暖濕氣象條件下降低煙葉烘烤損失的工藝技術(shù)

李寶樂　劉子儀　劉劍金　施國濤　李肇虎

摘要：針對(duì)普洱煙區(qū)氣象條件下生長(zhǎng)發(fā)育的煙葉生理特點(diǎn)及烘烤特性，在密集烤房中開展烘烤工藝研究，找到一種有效降低煙葉烘烤損失的工藝方法。結(jié)果表明，對(duì)于暖濕氣象條件下生長(zhǎng)發(fā)育的煙葉，用氣流下降式4層密集烤房烘烤時(shí)，減少干球溫度低于38 ℃的低溫變黃時(shí)間，延長(zhǎng)38～42 ℃高溫變黃時(shí)間，并將此階段濕球溫度保持在34～35 ℃（正常范圍內(nèi)的低值）范圍內(nèi)，能夠較好實(shí)現(xiàn)煙葉在變黃中期顏色變化與干燥程度協(xié)調(diào)同步;在煙葉變黃后期，干球溫度為41～42 ℃階段，將濕球溫度保持在35～36 ℃（正常范圍內(nèi)的低值）范圍內(nèi)，使煙葉既達(dá)到黃片青筋的變黃程度，又達(dá)到失水45%～50%的干燥程度，之后再轉(zhuǎn)入定色階段，能夠明顯減少黑糟煙、青煙、掛灰煙比例，烤后煙葉外觀更為鮮亮，上等煙比例和均價(jià)明顯提高。

關(guān)鍵詞：烤煙;暖濕氣象條件;烘烤特性;密集烤房;烘烤工藝;烘烤損失;烤后煙葉質(zhì)量

中圖分類號(hào)： TS44文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2019）09-0239-04

近年來圍繞特色煙葉品種開展的配套烘烤工藝以及不同裝煙方式烘烤工藝研究[1-6]較多。在常規(guī)密集烘烤工藝方面，主要圍繞提質(zhì)增香[7-8]、低溫拉長(zhǎng)變黃、充分凋萎后熟[9-10]以及提高淀粉、蛋白質(zhì)等大分子物質(zhì)降解和轉(zhuǎn)化程度開展了較多研究[11-12]，這些烘烤方法研究都取得了一定效果。在實(shí)際生產(chǎn)中，各地光、溫、水、土等生態(tài)因素差異較大，鮮煙葉的物質(zhì)基礎(chǔ)不太一樣。氣象條件是形成鮮煙葉生理特點(diǎn)、烘烤特性[13]的關(guān)鍵因素，而烘烤執(zhí)行工藝與鮮煙葉生理特點(diǎn)、烘烤特性的不完全適應(yīng)，是造成煙葉烘烤損失的主要因素之一。大量研究和實(shí)踐表明，較小的烘烤工藝變化就可能導(dǎo)致烤后煙葉質(zhì)量較大差異[14-17]。本研究在對(duì)普洱煙區(qū)煙葉烘烤損失成因調(diào)查分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)普洱煙區(qū)氣象條件特點(diǎn)及煙葉烘烤特性，通過烘烤試驗(yàn)對(duì)比，歸納總結(jié)適宜在普洱市主要煙葉產(chǎn)區(qū)4層密集烤房中應(yīng)用的烘烤工藝方法，以期有效減少煙葉烘烤損失，提升烤后煙葉質(zhì)量。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及時(shí)間

試驗(yàn)于2017年在云南省普洱市景谷縣永平鎮(zhèn)松盤山烤房群進(jìn)行。

1.2 氣象數(shù)據(jù)收集

根據(jù)2015—2017年普洱市主要煙區(qū)溫度、降水量、日照時(shí)數(shù)等氣象基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，選取對(duì)煙葉產(chǎn)質(zhì)量、生理特點(diǎn)、烘烤特性形成影響最大的6—9月份主要?dú)庀髷?shù)據(jù)作為烘烤工藝設(shè)計(jì)依據(jù)。以普洱市毗鄰的其他優(yōu)質(zhì)煙葉產(chǎn)區(qū)氣象數(shù)據(jù)作對(duì)照。

1.3 設(shè)施設(shè)備

供試烤房為氣流下降式密集烤房，4層裝煙，裝煙室規(guī)格為8.0 m（長(zhǎng)）×2.7 m（寬）×4.0 m（高），裝煙密度為60～65 kg/m3，可裝鮮煙葉量為5 000～5 500 kg?？痉块T、窗、排濕口、熱風(fēng)進(jìn)（回）風(fēng)口、加熱室、供熱設(shè)備、通風(fēng)排濕設(shè)備、溫濕度控制設(shè)備等均符合國煙辦綜〔2009〕418號(hào)文件技術(shù)規(guī)范和規(guī)格參數(shù)要求。

1.4 煙葉栽培管理

以當(dāng)?shù)刂髟钥緹熎贩N云煙87為試驗(yàn)材料。試驗(yàn)區(qū)為山坡地，海拔1 350～1 600 m，土壤為紅壤，肥力中等，純氮施用量為105 kg/hm2。移栽時(shí)間為4月25日至5月1日，株行距為50 cm×120 cm，有效留葉數(shù)為18～19張/株。田間管理按《普洱市煙葉生產(chǎn)技術(shù)體系》要求執(zhí)行。

1.5 采編裝方法

1.5.1 煙葉采收

煙葉采收時(shí)期為下部煙葉移栽后60～65 d，葉色變?yōu)辄S綠色，主脈變白1/2;中部煙葉移栽后80～90 d，主脈變白2/3以上，葉色變?yōu)榫G黃色，葉耳變?yōu)闇\黃色;上部煙葉移栽后120 d左右，主脈全白發(fā)亮，葉色變?yōu)闇\黃色，葉耳變?yōu)榈S色，有成熟斑。

1.5.2 編裝煙

采用煙桿編煙方式編煙，90～120張/桿，同桿同質(zhì)，同層均勻;裝煙量為520～600桿/炕，各層裝煙數(shù)量基本一致，過熟葉、病葉裝高溫層，欠熟煙葉裝低溫層。

1.6 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)烘烤工藝為對(duì)照（CK）。以結(jié)合氣象條件、煙葉生理特點(diǎn)、烘烤特性調(diào)整設(shè)計(jì)的烘烤工藝為處理（T）。CK與T除烘烤過程執(zhí)行的工藝技術(shù)不同外，其他試驗(yàn)條件相同。對(duì)比分析CK與T烤后煙葉交售情況、各類烤壞煙數(shù)量、外觀質(zhì)量、評(píng)吸質(zhì)量、化學(xué)成分。

1.7 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.7.1 煙葉含水量

選擇成熟期的下（X）、中（C）、上（B）3個(gè)部位煙葉，采用烘箱法殺青干燥，測(cè)定不同部位鮮煙葉含水量，作為烘烤工藝設(shè)計(jì)依據(jù)。以普洱市毗鄰的其他優(yōu)質(zhì)煙葉產(chǎn)區(qū)煙葉含水量作對(duì)照。

1.7.2 烤壞煙數(shù)量

按炕次在煙葉回潮后，采用五點(diǎn)取樣法現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定15桿煙葉總質(zhì)量以及青煙、洇筋、掛灰、糟片、級(jí)外煙數(shù)量。

1.7.3 煙葉等級(jí)

按炕次交售烤后煙葉，統(tǒng)計(jì)煙葉均價(jià)和上等煙、中等煙、雜色煙、級(jí)外煙數(shù)量。

1.7.4 外觀質(zhì)量、評(píng)吸質(zhì)量、化學(xué)成分

以對(duì)口工業(yè)企業(yè)技術(shù)部門標(biāo)準(zhǔn)對(duì)C2F煙葉樣品進(jìn)行評(píng)價(jià)、評(píng)吸和化學(xué)成分測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 普洱煙區(qū)煙葉旺長(zhǎng)期至成熟期氣象條件

由表1、表2可知，普洱煙區(qū)近3年6—9月份平均氣溫為 23.4 ℃，總降水量為1 001 mm，月均降水量250.25 mm，降水天數(shù)占95.9%，總?cè)照諘r(shí)數(shù)為535.4 h，月均日照時(shí)數(shù)為 133.9 h 左右，日均日照時(shí)數(shù)為4.4 h。與毗鄰的玉溪優(yōu)質(zhì)煙葉產(chǎn)區(qū)相比，普洱煙區(qū)平均氣溫高出2～3 ℃，平均日照時(shí)數(shù)少27～39 h，降水量多68～110 mm。對(duì)烤煙生產(chǎn)而言，普洱煙區(qū)屬于溫暖、多雨、寡日照氣象條件。

2.2 鮮煙葉含水量

鮮煙葉含水量是反映煙葉烘烤特性的重要指標(biāo)。由表3可知，與玉溪優(yōu)質(zhì)煙葉產(chǎn)區(qū)相比，普洱煙區(qū)煙葉鮮干比偏大，說明煙葉含水量較大、干物質(zhì)積累量偏少，這與旺長(zhǎng)期至成熟期氣象條件有關(guān)。鮮干比值為5.5～8.0時(shí)，烘烤特性較好;煙葉鮮干比小于5.5時(shí)，難以變黃;鮮干比為8.1～9.0時(shí)，較易變黃，稍難定色;鮮干比大于9.0時(shí)，較易變黃，較難定色。普洱煙區(qū)煙葉鮮干比偏大，烘烤特性屬于易變黃、難定色類型。

2.3 對(duì)照組工藝技術(shù)

通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)烘烤工藝受普通小烤房烘烤方法和3層密集烤房烘烤工藝方法影響較大。由表4可見，對(duì)照組烘烤工藝技術(shù)的主要特點(diǎn)是先拿色后拿水，先低溫高濕慢變黃，再快速升溫排濕定色，最后急火高溫干筋;設(shè)置的干濕球溫度點(diǎn)較多，參數(shù)值范圍較寬，各階段目標(biāo)任務(wù)界限不太清晰，需要豐富的烘烤實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)煙葉變化作出準(zhǔn)確預(yù)判，才能較好調(diào)控運(yùn)用;升溫速度快、穩(wěn)溫時(shí)間長(zhǎng)、安全性不高、兼容性不強(qiáng)，不宜用于含水量高、干物質(zhì)量少的煙葉;當(dāng)4層密集烤房頂層和底層因溫差偏大導(dǎo)致煙葉變化程度差異大時(shí)，難以有效調(diào)控。

2.4 處理組工藝技術(shù)

經(jīng)過2014—2016年烘烤試驗(yàn)和調(diào)整，于2017年確定了用于氣流下降式4層密集烤房的烘烤工藝基本技術(shù)參數(shù)，由表5可見，該工藝的特點(diǎn)是注重?zé)熑~變黃與失水干燥協(xié)調(diào)同步進(jìn)行，高溫變黃、低溫定色、邊變黃邊排濕;固定6個(gè)干濕球溫度關(guān)鍵點(diǎn)，即干球溫度35、38、42、48、54、68 ℃，對(duì)應(yīng)的濕球溫度分別是34、35、36、37、38、39 ℃;干球溫度低于38 ℃的低溫變黃時(shí)間較短，因煙葉成熟度、部位不同，其他各階段持續(xù)時(shí)間根據(jù)煙葉變化目標(biāo)要求靈活設(shè)置;轉(zhuǎn)火升溫采用慢升溫方式，干球溫度為38～48 ℃期間的升溫速率>2 h/℃;根據(jù)4層密集烤房上下層溫差偏大的實(shí)際，以38 ℃為高溫層煙葉主變黃溫度，以42 ℃為低溫層煙葉主變黃溫度，同時(shí)提高42 ℃階段煙葉失水干燥程度（高溫層勾尖卷邊、低溫層凋萎塌架）。

2.5 烤后煙葉經(jīng)濟(jì)性狀

由表6可知，與CK相比，處理組總體均價(jià)提高 0.17元/kg，增幅為0.61%;總體級(jí)外煙占比降低1.24百分點(diǎn)，降幅為16.92%。從不同煙葉部位看，下部葉處理組（T1）上等煙比例提升1.25百分點(diǎn)，升幅為3.50%，均價(jià)提升 0.03元/kg，升幅為0.12%，級(jí)外煙占比降低2.19百分點(diǎn)，降幅為24.23%;中部葉處理組（T2和T3）上等煙比例提升 0.32 百分點(diǎn)，升幅為0.51%，均價(jià)提升0.02元/kg，升幅為 0.06%，級(jí)外煙占比降低0.24百分點(diǎn)，降幅為4.16%;上部葉處理組（T4）上等煙比例提升2.68百分點(diǎn)，升幅為4.81%，均價(jià)提升0.50元/kg，升幅為1.85%，級(jí)外煙占比降低2.29百分點(diǎn)，降幅為25.73%。對(duì)于中部煙葉的烘烤，主推烘烤工藝與傳統(tǒng)烘烤工藝差異不明顯，上等煙比例、均價(jià)、級(jí)外煙占比基本一致。對(duì)于下部和上部煙葉，主推烘烤工藝能夠明顯提升上等煙比例、均價(jià)，尤其是上部煙葉均價(jià)提高 0.50元/kg，下部、上部煙葉級(jí)外煙占比降幅分別達(dá)24.23%、25.73%，提質(zhì)、降損效果明顯。

2.6 烤壞煙數(shù)量

每炕次抽取15桿烤后煙葉，統(tǒng)計(jì)烤壞煙數(shù)量。由表7可知，處理組的青煙、掛灰煙占比與CK差異不大;但糟片占比降低1.52百分點(diǎn)，降幅為36.54%;級(jí)外煙占比降低1.29百分點(diǎn)，降幅為29.72%。說明處理組的烘烤工藝能夠明顯減少糟片、級(jí)外煙數(shù)量，有效降低烘烤損失。

2.7 烤后煙葉外觀質(zhì)量

由表8可以看出，處理組與對(duì)照組烤后煙葉C2F等級(jí)外觀質(zhì)量無明顯差別。

2.8 烤后煙葉評(píng)吸質(zhì)量

由表9可以看出，處理組與對(duì)照組烤后煙葉C2F等級(jí)評(píng)吸質(zhì)量無明顯差別。

2.9 烤后煙葉化學(xué)成分

由表10可以看出，處理組與對(duì)照組烤后煙葉C2F等級(jí)化學(xué)成分含量無明顯差別。

3 結(jié)論與討論

對(duì)烤煙生產(chǎn)而言，普洱煙區(qū)屬溫暖、多雨、寡日照氣象條件，6—9月份的氣溫及熱量條件有利于優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)，但同時(shí)偏多的降水量和偏少的日照時(shí)數(shù)，對(duì)根莖病害發(fā)生有利，對(duì)煙葉干物質(zhì)積累和留養(yǎng)成熟度不利。

普洱煙區(qū)煙葉含水量偏大、易烤性好、耐烤性偏差，烘烤難度偏大。實(shí)際生產(chǎn)中，很多烘烤技術(shù)員、煙農(nóng)對(duì)三段式烘烤技術(shù)[13]理解不夠透徹，往往將煙葉的顏色變化和失水干燥分別獨(dú)立看待，簡(jiǎn)單地認(rèn)為，變黃期就是要實(shí)現(xiàn)煙葉變黃，定色期就是要實(shí)現(xiàn)葉肉干燥，干筋期就是將主脈烤干，未能正確理解煙葉變黃程度與失水干燥程度的關(guān)聯(lián)性和密切關(guān)系。常采取先保濕硬變黃、再急速升溫排濕、先拿色后拿水的烘烤方式，容易導(dǎo)致煙葉出現(xiàn)掛灰、蒸片、糟片等現(xiàn)象;再或是對(duì)關(guān)鍵溫度點(diǎn)要達(dá)到的目標(biāo)把握不準(zhǔn)，出現(xiàn)葉肉、葉基部或支脈變黃程度不夠，而失水干燥進(jìn)程過快的現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致煙葉嚴(yán)重烤青、局部含青、青筋等。

實(shí)際應(yīng)用的4層密集烤房較原來3層密集烤房的裝煙量增加25%左右，垂直溫差增加1 ℃左右[18-19]，增加了烘烤難度。現(xiàn)用傳統(tǒng)烘烤工藝與煙葉烘烤特性、烤房性能契合度較低。

本研究圍繞“實(shí)現(xiàn)煙葉變黃與失水干燥協(xié)調(diào)同步進(jìn)行”這一煙葉調(diào)制基本規(guī)律和技術(shù)核心，提出的烘烤工藝方法適宜在普洱煙區(qū)氣流下降式4層密集烤房中應(yīng)用，能有效降低暖濕氣象條件下生長(zhǎng)發(fā)育的含水量大、耐烤性差煙葉的烘烤損失。

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