几种缩小密集烤房层间温差的材料应用效果研究

梁正华，王朝佐，王忠跃，沈宝文，梁洪瑞 (曲靖市烟草公司陆良分公司，云南陆良655600)

密集烤房是近几年在各烟区大规模推广应用的新型烤烟烘烤设备，是烟叶烘烤的一次重大技术改革，其具有容量大、装烟多、独立供热、风机强制供热和通风排湿等优点，能有效提高烟叶烘烤的安全性、烘烤效率和烟叶烤后质量。烤房结构类型按气流方向分为气流上升式和气流下降式。在密集烤房应用初期，气流上升式密集烤房占绝大多数，随着密集烤房的推广应用，气流下降式密集烤房数量呈上升态势［1］。蔡显成等研究认为，气流上升式密集烤房在大田烤烟所需烤房建造成本和土地占用方面具有明显优势，气流下降式烤房在降低烘烤成本和提高初烤烟叶的上中等烟比例、均价方面更占优势［2］。王能如等研究认为，气流上升式密集烤房烤后烟叶色度更好，结构更疏松，上等烟比例要高得多;“两糖差”较小，后熟程度高;感官质量更好;中性、碱性香气成分和香气物质总量更丰富，其烟叶烘烤质量好于气流下降式密集烤房［3］。赵铭钦等研究认为，气流上升式密集烤房烤后烟叶色度更好，结构更疏松，上等烟比例要高得多;“两糖差”较小，后熟程度高;感官质量更好;中性、碱性香气成分和香气物质总量更丰富;香气指数B值更高，其烟叶烘烤质量好于气流下降式密集烤房［4］。

在实际操作过程中，气流上升式密集烤房烘烤中变黄期底层空间一般表现为高温低湿，上层空间一般表现为低温高湿，加之上层空间局部易受外界冷空气的影响，所以常常在烤房顶板和上棚烟叶基部形成水珠，加剧烘烤中烤房内上湿下干环境的形成。若掌握不当，常导致上下层烟叶变黄、干燥不一致，定色困难，严重者出现中上棚烟叶基部腐烂长霉、局部产生(含)青烟、挂灰烟或枯片。笔者通过将吸水物质如化纤毛毯、棉纱布及无纺布置于烤房顶板下，观察上棚下棚温湿度变化情况，及对烤后烟叶质量的影响，探索解决密集烤房烘烤中上下棚烟叶变黄干燥不均匀、局部烟叶易挂灰或烤青、烘烤中出现“霉把头”烟的办法。

1 材料与方法

1.1 试验地基本情况 试验安排在陆良县召夸镇召夸村进行，烟草种植品种为K326，田间长势整齐。田间水肥管理及成熟采收按照曲靖优质烟叶生产标准执行，供试烤房为气流上升式卧式密集烤房。

1.2 试验材料 化纤毛毯、棉纱布、无纺布。

1.3 试验方法 试验设4个处理:处理A用化纤毛毯置于烤房顶板下(紧贴烤房顶板);处理B用棉纱布置于烤房平行于循环口下缘的位置(距烤房顶板下缘40 cm);处理C用无纺布置于烤房的顶板下(紧贴烤房顶板)及常规对照(CK)。化纤毛毯、无纺布和棉纱布处理各设2次重复，下部烟、中部烟、上部烟各处理每炉次挑选10杆具有代表性烟叶称重后置于烤房上中下3层居中位置。

1.4 调查内容 烘烤过程中每隔1 h记录上下棚干湿球温度及烟叶变化情况;分析不同处理烤后烟叶鲜干比、外观质量、经济性状、单位能耗等相关指标。

1.5 数据处理 采用Microsoft Excel 2003进行数据处理。

2 结果与分析

2.1 上下棚干湿球温度动态变化对比分析 从表1对比分析可知，在烟叶烘烤过程中 12、24、36、48、60、72、84、96、108、120 h的10个温度点，化纤毛毯处理上棚湿球温度较下棚湿球温度平均提高0.31℃(最高点达0.70℃)，对照处理上棚湿球温度较下棚湿球温度平均降低0.02℃，说明使用化纤毛毯的密集烤房上棚湿球温较对照烤房上棚湿球温度平均提高了0.33℃;化纤毛毯处理上下棚干球温度之差较对照处理上下棚干球温度之差仅平均提高了0.07℃，与湿球温度变化相比不明显。

采取同上相同的10个温度点作比较，棉纱布处理上棚湿球温度较下棚湿球温度平均提高0.22℃，对照处理上棚湿球温度较下棚湿球温度平均降低0.02℃，说明使用了绵纱布的密集烤房上棚湿球温较对照烤房上棚湿球温度平均提高了0.24℃;棉纱布处理上下棚干球温度之差较对照处理上下棚干球温度之差平均高0.23℃，说明2种处理上下棚干球温度变化与湿球温度变化呈相反的关系。

采取同上相同的10个温度点作比较，无纺布处理上棚湿球温度较下棚湿球温度平均降低0.22℃，对照处理上棚湿球温度较下棚湿球温度平均降低0.02℃，说明使用了无纺布的密集烤房上棚湿球温度较对照烤房上棚湿球温度平均降低了0.20℃，与化纤毛毯和棉纱布处理表现为相反的变化差异;无纺布处理上下棚干球温度之差较对照处理上下棚干球温度之差平均提高0.22℃，说明2种处理上下棚干球温度变化趋势与湿球温度变化趋势相一致。

从以上分析可见，仅化纤毛毯处理同层干湿球温度差小于对照同层干湿球温度差，其中以上棚干湿球温度差异最为明显，相对对照平均缩小0.41℃;棉纱布处理与无纺布处理的同层干湿球温度差均高于对照0.40℃左右，说明化纤毛毯处理能较好地控制烤房内相对湿度及上下棚烟叶水分的均衡，整个烤房内平均相对湿度趋于协调一致。

表1 不同处理上下棚干湿球温度统计℃

综合分析可知，气流上升式密集烤房烘烤中，干(湿)球温度通常表现为“上低下高”，亦会出现少量持平的情况;而使用了化纤毛毯或棉纱布的密集烤房，在烟叶变黄期和定色前期湿球温度则表现为上棚高于底棚，其中以化纤毛毯处理变化最为显著。在提高了上棚湿球温度的同时，亦相对提高了上棚的有效积温，这将有利于提高上棚烟叶变黄速度，有利于整炉烟叶变黄干燥均匀整齐;无纺布处理上棚湿球温度变化相对化纤毛毯或棉纱布处理呈相反的关系，干湿球温度变化趋势与对照处理变化趋势相近，据观察，该处理在变黄期与定色前期无纺布上仍明显有水珠附着与滚动，吸水效果不明显;在对同层干湿球温度差影响上，以化纤毛毯处理效果最佳，说明其吸水性能、调温控湿效果最佳，有益于烟叶内部化学物质的转化。

2.2 不同处理的烟叶鲜干比对比分析 从表2可知，鲜干比值由小到大依次是化纤毛毯处理、棉纱布处理、无纺布处理、对照处理，且以化纤毛毯处理优势明显，无纺布处理与对照处理差异不显著。单叶重以化纤毛毯处理结果较高，其余处理差异不明显。这主要是因为各种处理烘烤中烟叶变黄定色时间不同，呼吸消耗不同的结果。

表2 不同处理的烟叶鲜干比对比分析

2.3 烤后烟叶的经济性状 表3结果表明，烟叶均价、上等烟率和橘黄烟率均以化纤毛毯处理最高，棉纱布处理次之，无纺布处理与对照处理较低，但各处理烟叶均价、上等烟率差异不显著;副组烟叶中(含)青烟率、挂灰烟率和枯烟率以无纺布处理与对照处理较高，且(含)青烟率显著高于化纤毛毯处理和棉纱布处理，挂灰烟率和枯烟率各处理差异不显著。可见，化纤毛毯处理和棉纱布处理对烟叶的经济性状具有一定的改善作用。

表3 不同处理烤后烟叶经济性状

2.4 烤后烟叶的外观质量 表4结果表明，化纤毛毯处理和棉纱布处理烤后烟叶颜色偏深，橘黄烟多于无纺布处理及对照处理。烤后烟叶成熟度、色度也以化纤毛毯处理和棉纱布处理为佳，烟叶香气以化纤毛毯处理较突出，其他外观质量各处理差异不明显。

2.5 不同处理的烘烤时间与能耗对比 表5结果表明，化纤毛毯处理和棉纱布处理烘烤用时较对照均有不同程度的缩短，无纺布处理较对照变化不大;与对照相比，化纤毛毯处理和棉纱布处理耗煤成本与耗电成本显著降低，耗煤成本分别降低23.91%、10.87%，耗电成本分别降低24.14%、10.35%，无纺布处理较对照差异不明显。

表4 不同处理烟叶外观质量

2.6 烤后烟叶的化学品质 由表6可见，不同处理烤后C3F烟叶的总糖、还原糖、淀粉含量都比对照有所下降，其中无纺布处理含量下降最多;总氮、烟碱、氧化钾含量各处理均较对照有所提高;氯含量棉纱布处理较对照有升高，化纤毛毯和无纺布处理较对照降低;碱氮比值除无纺布处理高于对照，其他2个处理均比对照低;糖碱比值各处理均低于对照。

表5 不同处理的烘烤时间与单位质量干烟能耗

表6 不同处理对烟叶化学品质的影响

3 结论与讨论

气流上升式密集烤房烘烤中干(湿)球温度通常表现为“上低下高”的规律，湿热交换主要以自上而下的方式进行，转火定色前后烤房上棚以上空间易形成相对湿度较高的烘烤环境。加之目前国内密集烤房土建多为混凝土顶板结构，烘烤中烤房上棚以上空间易受外界低温影响，若此时升温速度过快，则容易在烤房顶板下缘和上棚烟叶基部聚集大量水珠，造成排湿定色困难，进而将烟叶烤坏。

化纤毛毯、棉纱布一类吸水物质一方面能将装烟室上层空间过饱和的水汽进行收集，同时储存一部分热量，既可避免顶板下缘形成水珠，又可增加上层空间热量水平，起到调湿增温的作用;另一方面弥补了烤房土建上的不足，一者是因为混凝土顶板基本没有吸水效果，二者是为烤房顶板增加了一层覆盖，就如同人加穿了一件衣服，可有效降低外界低温的影响。该项处理方法每座烤房只需投入300～350元，炉均可增加250元左右的收益，经济效益明显，且材料来源广泛，安装操作简单易懂，具有较大的推广前景。

［1］崔国民.烤烟密集型自动化烤房及烘烤工艺技术［M］.北京:科学出版社，2012

［2］蔡显成，胡伟，梁云高，等.不同类型密集烤房的烘烤性能研究［J］.云南农业，2008(11):27-28.

［3］王能如，徐增汉，何明雄，等.不同气流运动方向密集烤房烟叶烘烤质量差异研究［J］.中国烟草科学，2011(2):81-85.

［4］赵铭钦，苏长涛，王玉胜，等.两种烤房对烤烟烟叶化学成分和物理性状的影响［J］.中国农学通报，2006(7):550-552.