密集烘烤穩(wěn)溫時(shí)間和濕度組合對(duì)煙葉品質(zhì)及能耗的影響

樊士軍，譚方利，李紅光，吳文信，王玉帥，王生才，賀 儀

(1湖南省煙草公司郴州市公司，郴州423000;2郴州市煙草公司桂陽(yáng)分公司，湖南桂陽(yáng)424400;3郴州市煙草公司宜章分公司，湖南宜章424200)

近年來(lái)，隨著密集烤房設(shè)備的推廣和應(yīng)用，我國(guó)烤房利用率大幅度提高，煙農(nóng)收入顯著增加。密集烤房采用強(qiáng)制排濕、熱風(fēng)循環(huán)導(dǎo)致密集烘烤煙葉的顏色淡，油分少，香氣質(zhì)量降低，香吃味差［1］。同時(shí)，強(qiáng)制排濕和熱風(fēng)循環(huán)也為煙農(nóng)片面追求外觀質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益，人為的提前排濕，縮短密集烘烤時(shí)間提供了可操作的空間，使煙葉內(nèi)在物質(zhì)轉(zhuǎn)換不充分，影響煙葉的質(zhì)量和工業(yè)可用性。研究表明，適當(dāng)延長(zhǎng)密集烘烤時(shí)間和提升濕球溫度均有利于煙葉內(nèi)大分子物質(zhì)的降解［2］，干球溫度40～42℃時(shí)，持續(xù)24 h，有利于提高上部葉的中性香氣含量［3］，干球溫度54℃，保持較長(zhǎng)時(shí)間有利于煙葉香氣的形成，可改善煙葉的色度和顏色［4］。鄧小華的研究結(jié)果表明，對(duì)中部和上部煙葉，在變黃期的38℃穩(wěn)溫24 h，42℃穩(wěn)溫16 h，在定色期的47℃穩(wěn)溫18 h，54℃穩(wěn)溫16 h為適宜，煙葉結(jié)構(gòu)疏松，淀粉含量降低，總糖和還原糖含量增加［5］。張保占等對(duì)密集烘烤濕球溫度進(jìn)行研究認(rèn)為，變黃階段，干球溫度38℃左右，濕球溫度36℃［6］;下部葉采用較低的定色濕球溫度、中上部葉采用較高的定色濕球溫度烤后煙葉化學(xué)成分比較協(xié)調(diào)，香氣物質(zhì)含量高［7］。目前，國(guó)內(nèi)科研工作者對(duì)密集烘烤過(guò)程中的溫濕度，關(guān)鍵溫度點(diǎn)的穩(wěn)溫時(shí)間進(jìn)行了大量的研究。但密集烘烤過(guò)程中關(guān)鍵溫度點(diǎn)不同穩(wěn)溫時(shí)間和濕度的組合對(duì)煙葉品質(zhì)影響的報(bào)道較少。本試驗(yàn)研究了密集烘烤過(guò)程中不同穩(wěn)溫時(shí)間和濕度組合對(duì)煙葉的外觀質(zhì)量、物理性狀、經(jīng)濟(jì)性狀的影響，旨在為湖南濃香型煙葉產(chǎn)區(qū)優(yōu)化烘烤工藝提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)于2013年在湖南省郴州市桂陽(yáng)縣梧桐烤房群進(jìn)行。試驗(yàn)采用氣流上升式密集烤房，共4座。供試品種為云煙87，試驗(yàn)田為黃泥土，土壤肥力中等，連片種植。試驗(yàn)煙株于3月中下旬移栽，種植株行距為55 cm×120 cm。大田管理按優(yōu)質(zhì)烤煙技術(shù)規(guī)范進(jìn)行，成熟采收。單株有效留葉數(shù)18～22片。以生長(zhǎng)一致的中部葉(第11～12葉)為試驗(yàn)材料。當(dāng)天采收，當(dāng)天烘烤。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

共設(shè)4個(gè)處理，每個(gè)處理設(shè)置3次重復(fù)。3次重復(fù)分別安排在同一烤房?jī)?nèi)距隔熱墻2、4、6 m的位置，每個(gè)重復(fù)點(diǎn)從上至下3棚兩路分別各放置3竿煙。4個(gè)處理分別為:

T1.38℃(36±0.5℃)穩(wěn)溫 18 h;42℃(37±0.5℃)穩(wěn)溫16 h;45或 47℃(38±0.5℃)穩(wěn)溫12 h;54℃(39±0.5℃)穩(wěn)溫12 h。

T2.38℃(36±0.5℃)穩(wěn)溫 24 h;42℃(37±0.5℃)穩(wěn)溫20 h;45或47℃(38±0.5℃)穩(wěn)溫 24 h;54℃(39±0.5℃)穩(wěn)溫20 h。

T3.38℃(35±0.5℃)穩(wěn)溫 18 h;42℃(36±0.5℃)穩(wěn)溫16 h;45或47℃(37±0.5℃)穩(wěn)溫 12 h;54℃(38±0.5℃)穩(wěn)溫12 h。

T4.38℃(35±0.5℃)穩(wěn)溫 24 h;42℃(36±0.5℃)穩(wěn)溫20 h;45或47℃(37±0.5℃)穩(wěn)溫 24 h;54℃(38±0.5℃)穩(wěn)溫20 h。

各處理除試驗(yàn)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵溫度點(diǎn)穩(wěn)溫時(shí)間和濕球溫度不同外，其他烘烤因素均相同，嚴(yán)格按照當(dāng)?shù)睾婵竟に囘M(jìn)行。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目和方法

1.3.1 能耗成本和經(jīng)濟(jì)性狀分析

統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)各處理每房耗煤量和耗電量，計(jì)算每千克干煙的烘烤成本。按照GB/T2635－1992烤煙要求進(jìn)行分級(jí)，計(jì)算中上等煙比例和橘色煙比例。均價(jià)計(jì)算按當(dāng)?shù)厥召?gòu)價(jià)格計(jì)算，含政府補(bǔ)貼。

1.3.2 煙葉常規(guī)化學(xué)成分測(cè)定

取各處理C3F和B2F煙葉樣品進(jìn)行常規(guī)化學(xué)成分分析。按照 YC/T59—2002，YC/T160—2002，YC/T161—2002，YC/T62—2002，YC/T166—2003和YC/T173—2003規(guī)定的方法分別測(cè)定煙葉樣品的水溶性總糖、還原糖、總氮、蛋白質(zhì)、煙堿和氯離子。

1.3.3 煙葉外觀質(zhì)量鑒定

取各處理C3F和B2F煙葉樣品由相關(guān)專家鑒定外觀質(zhì)量，并參照文獻(xiàn)［8］進(jìn)行外觀質(zhì)量量化評(píng)價(jià)。

2 結(jié)果與分析

2.1 能耗對(duì)比分析

由表1可以看出，相同濕度條件下，穩(wěn)溫時(shí)間較長(zhǎng)的處理(T2和T4)耗電耗煤較多，能耗總成本較高，隨著烘烤時(shí)間的增加，烘烤的耗煤量和耗電量也不斷增加;相同穩(wěn)溫時(shí)間條件下，濕球溫度對(duì)能耗的影響差別不大。較高濕度的處理(T1和T2)烤后煙葉的均價(jià)高于低濕度處理(T3和T4)，整體表現(xiàn)為T1＞T2＞T3＞T4。扣除能耗成本，T1效益最高為26.24元/kg，較 T2、T3、T4 分別高了 0.44、0.85 和1.22元/kg。烘烤中濕度相對(duì)較高，有利于獲得較高經(jīng)濟(jì)效益，隨著烘烤時(shí)間的增加，煙葉的能耗成本增加，煙葉均價(jià)下降，經(jīng)濟(jì)效益降低。

表1 各處理干煙能耗成本(元/kg)比較

2.2 常規(guī)化學(xué)成分

孫福山等［9］認(rèn)為，煙葉總糖含量18% ～26%，還原糖16% ～22%，煙堿1.5% ～3.5%，Cl＜1%，外觀質(zhì)量較好，評(píng)吸質(zhì)量最佳，屬于優(yōu)質(zhì)煙葉。

由表3可知，烘烤過(guò)程中隨著濕度的增加，還原糖和總糖含量降低，煙堿含量增加，淀粉、總氮變化規(guī)律不明顯。較高的濕度和相對(duì)較長(zhǎng)的烘烤時(shí)間使煙葉總糖和還原糖大量減少，較高的濕度和相對(duì)較短的穩(wěn)溫時(shí)間有利于淀粉的降解。T1還原糖、淀粉和氯離子的含量相對(duì)其他處理最接近優(yōu)質(zhì)烤煙的化學(xué)成分適宜范圍。

表3 各處理烤后煙葉化學(xué)成分含量(%)

2.3 煙葉外觀質(zhì)量

由表4可知，穩(wěn)溫時(shí)間相同濕度較大的處理(T1和T2)，外觀質(zhì)量總分明顯高于濕度較低的處理(T3和T4)。烘烤過(guò)程中較高的濕度，煙葉橘黃程度，葉片疏松度和油分提高明顯。隨著濕度的增加，煙葉有顏色變濃，身份變薄的趨勢(shì)。外觀質(zhì)量表現(xiàn)為T2＞T1＞T3＞T4。

表4 不同處理煙葉外觀質(zhì)量

2.4 經(jīng)濟(jì)性狀

由表5可知，濕度較高的處理上等煙比例、橘色煙比例和均價(jià)明顯高于濕度較低的處理，其中T1上等煙比例最高，為94.40%，橘色煙比例最高，為86.5%，分別較 T2、T3、T4高了 0.86%、1.99%、2.24%和1.1%、1.46%、2.79%。

表5 各處理的煙葉經(jīng)濟(jì)性狀比較

3 結(jié)論與討論

煙葉烘烤是通過(guò)溫濕度、升溫速度、穩(wěn)溫時(shí)間等烘烤因素調(diào)節(jié)固定煙葉在生長(zhǎng)過(guò)程中生成和積累品質(zhì)潛質(zhì)的過(guò)程。其中變黃期和定色期是煙葉主要化學(xué)成分轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵時(shí)期，穩(wěn)溫時(shí)間的長(zhǎng)短直接影響到干物質(zhì)的降解和香氣物質(zhì)的形成［10］，濕度很大程度上決定了煙葉內(nèi)部生理生化變化和大分子物質(zhì)的降解轉(zhuǎn)化［11］。適當(dāng)?shù)难娱L(zhǎng)烘烤調(diào)制時(shí)間增加濕度有利于提升煙葉的外觀質(zhì)量和內(nèi)在品質(zhì)，但關(guān)鍵溫度點(diǎn)穩(wěn)溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)增加煙葉的烘烤成本，對(duì)煙葉的外觀和內(nèi)在品質(zhì)不利。

本試驗(yàn)綜合外觀質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)性狀、化學(xué)成分和烘烤能耗，以38℃(36±0.5℃)時(shí)穩(wěn)溫18 h;42℃(37±0.5℃)時(shí)穩(wěn)溫16 h;45或47℃(38±0.5℃)穩(wěn)溫12 h;54℃(39±0.5℃)穩(wěn)溫12 h有利于降低烘烤成本，提升煙葉品質(zhì)。這與文俊等［11］在外觀質(zhì)量和化學(xué)成分變化方面相似，所得結(jié)論不同，可能跟烘烤時(shí)鮮煙葉的素質(zhì)不同有關(guān)。

［1］代 麗，黃永成，宮長(zhǎng)榮，等.密集式烘烤條件下不同變黃溫濕度對(duì)烤后煙葉致香物質(zhì)的影響［J］.華北農(nóng)學(xué)報(bào)，2008，23(6):148 －152.

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