去基煙葉在密集烘烤過程中的水分變化及其烘烤效果分析

王智慧，肖頭杰，李淑娥，朱峰(.安康市煙草公司，陜西安康725000;2.安康市煙草公司白河分公司，陜西白河725899)

烤煙烘烤調制過程是一個大量耗熱過程［1-2］，每排出1 kg煙葉水分理論需要熱量2 576.1～2 605.4 kJ。在實際烘烤中，熱能利用率僅為20%左右，每烤1 kg煙葉耗煤量可達2.2～3.2 kg，致使煙葉烘烤成本上漲，同時造成無謂的資源浪費。目前，我國農(nóng)村經(jīng)濟正迅速發(fā)展，農(nóng)村勞動力也隨之發(fā)生轉移，為了能適應煙葉規(guī)模種植的需要，煙葉生產(chǎn)中急需提高煙葉質量、效益和減少烤煙操作復雜性、減輕勞動強度、省工、節(jié)煤等技術。近年來，國內(nèi)對烤房的節(jié)能減耗做了大量的研究，主要集中在對烤房和加熱設備的改進上［3-7］，在煙葉生產(chǎn)中起到了良好的效果。但關于烘烤方式和烘烤工藝技術對能耗和煙葉烘烤質量的影響理論與應用技術研究較少。

美國曾對去基烘烤進行了初步試驗。J A Weybrew在1983年10月的第37界煙草化學家研討會上提出去基調制，可減少烘烤調制時間和烘烤投資，減少卷煙廠的去基工序［8］。尤其重要的是可以得到香味更為濃郁的煙葉，大大增加煙葉可用性。Dave Caldwell在2007年左右又對去基調制技術進行了研究［9］。國內(nèi)近幾年也對去基烘烤進行了一些探索［10-11］，開展了一些關于煙梗成分提取及其應用方面的研究［12-15］，解決了煙梗的利用問題。

筆者主要從去基煙葉密集烘烤入手，以常規(guī)整葉烘烤為對照，對2種烘烤模式的能耗、用工、烘烤時間等進行比較試驗，深入研究去基烘烤過程中煙葉失水干燥變化規(guī)律，以及不同烘烤工藝對去基烘烤質量的影響，旨在探索最佳的煙葉烘烤方式和烘烤工藝技術，以此來適應煙葉工場化烘烤的發(fā)展趨勢，改善煙葉的可用性和經(jīng)濟價值，為解決現(xiàn)有整葉烘烤技術加工成本高、烘烤時間長、效率低等問題提供創(chuàng)新思路和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料 試驗以主栽烤煙品種K326為材料，選取大田管理規(guī)范、個體發(fā)育正常、群體協(xié)調一致的示范煙田同一田塊煙葉分別對下部煙葉、中部煙葉、上部煙葉取樣，采用不同烘烤方式開展試驗。

1.2 試驗設計 試驗采用雙因素隨機區(qū)組設計，設置3個主因素:散煙烘烤、掛竿烘烤、煙夾烘烤，2個副因素:去基、不去基。其中掛竿烘烤方式全部為不去基。處理T1:散煙烘烤-去基;處理T2:散煙烘烤-不去基;處理T3:煙夾烘烤-去基;處理T4:煙夾烘烤-不去基;對照CK:常規(guī)掛竿烘烤。

1.3 樣品制備 隨著烘烤的進行，分別于開始烘烤時(0 h)，以后每隔24 h取樣1次，共取6次。每次選取20片具有代表性的煙葉用于測定煙葉水分含量變化?？竞蟾魈幚砹魳佑糜跓熑~主要化學成分檢測及感官質量評定。

1.4 數(shù)據(jù)處理方法 采用Microsoft Excel 2007和SPSS17.0軟件進行數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 不同裝煙方式節(jié)能減耗比較

2.1.1 生產(chǎn)用工成本比較。由表1可知，單炕用工量處理T1比處理T2增多9人·h、比對照CK減少31人·h，處理T3比處理T4增多7人·h、比對照CK減少16人·h;單炕用工成本處理T1比處理T2增加72元、比對照CK降低248元，處理T3比處理T4增加56元、比對照降低37元;平均干煙用工成本處理T1比處理T2、對照CK分別減少0.20、1.48元/kg，分別減少了10.36%、46.11%;處理T3比處理T4、對照CK分別減少0.25、1.01元/kg，分別減少了10.20%、31.46%。這可能與單炕裝煙量有關。

2.1.2 烘烤時間比較。由圖1可知，處理T1烘烤時間均少于處理T2，處理T3烘烤時間均少于處理T4，說明去基煙葉在烘烤時間上有優(yōu)勢，有利于節(jié)約烘烤成本。處理T3烘烤時間均少于對照CK，下中部處理T1烘烤時間多于CK，這可能與單炕裝煙量的多少有關。

圖1 不同處理烘烤時間比較

2.1.3 耗能情況比較。由表2可知，去煙基后烘烤較未去煙基烘烤能耗有所降低。處理T1與T2相比，處理T1比處理T2單炕耗煤量降低124.34 kg、干煙1 kg耗煤量降低0.08 kg、單炕耗電量降低23.71 kW·h、干煙1 kg耗電量降低0.01 kW·h，分別降低了16.42%、5.03%、14.79%、2.94%。處理T1與對照CK相比，處理T1比對照CK 1 kg干煙耗煤量降低0.32 kg、1 kg干煙耗電量降低0.07 kW·h，分別降低了17.48%、17.50%。

處理T3與T4相比，處理T3比處理T4單炕耗煤量降低130.52 kg、干煙1 kg耗煤量降低0.09 kg、單炕耗電量降低27.55 kW·h、干煙1 kg耗電量降低0.02 kW·h，分別降低17.88%、5.20%、17.33%、5.26%。處理T3與對照CK相比，處理T3比對照CK 1 kg干煙耗煤量降低0.19 kg，1 kg干煙耗電量降低0.04 kW·h，分別降低了10.38%、10.00%。

表2 耗能情況對比

2.2 不同裝煙方式烘烤過程中煙葉含水量變化 由圖2和表3可知，鮮煙葉去基烘烤處理與常規(guī)烘烤處理煙葉含水量總體變化趨勢基本相同，即煙葉含水量隨烘烤時間的延長而逐漸降低。在0～72 h，煙葉相對含水量緩慢降低，失水量控制在21% ～26%，失水速率控制在0.27%/h～0.31%/h;在72～120 h，煙葉含水量大幅降低，失水量控制在44% ～74%，失水速率控制在0.63%/h～1.00%/h。其中，在0～72 h，處理T1、T3的煙葉相對含水量變化稍大于處理T2、T4，稍小于對照CK;在72～120 h，處理T1、T3的煙葉相對含水量變化遠大于處理T2、T4和對照CK。從總體看，去基烘烤煙葉的失水速率要大于常規(guī)烘烤煙葉，至120 h，各處理的含水量還沒有達到烤干煙葉的目的。

圖2 密集烘烤過程中煙葉相對含水量變化

表3 密集烘烤過程中煙葉失水量與失水速率

2.3 不同裝煙方式烤后煙葉效果比較

2.3.1 煙葉經(jīng)濟效益比較。由表4可知，處理T1、T3的中等煙率、橘黃煙率、均價分別較處理T2、T4提高，上等煙率、雜色煙率分別較處理T2、T4降低，單葉重較處理T2、T4小;與對照CK相比，處理T1上等煙率、雜色煙率降低，中等煙率、橘黃煙率、均價提高，單葉重減小;處理T3中等煙率、雜色煙率降低，上等煙率、橘黃煙率、均價提高，單葉重減小?？傮w來看在經(jīng)濟效益方面，處理T1表現(xiàn)優(yōu)于處理T2和對照CK，處理T3表現(xiàn)優(yōu)于處理T4和對照CK。

2.3.2 煙葉主要化學成分含量比較。由表5可知，處理T1與T2相比，煙堿、總氮含量、鉀氯比稍低，糖堿比稍高;處理T3與T4相比，還原糖含量稍低，總氮含量、鉀氯比稍高;處理T1與對照CK相比，煙堿、總氮含量稍低，糖堿比稍高，鉀氯比稍低;處理T3與對照CK相比，還原糖含量稍低，總氮含量稍高、鉀氯比偏高;但均在適宜范圍內(nèi);其余化學成分或高或低，均超出優(yōu)質煙葉最適宜的范圍。

表4 烤后煙葉經(jīng)濟效益對比

2.3.3 煙葉感官質量評定。由表6可知，處理T1與T2相比，處理T1在香氣質、雜氣、刺激性、余味等方面表現(xiàn)優(yōu)于T2。處理T3與T4相比，處理T3在香氣質、香氣量、勁頭等方面表現(xiàn)優(yōu)于T2;處理T1與對照CK相比，處理T1在香氣質、香氣量、雜氣、刺激性、余味等方面表現(xiàn)優(yōu)于CK;處理T3與對照CK相比，處理T3在香氣量、勁頭、余味等方面表現(xiàn)優(yōu)于CK。處理T1與處理T2勁頭、處理T3與處理T4雜氣、處理T1與對照CK差異顯著，其余差異不顯著。

表5 烤后煙葉主要化學成分含量對比

表6 烤后煙葉感官質量評定對比

3 結論與討論

試驗結果表明，在節(jié)能減耗方面，去基煙葉在烘烤時間上有優(yōu)勢，耗能也較常規(guī)烘烤有所降低。在密集烘烤過程中，煙葉的水分變化趨勢相似，都表現(xiàn)為前期失水量少，失水速率小，下降慢;后期失水量多，失水速率大，下降快。去基烘烤煙葉的失水速率大于常規(guī)烘烤煙葉。去基煙葉在烤后經(jīng)濟效益方面表現(xiàn)優(yōu)于常規(guī)烘烤，在化學成分協(xié)調性及感官質量評定方面也表現(xiàn)不錯。在當前烤煙生產(chǎn)集約化程度高、規(guī)范化進程快的現(xiàn)代煙草農(nóng)業(yè)發(fā)展大背景下，去基煙葉烘烤在烘烤時間、能耗及烘烤質量方面有優(yōu)勢，正適合煙葉工場化烘烤的發(fā)展趨勢。

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