薄片原料機械調控養護技術應用研究

胡萬宏 劉勇 吳敏

摘要：研究了充氮氣調對密封薄片原料垛內煙草甲（Lasioderma serricorne）成蟲和幼蟲的防治效果，同時研究了機械充氮調控在薄片養護上的應用。結果表明，在一定技術條件下，密封煙垛內氧氣濃度小于2%并持續45 d，煙垛內的煙草甲成蟲和幼蟲死亡率均能達到100%;機械充氮調控垛位對薄片原料的含水率有明顯的調節功能，試驗貨垛未見霉變、碳化。

關鍵詞：充氮氣調;煙草甲（Lasioderma serricorne）;薄片原料;機械調控

中圖分類號：S572 ? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：0439-8114（2020）10-0094-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.10.021 ? ? ? ? ? 開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Abstract： The effect of nitrogen-filled on the control of adult and larvae of the thin slice raw material Lasioderma serricorne was studied. At the same time， the application of mechanical nitrogen-filling regulation in wafer curing was studied. The results showed that under certain technical conditions， the oxygen concentration in the sealed soot was less than 2% for 45 days， and the mortality of tobacco adults and larvae in the tobacco could reach 100%. The mechanical nitrogen filling regulates the water content of the thin slice raw material. The mechanical nitrogen filling control had obvious function to adjust the moisture content of sheet material， and the test cargo had no mildew or carbonization.

Key words： nitrogen filling; Lasioderma serricorne; thin slice raw material; mechanical control

煙草薄片原料即能夠供應生產再造煙葉的煙梗、煙末或混合原料等煙草加工廢棄物[1]。其來源比較復雜，具有成分不固定、質量不穩定、含水率不穩定、在庫周期短、對醇化需求小等特點。其養護的主要目標是蟲害防治、控濕防霉、防控碳化。

煙草甲（Lasioderma serricorne）是重要的煙草倉儲害蟲，在中國，儲存煙葉的直接蟲損率每年為1.64%[2]。隨著卷煙工業的發展，煙葉倉儲蟲害治理方式呈現多樣化[3]，有化學、物理低氧氣調法殺蟲等[4]，如磷化氫、硫酰氟熏蒸，其毒性較大，操作過程中會造成人員中毒，存在一定的安全隱患，且磷化氫易燃易爆，在使用過程中存在引起火災等重大安全問題[5];化學氣調法存在殘留固體垃圾難處理等缺點;而物理氣調法則不存在上述問題，目前在糧儲害蟲物理氣調防治中用到的氣體主要有二氧化碳、氮氣等[6，7]，由于此法具有殺蟲徹底、防霉效果好、綠色環保的特點[8]，充氮氣調防蟲技術在片煙養護領域正在逐步推廣應用[9]，但在薄片原料養護領域鮮見開展相應的推廣應用。劉軍[10]研究表明，在環境溫度高于30 ℃時，密封煙垛內1%的氧氣濃度持續20 d，或密封煙垛內2%的氧氣濃度持續30 d，煙垛內的煙草甲成蟲和幼蟲死亡率均能達到100%。

環境溫度、濕度及煙草水分的變化是造成煙草霉變的主要原因。由于煙葉霉變需要一定的溫度、濕度及霉菌生長所必需的營養物質，因而預防煙葉霉變的主要措施應從抑制霉菌生長條件著手，采取綜合防治措施，以防為主，通過嚴格控制煙葉的含水率，掌握、調整貯存環境中溫度、濕度的變化，防止貯存、運輸、堆放中受淋和地面返潮，以及密封降氧、施用化學藥劑等措施達到抑制霉菌生長的目的[11]。煙葉貯存時缺氧或充入氮氣、二氧化碳、加入脫氧劑等進行脫氧處理，都可以防止大多數霉菌的繁殖。

機械充氮調控養護技術在煙葉倉庫內安裝的通風管網系統、機械調控集成設備平臺、帶有氣體控制接頭的煙葉原料堆垛密封帳幕，使用可拆解的通風軟管將各單元之間相互連通，實現煙葉倉貯養護期間的“防蟲防霉、控濕保質、節能減排”，完成不同養護模式和功能之間的無縫化對接和轉換。目前該技術已在湖北、廣東、河北、上海、浙江等地得到了很好的應用和推廣，形成了一系列的養護規范和體系。但是，對于薄片原料的機械調控養護還沒有明確的養護規范和體系。為了確保薄片原料在庫期間盡量少受倉庫條件和環境條件的影響和制約，亟需對薄片原料的養護制定一套適宜的養護體系。

為此，以湖北新業煙草薄片開發有限公司薄片原料為材料，利用機械充氮調控技術開展薄片原料養護應用試驗，旨在研究充氮殺蟲在薄片原料蟲害防治上的效果以及機械充氮調控技術對薄片原料含水率的影響，探索薄片原料在機械充氮調控養護下的調控手段和技術指標，以期為合理儲存、科學養護薄片原料提供依據和技術支撐，指導生產，打造薄片原料養護新模式。

1 ?材料與方法

1.1 ?材料

試驗于2019年7—11月在湖北新業煙草薄片開發有限公司磨山倉庫進行。供試薄片原料為混合原料。

試驗儀器與設備有集成養護設備、氧氣檢測儀、溫濕度檢測儀、負壓檢測儀、箱溫探桿、熱合機、尼龍復合膜、密封膠管膠槽等。

1.2 ?方法

1.2.1 ?煙垛氣密性檢測 ?試驗煙垛利用塑料帳幕和底膜，采用膠管膠槽六面密封模式進行密封，在帳幕上設置垛內氧氣濃度檢測口，依據GB/T 25229―2010《糧油儲藏 平房倉氣密性要求》中氣調儲糧二級氣密性要求：從-300 Pa升至-150 Pa的半衰期時間≥5 min，使用負壓檢測儀對密封煙垛進行氣密性檢測。

1.2.2 ?充氮殺蟲效果驗證 ?共設充氮殺蟲及磷化鋁熏蒸2個處理，每個處理3次重復。每個垛位為155箱同批次同原料的薄片原料。各個煙垛處理如表1所示。

供試蟲樣由武漢東昌倉貯技術有限公司提供，蟲樣含煙草甲4種蟲態，隨機在煙垛內煙箱放入蟲樣。

充氮殺蟲垛位煙垛內氧氣濃度≤2%;溫度≥15 ℃，煙垛密封時間≥45 d。磷化鋁熏蒸殺蟲垛位溫度>20 ℃;相對濕度>55%;PH3濃度>455 mg/m3;有效熏蒸濃度保持時間>7 d。

各試驗煙垛散氣處理結束后對薄片原料開箱檢查是否有活蟲，并將煙箱中蟲樣取出，檢查蟲樣活蟲數量并放置30 d后查看二代煙草甲孵化情況，通過誘捕器對煙草甲進行養護后續工作的全程監控，評價殺蟲效果。

1.2.3 ?充氮調控養護效果驗證 ?試驗設置充氮氣調和自然放置2種處理，每個處理3次重復，共6個煙垛，每個垛位為155箱同批次同原料的薄片原料。煙垛處理如表2所示。

試驗于2019年7月第一次取樣，并在充氮殺蟲完成后取樣1次，充氮調控養護完成后取樣1次。按照五點取樣法，每次從3個不同水分薄片原料的垛位分別取樣，混合均勻，保持煙箱內取樣部位一致，用于檢測薄片原料在不同養護模式下水分的變化規律。

每周2次記錄密封煙垛內溫濕度、倉內溫濕度。

針對不同含水率的充氮調控垛位進行不同的調控措施：①含水率在11%±1%的根據垛內濕度變化進行調控，垛內相對濕度高于65%的進行通風除濕處理，垛內濕度低于55%的進行通風加濕處理，使垛內相對濕度維持在55%～65%;②含水率<10%的進行加濕處理至11%±1%后，按①進行調控;③含水率高于12%的進行除濕處理至11%±1%后，按①進行調控。

2 ?結果與分析

2.1 ?氣密性檢測

使用負壓檢測儀對密封煙垛進行氣密性檢測。檢測結果如表3所示，所有堆垛半衰期均大于300 s。即5 min， 采用膠管膠槽密封的各煙垛的氣密性均能達到二級氣密性的要求。

2.2 ?充氮殺蟲對煙草甲的滅殺效果

不同殺蟲模式對煙草甲的滅殺效果見表4。由表4可知，磷化氫濃度>455 mg/m3，保持7 d以上和2%的氧氣濃度保持45 d均可實現對煙草甲成蟲和幼蟲100%的殺滅率，且各處理放置的蟲樣均未發現繁殖的二代煙草甲，表明充氮殺蟲可以有效殺滅煙草甲蟲。

2.3 ?薄片原料含水率變化

在高溫高濕環境條件下，薄片原料含水率變化見圖1。由圖1可知，經8月1日調控前、10月25日調控后分別取樣分析，從檢測結果來看，選擇的原料水分差異較大，垛位2（8.02%）、垛位3（8.74%）、垛位4（7.46%）、垛位5（6.89%）含水率均低于10%。經過充氮調控后，垛位2、垛位3含水率均在10%范圍內，而自然放置（CK）垛位4、垛位5含水率基本沒有變化。

2.4 ?薄片原料質量評價

充氮殺蟲及養護垛位在試驗結束后開箱進行檢查，薄片原料無蟲情、無霉變、無碳化、無異味，顏色與試驗前檢查相比無變化。

3 ?小結與討論

在磷化鋁等危險化學品熏蒸防蟲面臨日益嚴峻的安全、環保壓力下，充氮殺蟲徹底、無毒、無害、綠色環保等優點在儲煙害蟲的綠色防治中具有很強的競爭力。

通過檢測垛內及倉間溫度、濕度，有針對地對機械調控垛位進行除濕、加濕，使垛內相對濕度一直保持在55%～65%，從而保證了薄片原料含水率一直保持在11%±1%。此次試驗結果驗證了機械氣調在薄片原料養護應用的可行性。

薄片原料與片煙原料儲存管理模式相似，在存儲過程中也遇到霉變等風險和隱患，利用機械調控養護技術的方法對薄片原料進行養護調控，可以有效解決目前薄片高溫季節養護過程中遇到的問題，保證薄片原料安全存儲。

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