空氣能熱泵式與燃煤密集型烤房的烘烤效果對(duì)比

周孚美，谷云松，李丁華，林徐亮，伍紹龍

(1.衡陽(yáng)市煙草公司耒陽(yáng)分公司，湖南 耒陽(yáng) 421800； 2.耒陽(yáng)市農(nóng)業(yè)局，湖南 耒陽(yáng) 421800)

空氣能熱泵式與燃煤密集型烤房的烘烤效果對(duì)比

周孚美1，谷云松2，李丁華2，林徐亮1，伍紹龍1

(1.衡陽(yáng)市煙草公司耒陽(yáng)分公司，湖南 耒陽(yáng) 421800； 2.耒陽(yáng)市農(nóng)業(yè)局，湖南 耒陽(yáng) 421800)

對(duì)比空氣能熱泵熱水式密集烤房、空氣能熱泵熱風(fēng)上升式密集烤房、空氣能熱泵熱風(fēng)下降式密集烤房與傳統(tǒng)燃煤密集型烤房(CK)的煙葉烘烤效果表明，空氣能熱泵密集型烤房具有節(jié)能、環(huán)保、提高煙葉質(zhì)量、降低煙葉烘烤成本的特點(diǎn)。上中等煙的烘烤出煙葉的比例相比對(duì)照，下部葉增加0.52%，中部葉增加0.47%，上部葉增加0.81%；煙葉烘烤成本相比對(duì)照，下部葉降低0.42元·kg-1，中部葉降低0.49元·kg-1，上部葉降低0.23元·kg-1。3種空氣能熱泵密集型烤房均可替代傳統(tǒng)燃煤密集型烤房進(jìn)行煙葉烘烤。

空氣能熱泵； 新能源； 密集型烤房； 烘烤

當(dāng)前我國(guó)煙葉烘烤所使用的密集烤房，多以燃煤供熱為主，不但能耗高，熱效率低，而且有害氣體及碳排放量大，這不僅使煙葉烘烤成本相對(duì)較高，而且對(duì)環(huán)境造成污染，不符合可持續(xù)發(fā)展理念。以節(jié)能減排、降低烘烤成本、提高煙葉烘烤質(zhì)量為目標(biāo)，在密集烤房應(yīng)用新能源，改善能耗、減少碳排放成了烤煙烘烤研究的重點(diǎn)課題。空氣能熱泵作為新型能源，同時(shí)具備零碳排放、能耗低和熱效率高等諸多優(yōu)點(diǎn)，是作為新型能源在密集型烤房中應(yīng)用的優(yōu)質(zhì)試驗(yàn)對(duì)象。

1 材料與方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)于2016年在湖南省耒陽(yáng)市洲陂鄉(xiāng)泉邊村烘烤工場(chǎng)進(jìn)行。供試品種為云煙87。

1.2 處理設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理。T1，空氣能熱泵熱水式密集烤房；T2，空氣能熱泵熱風(fēng)上升式密集烤房；T3，空氣能熱泵熱風(fēng)下降式密集烤房；T4，傳統(tǒng)燃煤密集型烤房(CK)。在煙葉烘烤期間，對(duì)下部葉、中部葉和上部葉分別進(jìn)行烘烤比較試驗(yàn)，探究其烘烤效果。烘烤過(guò)程中計(jì)量能耗情況，烘烤結(jié)束后，稱煙干重，分級(jí)，核定煙葉烘烤成本，評(píng)定煙葉外觀質(zhì)量和煙葉評(píng)吸質(zhì)量。所烤煙葉營(yíng)養(yǎng)條件、基本素質(zhì)要求均衡一致。

2 結(jié)果與分析

2.1 煙葉烘烤各階段時(shí)間

從表1可以看出，不同處理、不同部位各階段烘烤時(shí)間存在一定的差異，同一處理隨著部位的升高，烘烤時(shí)間也隨之延長(zhǎng)[1-2]。這是由于下部葉含水量較大、葉片薄、油分少，烘烤時(shí)間就相對(duì)短，而上部葉含水量較少、葉片厚、干物質(zhì)多、油分充足，烘烤時(shí)間相對(duì)延長(zhǎng)。下部葉烘烤時(shí)間在5～6 d，中部葉烘烤時(shí)間在6～7 d，上部葉烘烤時(shí)間在7～8 d。下部葉烘烤歷時(shí)最短的是T3，為125 h，其次是T1、T2，分別為132和139 h，比T4(CK)分別減少18、11、4 h；中部葉烘烤歷時(shí)最短的是T3，為144 h，其次是T2、T1，分別為145、154 h，比T4(CK)分別減少23、22、13 h；上部葉烘烤歷時(shí)最短的是T3，169 h，其次是T2、T1，分別為172、175 h，比T4(CK)分別減少22、19、16 h。說(shuō)明空氣能熱泵密集型烤房(T1、T2、T3)比傳統(tǒng)燃煤密集型烤房(T4)烘烤時(shí)間均有不同程度的降低。這是由于空氣能熱泵烤房的溫度控制更精準(zhǔn)、穩(wěn)定，其設(shè)備與烤房更相匹配，從而體現(xiàn)性能較好。

表1 不同處理不同部位煙葉烘烤各階段的時(shí)間 h

表2 不同處理下部葉樣煙的烘烤結(jié)果

注：由于Excel處理數(shù)據(jù)的原因，可能造成結(jié)果存在0.01的誤差，表3～10同。

表3 不同處理中部葉樣煙的烘烤結(jié)果

2.2 烘烤結(jié)果

從表2～4可以看出，下部、中部、上部葉樣煙烘烤后的上中等煙比例，T1、T2、T3比T4(CK)均有不同程度的提高；雜色煙的比例只有下部葉T1、中部葉T3、上部葉T2比同部位T4(CK)略有增加，其余均不同程度減少；微帶青煙的比例不同部位、不同處理比同部位T4(CK)都呈減少趨勢(shì)；不同部位、不同處理比同部位T4(CK)均價(jià)都有所提高。綜合來(lái)看(表5)，T1、T2、T3的上中等煙的比例較T4(CK)分別增加0.52%、0.47%、0.81%；雜色煙比例分別下降0.10%、0.17%、0.48%；微帶青煙的比例分別下降0.42%、0.29%、0.33%；均價(jià)分別提高0.12、0.33、0.27元·kg-1。說(shuō)明空氣能熱泵密集型烤房(T1、T2、T3)對(duì)煙葉烘烤后經(jīng)濟(jì)性狀的影響比傳統(tǒng)燃煤密集型烤房(T4)更有利[3]，其烘烤效果更好。

表4 不同處理上部葉樣煙的烘烤結(jié)果

2.3 各部位煙葉烘烤能耗成本

由表6可知，不同處理的煙葉烘烤能耗成本不同，存在一定差異[4]。處理T2的烘烤能耗成本最低，T1次之，T3隨后，分別為1.05、1.12、1.31元·kg-1，比T4(CK)分別減少0.49、0.42、0.23元·kg-1。3種空氣能熱泵密集型烤房干煙平均能耗成本與T4(CK)比較均有所減少，說(shuō)明空氣能熱泵烤房在降低烘烤成本上具有可行性。

2.4 烤后煙葉外觀質(zhì)量

煙葉外觀質(zhì)量與內(nèi)在質(zhì)量密切相關(guān)，外觀質(zhì)量好的煙葉，其內(nèi)在質(zhì)量亦好。從表7外觀評(píng)價(jià)結(jié)果可知，3個(gè)空氣源熱泵密集烤房(T1、T2、T3)設(shè)備烤后的煙葉外觀質(zhì)量特征表現(xiàn)良好，其煙葉成熟度、葉片組織結(jié)構(gòu)、身份、油分稍優(yōu)，桔黃色明顯多于T4(CK)。

表5 不同處理各部位葉樣煙的烘烤結(jié)果

表6 不同處理烘烤的能耗成本

注：電價(jià)0.54元·(kW·h)-1；煤球0.57元·個(gè)-1。

表7 不同處理烤后煙葉的外觀質(zhì)量分值

2.5 烤后煙葉評(píng)吸質(zhì)量

從表8可知，不同處理煙葉評(píng)吸質(zhì)量檔次均處于較好水平。與T4(CK)相比，T1、T2、T3的煙葉，煙氣較為飽滿圓潤(rùn)，香氣量較足，濃度較濃，余味稍好, 濃香型特征典型，烘烤的煙葉焦甜香較突出，干草香較明顯[5]。

表8 不同處理烤后煙葉的評(píng)吸質(zhì)量分值

3 小結(jié)與討論

研究結(jié)果表明，空氣能熱泵加熱系統(tǒng)替換燃煤式密集烤房的加熱系統(tǒng)進(jìn)行煙葉烘烤，不但具有清潔、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，而且還可在保證煙質(zhì)的前提下，降低煙葉烘烤成本，其烘烤出煙葉的外觀質(zhì)量和評(píng)吸質(zhì)量都有所提高。因此，空氣能熱泵密集型烤房完全可以替代傳統(tǒng)燃煤密集型烤房。

[1] 王國(guó)平，聶榮邦，周孚美. 不同熱源密集烤房煙葉烘烤效果研究[J]. 作物研究，2016，30(7)：782-785.

[2] 聶榮邦，王政，韋建玉，等. 空氣能熱泵密集烤房研制及其煙葉烘烤效果[J]. 作物研究，2017，31(2)：178-180.

[3] 肖艷松，趙鵬，黨軍政，等. 不同類型烤房的烘烤效果比較[J]. 煙草科技，2009(2)：61-63.

[4] 王娓娓，王高杰，焦桂珍，等. 空氣源熱泵烤房與密集式烤房烤后煙葉質(zhì)量對(duì)比[J]. 作物研究，2014，42(5)：493-496.

[5] 詹軍，張曉龍，周芳芳，等. 密集烤房與普通烤房烤后煙葉香氣質(zhì)量的對(duì)比分析[J]. 河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，42(7)：36-42，56.

(責(zé)任編輯：張瑞麟)

2017-09-12

中國(guó)煙草總公司湖南省公司科技項(xiàng)目(14-16ZDAa01)

周孚美(1960—)，男，湖南耒陽(yáng)人，高級(jí)農(nóng)藝師，主要從事煙草栽培研究工作。

文獻(xiàn)著錄格式：周孚美，谷云松，李丁華，等. 空氣能熱泵式與燃煤密集型烤房的烘烤效果對(duì)比[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2017，58(11)：2039-2041，2045.

10.16178/j.issn.0528-9017.20171151

S436

B

0528-9017(2017)11-2039-03