我國(guó)烤煙烘烤突出問(wèn)題和解決思路探討

2014-07-18 09:25:29武圣江楊秀祥李明趙會(huì)納謝已書(shū)

江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2014年2期

武圣江+楊秀祥+李明+趙會(huì)納+謝已書(shū)

摘要：烘烤是決定初烤煙葉品質(zhì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。針對(duì)我國(guó)烤煙烘烤現(xiàn)狀，指出我國(guó)烤煙烘烤中存在的突出問(wèn)題，并探討解決途徑及發(fā)展趨勢(shì)，以期對(duì)我國(guó)烤煙烘烤的研究與發(fā)展有所啟示。

關(guān)鍵詞：烤煙；烘烤；突出問(wèn)題；解決思路

中圖分類號(hào)： TS4文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A文章編號(hào)：1002-1302（2014）02-0232-03

收稿日期：2013-06-17

基金項(xiàng)目：國(guó)家煙草專賣局重點(diǎn)項(xiàng)目[編號(hào)：110201101002（TS-02）]；貴州省煙草專賣局項(xiàng)目（編號(hào)：201315）。

作者簡(jiǎn)介：武圣江（1983—），男，河南商丘人，碩士，主要從事煙草調(diào)制等研究。E-mail：wushengjiang1210@163.com。

通信作者：謝已書(shū)，研究員，主要從事煙草調(diào)制與分級(jí)工作。Email：yishuxie@sina.com。發(fā)展現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)是當(dāng)前煙葉生產(chǎn)面臨的新形勢(shì)、新要求，而我國(guó)烤煙烘烤環(huán)節(jié)用工量大、能耗多、環(huán)境污染嚴(yán)重、烘烤人才缺乏，已經(jīng)阻礙了我國(guó)烤煙烘烤的健康科學(xué)發(fā)展[1-2]。針對(duì)烤煙烘烤現(xiàn)狀，分析目前我國(guó)烤煙烘烤在科技創(chuàng)新、節(jié)能省工、煙葉成熟度、上部葉、烘烤工藝、煙葉可用性、安全環(huán)保和人才儲(chǔ)備等方面存在的突出問(wèn)題，提出解決思路，并探討我國(guó)烤煙烘烤發(fā)展趨勢(shì)，以期為促進(jìn)我國(guó)烤煙烘烤的發(fā)展提供思路。

1烤煙烘烤的突出問(wèn)題

1.1科技創(chuàng)新和節(jié)能省工

我國(guó)煙草行業(yè)自主創(chuàng)新能力不夠強(qiáng)[3]，沒(méi)有完全擺脫粗放型的增長(zhǎng)模式。目前，我國(guó)烤煙烘烤環(huán)節(jié)用工量大、能耗多是普遍現(xiàn)象，能耗用工遠(yuǎn)高于國(guó)外[2]。農(nóng)業(yè)科技體系設(shè)置不夠合理、資金投入不足、體系不完善、運(yùn)行機(jī)制不暢通、服務(wù)功能單一，使得我國(guó)農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化率僅有30%～40%，遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國(guó)家的水平（65%～85%）[4]。建立和完善烘烤基礎(chǔ)設(shè)施是進(jìn)行烤煙烘烤工作的前提和保障，有效維護(hù)基礎(chǔ)設(shè)施可以節(jié)省大量成本[5]。從目前來(lái)看，只有通過(guò)運(yùn)用采煙機(jī)等最新烘烤設(shè)備、疊層加密裝煙等技術(shù)，并不斷研制開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用新技術(shù)、新設(shè)備，推行集約化烤煙烘烤技術(shù)，才能在節(jié)能省工方面取得卓越的成效[6]。

1.2成熟度

成熟度是煙葉質(zhì)量競(jìng)爭(zhēng)的核心，成熟采收是獲得優(yōu)質(zhì)煙葉的必要條件，目前我國(guó)每年因采收成熟度不夠?qū)е聼熑~品質(zhì)降低的現(xiàn)象十分普遍[7-8]。美國(guó)采用提前1周采摘煙葉樣品進(jìn)行化學(xué)成分分析來(lái)判斷煙葉是否成熟；津巴布韋采用煙葉成熟時(shí)彩色圖片顏色比色卡比對(duì)、烤房試驗(yàn)和抽屜試驗(yàn)等指標(biāo)量化成熟度；也有人利用煙葉電導(dǎo)率、長(zhǎng)勢(shì)長(zhǎng)相加上時(shí)間、葉綠素含量、蔗糖含量、脯氨酸含量和組織結(jié)構(gòu)診斷法、莖葉夾角大小、反射光譜特征等來(lái)判斷煙葉成熟度[9]；汪強(qiáng)等以煙葉圖像信息建立成熟度識(shí)別模型和成熟度等級(jí)[10-11]。目前，我國(guó)煙葉成熟采收仍以葉片顏色結(jié)合葉齡的主觀判斷為主，存在很多弊端，煙葉成熟采收標(biāo)準(zhǔn)需要進(jìn)一步量化。另外，不同部位煙葉采摘要求不同：下部煙葉因光照不足，葉片薄，內(nèi)含物少，宜早采；中部煙葉適熟采收；上部煙葉一般光照充足，葉片較厚，內(nèi)含物較多，宜充分成熟采收。

1.3上部葉

上部葉占煙葉總產(chǎn)量的30%～40%[12]。目前，我國(guó)上部葉卷煙利用率較低，與國(guó)外上部葉在整個(gè)煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)上利用率高達(dá)40%相比，差距甚遠(yuǎn)[12-14]。近年來(lái)，試驗(yàn)和調(diào)研結(jié)果表明，密集烤房烘烤的上部葉容易出現(xiàn)顏色淺淡、掛灰、烤青、光滑、組織結(jié)構(gòu)緊密等現(xiàn)象，難以滿足“中式卷煙”的原料需求[1，12-14]。曾有關(guān)于上部葉1次采收和1次帶莖砍烤的報(bào)道[13，15-16]。目前，我國(guó)上部煙葉庫(kù)存積壓較為嚴(yán)重，要降低上部葉的比例，提高其可用性，必須增加中部葉的比例，提高田間煙葉成熟度，使上部葉中部化，促使其烘烤前達(dá)到適度的生理衰老狀態(tài)。

1.4烘烤工藝

溫濕度、風(fēng)速和時(shí)間等烘烤工藝條件決定了烘烤過(guò)程中煙葉內(nèi)部各種生理生化變化和生物大分子的降解、轉(zhuǎn)化與合成，決定著初烤煙葉的質(zhì)量及利用價(jià)值[17-18]。烤后煙葉出現(xiàn)不同程度的烤紅、黃片青筋、掛灰、化學(xué)成分不協(xié)調(diào)、外觀質(zhì)量差、商品等級(jí)低等現(xiàn)象，與烘烤工藝措施密切相關(guān)[12，14]。烘烤工藝與設(shè)備不配套、烘烤方案設(shè)計(jì)不合理、烘烤操作不規(guī)范、烘烤理論研究滯后等問(wèn)題，依然是制約密集烤房烘烤技術(shù)推廣應(yīng)用的關(guān)鍵[19-20]。烤煙烘烤受多種因素影響，如煙葉品種、種植密度、土壤類型與肥力、施肥量、留葉數(shù)、采收時(shí)間和次數(shù)、煙葉運(yùn)輸與放置、烤房及配套設(shè)備性能、裝煙方式與密度、煙葉素質(zhì)、耕作制度、地理位置、海拔高度、氣候等等[20-22]。因此，為減少失誤和損失，要不斷優(yōu)化和完善烘烤工藝，精確烘烤參數(shù)，加強(qiáng)烘烤技術(shù)培訓(xùn)，盡量做到量化烘烤進(jìn)程，科學(xué)操作。

1.5可用性

對(duì)煙葉質(zhì)量的定義，用“可用性”一詞比用“質(zhì)量”更合適[23]。煙葉可用性是指煙葉本身的特征和客觀要求，有煙氣特征和卷煙效益2個(gè)要點(diǎn)，主要包括抽吸質(zhì)量、加工性能和安全性[24-25]。Hill認(rèn)為，煙葉可用性是對(duì)廠商有吸引力并能為消費(fèi)者所接受的性質(zhì)[26]。目前，我國(guó)煙葉原料可用性差主要表現(xiàn)在：成熟度不夠、化學(xué)成分不夠協(xié)調(diào)、香氣風(fēng)格不突出、配伍性差、外觀質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量不一致、煙葉質(zhì)量的穩(wěn)定性差等方面[27-28]，煙葉可用性差是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與工業(yè)需求脫節(jié)的必然結(jié)果。朱尊權(quán)認(rèn)為，“營(yíng)養(yǎng)不良、發(fā)育不全、成熟不夠、烘烤不當(dāng)”是導(dǎo)致煙葉可用性差的根源[29]。Papenfus認(rèn)為，中國(guó)卷煙工業(yè)的現(xiàn)代化，要求生產(chǎn)的煙葉比傳統(tǒng)煙葉化學(xué)組分更豐富，香味更濃[30]。深入探討烘烤過(guò)程中煙葉酚類和色素物質(zhì)降解轉(zhuǎn)化機(jī)理是提高煙葉可用性的重要途徑之一[31]。提高煙葉可用性，是一項(xiàng)綜合性的系統(tǒng)工程，涉及工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)，既有技術(shù)問(wèn)題，又有政策、經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，必須加強(qiáng)基地單元建設(shè)，配齊烤房配套設(shè)施，開(kāi)展國(guó)內(nèi)外交流合作，以集約化為手段，實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置。

1.6安全環(huán)保

目前，我國(guó)卷煙多為烤煙型，其焦油釋放量相對(duì)混合型卷煙明顯偏高[32]。采收適熟煙葉恰當(dāng)烘烤，可降低焦油和煙草特有亞硝胺（TSNA）含量，提高煙葉的安全性[33-34]。TSNA能夠引發(fā)癌變，其含量在烤前鮮煙葉中基本沒(méi)有或很少有，主要在烘烤過(guò)程中形成和積累[35-37]。煙葉中的TSNA含量與烘烤方式密切相關(guān)，其含量在煙葉脫水期后增加，通常在變黃結(jié)束后明顯增加，低煙堿品系TSNA的積累最低[38-41]。宮長(zhǎng)榮等研究表明，在烘烤初期和變黃過(guò)程中，使用頻率為 2 450 MHz 的微波適當(dāng)處理煙葉能降低TSNA含量，其中以煙葉完成變黃后進(jìn)行微波處理90 s效果最好[42]。Peele等認(rèn)為，烘烤過(guò)程中TSNA的形成如圖1所示[40]。微生物在TSNA的形成中起著重要作用，亞硝酸鹽是TSNA最直接的中間體[22，43-45]。劉萬(wàn)峰等認(rèn)為，TSNA形成有2條途徑：一是煙草生物堿在微生物的作用下發(fā)生亞硝化作用生成TSNA；二是硝酸鹽在微生物的作用下生成亞硝酸鹽，這些亞硝酸鹽和其他氮氧化物再與煙草生物堿反應(yīng)生成TSNA[35]。

在烘烤過(guò)程中，煙葉變黃期真菌量呈先下降后上升趨勢(shì)，42 ℃最高，細(xì)菌量從烘烤開(kāi)始后逐漸增多，38 ℃最高[46]。研究表明，調(diào)制期葉表濕度與微生物活性在一定范圍內(nèi)呈線性關(guān)系，葉表相對(duì)濕度小，微生物活性低，產(chǎn)生的亞硝酸鹽和TSNA少[47]；調(diào)制前利用乙醇、甲哌力復(fù)霉素、鏈霉素等藥物處理葉片，其表面微生物群數(shù)量減少，調(diào)制后TSNA含量降低[22，35，48]。烘烤過(guò)程中，排放的污染氣體也易與煙草生物堿反應(yīng)生成TSNA等有害物質(zhì)[6]，而利用褐煤和柴混合燃燒、鍋爐熱水循環(huán)系統(tǒng)供熱，在一定程度上降低了煙葉TSNA含量[49-50]。通過(guò)固化或鈍化燃料有害成分，或利用新材料、新能源、新技術(shù)減少污染物的排放，凈化烤房周圍空氣環(huán)境，進(jìn)一步提高煙葉采收成熟度和可操作性，深入研究烘烤中煙葉有害物質(zhì)形成機(jī)理，探討降低煙葉有害物質(zhì)的烘烤工藝及措施，已成為提高烤煙烘烤生態(tài)安全性的重要措施。

1.7人才儲(chǔ)備及其他方面

從目前來(lái)看，我國(guó)烤煙烘烤人才的數(shù)量和質(zhì)量不容樂(lè)觀。近年來(lái)，大量農(nóng)村人力資源轉(zhuǎn)移到城市，煙農(nóng)結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化，致使我國(guó)烤煙烘烤綜合人才缺乏，烘烤服務(wù)質(zhì)量嚴(yán)重不到位。因此，要?jiǎng)?chuàng)造出一種最佳的人才培育環(huán)境，加強(qiáng)對(duì)烘烤技術(shù)人員的培訓(xùn)和政策扶持，加快人才培育進(jìn)程，努力打造基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性烘烤綜合服務(wù)平臺(tái)，推動(dòng)烤煙烘烤水平的提高。

在我國(guó)，烤房閑置現(xiàn)象較為普遍。散葉自然回潮慢，人工回潮技術(shù)尚不成熟，在一定程度上也降低了烤房利用率。如何提高烤房用途，增加經(jīng)濟(jì)效益值得探討。烤房既可以作為育苗場(chǎng)地[51]，又可以季節(jié)性開(kāi)展烤房的多元化利用，如生產(chǎn)蘑菇是一種較好的嘗試。另外，散葉收購(gòu)政策也應(yīng)不斷完善，以適應(yīng)烤煙烘烤方式的發(fā)展。

2展望與建議

目前，我國(guó)烤煙烘烤在節(jié)能省工、成熟采收、上部葉質(zhì)量、煙葉可用性、烘烤工藝及人才儲(chǔ)備方面還存在著一些問(wèn)題，在煙葉安全性和生態(tài)環(huán)境方面已受到國(guó)內(nèi)相關(guān)人士的重視。我國(guó)烤煙烘烤應(yīng)充分抓住國(guó)內(nèi)外發(fā)展精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)（PA）和實(shí)行良好農(nóng)業(yè)規(guī)范（GAP）的機(jī)遇，以信息技術(shù)為支撐，建立烤房群互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，促進(jìn)我國(guó)烤煙烘烤標(biāo)準(zhǔn)的制定與完善，推動(dòng)烤煙烘烤向數(shù)字化和精細(xì)化方向發(fā)展，實(shí)現(xiàn)專業(yè)化、信息化、集約化、標(biāo)準(zhǔn)化和智能化烘烤。同時(shí)，應(yīng)建立成熟采收和烘烤工藝模型，量化烘烤進(jìn)程和烘烤操作，深入探討烘烤中煙葉物質(zhì)轉(zhuǎn)化合成的關(guān)鍵階段和分子表達(dá)模式，從分子表達(dá)與物質(zhì)代謝等方面出發(fā)，深入探討烤煙烘烤質(zhì)量形成的分子機(jī)制。

在煙葉安全和烘烤生態(tài)性方面，要深入探討烘烤中有害物質(zhì)生成或轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵階段和關(guān)鍵因子的調(diào)控，開(kāi)展不同烘烤措施對(duì)煙葉重金屬、農(nóng)藥殘留、內(nèi)源有害成分含量的影響以及烤煙烘烤煙葉降害增香研究，繼續(xù)探討烤煙低碳烘烤技術(shù)，盡可能推廣電烤房的應(yīng)用，發(fā)展綠色生態(tài)烘烤。針對(duì)目前我國(guó)烤煙烘烤環(huán)節(jié)人才缺乏的現(xiàn)狀，有關(guān)機(jī)構(gòu)和部門(mén)應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有資源，創(chuàng)新人才培養(yǎng)引進(jìn)模式，加快烘烤人才隊(duì)伍培養(yǎng)和建設(shè)，建立科學(xué)有效的考核評(píng)價(jià)體系，促進(jìn)烤煙烘烤隊(duì)伍的職業(yè)化和專業(yè)化，推動(dòng)烤煙烘烤水平的提高。

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