不同燃料烤房煙葉烘烤效果分析

羅萬麟，李永棟，楊 柳

（四川省煙草公司涼山州公司，四川 西昌 4100072）

不同燃料烤房煙葉烘烤效果分析

羅萬麟，李永棟，楊 柳

（四川省煙草公司涼山州公司，四川 西昌 4100072）

為了降低煙葉的烘烤成本，提高煙葉的烘烤質量，對3個不同類型的新能源烤房的烘烤效益、烤后煙葉對的外觀質量及化學成分進行了評價與分析。結果表明：熱泵烤房的烘烤耗時分別比普通密集烤房、生物質烤房和甲醇燃料烤房縮短17、10和7 h，干煙成本分別比普通密集烤房、生物質烤房和甲醇燃料烤房降低了24.6%、18.4%和7.0%；生物質烤房、甲醇燃料烤房和熱泵烤房的烤后煙葉外觀質量綜合得分均高于普通密集烤房；甲醇烤房與熱泵烤房烤后煙葉的蛋白質與淀粉含量相對較低，且兩糖含量較高，給煙葉品質的彰顯提供一定的保障。由此可知，新能源烤房在一定程度上能夠降低烘烤成本，提高煙葉質量，具有較好的應用前景。

煙葉烘烤；新能源烤房；效益；外觀質量；化學成分

精良技術、精準作業、精細管理是當前行業發展的一項重要戰略[1]，打造優質、高效、低能耗的精益生產模式[2]是提升煙葉生產效率，推進先現代煙草農業發展的有效途徑。近年來，隨著精益生產模式不斷深入，煙葉生產取得了一系列重大進展，其中煙葉的烘烤作為煙草農業生產的重要環節，是實現煙葉經濟價值的重要途徑。但煙葉烘烤的勞動強度大、風險高一直是煙葉生產中的要點與難點。為此，國內外學者對煙葉的烘烤進行了大量的科技攻關。張曉龍等[3]對裝煙層數進行研究，結果表明普通烤房的中部煙葉、四層密集烤房的上部煙葉烘烤后各種化學物質含量及比例較為協調，香氣質量也表現較好。陳其峰等[4]對不同密集烤房的墻體、散熱器、風機位置和氣流循環方向進行了比較，結果表明，紅磚實心墻體比水泥磚空心墻體保溫性好；散熱器的換熱效果以耐火水泥管最好，陶管次之，鋼管最差；氣流上升式烤房中，風機下置的烘烤成本比風機上置低。徐增漢等[5-6]研究表明，烤房類型對原煙香氣成分含量具有一定的影響，但未改變煙葉的香型；不同類型烤房的煙葉變化及質量差異較大[7-10]，主要是裝煙方式與氣流運動所致。然而，隨著新能源的不斷發展與應用[11-12]，其在烤房中的應用不僅可以保障煙葉生產，而且能夠響應國家的環保可持續發展的理念。因此，研究對普通密集烤房、生物質燃料烤房、甲醇燃料烤房、泵烤房進行對比分析，以期為新源烤房的應用與推廣提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2016年在四川省涼山州會理縣進行，供試煙草品種為云煙87，前茬作物為水稻，土壤肥力中上等，栽培管理規范，田間長勢均勻一致，選取成熟采收的中部葉（10～12位葉）為試驗材料。

1.2 試驗設計

試驗設置4個處理：CK，普通密集烤房；T1，生物質燃料烤房；T2，甲醇燃料烤房；T3，熱泵烤房。供試烤房的具體規格參數如表1所示。烤房均為氣流上升式煙夾烤房，裝煙室長、寬、高分別為8.0、2.7、3.5 m，裝煙層數為3層。風機低速功率1.5 kW，高速功率2.2 kW，烘烤過程中前期低風速運轉（960 r/min），中后期高風速運轉（1 440 r/min），末期低風速（960 r/min）運轉。

表1 不同類型烤房規格參數

1.3 測定指標及方法

煙葉外觀質量測定：由專業技術人員參照GB 2635—92烤煙和煙葉外觀質量測評標準來判定，對3個處理初烤煙葉的外觀質量進行評分，評分項目有成熟度、葉片結構、身份、油分、色度等。

每個處理選取1 kg B2F煙葉測定常規化學成分，煙堿含量采用紫外分光光度法測定，淀粉含量采用酸解法測定，水溶性總糖含量采用恩酮比色法測定，還原糖含量采用DNS顯色法測定，總氮含量采用過氧化氫-硫酸消化法測定，蛋白質含量采用間接計算法測定，鉀含量采用火焰光度法測定。

1.4 數據處理

試驗數據采用Mathematica 9.0軟件進行分析。

2 結果與分析

2.1 不同類型烤房的烘烤成本

由表2可知，不同類型烤房在裝煙夾數、裝煙量及用工費3個方面無顯著差異，但生物質烤房（T1）、甲醇燃料烤房（T2）和熱泵烤房（T3）的干煙量顯著高于普通密集式烤房（CK）；同時，普通密集式烤房（CK）的烘烤耗時顯著長于生物質烤房、甲醇燃料烤房（T2）和熱泵烤房（T3），其中生物質烤房（T1）和甲醇燃料烤房（T2）的烘烤耗時無顯著差異，二者的烘烤耗時均顯著長于熱泵烤房（T3）；由于熱泵烤房的熱量來源為電能，因此熱泵烤房（T3）的耗電量顯著高于其他處理； 不同類型烤房的干煙成本由高到低依次為普通密集式烤房（CK）＞生物質烤房（T1）＞甲醇燃料烤房（T2）＞熱泵烤房（T3），其中熱泵烤房、甲醇燃料烤房和生物質烤房的干煙成本分別比普通密集式烤房分別降低了24.6%、18.4%和7.0%。

表2 不同類型烤房烘烤成本的比較

2.2 不同類型烤房烤后煙葉的外觀質量

由表3可知，不同類型烤房煙葉外觀質量表現不同，其中各處理烤后煙葉的身份無顯著性差異；而3個新能源烤房烤后煙葉的成熟度與色度得分顯著高于對照，可能是由于普通密集烤房的燃料添加方式為人工添加，同時燃料的體積較大使得控溫的精度與穩定性方面較難保持；甲醇燃料烤房（T2）與熱泵烤房（T3）葉片結構與煙葉油分的得分顯著高于生物質烤房（T1）與普通密集烤房（CK），生物質烤房（T1）葉片結構的得分顯著高于普通密集烤房（CK）；可能是由于甲醇燃料烤房與熱泵烤房的控溫比較精準，煙葉與烘烤環境的協調性較好，內含物質的降解與轉化比較充分，使得煙葉的葉片結構與油分的得分相對較高。

2.3 不同類型烤房烤后煙葉的化學成分

表3 不同處理烤后煙葉外觀質量的比較

由表4可知，3個新能源烤房烤后煙葉的鉀和氯含量與對照無顯著性差異。鉀和氯作為小分子物質，穩定性較好，因此各處理差異不顯著。煙堿的含量表現為普通密集烤房（CK）顯著高于生物質烤房（T1）和熱泵烤房（T3），與甲醇燃料烤房（T2）間無顯著性差異，且熱泵烤房（T3）顯著高于生物質烤房（T1）。總氮的含量表現為甲醇燃料烤房（T2）顯著高于普通密集烤房（CK）、生物質烤房（T1）和熱泵烤房（T3），且普通密集烤房（CK）、生物質烤房（T1）與熱泵烤房（T3）3者間無顯著性差異。總糖與還原糖的含量表現為生物質烤房（T1）和甲醇燃料烤房（T2）顯著高于熱泵烤房（T3）和普通密集烤房（CK），且熱泵烤房（T3）顯著高于普通密集烤房（CK）。蛋白質的含量表現為普通密集烤房（CK）顯著高于生物質烤房（T1）、甲醇燃料烤房（T2）和熱泵烤房（T3），而生物質烤房（T1）、甲醇燃料烤房（T2）與熱泵烤房（T3）間差異不顯著；淀粉的含量表現為密集烤房（CK）顯著高于生物質烤房（T1）、甲醇燃料烤房（T2）和熱泵烤房（T3），生物質烤房（T1）和甲醇燃料烤房（T2）顯著高于熱泵烤房（T3），這可能是由于T2與T3的穩溫與升溫效果較好所致。

表4 不同處理烤后煙葉化學成分含量的比較（%）

3 討論與結論

不同類型烤房在烘烤效益、烘烤成本、烤后煙葉外觀質量、化學成分等方面均有所差異，這與李章海等[13-15]的研究結果相似。在烘烤成本方面，熱泵烤房無論在烘烤耗時還是干煙成本方面均表現最好，其中烘烤耗時分別比普通密集烤房、生物質烤房和甲醇燃料烤房的縮短17、10和7 h，干煙成本分別比普通密集烤房、生物質烤房和甲醇燃料烤房降低了24.6%、18.4%和7.0%。這主要是混凝土結構的烤房雖在建造成本方面低于其他3類烤房[16]，但保溫效果較差[17]，同時燃料的添加方式為人工添加，隨機性較強[18]。

不同類型烤房烤后煙葉的外觀質量除身份外其他指標均有不同程度的差異，尤其是葉片結構與油分差異較大，其中生物質烤房、甲醇燃料烤房和熱泵烤房的綜合得分均高于普通密集烤房。主要是由于煙葉在烘烤過程中烤房升溫排濕靈敏，穩溫保溫效果突出[19]；其次煙葉含水量的變化，不僅對煙葉干燥有影響，而且對色素的降解與轉化有較大影響[20]，因此甲醇烤房與熱泵烤房在烘烤環境控制方面優于普通密集烤房，對煙葉外觀質量的形成以及煙葉風格特色的彰顯有一定的促進作用。

不同類型烤房烤后煙葉的化學成分也有較大的差異，由于煙葉化學成分的變化除與煙葉自身有關之外，受外界環境影響也較大，詹軍等[21]研究表明在一定范圍內，烘烤過程中烤房內溫度越高，濕度越大，煙葉大分子物質的降解越充分。而該研究表明，甲醇烤房與熱泵烤房的烤后煙葉，其蛋白質與淀粉含量均相對較低，兩糖含量較高，這與烤房的良好性能是密不可分的，為煙葉品質的彰顯提供一定的保障。

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Analysis on Cured Effect of Different Fuel Curing Barn

LUO Wan-lin，LI Yong-dong，YANG Liu
（Tobacco Company in Liangshan, Sichuan Province, Xichang 4100072, PRC）

In order to reduce the cost of curing tobacco, improve the quality of tobacco baking, the different types of benefits, baking barn appearance quality and chemical composition were evaluated and analyzed. The results showed that the heat pump barn baking time shorted by 17, 10 and 7 h, and the cost of dry tobacco reduced by 24.6%, 18.4% and 7.0%, respectively, compared with ordinary consumption bulk curing barn, biomass and methanol fuel barn baking less time-consuming. The appearance quality comprehensive score and biomass curing barn methanol fuel and heat pump he barn scores were higher than the ordinary barn. The protein and starch contents were relatively low in methanol barn and pump barn, but the content of two sugars higher. In conclusion, the new energy roast house can reduce the baking cost and improve the quality of tobacco to a certain extent, so it has a good application prospect.

tobacco curing; new energy barn; benefit; appearance quality; chemical composition

TS43

A

1006-060X（2017）10-0063-03

10.16498/j.cnki.hnnykx.2017.010.019

2017-07-20

中國煙草總公司項目濃香型烤煙調制關鍵技術研究（Ts-01-2011006）

羅萬麟（1989-），男，四川會東縣人，助理農藝師，主要從事煙草標準化研究。

楊 柳

（責任編輯：成 平）