摘" " 要：為探尋稻茬烤煙中部煙葉的熱泵密集烤房穩(wěn)溫降濕烘烤工藝，采用云煙87中部煙葉作為烘烤試驗材料，研究了穩(wěn)溫降濕烘烤工藝與四步式烘烤工藝的效果。結(jié)果表明：與四步式烘烤工藝相比，穩(wěn)溫降濕烘烤工藝可以增強煙葉的色度，增加煙葉單葉質(zhì)量、糖含量和綠原酸含量，正組煙葉比例提高3.61%，雜色煙葉比例降低1.38%，微帶青煙葉比例降低3.04%，上等煙比例提高6.50%，外觀質(zhì)量指數(shù)和評吸質(zhì)量總分為8.02%、2.24%，能耗總成本降低8.49%。因此，稻茬烤煙中部煙葉采用熱泵密集烤房穩(wěn)溫降濕烘烤工藝，可以提高烤后煙葉品質(zhì)，降低烘烤成本，提高烘烤經(jīng)濟效果。

關(guān)鍵詞：煙葉品質(zhì)；中部煙葉；熱泵密集烤房；穩(wěn)溫降濕烘烤工藝

中圖分類號：S572" " " "文獻標識碼：A" " " DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2024.11.014

Response of Middle Paddy-tobacco Leaves to the Steady Temperature and Humidity Drop Curing Process in Heat Pump Bulk

WANG Weiming1，GE Chuang1，PANG Feilong1，ZHANG Yongjian1，CHEN Xinjie1， DENG Xiaohua2

（1. China Tobacco Zhejiang Industrial Company Limited， Hangzhou， Zhejiang 310008， China; 2. College of Agronomy， Hunan Agricultural University， Changsha， Hunan 410128， China）

Abstract： In order to explore the curing process of heat pump bulk curing barn to harvest middle tobacco leaves at one time in tobacco-rice rotation regions， Yunyan 87 was used as the experimental material to compare and analyze the difference in effectiveness between the steady temperature and humidity drop curing process and the four step curing process. The results showed that compared with the four step curing process， the steady temperature and humidity drop curing process could enhanced the chromaticity of tobacco leaves， increased the single leaf weight， sugar content and chlorogenic acid content of tobacco leaves， increased the proportion of main tobacco leaves by 3.61%， reduced the proportion of miscellaneous tobacco leaves by 1.38%， reduced the proportion of greenish tobacco leaves by 3.04%， and increased the proportion of high quality tobacco leaves ratio by 6.50%. The appearance quality index and the total score of smoking quality were improved by 8.02% and 2.24%， respectively， and the total cost of energy consumption was reduced by 8.49%. Therefore， the steady temperature and humidity drop curing process of heat pump bulk in middle paddy-tobacco leaves can improve the quality of flue-cured tobacco leaves， reduce the curing costs ， improve the economic effect of curing.

Key words： quality of flue-cured tobacco; middle tobacco leaves; heat pump bulk curing barn; steady temperature and humidity drop curing process

烘烤是煙葉生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其核心是烘烤工藝[1]。湖南煙稻復種區(qū)烤煙施肥水平高[2]，加之留葉數(shù)一般為15～16片[3]，采收次數(shù)減少至3次[4]，每次采收的葉片數(shù)相對較多[5]，其煙葉烘烤特性[6]與以往差異較大。此類鮮煙葉采用傳統(tǒng)烘烤工藝，其青雜煙比例較大，烘烤損失大。因此，創(chuàng)新烘烤工藝至關(guān)重要。不同品種、不同栽培地區(qū)的煙葉烘烤特性不同，其烘烤工藝也存在差異。符昌武等[7]認為，湖南桑植煙區(qū)K326品種適合采用低溫低濕烘烤工藝；段玉琪等[8]認為，云南玉溪煙區(qū)K326品種采用高溫中濕烘烤方式，煙葉化學成分更加協(xié)調(diào)；尹翊先等[9]認為，云南保山煙區(qū)紅花大金元品種采用中溫中濕烘烤工藝，可有效提高煙葉的整體質(zhì)量；李思軍等[5]認為，湖南桂陽煙區(qū)云煙87中部煙葉采用四步式烘烤工藝，煙葉品質(zhì)和烘烤成本降低；朱偉等[10]認為，邵陽煙區(qū)K326上部采用222烘烤工藝明顯優(yōu)于三段式烘烤工藝；袁芳等[11]認為，K326品種上部煙葉采用低速升溫、高濕定色的烘烤工藝，煙葉化學成分協(xié)調(diào)性好。

湖南煙稻復種區(qū)中部煙葉在陰雨多日照少的環(huán)境中生長，其煙葉含水量高，其烘烤特性具有特殊性。雖然國內(nèi)外烘烤工藝的研究報道較多，但有關(guān)煙稻復種區(qū)中部煙葉的烘烤工藝研究報道較少。為解決煙稻復種區(qū)中部煙葉烤后青雜煙葉比例過大的問題，本研究以桂陽縣種植的云煙87品種為材料，研究熱泵密集烤房穩(wěn)溫降濕烘烤工藝對煙葉品質(zhì)和烘烤成本的影響，為煙稻復種區(qū)烤煙控青降雜提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地點和材料

試驗于2023年在湖南省桂陽縣開展。品種為云煙87，優(yōu)化煙葉結(jié)構(gòu)后，煙株保留有效葉片數(shù)為16片。煙田下部煙葉采收完畢后，選擇留有12片煙葉的煙株，當中部煙葉達到適熟特征時，將5～10葉位的煙葉作為試驗材料。氣流上升式熱泵密集烤房2座（XD-HP-15SS01，湖南鑫迪新能源科技有限公司生產(chǎn)），規(guī)格為2.7 m（寬）×8.0 m（長）×3.3 m（高），每炕裝煙量約為4 000 kg。

1.2 試驗設計

試驗設2個處理，分別是穩(wěn)溫降濕烘烤工藝（T）和四步式烘烤工藝（CK）。CK處理[12]：黃片前期，50～66 h，干球39～40 ℃，濕球38～39 ℃，煙葉8～9成黃，進行高溫保濕變黃；黃片后期，干球40 ℃，濕球34～37 ℃，葉片發(fā)軟充分塌架；黃筋前期，55 h，干球43 ℃，濕球34～37 ℃，失水達到主脈發(fā)軟；黃筋后期，干球45 ℃，濕球34～37 ℃，黃片黃筋；干片期16 h，干球54～55 ℃，濕球38～39 ℃，葉片全干；干筋期，24 h，干球65 ℃，濕球40～41 ℃，主筋全干。T處理：裝烤結(jié)束后，風機高速運行15～30 min后調(diào)整為低速；點火后，升溫速度控制在1 ℃·h-1，燒小火將干球溫度和濕球溫度同步升至36 ℃，穩(wěn)溫同步預熱4 h左右至全烤煙葉膨脹發(fā)汗，循環(huán)方式以內(nèi)循環(huán)為主；同步預熱后開始轉(zhuǎn)火，以1 ℃·h-1的速度升溫，干球溫度升至38～39 ℃，濕球溫度升至37～38 ℃，穩(wěn)溫保濕變黃至7～8成，葉片變軟，循環(huán)風機低速運轉(zhuǎn)間歇性排濕；穩(wěn)溫降濕，干球溫度升至41～42 ℃，濕球溫度以0.5～1 ℃·h-1的速度降溫至35～36 ℃，穩(wěn)溫變黃至9成、葉片調(diào)萎、葉脈發(fā)軟，循環(huán)風機高速運轉(zhuǎn)；后期按CK的四步式烘烤工藝進行烘烤，具體烘烤工藝曲線見圖1。

1.3 測定項目及方法

（1）烤后煙葉經(jīng)濟效果評價。煙葉按正組、雜色、微帶青分成3組，數(shù)計正組、雜色和微帶青煙葉數(shù)量，計算它們所占比例[13]。隨后，將不同等級煙葉稱質(zhì)量，計算上等煙率，按收購價計算煙葉均價。

（2）煙葉外觀質(zhì)量評價：對煙葉樣品的葉片、顏色、成熟度、油分、色度、葉片結(jié)構(gòu)、身份等進行定性和定量鑒評，分別賦予評價指標的2.0、3.0、1.2、1.0、1.6、1.2的權(quán)重，加權(quán)計算外觀質(zhì)量指數(shù)（AQI）[14]。

（3）煙葉物理性狀檢測：平衡水分后，各處理選取20片煙葉，測定煙葉長度、寬度、單葉質(zhì)量、葉面積質(zhì)量、含梗率、平衡含水率、葉片厚度等指標[15]。

（4）煙葉化學成分檢測：以C3F等級煙葉作為代表性樣品，煙葉中總氮、氯、淀粉、總糖、還原糖、煙堿含量采用SKALAR間隔流動分析儀測定；煙葉鉀含量采用火焰光度法測定；綠原酸使用高效液相色譜法測定。計算協(xié)調(diào)性指標糖堿比（還原糖/煙堿）和兩糖比（還原糖/總糖）。

（5）煙葉感官質(zhì)量評價：以C3F等級煙葉作為代表性樣品，參照YC/T 138—1998《煙草及煙草制品》[16]的方法賦分鑒評，計算感官質(zhì)量評吸總分（SQI）。

（6）烘烤能耗統(tǒng)計：統(tǒng)計項目包括電耗成本、生物質(zhì)燃料成本。

1.4 數(shù)據(jù)處理方法

本研究采用SPSS17.0進行統(tǒng)計分析，采用Duncan法進行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同烘烤工藝對青雜煙葉比例的影響

不同烘烤工藝的烤后煙葉正組煙葉和青雜煙葉比例見圖2。與CK處理相比，T處理的正組煙葉比例提高3.61%，雜色煙葉比例降低1.38%，微帶青煙葉比例降低3.04%。這表明穩(wěn)溫降濕烘烤工藝可提高正組煙葉的比例，降低雜色煙葉和微帶青煙葉比例。

2.2 不同烘烤工藝對上等煙比例和均價的影響

不同烘烤工藝的烤后煙葉上等煙率和均價見圖3。從煙葉上等煙比例上看，T處理和CK處理分別為60.80%、54.3%，T處理較CK處理高6.50%。從煙葉均價看，T處理和CK處理分別為38.11、37.39 元·kg-1，T處理較CK處理高1.93%，差異不顯著。這表明穩(wěn)溫降濕烘烤工藝可提高上等煙比例。

2.3 不同烘烤工藝對煙葉外觀質(zhì)量的影響

不同烘烤工藝的烤煙外觀質(zhì)量指標評價結(jié)果見表1。定性評價結(jié)果顯示，煙葉顏色為橘黃，成熟度為成熟，葉片結(jié)構(gòu)疏松，身份中等，油分有，色度強。定量評價結(jié)果顯示，T處理的顏色、成熟度、葉片結(jié)構(gòu)、油分、色度等指標的分值均高于CK處理，T處理的色度分值較CK處理提高15.38%。外觀質(zhì)量指數(shù)方面，T處理較CK處理提高8.02%。這表明穩(wěn)溫降濕烘烤工藝可提高煙葉的色度和外觀質(zhì)量。

2.4 不同烘烤工藝對煙葉物理性狀的影響

不同烘烤工藝的煙葉物理性狀檢測指標平均值見表2。T處理的葉長、葉寬、含梗率、葉片厚度小于CK，T處理的葉質(zhì)質(zhì)量和平衡含水率大于CK，但差異不顯著；T處理的單葉質(zhì)量較CK處理提高17.91%。這表明穩(wěn)溫降濕烘烤工藝可提高單葉質(zhì)量。

2.5 不同烘烤工藝對煙葉化學成分的影響

不同烘烤工藝的煙葉化學成分見表3。從糖含量看，T處理的總糖和還原糖含量顯著高于CK處理，分別為13.88%、5.64%。從含氮化合物看，T處理的煙堿和總氮含量小于CK處理，差異不顯著。從無機元素看，T處理的鉀和氯含量小于CK處理，差異不顯著。T處理的兩糖比低于CK處理，T處理的糖堿比高于CK處理，但差異不顯著。T處理的淀粉含量低于CK處理，但2種烘烤工藝的淀粉含量均在適宜范圍內(nèi)。T處理的綠原酸含量較CK處理高27.27%。這表明穩(wěn)溫降濕烘烤工藝可提高煙葉糖含量和綠原酸含量。

2.6 不同烘烤工藝對煙葉評吸質(zhì)量的影響

經(jīng)專家評吸，T處理的煙葉感官評吸為質(zhì)感尚好，滿足感中偏強，有甜香，煙氣柔細，甜感中等；CK處理的煙葉感官評吸為質(zhì)感尚好，較透發(fā)、清晰，略帶甜香，煙氣柔綿，甜感中等。從評吸總分看，T處理的評吸總分較CK處理高2.24%。這表明穩(wěn)溫降濕烘烤工藝的煙葉評吸質(zhì)量整體質(zhì)量稍好，煙香厚實，滿足感尚好，有甜香顯露，煙氣較為綿團，有甜感。

2.7 不同烘烤工藝對烘烤能耗的影響

由圖4可知，T處理和CK處理的電費分別為1 425.42、1 546.40 KWh·房-1，能耗總成本分別為826.74、896.91 元·房-1。與CK處理相比，T處理的能耗總成本低8.49%。這表明穩(wěn)溫降濕烘烤工藝可降低烘烤燃料成本。

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

煙區(qū)的生態(tài)環(huán)境和采收成熟度不同，鮮煙葉素質(zhì)存在差異，在煙葉烘烤過程中對溫濕度反應也有差異，煙葉烘烤工藝必然有差異。針對鮮煙葉含水量高的素質(zhì)特征，其烘烤工藝研究較多。江祥偉等[17]研究認為，低溫低濕烘烤工藝能夠提高煙葉的致香物質(zhì)含量。馬浩等[18]研究認為，重慶萬州煙區(qū)云煙87品種中部葉采用中濕烘烤工藝，煙葉的化學成分更加協(xié)調(diào)。李昱霖等[19]研究認為，低濕變黃烘烤工藝可以提高江西吉安煙區(qū)云煙87品種中部葉的可用性。王愛華等[20]認為，適當提高主變黃溫度，增大干濕球溫度差，加大排濕，烤后煙葉品質(zhì)較好。譚方利等[21]研究表明，適當提高主變黃溫濕度可以有效減少湖南桂陽煙區(qū)云煙87品種上部葉的烘烤時間和烘烤能耗。李思軍等[5]認為，四步式烘烤工藝可以提高湖南桂陽煙區(qū)云煙87品種中部葉的品質(zhì)，降低烘烤成本。針對煙稻復種區(qū)煙葉含水量高、葉片厚、煙葉變黃不充分、水分蒸發(fā)困難、容易烤青和掛灰等問題，本研究采用穩(wěn)溫降濕烘烤工藝。該技術(shù)改善了煙葉的物理性狀，提高了煙葉化學成分的協(xié)調(diào)性、煙葉外觀質(zhì)量和評吸質(zhì)量，減少了青雜煙葉的比例和烘烤成本，這與李思軍等[5，22]研究基本一致。

為適應煙稻復種區(qū)中部煙葉的烘烤特性，本研究采用穩(wěn)溫降濕烘烤工藝，其在原四步式烘烤工藝基礎上進行優(yōu)化和改進[5，12，22]。優(yōu)化部分包括3個方面：一是干濕球溫度在36 ℃條件下穩(wěn)溫、同步，預熱4 h，整個烤房煙葉膨脹發(fā)汗后，采用低速風機內(nèi)循環(huán)，提高整個烤房的煙葉溫度，促進煙葉受熱均勻；二是采用相對較高的溫度（干球溫度38～39 ℃）和較小的干濕差（濕球溫度37～38 ℃），提高煙葉溫度，循環(huán)風機低速運轉(zhuǎn)并間歇性排濕，加速煙葉色素的降解和大分子物質(zhì)的轉(zhuǎn)化；三是升溫過程中，降低濕球溫度（干球溫度40～42 ℃、濕球溫度35～36 ℃），循環(huán)風機高速運轉(zhuǎn)，促進煙葉排水和發(fā)軟塌架。穩(wěn)溫降濕烘烤工藝加速了色素和大分子物質(zhì)的降解，解決了水分蒸發(fā)困難的問題，減少了含青和雜色煙葉的比例，降低了烘烤成本，具有較好的經(jīng)濟效應和品質(zhì)效應。

3.2 結(jié)論

針對湖南稻茬烤煙云煙87品種中部煙葉易烤青和掛灰的特點，本研究采用穩(wěn)溫降濕烤工藝，其具有控青控雜、提質(zhì)降能耗的效果。在烘烤過程中，烤房的溫濕度變化和煙葉的物質(zhì)變化情況還有待進一步研究。

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