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新型白肋烟晾制干筋辅助加温设施的设计

2016-01-12尤开勋秦拥政王琼张辉群代启兵田异颖李鹏程郑文琰杨儒海

湖北农业科学 2015年24期

尤开勋 秦拥政 王琼 张辉群 代启兵 田异颖 李鹏程 郑文琰 杨儒海

摘要:通过比较新型白肋烟晾制干筋辅助加温设施(干烟房)与“89”式标准晾房中进行白肋烟干筋处理对白肋烟产量、质量及效益的影响,研究干烟房的干筋效果。结果表明,干烟房可有效控制干筋期的温湿度,减少了因干筋期低温高湿引起的烟叶霉烂现象,与“89”式标准晾房处理相比,平均减少晾房占地面积15 m2,白肋烟干筋时间缩短20.1 d,白肋烟产量提高14.2%,产值增加469.25元/667 m2,收入增加516.84元/667 m2,平纯收入增加263.26元/667 m2,烟叶均价增加1.26元/kg,上等烟比例增加3.96个百分点,中等烟比例增加1.6个百分点,中部烟叶评析得分增加2.5分,上部烟叶评析得分增加1分。干烟房干筋可以提高白肋烟的产量和质量,缩短晾制时间,大幅度减少晾棚占地面积,有利于白肋烟生产的规模化经营及推进白肋烟产区现代烟草农业建设。

关键词:白肋烟;调制;干筋期;温湿度调控

中图分类号:S572 文献标识码:A 文章编号:0439-8114(2015)24-6389-05

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.24.077

Abstract:To study the effects of stem-drying in tobacco-drying room, the influences of stem-drying treatment on the burley tobacco production, quality and efficiency between in new air-curing, stem-drying room with heating facility (tobacco-drying room) and in normal“89” drying room were compared. The results showed that: using tobacco-drying room could effectively control the temperature and humidity during stem-drying treatment, and reduced the mildew and rot of tobacco leaf caused by low temperature and high humidity. Compared with treatment in normal “89” drying room, it could averagely cut down the area of drying-room by 15 m2, shortened the stem-drying time by 20.1 days, increased the burley tobacco yield by 14.2%, the output value by 469.25 yuan per 667 m2, the income by 516.84 yuan per 667 m2, the average net income by 263.26 yuan per 667 m2, the average price by 1.26 yuan/kg, fine tobacco ratio by 3.96%, medium tobacco ratio by 1.6%, the smoking test results of central tobacco leaf by 2.5 points, the comment score of upper tobacco leaf by 1 point. Visibly, stem-drying treatment in tobacco-drying room could improve the yield and quality of burley tobacco, shorten air-curing time, significantly reduce the air-curing area, it was conducive to the scale production of burley tobacco and promote the construction of modern tobacco agriculture.

Key words: burley tobacco; air-curing; stem-drying stage; temperature and humidity control

白肋烟多采用半整株晾制,烟株体积大,占用空间多,而我国所建的标准晾房密封性差,晾房内的温湿度可控性差。在我国白肋烟生产实践中,由于高海拔烟区低温高湿,晾制环节经常会出现棚烂现象[1],产生大量霉烂烟,正常年份霉烂烟一般超过15%,如遇到多雨年份,霉烂烟所占比例会更大,给烟草公司和烟农造成很大损失。由于目前高海拔地区已经成为白肋烟的主产区,每年因此发生的损失十分巨大。中国烟草白肋烟试验站主持研究了在标准晾房内修建辅助升温设施[2],在一定程度上解决了上述问题,但由于晾房密封性差,温湿度可控性低,尽管减少了烂烟损失,提高了烟叶产量,但是消耗燃料多,晾制成本增加较大,不利于大面积推广,同时白肋烟的规模化生产也有一定的难度。

本试验通过研究白肋烟调制干筋期调制温湿度控制设施,增加白肋烟增温排湿性能,避免了白肋烟干筋期棚烂损失,提高了白肋烟质量,缩短了干筋期时间及减少了晾房占地面积和劳务用工,有利于提高白肋烟生产的规模化经营程度及推进白肋烟产区现代烟草农业建设。

1 材料与方法

1.1 试验地点与材料

供试地点为长阳土家族自治县贺家坪镇堡镇村二组,海拔1 300 m。品种为鄂烟3号,晾房为在烟叶变黄期和变褐期使用“89”式标准晾房,干筋期使用本试验设计的晾烟辅助加温设施(以下简称干烟房)。

1.2 干烟房设计

1.2.1 设计目标 ①满足白肋烟晾制干筋要求,缩短干筋时间10 d左右;②避免白肋烟晾制干筋过程中出现霉点和烂烟现象;③减少干筋过程中干物质的消耗,有效增加白肋烟产量;④干烟房闲暇时可以对蔬菜和药材等烘干,提高干烟房利用率。

1.2.2 白肋烟晾制原理 白肋烟晾制过程中烟叶外观特征、叶片结构和化学成分都会发生显著的变化[3-5],而这些变化又受晾制条件的影响。朱尊权[3]报道白肋烟调制受通风、温度和相对湿度3个因素影响,变黄期和变褐期每天平均相对湿度应高于65%,否则会干燥太快,烟叶易产生青斑或杂色。白肋烟晾制分为凋萎期(6~8 d、湿度70%~80%)、变黄期(7~9 d、湿度70%~75%)、变褐期(11~13 d、湿度70%~75%)和干筋期(11~13 d,湿度40%~50%),晾制期温度为15~35 ℃,因此既要保证晾房内适宜的温度,同时还要保证适宜的湿度。白肋烟干筋通过干烟房人工调控温度和湿度,提高白肋烟干筋质量。

1.3 干烟房建造

1.3.1 主体设施建造 干烟房示意图分别见图1、图2、图3。单间干烟房规格为5.0 m×3.0 m×6.5 m,其结构类型为砖木结构,墙体由混凝土制空心砖砌筑而成,厚度40 cm,内外均用水泥砂浆抹平。干烟房基础采用M5浆砌块石砌筑,基础开挖到坚硬基础或岩石基础。正负零超出外界地面20 cm,防止外界雨水注入干烟房。干烟房房柱、墙砌体交叉砌筑。墙柱坚固直立,砖柱采用MU10混凝土空心砖,M5水泥砂浆砌筑,并用M7.5水泥砂浆或C15混凝土把孔洞灌实。房屋四角采用插筋灌实处理,每柱插4~10钢筋至柱顶部。墙砌体采用MU10混凝土空心砖,M5水泥砂浆砌筑,墙砌体厚20 cm。炕门一般以净宽60~70 cm,高160~170 cm(包括门坎的高度),可以采用单层木门、夹层门。单层门保温性能差,一般采用双层门,双层木板内夹保温材料(如塑料薄膜、油毛毡、玻璃纤维等),也可以外用单层木门,里用旧棉絮做门帘保温。观察窗分为温度观察窗和火龙观察窗。在木门上方安装玻璃,作为火龙观察窗,也可以在此观察烟叶变化情况。

1.3.2 供热系统建造 炉门一般采用普通卧式火龙结构,高24 cm,宽20 cm,在炉门外口处还必须安装炉门盖板,盖板用铁皮制作,安装在铁丝轨道上,可自由开关。炉门盖一般留一个1.0 cm×1.0 cm的小孔,以便观察炉内燃烧情况。炉排采用8~10根长80 cm的纵炉条并排固定在两头横担上,里端比首端低10 cm,炉排的下方为灰坑,一般与炉排等长等宽,底面到炉排的最低处高度为45~60 cm。炉膛形状为靠近炉门处一段为长方形,后半段为腰鼓形,高40 cm,宽35~40 cm。

如图4所示,火龙由主龙和支龙两大部分组成。主火龙平走,火龙底和二面火龙墙用耐火砖块建筑于地面水平线上,龙背用40 cm×45 cm的拱形陶块或40 cm×50 cm的水泥块密封,厚3.5~4.0 cm;支火龙体可完全用水泥块构成,水泥块长50 cm,宽3 cm,厚3.0~3.5 cm。支火龙一端与主火龙分支相连接,用砖块支撑离于地面与烟囱相接,长730 cm。烟囱常用水泥空心砖或陶管建造,高度与晾房屋脊平齐,以拱形燃料室作为支撑体直立在晾房外。烟囱断面一般以20 cm2为宜,高出屋脊0.5 m。

1.3.3 通风排湿系统建造 进风口设在分岔火龙正靠火炉山墙一面,大小为15 cm×15 cm,进风口应可以开关,调节进风量大小,进风口通过墙基从地坪下进入干烟房。出风口风道15 cm×15 cm。进入干烟房分岔火龙正下方设5~6个出风口,距离65 cm。在保温层中间设活页排湿天窗,大小为长80 cm,宽40 cm,活页天窗用绳子与滑轮相连,在地面调节天窗大小控制温度和湿度。

1.3.4 晾制干筋辅助加温设施配套技术 烟叶在“89”式标准晾房晾制至叶片完全变成褐色后才可以进入干烟房。干烟房每个钉子挂2绳烟,叶背靠外,每层大约挂40绳烟叶。烟叶进入干烟房一般可以立即生火,如果烟叶未完全变褐则在第2天开始升温,8 h温度定在30 ℃、湿度60%,通过打开进风口和天窗调节湿度;8 h后稳定在35~45 ℃、湿度40%~50%,直至烟叶干筋。干筋后打开进风口、天窗和炕门,叶片回潮后下架。烟叶进入干烟房后,也可以采取白天生火,晚上靠自然余热干筋,第2天白天接着生火,直至烟叶干筋。

1.4 干烟房调制试验

确定试验田块1 334 m2,栽培管理按照优质白肋烟生产技术方案执行,烟叶成熟后进行调制试验,试验设2个处理:A(CK):“89”式标准晾房晾制至干筋;B:另外烟叶在“89”式标准晾房晾制至叶片完全变成褐色后进入干烟房干筋,每2绳烟叶挂在一起,叶面朝里,筋部朝外,每2绳之间的距离15 cm。干筋前8 h温度为30 ℃,干筋后温度为45 ℃,打开天窗排湿。

烟叶成熟后摘叶采收,划筋上绳。晾房内相对湿度在凋萎期保持75%~85%;在变黄期、变褐期保持70%~80%;干筋期保持在40%~60%[2,4,5]。晾制过程中监测晾房内相对湿度,统计晾制后各个处理烟叶等级。在烟叶调制结束后统计产量、产值、上等烟率、中等烟率,对中、上部烟叶的化学成进行成分分析、评吸。

1.5 晾制技术

凋萎期要求晾房内相对湿度保持在75%~85%,需要将门窗全部打开,迅速地将烟株内多余的水分排出;变黄期要求晾房内相对湿度保持在70%~80%。当相对湿度低于70%时,关闭门窗保温;相对湿度高于80%时,应打开门窗及时排湿。当用开关门窗调节湿度不能及时奏效时,则应通过调整烟杆距离来辅助调节,湿度低时适当缩小杆距,以增加湿度;湿度高时则拉大杆距,以加强通风排湿[6]。变褐期要求晾房内相对湿度继续保持在70%~80%,调控方法同变黄期,待最后一片顶叶变为红黄色时,即可将晾房门窗全部关闭,以加深叶片颜色,增加香气,但每天都要查看晾房内湿度情况;干筋期烟叶进入干烟房,要求晾房内相对湿度保持在40%~60%,调控方法仍以开关门窗与调节烟杆距离来实现。

2 结果与分析

2.1 干烟房和对照烟叶重量和干筋时间比较

干烟房可以干筋4层烟叶,试验数据来自干烟房第二层烟叶。由表1可知,部位越高,干筋时间越长,干烟房平均干筋时间2.7 d,对照为22.8 d,干筋时间缩短20.1 d 与恒温恒湿箱干烟时间相当。烟叶干筋后平均重量为烟叶完全变褐色重量的72.0%,减少重量28.0%,对照干筋后减少重量36.4%,处理比对照干筋重量比例增加8.4个百分点,处理比对照平均增加产量14.2%。与对照相比,干烟房处理下下部烟增加产量24.3%,中部烟平均增加产量18.7%,上部烟平均增加产量5.3%,分析其原因主要是下部烟叶在标准晾房晾制干筋阶段空气相对湿度大,一般为90%以上,没有达到烟叶干筋适宜的相对湿度,而干烟房相对湿度在60%以下,符合白肋烟晾制干筋阶段适宜的相对湿度,标准晾房晾制的烟叶温湿度不适宜容易烂烟。干烟房干筋增加的下部烟叶产量主要是减少了烂烟损失,对照烟叶干筋时湿度大晾制时间过长,内含物消耗过多,烟叶变薄,产量下降。中部烟叶在晾房干筋时天气多为晴天,空气相对湿度小些,对烟叶的产量影响比中部烟叶小,而上部烟叶在晾房内干筋时,天气处于白露前后,温度稍低,晴天较多,空气湿度较下部和中部烟叶干筋小,空气相对湿度出现80%的天气较少,因而烂烟更少,产量仅仅损失5.3%。

2.2 干烟房和对照烟叶产量、产值

由表2可知,干烟房干筋烟叶(处理)比对照增加产量14.2%,产值增加469.25元/667 m2,收入增加516.84元/667 m2,烟叶均价增加1.26元/kg,上等烟比例增加3.96个百分点,中等烟比例增加1.60个百分点,在白肋烟干筋阶段干烟房干筋温度和湿度较为适宜,没有出现普通晾房内烟叶干筋时间过长、烟叶霉烂和内含物消耗过多的现象,烟叶光泽鲜明,烟叶身份相对较厚,颜色相对较深,按照国家标准验级后烟叶等级较高,因而烟叶产量和外观质量明显提高。

2.3 干烟房和对照烟叶收入与成本

干烟房烟叶收入与支出如表3所示。干烟房成本支出253.58元/667 m2,比对照增加253.58元/667 m2,干烟房干烟纯收入为2 043.15元/667 m2,比对照增加纯收入263.26元/667 m2。

2.4 干烟房干筋对烟叶内在质量的影响

2.4.1 干烟房干筋对烟叶化学成分的影响 白肋烟含氮化合物与晾制期湿度关系密切,烟叶内含物的转化是在有关酶的催化作用下进行的,受温度、湿度等因素的制约。因此,晾房内的湿度条件直接影响着酶的活性,从而决定着晾制过程中烟叶内含物质的转化程度,进而影响晾制后的烟叶品质[8]。晾制过程中及时降低湿度有利于降低烟碱含量。由表4可以看出,通过调节干筋的温度和湿度,干烟房(处理)中部烟烟碱含量比“89”式晾房晾制的烟叶(对照)对照降低0.43个百分点,上部烟碱含量增加0.16个百分点,下部烟叶烟碱含量没有什么变化;总氮含量上部和中部处理比对照分别减少0.40个百分点和0.70个百分点,下部烟叶增加0.78个百分点;总糖含量下部烟叶增加,上中部变化不大;钾含量处理和对照均在4%以上,氯含量在1%以下;氮碱比中部烟叶变化不大,上部烟叶减少,下部烟叶增加。结果表明,处理与对照相比,烟叶内在化学成分没有明显的变化。

2.4.2 高山烟叶利用干烟房干筋对烟叶评吸质量的影响 由表5可以看出,中部烟叶处理比对照增加2.5分,上部烟叶增加1分,质量为中等,评吸质量高于对照。

3 小结与讨论

干烟房烟叶干筋后平均重量为烟叶完全变成褐色重量的66.0%~78.6%,平均比例为72.0%,对照为53.6%~76.3%,平均比例为63.6%。干烟房可以缩短晾制时间,白肋烟完全变成褐色后进入干烟房干筋,干筋时间2.7 d,比对照缩短晾制时间20.1 d。干烟房的使用可缩短烟叶调制时间,减少了调制过程中烟叶干物质的损耗。

白肋烟晾制完全变褐后进入干烟房干筋,不同的温度对于烟叶质量影响差异不明显;烟叶在干烟房中进行干筋,避免了在普通晾房中因低温高湿导致干筋时间过长、内含物消耗过多和烟叶出现霉点、霉筋现象,减少了烂烟损失,比对照提高产量14.2%。同时,干烟房干筋的烟叶光泽鲜明,增加了浅红黄烟叶比例,烟叶质量显著提高,产值增加469.25元/667 m2,收入增加516.84元/667 m2,烟叶均价增加1.26元/kg,上中等烟比例增加5.56个百分点。干烟房成本支出253.58元/667 m2,比对照增加253.58元/667 m2,干烟房平纯收入为2 043.15元/667 m2,比对照增加纯收入263.26元/667 m2。干烟房干筋可以提高白肋烟的产量和质量,缩短晾制时间,大幅度减少晾棚占地面积,有利于白肋烟生产的规模化经营及推进白肋烟产区现代烟草农业建设。

参考文献:

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[2] 柴家荣,李西光,郭生云,等.白肋烟不同类型晾房温湿度变化及晾制效果研究[J].云南农业大学学报,2001(2):137-140.

[3] 朱尊权.坚定优质白肋烟发展的方向[J].烟草科技,1990(6):28-34.

[4] 柴家荣,李天飞,雷丽平,等.白肋烟不同晾制条件温湿度变化及体内水分变化规律研究[J].云南农业大学学报,2000(2):65-68.

[5] 杨春雷,袁国林,李进平,等.白肋烟晾房内温湿度调控设施研究[J].中国烟草科学,2007(3):21-23.

[6] YC/T 193-2005,白肋烟晾制技术规程[S].

[7] 高 林,李进平,杨春雷,等.调制期间白肋烟烟叶含氮化合物的变化[J].烟草科技,2006(3):45-48.

[8] 李章海,刘贯山,王晓荣,等.白肋烟调制过程中外观变化与内在变化关系的研究[J].烟草科技,1999(6):37-39.