幾種縮小密集烤房層間溫差的材料應用效果研究

梁正華，王朝佐，王忠躍，沈寶文，梁洪瑞 (曲靖市煙草公司陸良分公司，云南陸良655600)

密集烤房是近幾年在各煙區大規模推廣應用的新型烤煙烘烤設備，是煙葉烘烤的一次重大技術改革，其具有容量大、裝煙多、獨立供熱、風機強制供熱和通風排濕等優點，能有效提高煙葉烘烤的安全性、烘烤效率和煙葉烤后質量。烤房結構類型按氣流方向分為氣流上升式和氣流下降式。在密集烤房應用初期，氣流上升式密集烤房占絕大多數，隨著密集烤房的推廣應用，氣流下降式密集烤房數量呈上升態勢［1］。蔡顯成等研究認為，氣流上升式密集烤房在大田烤煙所需烤房建造成本和土地占用方面具有明顯優勢，氣流下降式烤房在降低烘烤成本和提高初烤煙葉的上中等煙比例、均價方面更占優勢［2］。王能如等研究認為，氣流上升式密集烤房烤后煙葉色度更好，結構更疏松，上等煙比例要高得多;“兩糖差”較小，后熟程度高;感官質量更好;中性、堿性香氣成分和香氣物質總量更豐富，其煙葉烘烤質量好于氣流下降式密集烤房［3］。趙銘欽等研究認為，氣流上升式密集烤房烤后煙葉色度更好，結構更疏松，上等煙比例要高得多;“兩糖差”較小，后熟程度高;感官質量更好;中性、堿性香氣成分和香氣物質總量更豐富;香氣指數B值更高，其煙葉烘烤質量好于氣流下降式密集烤房［4］。

在實際操作過程中，氣流上升式密集烤房烘烤中變黃期底層空間一般表現為高溫低濕，上層空間一般表現為低溫高濕，加之上層空間局部易受外界冷空氣的影響，所以常常在烤房頂板和上棚煙葉基部形成水珠，加劇烘烤中烤房內上濕下干環境的形成。若掌握不當，常導致上下層煙葉變黃、干燥不一致，定色困難，嚴重者出現中上棚煙葉基部腐爛長霉、局部產生(含)青煙、掛灰煙或枯片。筆者通過將吸水物質如化纖毛毯、棉紗布及無紡布置于烤房頂板下，觀察上棚下棚溫濕度變化情況，及對烤后煙葉質量的影響，探索解決密集烤房烘烤中上下棚煙葉變黃干燥不均勻、局部煙葉易掛灰或烤青、烘烤中出現“霉把頭”煙的辦法。

1 材料與方法

1.1 試驗地基本情況 試驗安排在陸良縣召夸鎮召夸村進行，煙草種植品種為K326，田間長勢整齊。田間水肥管理及成熟采收按照曲靖優質煙葉生產標準執行，供試烤房為氣流上升式臥式密集烤房。

1.2 試驗材料 化纖毛毯、棉紗布、無紡布。

1.3 試驗方法 試驗設4個處理:處理A用化纖毛毯置于烤房頂板下(緊貼烤房頂板);處理B用棉紗布置于烤房平行于循環口下緣的位置(距烤房頂板下緣40 cm);處理C用無紡布置于烤房的頂板下(緊貼烤房頂板)及常規對照(CK)。化纖毛毯、無紡布和棉紗布處理各設2次重復，下部煙、中部煙、上部煙各處理每爐次挑選10桿具有代表性煙葉稱重后置于烤房上中下3層居中位置。

1.4 調查內容 烘烤過程中每隔1 h記錄上下棚干濕球溫度及煙葉變化情況;分析不同處理烤后煙葉鮮干比、外觀質量、經濟性狀、單位能耗等相關指標。

1.5 數據處理 采用Microsoft Excel 2003進行數據處理。

2 結果與分析

2.1 上下棚干濕球溫度動態變化對比分析 從表1對比分析可知，在煙葉烘烤過程中 12、24、36、48、60、72、84、96、108、120 h的10個溫度點，化纖毛毯處理上棚濕球溫度較下棚濕球溫度平均提高0.31℃(最高點達0.70℃)，對照處理上棚濕球溫度較下棚濕球溫度平均降低0.02℃，說明使用化纖毛毯的密集烤房上棚濕球溫較對照烤房上棚濕球溫度平均提高了0.33℃;化纖毛毯處理上下棚干球溫度之差較對照處理上下棚干球溫度之差僅平均提高了0.07℃，與濕球溫度變化相比不明顯。

采取同上相同的10個溫度點作比較，棉紗布處理上棚濕球溫度較下棚濕球溫度平均提高0.22℃，對照處理上棚濕球溫度較下棚濕球溫度平均降低0.02℃，說明使用了綿紗布的密集烤房上棚濕球溫較對照烤房上棚濕球溫度平均提高了0.24℃;棉紗布處理上下棚干球溫度之差較對照處理上下棚干球溫度之差平均高0.23℃，說明2種處理上下棚干球溫度變化與濕球溫度變化呈相反的關系。

采取同上相同的10個溫度點作比較，無紡布處理上棚濕球溫度較下棚濕球溫度平均降低0.22℃，對照處理上棚濕球溫度較下棚濕球溫度平均降低0.02℃，說明使用了無紡布的密集烤房上棚濕球溫度較對照烤房上棚濕球溫度平均降低了0.20℃，與化纖毛毯和棉紗布處理表現為相反的變化差異;無紡布處理上下棚干球溫度之差較對照處理上下棚干球溫度之差平均提高0.22℃，說明2種處理上下棚干球溫度變化趨勢與濕球溫度變化趨勢相一致。

從以上分析可見，僅化纖毛毯處理同層干濕球溫度差小于對照同層干濕球溫度差，其中以上棚干濕球溫度差異最為明顯，相對對照平均縮小0.41℃;棉紗布處理與無紡布處理的同層干濕球溫度差均高于對照0.40℃左右，說明化纖毛毯處理能較好地控制烤房內相對濕度及上下棚煙葉水分的均衡，整個烤房內平均相對濕度趨于協調一致。

表1 不同處理上下棚干濕球溫度統計℃

綜合分析可知，氣流上升式密集烤房烘烤中，干(濕)球溫度通常表現為“上低下高”，亦會出現少量持平的情況;而使用了化纖毛毯或棉紗布的密集烤房，在煙葉變黃期和定色前期濕球溫度則表現為上棚高于底棚，其中以化纖毛毯處理變化最為顯著。在提高了上棚濕球溫度的同時，亦相對提高了上棚的有效積溫，這將有利于提高上棚煙葉變黃速度，有利于整爐煙葉變黃干燥均勻整齊;無紡布處理上棚濕球溫度變化相對化纖毛毯或棉紗布處理呈相反的關系，干濕球溫度變化趨勢與對照處理變化趨勢相近，據觀察，該處理在變黃期與定色前期無紡布上仍明顯有水珠附著與滾動，吸水效果不明顯;在對同層干濕球溫度差影響上，以化纖毛毯處理效果最佳，說明其吸水性能、調溫控濕效果最佳，有益于煙葉內部化學物質的轉化。

2.2 不同處理的煙葉鮮干比對比分析 從表2可知，鮮干比值由小到大依次是化纖毛毯處理、棉紗布處理、無紡布處理、對照處理，且以化纖毛毯處理優勢明顯，無紡布處理與對照處理差異不顯著。單葉重以化纖毛毯處理結果較高，其余處理差異不明顯。這主要是因為各種處理烘烤中煙葉變黃定色時間不同，呼吸消耗不同的結果。

表2 不同處理的煙葉鮮干比對比分析

2.3 烤后煙葉的經濟性狀 表3結果表明，煙葉均價、上等煙率和橘黃煙率均以化纖毛毯處理最高，棉紗布處理次之，無紡布處理與對照處理較低，但各處理煙葉均價、上等煙率差異不顯著;副組煙葉中(含)青煙率、掛灰煙率和枯煙率以無紡布處理與對照處理較高，且(含)青煙率顯著高于化纖毛毯處理和棉紗布處理，掛灰煙率和枯煙率各處理差異不顯著。可見，化纖毛毯處理和棉紗布處理對煙葉的經濟性狀具有一定的改善作用。

表3 不同處理烤后煙葉經濟性狀

2.4 烤后煙葉的外觀質量 表4結果表明，化纖毛毯處理和棉紗布處理烤后煙葉顏色偏深，橘黃煙多于無紡布處理及對照處理。烤后煙葉成熟度、色度也以化纖毛毯處理和棉紗布處理為佳，煙葉香氣以化纖毛毯處理較突出，其他外觀質量各處理差異不明顯。

2.5 不同處理的烘烤時間與能耗對比 表5結果表明，化纖毛毯處理和棉紗布處理烘烤用時較對照均有不同程度的縮短，無紡布處理較對照變化不大;與對照相比，化纖毛毯處理和棉紗布處理耗煤成本與耗電成本顯著降低，耗煤成本分別降低23.91%、10.87%，耗電成本分別降低24.14%、10.35%，無紡布處理較對照差異不明顯。

表4 不同處理煙葉外觀質量

2.6 烤后煙葉的化學品質 由表6可見，不同處理烤后C3F煙葉的總糖、還原糖、淀粉含量都比對照有所下降，其中無紡布處理含量下降最多;總氮、煙堿、氧化鉀含量各處理均較對照有所提高;氯含量棉紗布處理較對照有升高，化纖毛毯和無紡布處理較對照降低;堿氮比值除無紡布處理高于對照，其他2個處理均比對照低;糖堿比值各處理均低于對照。

表5 不同處理的烘烤時間與單位質量干煙能耗

表6 不同處理對煙葉化學品質的影響

3 結論與討論

氣流上升式密集烤房烘烤中干(濕)球溫度通常表現為“上低下高”的規律，濕熱交換主要以自上而下的方式進行，轉火定色前后烤房上棚以上空間易形成相對濕度較高的烘烤環境。加之目前國內密集烤房土建多為混凝土頂板結構，烘烤中烤房上棚以上空間易受外界低溫影響，若此時升溫速度過快，則容易在烤房頂板下緣和上棚煙葉基部聚集大量水珠，造成排濕定色困難，進而將煙葉烤壞。

化纖毛毯、棉紗布一類吸水物質一方面能將裝煙室上層空間過飽和的水汽進行收集，同時儲存一部分熱量，既可避免頂板下緣形成水珠，又可增加上層空間熱量水平，起到調濕增溫的作用;另一方面彌補了烤房土建上的不足，一者是因為混凝土頂板基本沒有吸水效果，二者是為烤房頂板增加了一層覆蓋，就如同人加穿了一件衣服，可有效降低外界低溫的影響。該項處理方法每座烤房只需投入300～350元，爐均可增加250元左右的收益，經濟效益明顯，且材料來源廣泛，安裝操作簡單易懂，具有較大的推廣前景。

［1］崔國民.烤煙密集型自動化烤房及烘烤工藝技術［M］.北京:科學出版社，2012

［2］蔡顯成，胡偉，梁云高，等.不同類型密集烤房的烘烤性能研究［J］.云南農業，2008(11):27-28.

［3］王能如，徐增漢，何明雄，等.不同氣流運動方向密集烤房煙葉烘烤質量差異研究［J］.中國煙草科學，2011(2):81-85.

［4］趙銘欽，蘇長濤，王玉勝，等.兩種烤房對烤煙煙葉化學成分和物理性狀的影響［J］.中國農學通報，2006(7):550-552.