刘克 张文建 李旭东 郭亚迪 艾复清

摘 要：为探明不同热源烤房烘烤效果，以烤烟NC102为试验材料，设置三种热源烤房，研究其烤后上部烟叶质量及烘烤收益。结果表明：T3烤后烟叶等级质量表现最佳，其上等烟率最高为44.2%，较T1、T2分别高2.5个百分点、1.65个百分点;T2石油醚提取物含量方面表现优于T1和T3，总体看T2烤后烟叶化学成分更为协调;T2烤后烟叶评吸得分最高为61.3分，其中香气质、香气量及刺激性方面表现较好;烘烤收益以T2最高为16.94元/kg，较T1、T3分别高0.93元/kg、0.53元/kg。结果说明，针对烘烤上部烟叶而言，电磁能热源烤房有利于提高上部烟叶烘烤等级质量，而空气能热泵烤房则有利于改善上部烟叶烘烤内在质量并降低烘烤成本。

关键词：烤房;热源;上部叶;品质;烘烤收益

中图分类号：S572

文献标识码：A

文章编号：1008-0457（2019）02-0084-04     国际DOI编码：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2019.02.015

Abstract： In order to investigate the curing effect of different heating equipment，using flue-cured tobacco variety NC102 as experimental material， three flue-curing barns with different heating equipment were established to study the quality of the cured upper tobacco leaves and the corresponding benefit of flue-curing. The results showed that leaves cured in the barn equipped with electromagnetic energy heating source （T3） had the best quality， with a high class leaf proportion of 44.2%， which was 1.65% and 2.5% higher than that of traditional curing barn （T1） and curing barn equipped with air-source heat pump （T2） respectively. Total sugar， reducing sugar， starch and petroleum ether extracts in the cured leaves from T2 were superior to T1 and T3， which suggested a more coordinated overall chemical composition. Sensory score of T2 was 61.3 points， which was the highest and showed a better performance in quality and quantity of aroma and irritancy. Average price of tobacco leaves cured in T2 was 16.94 yuan/kg， which was 0.93 yuan/kg and 0.53 yuan/kg higher than that in T1 and T3 respectively. We may conclude that the flue-curing barn equipped with electromagnetic energy heating source may improve the grade quality while that with air-source heat pump may improve the chemical quality and reduce the cost of flue-cured upper tobacco leaves.

Key words： flue-curing barn; heating equipment; upper leaf; quality; benefit of flue-curing

烤房是烟叶初烤的专用设备，当前我国烟叶烘烤使用的密集烤房普遍以燃煤供热为主[1]，但燃煤密集烤房存在燃烧不稳定、升温不灵敏、无效能耗高、用工量多、有害气体及碳排放量大等缺点[2-5]。寻求烤房燃煤热源替代具有现实意义。

目前，有关不同热源烤房的研究已有一些报道，但主要集中在烤房性能测试及烘烤成本方面[6-12]，而关于不同电热源类型烤房对烤后烟叶品质及烘烤收益等系统研究的报道较少，尤其是针对上部叶的研究鲜有报道。因此，本试验针对烤烟上部叶，进行不同热源烤房烘烤效果研究，旨在为不同热源烤房的研究应用提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点及供试材料

试验于2017年在遵义市务川县涪洋科技示范园烘烤工厂进行。

供试烟叶：NC102品種的上部叶。4月30日漂浮育苗移栽，种植密度为18000 株/hm.2，大田施肥为纯氮101.25 kg/hm.2，N∶P2O5∶K2O为9∶6∶23，留叶数为20片/株，上部叶采烤时间为8月21日，其他栽培措施按基地单元优质烤烟栽培技术规范进行。

供试烤房：电磁能热源烤房由重庆和创简一科技有限公司提供，额定功率28 kw;空气能热泵烤房由贵州普耀新能源有限公司提供，额定功率13 KW。

1.2 试验设计

试验设置3种不同热源烤房。T1（CK）为燃煤密集烤房;T2为空气能热泵密集烤房;T3为电磁能热源密集烤房。三个处理均为气流上升式烤房，装烟室规格为8 m×2.7 m×3.5 m，每个处理重复3次即3间烤房，试验共设9间烤房。

1.3 试验要求

1.3.1 试验地土壤肥力均匀一致，统一栽培技术。

1.3.2 采收上部叶成熟度基本一致，即要求烟叶综合变黄程度80%，主脉变白3/4以上，叶尖叶缘发白。

1.3.3 各处理选取30竿进行挂牌标记，在烤房上、中、下层中间位置分别放置10竿，采用三段式烘烤工艺进行挂杆烘烤。

1.3.4 烘烤结束后，各处理单独分级称重，并取样B2F 1 kg用于化学成分分析及评吸鉴定。化学成分分析在贵州大学作物科学实验室进行，评吸鉴定送样贵州中烟工业有限公司技术中心进行。

1.4 测定项目及方法

干烟重：烘烤结束后，待烟叶适度回潮后，将挂牌标记30竿烟叶称重，计算各处理烤房烤后干烟重。

能耗：耗电量为每炕烘烤用电总量;耗煤量为每炕烘烤耗煤总量。

用工费：用工费=各处理烘烤天数×用工量×工时费。

等级质量：按国标《GB2635-1992》分级称重，并计算上等烟率、均价等。

化学成分：总糖、还原糖及淀粉含量采用砷钼酸比色法、总氮采用靛酚蓝分光光度法、蛋白质用间接测定法进行测定、钾用火焰分光光度法、烟碱用经典蒸馏比色法、石油醚提取物用石油醚直接浸提法测定。

评吸质量：鉴定项目包括香气质、香气量、吃味、杂气、刺激性、劲头、燃烧性、灰分、细腻度及柔和度。

1.6 数据处理

用Microsoft Excel 2010及DPS 7.05软件进行数据统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同热源烤房烘烤对烤后上部叶等级质量的影响

由表1可知，烤后上部叶上等烟率、上中等烟率、桔黄烟率均以电磁能热源烤房最高，分别为44.2%、90.99%、87.89%，与燃煤密集烤房及空气能热泵烤房差异显著。

杂色烟率表现为T3Tp0cHrMp3OEElIWTJnUqRXTYzUvzSMp9+m3aknCIAvI=

均价以T3最高为18.99元/kg，较T1、T2分别高0.61元/kg、0.68元/kg，与T1、T2达差异显著水平。

可见，电磁能热源烤房烤后烟叶等级质量最佳，可一定程度上提高烤后烟叶桔黄烟比例，减少杂色烟的产生。可能是因为电磁能热源烤房升温平稳，排湿顺畅，降低了杂色烟比例。

2.2 不同热源烤房烘烤对烤后上部叶化学成分的影响

烤后烟叶化学成分含量及协调性是衡量烤后烟叶内在品质好坏的重要指标。如表2所示，与T1相比，T2、T3烤后烟叶水溶性总糖、淀粉、烟碱含量有不同程度的降低，石油醚提取物含量在一定程度上有所增加，差异均达显著水平。其中T2石油醚提取物含量最高为7.54%，较T1、T3分别高出36.59%、16.36%。而各处理烤后烟叶蛋白质、总氮、钾含量无明显差异。

化学成分比例方面，各處理烤后烟叶双糖比值在0.79～0.84范围内，总糖与还原糖比例较为协调。而各处理烤后烟叶糖碱比和氮碱比两指标值偏低，主要是各处理烤后烟叶烟碱含量偏高所致。

总体来看，各处理烤后烟叶部分化学成分含量略高于优质烤烟适宜范围，但大部分化学成分含量均处于适宜范围内，其中T2化学成分含量及协调性表现更佳。这可能是因为空气能热泵烤房密封性好，装烟室内温度分布均匀，有利于烟叶内部物质的代谢转化。

2.3 不同热源烤房烘烤对烤后上部叶评吸质量的影响

如表3所示，各处理烤后烟叶评吸总分表现为T2>T3>T1。其中，T2、T3烤后烟叶香气质、香气量、吃味、杂气得分均高于T1，尤其是香气量和杂气表现突出。

综合来看，空气能热泵烤房烤后烟叶评吸质量表现最佳，主要表现为能在一定程度上改善烟叶香气质、提高香气量，改善吃味、减少刺激性、降低杂气。结合化学成分来看，可能是因为空气能热泵及电磁能热源烤房升温灵活，稳温平稳，使烟叶内化学成分及致香物质转化较为充分。

2.4 不同热源烤房上部叶烘烤收益比较

如表4所示，各处理能耗成本为干烟耗电费与干烟耗煤费之和。由表4可知，T2能耗成本最低为1.12元/kg，较T1、T3分别低0.71元/kg、1.2元/kg;T1用工成本为0.53元/kg，较T2、T3分别高出112%、103.8%。体现在烘烤收益上，T2、T3烘烤收益较T1有不同程度的提高。其中，T2较T1烘烤收益提高0.93元/kg，达差异显著水平。

总体来看，空气能热泵烤房和电磁能热源烤房烘烤收益较燃煤密集烤房有所提高，主要表现在烘烤用工成本大幅降低。原因是空气能热泵烤房和电磁能热源烤房均为电能供热烤房，二者较燃煤热源烤房操作简便，烘烤用工量减少所致。

3 结论与讨论

电磁能热源烤房能有效提高烟叶等级质量，其烤后烟叶上等烟率、桔黄烟率最高分别为44.2%、87.89%，杂色烟率最低为7.76%，主要是由于电磁能热源烤房由电供热，热源稳定易控，较好的满足烘烤定色阶段边升温边排湿的要求，有利于叶色的固定，能一定程度上提高烤后烟叶等级质量。

空气能热泵烤房烤后烟叶化学成分较为协调，总糖、还原糖、淀粉及石油醚提取物含量均优于其他两个处理;评吸总分T2>T3>T1，T2香气质、香气量、杂气及刺激性最好，这与陈丽红等[13]的研究结果相似。表明空气能热泵烤房烤后烟叶口感更佳，主要是空气能热泵烤房热泵升温灵活，密封性好，使装烟室内温度分布均匀，为烟叶内部酶类活动提供适宜条件，有利于促进淀粉等大分子物质的转化。

与燃煤密集烤房相比，空气能热泵能有效降低烘烤成本，提高烘烤收益。由于燃煤属于不可再生资源，其燃烧时会向大气排放SO2、NO等多种有害气体，从环保角度来看，发展空气能热泵烤房对减排具有重要意义。但烤烟烘烤正是夏季用电高峰时节，采用电热源类烤房烘烤对农用电网负荷压力较大，因此，烘烤工厂电网的改造及供电的稳定性是必须重视的核心问题。

针对烘烤上部烟叶而言，电磁能热源烤房有利于提高等级质量，而空气能热泵烤房则有利于改善内在质量及提高烘烤收益。在供电稳定，电网负荷较小的烟叶产区，采用电热源类烤房进行烘烤不失为一种节本减排的举措。本试验仅在遵义市务川县进行，结果可供电热源烤房研究作参考。

参考文献：

[1] 宫长荣.烟草调制学[M].北京：中国农业出版社，2003.

[2] 浦秀平，徐世峰，任 杰，等.不同装烟方式对密集烘烤效率及烟叶质量的影响[J].中国烟草科学，2013，34（4）：98-102.

[3] 王卫峰，陈江华，宋朝鹏，等.密集烤房的研究进展[J].中国烟草科学，2005（3）：15-17.

[4] 徐秀红，孙福山，王 永，等.我国密集烤房研究应用现状及发展方向探讨[J].中国烟草科学，2008（4）：54-56，61.

[5] 周喜新，周冀衡，黄国强.烟叶烘烤对环境的影响及其环境成本的实证研究[J].湖南农业科学，2013（2）：42-43.

[6] 汤若云，段美珍.电热式密集烤房与燃煤式密集烤房比较试验初探[J].湖南农业科学，2012（21）：96-99.

[7] 张之矾，施永斌，付继刚，等.太阳能光伏发电烤房烤后烟叶等级质量及节本增效效果研究[J].山地农业生物学报，2012，31（5）：446-449.

[8] 王国平，聂荣邦，周孚美.不同热源密集烤房烟叶烘烤效果研究[J/OL].作物研究，2016（7）：782-785[2019-01-17].https：//doi.org/10.16848/j.cnki.issn.1001-5280.2016.07.12.

[9] 蔡剑锋，奎发辉，和世华，等.不同熱源密集型烤房对烟叶烘烤能耗的影响[J].安徽农业科学，2013，41（25）：10417-10419，10421.

[10] 许锡祥，陈承亮，吕作新，等.几种新型密集烤房烘烤效果比较[J].中国烟草科学，2017，38（5）：82-86.

[11] 陈 科，杨在友，王明旭，等.单双散热体加热设备对烤房烘烤性能及烤后烟叶质量的影响[J].山地农业生物学报，2015，34（6）：58-62.

[12] 王娓娓，王高杰，焦桂珍，等.空气源热泵烤房与密集式烤房烤后烟叶质量对比[J].山西农业科学，2014，42（5）：493-496.

[13] 陈红丽，张兆扬，程相红，等.热泵烤房与燃煤烤房应用效果对比研究[J].河南农业科学，2015，44（12）：135-139.