每千克干煙能耗成本較常規(guī)煙竿下降0.42元。

表3 不同裝煙方式能耗成本Table 3 The energy cost during curing of different loading modes

2.5 不同裝煙方式烤后煙葉經(jīng)濟性狀

由表4看出，梳式煙夾裝煙烤后煙葉上等煙比例和均價與常規(guī)煙竿基本相當(dāng)。散葉煙筐、散葉插扦和箱式堆積裝煙烤后煙葉上等煙比例和均價均低于常規(guī)煙竿裝煙。綜合比較，常規(guī)煙竿和梳式煙夾裝煙方式烤后煙葉總體經(jīng)濟性狀較好，其次為散葉煙筐和散葉插扦裝煙。

2.6 不同裝煙方式烤后煙葉化學(xué)成分

表5可示，散葉煙筐裝煙方式烤后煙葉還原糖、總糖含量較高，箱式堆積裝煙較低，這可能是因為箱式堆積裝煙烘烤過程中水分不容易散失，造成糖類物質(zhì)消耗過度所致。散葉煙筐裝煙烤后煙葉煙堿含量在適宜范圍之內(nèi)，其他4種裝煙方式均偏高。5種裝煙方式烤后煙葉總氮含量均在適宜范圍之內(nèi)。在化學(xué)成分協(xié)調(diào)性方面，常規(guī)煙竿和散葉煙筐裝煙烤后煙葉兩糖比基本適宜，梳式煙夾、散葉插扦和箱式堆積略偏低。散葉煙筐裝煙烤后煙葉糖堿比最為適宜，其次為常規(guī)煙竿、梳式煙夾、散葉插扦和箱式堆積裝煙。綜合比較，散葉煙筐裝煙烤后煙葉化學(xué)成分最為協(xié)調(diào)，其次常規(guī)煙竿裝煙和梳式煙夾裝煙，箱式堆積裝煙烤后煙葉化學(xué)成分適宜性、協(xié)調(diào)性最差。

表4 不同裝煙方式烤后煙葉經(jīng)濟性狀Table 4 Economic characters of tobacco leaves of different loading modes

表5 不同裝煙方式烤后煙葉化學(xué)成分Table 5 Contents of chemical components of tobacco leaves of different loading modes

2.7 不同裝煙方式烤后煙葉感官質(zhì)量

表6看出，常規(guī)煙竿裝煙烤后煙葉質(zhì)量檔次為中等+，散葉煙筐、梳式煙夾和散葉插扦裝煙烤后煙葉質(zhì)量檔次均為中等，箱式堆積烤后煙葉質(zhì)量檔次為中等－，烤后煙葉質(zhì)量最差。從評吸分項指標來看，梳式煙夾、散葉煙筐和散葉插扦裝煙烤后煙葉在香氣質(zhì)、香氣量、余味、雜氣、刺激性方面均略差于常規(guī)煙竿。這可能與沒有與新裝煙方式配套的烘烤技術(shù)有關(guān)。

表6 不同裝煙方式烤后煙葉感官質(zhì)量Table 6 Smoking quality of tobacco leaves of different loading modes

3 討 論

目前，國內(nèi)絕大多數(shù)密集烤房仍采用常規(guī)煙竿裝煙方式，編煙裝煙及卸煙解煙過程用工量較大，同時，掛竿裝煙方式也限制了密集烤房的裝煙量[9],不能發(fā)揮密集烤房裝煙量大、省工、節(jié)能的最大效能。本研究結(jié)果說明，梳式煙夾、散葉煙筐、散葉插扦和箱式堆積裝煙方式均能節(jié)約編裝卸解煙時間，節(jié)省用工，發(fā)揮密集烤房省工、省時的優(yōu)勢。謝已書等[9]用試驗小型密集烤房對常規(guī)煙竿、散葉堆放、散葉煙筐、煙夾4種裝煙方式的研究表明，與常規(guī)煙竿裝煙方式相比，散葉堆放、散葉煙筐、煙夾裝煙方式均顯著降低烤煙烘烤環(huán)節(jié)的用工成本，其中裝卸煙用工成本降低70%以上。但是本研究結(jié)果也說明，散葉煙筐、散葉插扦和箱式堆積裝煙烤后煙葉回潮效率較常規(guī)煙竿有所降低，因此，應(yīng)進一步研究散葉烘烤烤后煙葉的加濕回潮技術(shù)，解決散葉烘烤條件下烤后煙葉的回潮卸煙問題。

由于裝煙量的提高，梳式煙夾、散葉煙筐和散葉插扦能耗成本均低于常規(guī)煙竿，但箱式堆積烘烤由于使用大功率風(fēng)機、烘烤過程水分不易散失，烘烤時間長等原因，導(dǎo)致能耗成本上升。

在烤后煙葉質(zhì)量方面，本研究說明梳式煙夾、散葉煙筐和散葉插扦裝煙較常規(guī)煙竿略有下降，這可能是由烘烤技術(shù)不配套引起的。由于梳式煙夾、散葉煙筐和散葉插扦較常規(guī)煙竿提高了烤房裝煙容量，裝煙密度增大，因此，煙葉烘烤對裝煙均勻度要求更高，變黃失水協(xié)調(diào)要求更嚴，烘烤工藝也需要進行調(diào)整。而目前我國針對煙夾和散葉烘烤工藝的研究較少[11]，今后應(yīng)進一步加強梳式煙夾及散葉烘烤配套工藝優(yōu)化研究，提高梳式煙夾和散葉裝煙方式烤后煙葉質(zhì)量，逐步代替常規(guī)煙竿裝煙方式。箱式堆積裝煙方式裝煙密集度大，裝煙量大，采用機械化操作，省工明顯，但烘烤質(zhì)量風(fēng)險較大，烤后煙葉總體經(jīng)濟性狀、內(nèi)在質(zhì)量均不及常規(guī)煙竿，而且現(xiàn)行密集烤房規(guī)格和通風(fēng)系統(tǒng)尚不配套，需制作大箱，增大風(fēng)機功率，配套吊裝煙設(shè)備，烤房通風(fēng)系統(tǒng)和墻壁改造，成本較高，箱式堆積烘烤需進一步試驗完善。

綜上所述，梳式煙夾、散葉煙筐和散葉插扦裝煙方式較常規(guī)煙竿均能提高編裝卸解煙效率，降低烘烤環(huán)節(jié)用工和能耗成本。梳式煙夾烤后煙葉回潮效率和常規(guī)煙竿基本相當(dāng)，均高于散葉煙筐、散葉插扦和箱式堆積烤后煙葉回潮效率。而箱式堆積裝煙烘烤能耗高于常規(guī)煙竿。梳式煙夾裝煙烤后煙葉內(nèi)在質(zhì)量與常規(guī)煙竿基本相當(dāng)，散葉煙筐和散葉插扦略低于常規(guī)煙竿，而箱式堆積烘烤能耗成本、烤后煙葉經(jīng)濟性狀和內(nèi)在質(zhì)量在 5種裝煙方式中最差。

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