密集烤房烘烤過程中溫度分布特點研究

楊宸裕

摘 要：對于密集烤房來說，其內部具有強制通風、熱風循環、自動化溫度控制等特點，因此在我國煙草業方面具有十分廣泛的應用。但是密集烤房的另一顯著特征便是應用時間較短，內部的溫度計濕度分布特點研究不深入，容易造成在煙草烘焙時造成煙草溫度不均勻，烤后煙草質量不合格等問題。因此，對密集烤房烘烤過程中溫度的分布特點進行研究是非常有必要的。

關鍵詞：密集烤房;烘烤;溫度分布

一、研究密集烤房烘烤過程中溫度分布的意義

對于煙草行業來說，保障煙草質量非常重要的內容之一就是煙葉的烘烤，煙葉烘烤直接關系著煙葉的最終質量、煙草的產量以及可利用價值。近年來，我國煙草生產地開始將密集烤房應用于煙葉的烘烤當中。與傳統的烘烤方法相比，密集烤房具有強制通風、熱風循環、溫度控制自動化等一系列優勢，使得我國的煙草農業建設開始朝著現代化方向發展。但是與西方發達國家相比，我國的密集烤房應用時間較短，對于密集烤房的烘烤機制尤其是溫度分布特點研究不足，導致在應用密集烤房進行煙葉的烘烤時存在著不少的誤區，具體表現在煙葉分布不合理、對烘烤流程沒有進行優化，使得烘烤后的煙葉往往帶有雜色，存在煙葉過于光滑、油分不足、香氣不夠等缺點。

在我國大力推行農村產業結構調整的今天，我國的煙草行業發展也需要切實履行可持續發展戰略，對烤煙的生產組織形式進行相應的調整，實現煙草生產的規模化種植、集約化經營和信息化管理，這也就意味著需要在進行煙葉生產時需要確保先進的煙葉烘烤技術以及新型煙葉烘烤設備與煙葉生產規劃相匹配。通過分析密集烤房烘烤過程中的溫度分布特點，明確其空間特性，能夠幫助行業工作人員更加科學的制定使用密集烤房的煙葉分布規劃、準確掌握密集烤房烘烤過程具有十分重要的意義。

二、研究內容及方法

2.1不同氣流運動方向烤房溫度的空間分布特點及差異

在研究不同氣流分布方向對烤房溫度空間的分布影響時，需要做兩組平行實驗。第一組試驗：選擇氣流運行方向不同的兩組烤房，確保其他實驗條件處于一致，在烤房內設置12個溫度監測點，測試煙葉烘烤時烤房頂棚和底棚的溫度，該實驗測量的是氣流上升式烤房和氣流下降式烤房。第二組實驗：選取同一片田地里采摘的煙葉，選擇大小面積相同但氣流運動方向不同的密集烤房開展比較試驗。在烤房內設置18個溫度測試點，對烘烤過程中烤房不同水平高度的空氣溫度進行測量。本次實驗測量的是氣流上升式密集烤房以及氣流下降式密集烤房。

2.2不同煙葉夾持方式對氣流下降式烤房溫度空間分布的影響

為探究在不同的夾持方式下氣流下降式烤房溫度空間的分布情況，按照籠式煙夾試驗示范，探究掛桿式烘烤和籠夾煙夾烘烤的溫度空間分布情況。每種烘烤數據選擇5組，每組數據的裝煙量穩定在5000kg左右。在進行煙草的選擇時，選擇來自同一片種植區、同一部位的煙葉。在進行裝填時，把成熟度較低的煙葉放在烤房的頂棚，把成熟度較高的煙葉放在烤房底棚。在烤房內設置12個溫度監測點，將烤房頂棚和烤房底棚的溫度進行檢測。同時，在進行烘烤的過程中，采用三段式的烘烤工藝來將煙葉進行位置的調整，選取5個烤房溫度的平均值作為數值進行比較。

2.3不同編煙方式對氣流下降式烤房溫度空間分布的影響

另外，本次研究還需要對不同編煙方式對氣流下降式烤房溫度空間分布的影響做一探究。第一組實驗：采集同一種植區生長狀況基本一致的中部煙葉，分別采用2片編煙法、3片編煙法和4片編煙法將其置于三座氣流下降式密集烤房當中，并在烤房內設置18個測溫點對烤房頂棚、中棚和底棚的溫度進行測量。第二組實驗，在考完中部煙葉后，選擇同一片區域的上部煙葉，仍然放置于三座氣流下降式密集烤房內，采用掛桿烘烤變黃期的編煙方法來進行編煙，然后再次測試烤房內的溫度。

在進行本次測試時，所選擇的溫度測試器是云南曲靖陸良億農生物科技有限公司的煙葉烤房干濕溫度儀溫度顯示器，其型號為WYK-18。在實際開展實驗之前，對“煙葉烤房干事溫度儀溫度顯示器”進行測試，剔除誤差明顯的探頭，切實保障烤房溫度測試的準確性。

在本次研究中，由于設計的實驗需要使用12或18個溫度監測器來進行實驗，同時還面臨著氣流運動方向之間的差異，因此在溫度探測器的放置方面也有所不同。在氣流下降式烤房中，各個水平高度棚次的溫度探頭被設置在煙葉的中部偏下位置，而在氣流上升式烤房中，各個水平高度棚次的溫度探頭被設置在煙葉中部偏上的位置。在布置多個溫度探測器時，需要將具體的位點以及探頭的號碼進行記錄。

另外，在對成熟煙葉進行烘烤時，還需要對每一爐煙葉做好標記，將烤爐煙葉所進行的實驗地點、烤房的氣流方向、煙葉的夾持方法、煙葉的編煙方式等進行記錄，并將其整理成表。

三、研究結果

3.1不同氣流運動方向烤房溫度的空間分布特點

通過將烤房烘烤時的溫度進行記錄后可以發現，在煙葉變黃前期，即38℃左右時，氣流上升式烤房的平均溫度較之于氣流下降式更高，而在溫度超過38℃之后，氣流上升式烤房的平均溫度則低于氣流下降式烤房。兩個烤房的平均溫差并不是很大，維持在1℃左右，在煙葉定色初期，不同氣流方向的烤房溫差最大，約為1.3℃。

同時，對于氣流下降式烤房來說，當煙葉處于變黃期時時，兩個烤房的最高溫度是相同的，但是當煙葉處于定色期或干筋期時，氣流下降式烤房的最高溫度明顯高于氣流上升式烤房的最高溫度，兩個烤房的最高溫度差距在2.0℃左右，在定色后期，氣流下降式烤房的最高溫度稍低于氣流上升式烤房。

3.2不同氣流運動方向烤房棚間溫度的比較

首先，分析不同氣流方向烤房各棚平均溫度和差值。通過溫度探測器的溫度監測記錄數據顯示，對于氣流上升式烤房，除了煙葉定色后期頂棚的平均溫度高于中棚外，其余時間均是中棚高于頂棚，而在整個烘烤過程中，底棚的平均溫度是最高的。同時，底棚和其他兩個平面的溫差變化規律也是不同的，當處于煙葉定色初期時，底棚和中棚的溫差達到了最大值，約為3.0℃，而底棚和頂棚的平均溫差呈現出由小變大再由大縮小的規律。