适用于散叶烘烤的无缝悬挂烟夹研制与应用

赵龙杰 代先强 彭军 吴小平 胡丽涛 吴天星 岑小红 杨胜华 陈天文

摘要[目的]研制与应用适用于散叶烘烤的无缝悬挂烟夹。[方法]通过烘烤试验对无缝悬挂烟夹进行验证。[结果]与传统挂竿相比，烟夹单炕用于夹烟、装烟、卸烟、解烟的用工比挂竿减少3.00个；单炕技改成本增加10 300.00元；单夹装烟量增加1 倍，单炕装烟量提高34 %；干烟耗煤量减少0.31 kg/kg，干烟耗电量减少0.14（kW·h）/kg，能耗成本减少0.22元/kg；烤后烟叶上等烟比例、黄烟比例、均价分别提高了4.74%、058%和1.08元/kg；烤后烟叶淀粉降低1.92%，化学成分协调性较好。[结论]该装置改善了烟叶烘烤质量，可实现烘烤环节中减工降本增效。

关键词无缝悬挂烟夹；烤烟；散叶烘烤；挂竿；用工量

中图分类号S226文献标识码A文章编号0517-6611（2017）21-0099-04

The Design and Application of Seamless Hanging Tobacco Clip Suitable for Dispersed Leavescuring

ZHAO Longjie， DAI Xianqiang， PENG Jun et al

（Fengdu Branch Office of Chongqing City Company of China National Tobacco Corporation， Chongqing 408200）

Abstract[Objective]To design and apply the seamless hanging tobacco clip which is suitable for dispersed leavescuring.[Method]The seamless hanging tobacco clip was verified by baking tests.[Result]Compared with traditional loading leaf with pole， seamless hanging tobacco clip could save 3.00 labours during cliping， loading， unloading and unlashing leaves par barn. The cost of technical transformation increasing 10 300.00 yuan per barn. The loading amount of one seamless hanging tobacco clip increased two times. The loading amount of one fluecured house of seamless hanging tobacco clip was increased by 34%. The coal consumption and power consumption decreased by 0.31 kg/kg and 014（kw·h）/kg respectively， the energy consumption decreased by 0.22 yuan/kg. The proportion of superior grade， proportion of orange leaves and average price were higher than traditional loading leaf with pole 4.74%，0.58% and 1.08 yuan/kg respectively，the contents of starch of curing leaves decreased by 1.92%， and the harmony of chemical components was better.[Conclusion]The leaf quality of tobacco was improved ， labours were reduced， cost was decreased， efficiency was increased after using this device.

Key wordsSeamless hanging tobacco clip；Tobacco；Dispersed leavescuring；Traditional loading leaf with pole；Labour

近年來，散叶烘烤在全国各地烟区陆续开展，一般有散堆式、筐式、插扦、箱式等散叶装烟方式[1-4]，该技术具有烟叶烤黄烤香的潜势，能省去编烟上竿和卸烟下竿等操作环节，提高烘烤效率，有利于節能降耗、减工降本，实现国家烟草专卖局提出的专业化分级、散叶收购的目标[5-10]。但该技术仍存在一些问题，尤其是烟叶凋萎后倒伏会影响通风的均匀性和排湿效果，因此对装烟技术和烘烤工艺要求较高。自卧式密集烤房推广以来，极大改善了烟叶烘烤质量[11-12]。但现行的密集烘烤技术大多采用常规挂竿装烟方式烘烤，限制了密集烤房的装烟量，导致编烟劳动投入成本高，且密集烤房的装烟密度和烘烤效率未能充分发挥[2]。刘卫华等[13]、杨学书等[14]采取增加密集烤房层数，提高烤房容量30%；陈勇华等[15]采取散叶堆积烘烤单炕增加鲜烟叶1 108.5 kg，但仍存在编烟用工量大或烘烤技术难度大等问题。王建安等[16]设计的快速悬挂烟夹在装烟时利用自身的框架结构把烟叶圈拢到固定位置，没有使用弹簧或强劲外力夹持烟叶，减少了劳动用工，提高了烟叶的烘烤品质。首安发等[17]设计了一种快速笼式烟夹，装烟量比常规挂竿多50%以上，有效提高了烤房烘烤能力；王文超等[18]研究表明，针式烟夹、弹簧式烟夹、发夹式烟夹单炕装烟鲜量分别增加717.0、318.0和489.0 kg，但装烟量最多的针式烟夹装烟量仅有4 057.0 kg，且部分烟夹仍存在烟夹中间部分的烤后烟叶较光滑、平板和结构紧密等问题[19]。为此，在基本不改变烘烤工艺[20]、减少编烟劳动投入成本和提高装烟量的基础上，有机结合两排钢针插入鲜烟叶和机械固定烟叶原理，研制了适用于散叶烘烤的无缝悬挂烟夹，以提高烤房的装烟密度，改善烟叶烘烤质量，实现减工降本的生产目的。

1材料与方法

1.1材料与设备

1.1.1材料。

试验于2013—2014 年在重庆市丰都县高家镇、太平坝乡、双路镇等地进行。供试烤烟品种为云烟87，选择气流下降式密集烤房（2 700 mm×8 000 mm×3 500 mm）进行试验。

1.1.2设备。常规烟竿：材质为竹子，直径30 mm，长1 500 mm，烟叶每束3片，每竿50束，竿距140 mm左右。

无缝悬挂烟夹由重庆市烟草公司丰都分公司研制，巫山数源科技产品开发有限公司制作。

无缝悬挂烟夹主要由密封板、弹簧扣、下烟竿、上烟竿、钢针、副支架、挂钩、插销等部件组成（图1）。密封板①采用厚度为0.8 mm的不锈钢，经焊接与上烟竿④连接，起支撑和密封作用。弹簧扣②材质为Φ1.5 mm的圆形弹簧钢筋，插销⑧材质为Φ5 mm的钢条，弹簧扣与插销配合控制下烟竿③的伸展和角度转换。上烟竿和下烟竿的材质均为201不锈钢，主要起固定钢针⑤作用。下烟竿长度（1 218±3）mm，两端两孔间距41.5 mm，第一钢针孔与圆管边缘距离8.5 mm，其他针与针间距86 mm。上烟竿长度（1 317±5）mm，两端两孔间距41.5 mm，第一钢针孔与圆管边缘距离58 mm，其他针与针间距111.8 mm。钢针用于穿插及固定新鲜烟叶，由Φ5.1 mm不锈钢筋打磨成锥形，经焊接

与上烟竿或下烟竿

连接。副支架⑥用于固定烟叶上炕，材质为201不锈钢。

挂钩⑦用于固定和打开烟夹与副支架，材质为Φ3.2 mm的镀锌钢丝。无缝悬挂烟夹质量为（2.8±0.1）kg，每座标准烤房（2 700 mm×8 000 mm×3 500 mm）需配置240个烟夹。其工艺流程如下：

①装烟。

将配套装烟框展开平放，副支架放置在装烟框两侧挡板空隙中，两端挂钩挂在装烟框两侧的挡烟板上（图2a），然后将鲜烟叶均匀摆放在装烟框上（图2b），并将无缝悬挂烟夹由上向下插入鲜烟叶中（图2c），上排钢针距离叶柄顶端13 cm（图2d），最后将副支架的挂钩上移牢固套住无缝悬挂烟夹即完成夹烟工作（图2e）。装烟时后排烟夹的烟针叠放在前排烟夹的烟竿上，前后烟夹相叠20 mm（图2f）。

②烘烤。

以“三段六步式”烘烤工艺为基础[20]，以烟叶素质为根本，结合烟叶变化调节温度和湿度，干湿差相比“三段六步式”增大0.5～1.0 ℃。适当延长干球温度在38、41～42、45～47、52～54 ℃时的烘烤时间。

③出烟。

烤好的烟叶回潮后开始出烟，解烟时整竿烟夹针尖向下，用手轻压烟叶即可将烟夹取下。

1.2测定项目

测定2种装烟设备的用工量、技改成本、装烟量及能耗。按照GB 2635—1992[21]烤烟分级标准对2种装烟设备烤后烟叶进行外观质量评价，计算烤后烟叶上中等比例。取2种装烟设备烤后烟叶各2 kg，用于测定烤后烟叶化学成分，水溶性总糖、水溶性还原糖测定采用伯川法，总植物碱测定采用紫外分光光度计法，氯离子测定采用硝酸银滴定法，钾、总氮测定采用H202-H2S04消化法，淀粉测定采用高效液相色谱法[22-23]。

45卷21期赵龙杰等适用于散叶烘烤的无缝悬挂烟夹研制与应用

1.3数据分析

采用Excel 2003软件进行统计分析。

2结果与分析

2.1不同装烟设备用工量。

由表1可知，在鲜烟编烟用工环节，无缝悬挂烟夹比挂竿减少4.59 个/炕；但在鲜烟装烟用工环节，烟夹比挂竿多1.53个/炕；在干烟卸烟用工环节，烟夹比挂竿多0.12个/炕；在干烟解烟用工环节，烟夹比挂竿减少0.14个/炕。综上，无缝悬挂烟夹用工较挂竿减少300个/炕，减少33.84 %。

2.2不同装烟设备技改成本。

无缝悬挂烟夹：烟框13000元/个，2个，共计260.00元；副支架4.80元/个，240个，共计1 152.00元；烟夹39.11元/个，240个，共计9 386.40元；烟夹合计费用10 798.40元。常规烟竿：烟竿450.00元，烟绳50.00元，合计费用500.00元。因此，无缝悬挂烟夹单炕技改成本比挂竿增加10 300.00元。

2.3不同装烟设备装烟量。

由表2可知，无缝悬挂烟夹单夹鲜烟重和单夹干烟重分别比挂竿增加10.56、1.34 kg，装烟量增加50 %；烟夹单炕夹数比挂竿竿数减少114个；烟夹单夹鲜烟重和单夹干烟重比挂竿单炕鲜烟重和单炕干烟重分别增加1 232.96和158.74 kg，单炕鲜烟装烟量和干煙装烟量分别比挂竿提高34%和35%。

2.4不同装烟设备能耗。

由表3可知，无缝悬挂烟夹干烟耗煤量和干烟煤耗成本分别比挂竿减少0.31 kg/kg和0.15元；烟夹干煙耗电量和干烟电耗成本分别比挂竿减少0.14（kW·h）/kg和0.07元；烟夹能耗总成本比挂竿减少022元/kg。

2.5不同装烟设备烤后烟叶质量。

由表4可知，无缝悬挂烟夹烤后烟叶经济性状与挂竿烘烤存在不同程度的差异。采用烟夹烘烤后烟叶上等烟比例、上中等烟比例、黄烟率、均价分别为46.67%、90.02%、93.60%和23.82 元/kg，比常规挂竿分别增加4.74%、1.82%、0.58%和1.08 元/kg。在单炕产值方面，烟夹产值比挂竿增加4 226.94元。

2.6不同装烟设备烤后烟叶化学成分含量。

研究表明，优质烤烟要求总糖含量18%～22%，还原糖含量8%～18%，总植物碱含量1.6%～3.0%，总氮含量1.5%～3.5%，钾含量>3%，氯含量<1%[24]。由表5可知，采用无缝悬挂烟夹烘烤后烟叶水溶性总糖、水溶性还原糖、总植物碱、氯、钾、氮、淀粉含量分别为30.70%、23.87%、3.23%、0.22%、206%、2.26%、2.99%，除氯和氮含量略高于挂竿烘烤外，其余含量均低于挂竿；除淀粉含量显著低于挂竿烘烤外；在化学成分协调性方面，烟夹比挂竿的糖碱比大0.02，两者的糖碱比均在6～10范围内，协调性较好。

3小结与讨论

散叶烘烤技术主要用于堆积式烘烤[25-26]，由于省去了编烟、解烟等用工环节，既节约了劳动成本，降低了劳动强度，又增加了装烟容量。但是散叶烘烤的配套烘烤工艺尚不完善，未能解决烟叶倒伏和排湿等问题[4，25-26]，从而影响该技术的推广应用。

目前国内对烟夹烘烤方式研究较多，但烟夹单炕装烟量在3 600 kg左右[25]，未能充分发挥密集烤房的烘烤效能。研究表明，无缝悬挂烟夹单炕用工比挂竿减少3个，原因是省去了编烟环节，减少了编烟用工；烟夹单炕技改成本比挂竿

增加10 300.00元，原因是增加了技改材料的费用；烟夹单炕鲜烟装烟量和干烟装烟量分别提高34%和35%，原因是单夹装烟量比挂竿单竿大；烟夹能耗总成本比挂竿减少0.22元/kg，原因是单炕装烟量增加致使每公斤干烟能耗降低；烟夹烘烤后烟叶经济性状较好，原因是烟夹有效解决了散叶烘烤中容易出现的烟叶倒伏、排湿困难等问题，从而增加了单炕烘烤效能；烟夹烘烤后烟叶化学成分中淀粉含量比挂竿明显降低，原因是在烘烤工艺中适度延长关键温度点，有利于烟叶内化学成分的转化和分解。但是无缝悬挂烟夹技改成本较高，且对装烟技术有一定要求，需进一步研究完善。

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