富氮低氧氣調密封儲存對初烤散煙的影響

張啟莉 何佶弦 俞世康 顧會戰 王 棟 李振東 樊 利陳洪堯 母明新*

（1四川省煙草公司廣元市公司，四川廣元 628000；2四川金葉生物防治有限公司，四川綿陽 621000）

富氮低氧法是一種環保、高效的新型煙葉養護方法，該方法利用物理方法產生高濃度氮氣為基本技術手段，調控片煙貯藏密閉環境中的氮氣濃度、氧氣濃度和濕度，從而實現煙葉養護目的[1-2]。富氮低氧儲存技術在糧食儲存中應用較多[3-5]，在初烤散煙上應用報道的較少。

廣元市煙葉9月開始收購，翌年3月才能完成工業調撥，在倉庫儲存時間較長。廣元市秋季雨水多、空氣濕度大、儲存條件差，收購過程中水分大的煙葉易發生霉變；冬季降雨量少、空氣干燥，煙葉倉儲過程中易失去水分，導致煙葉造碎及損耗，影響廣元市煙葉質量，造成經濟損失。為保障廣元市倉儲煙葉質量、減少霉變及造碎煙葉、降低經濟損失，在現有的倉儲保管條件下，采用富氮低氧氣調密封儲存技術，以期保障倉儲后的煙葉質量。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試煙葉為四川省廣元市2020年收購的初烤散煙煙葉，等級為中橘三（C3F）和上橘三（B3F）。

1.2 試驗設計

選取初烤后的散葉中橘三（C3F）、上橘三（B3F）進行富氮低氧氣調密封儲存和自然環境儲存（CK），富氮低氧氣調密封儲存中橘三（C3F）、上橘三（B3F），每個煙葉等級設置3個煙垛；同時選取均勻度高的中橘三（C3F）、上橘三（B3F）各10片煙葉分成2組，1/2放入富氮低氧煙垛密封儲存，1/2放入自然環境儲存（CK），用于儲存后的外觀質量評價，儲存時間為90 d。

1.3 試驗方法

本試驗在四川省廣元市下西煙葉儲存倉庫進行。每垛堆煙包400包（40 kg/包），堆垛完成后向煙垛微環境內充入純度＞99.5%氮氣后靜置4～12 h，檢測垛內氧氣濃度，當氧氣濃度大于2%時，將垛內氣體抽出至-300 Pa以上，靜置2 h后，重復換氣步驟。直到垛內氧氣濃度降至2%以下并保持，以對初烤煙葉進行殺蟲防霉、阻斷好氧型霉菌微生物生長。每5 d進行一次空氣置換，保證微環境內煙葉釋放的青雜氣和水分及時排除。當煙葉水分合格后，通過維持微環境內環境因子，減少水分流失，保持煙葉水分。

1.4 測定內容與方法

1.4.1 垛內環境變化監測。采用電子溫濕度檢測儀對富氮低氧氣調密封儲存煙垛及對照煙垛進行實時的溫度、濕度、氧氣濃度監測。

1.4.2 外觀評價。對富氮低氧氣調密封儲存和自然環境下儲存的煙葉進行外觀質量評價和比較。采用目測打分的方法對各樣品的顏色、色度（包括飽滿度、均勻度和光澤度）和油分進行評價[6]。外觀評價標準見表1。

表1 煙葉外觀評分標準

1.4.3 煙葉重量變化。取富氮低氧氣調密封儲存和自然環境下儲存每個煙垛20包煙葉（40 kg/包），在儲存前及儲存后分別進行重量測定。

1.4.4 煙葉霉變率統計。采用目測法統計富氮低氧氣調密封儲存和自然環境下儲存的每個煙垛儲存前后的霉變率。

2 結果與分析

2.1 對煙垛內環境的變化

2.1.1 溫度變化。從表2可以看出，前3 d富氮低氧氣調密封儲存2個煙垛溫度在20～23℃之間，均高于對照自然環境下儲存煙垛（CK），第3天富氮低氧氣調密封儲存煙垛溫度較對照自然環境下儲存煙垛（CK）溫度高2.5～3.5℃。隨后溫度緩慢下降，第4～6天溫度下降到18℃，僅比對照自然環境下儲存煙垛（CK）溫度高1℃。富氮低氧氣調密封儲存煙垛前幾天溫度升高的原因是在密封環境下煙葉碼垛造成垛內發熱，而后富氮低氧環境導致煙垛溫度下降，后期垛內溫度變化只受外界環境的影響。

表2 富氮低氧氣調密封儲存煙垛內溫度變化

2.1.2 濕度變化。從表3可以看出，富氮低氧氣調密封儲存煙垛內濕度從開始就持續下降，到密封后第7天濕度下降到68%，以后濕度一直維持在68%左右。對照自然環境下儲存煙垛（CK）的濕度隨外界環境的變化而變化，在74%～76%之間波動。廣元市秋季多雨，空氣濕度較高，降低垛內濕度能有效降低霉變率，利于煙葉儲存。

表3 富氮低氧氣調密封儲存煙垛內濕度變化

2.1.3 氧氣濃度變化。對照自然環境下儲存煙垛（CK）氧氣濃度與外界環境氧氣濃度基本保持一致，維持在21%左右。從表4可以看出，富氮低氧氣調密封儲存煙垛內氧氣濃度快速下降，第5天下降到1.50%～2.00%，以后維持在1.0%～2.0%。極低濃度的氧氣，一是能殺死煙葉害蟲；二是可以阻斷好氧微生物的生長，有效阻止煙葉霉變。

表4 富氮低氧氣調密封儲存煙垛內氧氣濃度變化

2.2 對煙葉外觀質量的影響

由表5可知，富氮低氧氣調密封儲存后的中橘三（C3F）和上橘三（B3F）在顏色、色度、油分方面都優于對照，富氮低氧氣調密封儲存的中橘三（C3F）總分高于對照自然環境下儲存煙垛（CK）2.7分，其中顏色高1分、色度高4分、油分高3分。富氮低氧氣調密封儲存的上橘三（B3F）總分高于對照自然環境下儲存煙垛（CK）煙葉1.9分，其中顏色高1分、色度高2分、油分高3分。可以看出，富氮低氧氣調密封儲存后的中橘三（C3F）和上橘三（B3F）煙葉外觀質量明顯優于自然環境下儲存（CK）的煙葉。

表5 富氮低氧氣調密封儲存煙葉外觀質量評價結果

同時，對富氮低氧氣調密封儲存的青黃煙葉進行檢測，密封處理后約50%含青煙葉的青色已褪，略呈黃色；而自然環境下儲存（CK）的青黃煙葉色澤無明顯變化，表明富氮低氧密封儲存能促進含青煙葉轉色，有利于煙葉外觀質量提升。

2.3 對煙葉重量的影響

從表6可以看出，富氮低氧氣調密封儲存的中橘三（C3F）煙葉平均每包增重0.31 kg，而對照自然環境下儲存煙垛（CK）中橘三（C3F）煙葉平均每包增重0.08 kg，富氮低氧氣調密封儲存后的上橘三（B3F）煙葉平均每包增重0.52 kg，而對照自然環境下儲存煙垛（CK）上橘三（B3F）煙葉平均每包增重0.06 kg。富氮低氧氣調密封儲存的煙葉平均每包增加的重量明顯高于對照自然環境下儲存煙垛（CK），特別是上橘三（B3F），平均每包煙葉增重量較對照自然環境下儲存煙垛（CK）增加0.46 kg。

表6 富氮低氧氣調密封儲存前后煙包重量變化

2.4 對煙葉霉變的影響

從表7可以看出，富氮低氧氣調密封儲存C3F、B3F煙葉的霉變率為0，而對照自然環境下儲存煙垛（CK）C3F煙葉的霉變率為0.2%、B3F煙吐的霉變率為0.1%。這是因為富氮低氧氣調密封儲存煙垛內氧氣濃度只有1.1%～1.5%，能有效阻斷好氧型霉菌微生物的發生和生長。

表7 富氮低氧氣調密封儲存煙葉霉變率

3 結論與討論

試驗結果表明，通過向密封煙垛內加入高純度氮氣，能使密封煙垛內的氧氣濃度、濕度迅速下降，5 d左右可使氧氣濃度下降至1.50%～2.00%，濕度下降至68%左右；7 d左右可使垛內的溫度與外界一致，避免垛心發熱。富氮低氧氣調密封儲存通過與外界氣體交換，將煙垛內煙葉蒸發的水分和煙葉青雜氣帶出，降低了煙垛內溫度、濕度、氧氣濃度，創造了有利于煙葉儲存的環境。

富氮低氧氣調密封儲存3個月的煙葉顏色均勻、色度較好、油分較多，并且能促進含青煙葉去青變黃，而自然環境下儲存的煙葉在顏色、色度和油分上稍差一些。富氮低氧氣調密封儲存的煙葉重量增加較自然環境下儲存的多，并且能有效阻止煙葉霉變和殺死害蟲[2]。自然環境下儲存的煙垛內會發熱，需定時進行翻垛，而富氮低氧氣調密封儲存通過儀器設備進行降溫，不需要翻垛。整體來說，富氮低氧氣調密封儲存后的煙葉整體質量較自然環境下儲存的好，并且能有效減少煙葉造碎和翻垛的人工費用，可在廣元市推廣應用該項技術以保障煙葉儲存過程的質量。