格盘套装针插式烟框烘烤工艺研究
2014-04-08王建安陈文相何宽信黄化刚
王建安, 陈文相, 何宽信, 翟 欣, 黄化刚
(1.河南农业大学烟草学院,河南 郑州 450002; 2.毕节市烟草公司,贵州 毕节 551700; 3.江西省烟草公司,江西 南昌 330025)
烘烤是烤烟生产的关键技术环节,而烤烟烘烤的核心是科学烘烤工艺技术的实施[1].前人对于挂竿[2]、烟夹[3]、大箱烘烤[4]等进行了烘烤工艺的研究,得出了不同装烟方式对应不同烘烤工艺的结论[5].散叶烘烤把烟叶码放密集烤房内,减少了绑竿上炕、烤后解绳的下烟环节,节约劳动用工的效果非常明显[6],是近年来国家烟草专卖局倡议推广的技术,其中散叶插签烘烤工艺较为成熟,在贵州烟区得到大面积推广应用[7].格盘套装针插式烟框作为一种新型散叶装烟方式[8,9],装烟的方式灵活,能够节省劳力,实现快速编烟,但是在推广应用中出现烘烤不理想的情况,本研究探讨了格盘套装针插式烟框烘烤设备的烘烤工艺,以期为生产实践提供借鉴.
1 材料与方法
1.1试验方法
试验于2012—2013年5—9月在贵州省毕节市织金县茶点示范园内、江西省吉安市安福县严田烟站和瑞金市壬田烟站进行,品种为毕纳1号和K 326,规范化种植,大田长相成熟基本一致,以第4~6位叶、第l0~l2位叶、第16~l8位叶分别代表下部叶、中部叶、上部叶,成熟后采收.采用国家烟草专卖局《密集烤房技术规范》统一结构和风机配置的气流下降式密集烤房进行烘烤[10],每个处理安排一座密集烤房进行烘烤,试验烤房的装烟容量见表1,为了保证烘烤质量,参照密集烘烤工艺和烟叶在烤房内的变化情况,灵活控制各阶段的温湿度.
处理1:格盘套装针插式烟框设备[8,9],烟框的长宽为135 cm×50 cm,操作见图1.
处理2:当地散叶插签烘烤[11]
处理1的装烟操作方法(图1):操作人员拿起烟叶,按照一定的规律码放到格盘内,码满格盘后;在格盘上插针;然后双手交叉紧握烟框把手,打开固定格盘的插销,旋转把手180°,烟框顺着重力作用等烟叶从格盘内脱出后,最后把烟框通过一定的机械动力装入到密集烤房内.
图1 试验设备的操作过程
表1每座烤房的鲜烟装烟质量
Table1Loadingqualityoffreshtobaccoleaveseachbarn kg
处理Treatments鲜烟量Weightoffreshtobaccoleaves干烟量Weightofdrytobaccoleaves下部叶166641016Lowerleaves24934826中部叶168191392Middleleaves24883826上部叶172721616Upperleaves254761325
1.2测量项目
1.2.1 外观质量统计 选择有代表性的鲜烟1 200片左右,分组成3个捆绑单位,用带颜色的标记物标记捆绑单位,分别放置到烤房的中棚距离隔热墙1.2,4.0,6.8 m(前、中和后)位置,烘烤结束后,按GB 2635—92烤烟分级标准对烤后标记烟叶进行描述.
1.2.2 温湿度监控 采用热敏电阻测量密集烤房内中棚前部、中部和后部的温度和湿度(图2),利用2个通道时间为10 min的热电偶温度记录仪器(深博瑞,KTT 300)记录.自控制仪的检测探头分别在变黄期4 h、定色期2 h和干筋期4 h记录数据1次.
1. 自控仪探头; 2. 前探头; 3. 中探头; 4. 后探头
2 结果与分析
2.1格盘套装针插式烟框烤后烟叶外观质量特征
操作人员根据烟叶的变化情况,灵活控制各阶段的温湿度,烘烤效果较好(表2).表2显示了试验烟叶烘烤的外观质量特征,通过对比3个不同部位烤后烟叶的成熟度、颜色、油分、身份、叶片结构和色度评价指标,处理1和处理2烟叶的外观质量基本相同.叶形不相同,处理1烤后烟叶叶片伸展和主脉挺直,处理2叶片弯曲.
表2 不同处理烟叶外观质量
2.2自控仪显示的温湿度变化
图3、图4和图5分别是在下、中和上部烟叶烘烤时,自控仪设备显示的烤房内温湿度变化曲线.从曲线的变化情况看,处理1和处理2均存在轻微温湿度上下浮动情况,这种现象在实际烘烤操作中较为常见,在烘烤操作者不断调整过程中,烘烤工艺按照近似的平滑曲线进行,没有严重地影响烘烤的质量.烘烤时间显示处理1的长于处理2,各个烟叶部位时间分别长于8,12和16 h,这与在相同散热面积和风机配置的情况下,处理1的装烟密度高于处理2,需要较长的排湿时间有关.
在烘烤过程中,在90 h之前处理1和处理2都具有36.5 ℃以下较低的湿度;后期的温湿度差值为处理2高于处理1;100 h以后(干筋期)表现较为明显,处理1的湿度能够升到41 ℃,而处理2的湿度在36 ℃左右徘徊.
图3 下部叶烘烤曲线
图4 中部叶烘烤曲线
图5 上部叶烘烤曲线
2.3监控点温度动态的比较
图6和图7是烘烤中部烟叶时温度监控点温度变化情况.在变黄前期,处理1和处理2监控点温度变化曲线接近重合,温度差异较小.从烘烤开始30 h开始,监控点温度曲线开始分散,处理1的4条曲线的离散度大于处理2.从各测量点的曲线走势看,处理2在各测量点的温度梯度规律较为一致,处理1的1处和3处温度梯度出现交替现象.
处理1和处理2的高温和低温区域存在差异,处理1烤房4处在烘烤开始60 h后一直处于高温区域,2处从40 h开始处于低温区域,3处温度值介于在2和4处之间.处理1在同一时间点上,温度从烤房内2处到4处依次升高.处理2高温在1处,低温区域在烤房内的2处.
图6 处理1中部叶烘烤测量点温度变化曲线
图7 处理2中部叶烘烤测量点温度变化曲线
3 讨论与结论
格盘套装针插式烟框和散叶插签烘烤后的烟叶叶形不同,外观质量相同,与蒋笃忠等[15]和谢已书等[16]比较了“常规挂竿装烟、散叶堆放、散叶烟筐、烟夹装烟方式烘烤后烟叶经济性状、外观品质无明显差异”的结论相似.至于两者的内在品质和感官质量是否存在差异,还需要进一步研究.
本次试验控制了与烘烤工艺相关的烟叶成熟度[12]、品种[13]、烤房结构[14]等因素,以成熟的散叶插签烘烤工艺为参照,取得了相同的烟叶外观烘烤质量,说明在烘烤过程中格盘套装针插式烟框烤房内的温度、湿度和温湿度差值控制较为合理,从而得出针插式烟框(烟框)在烘烤前期的湿度曲线与散叶插签较为相似,湿度应该控制在36.5 ℃以下,后期格盘套装针插式烟框的烘烤湿度缓慢上升,最后(干筋期)湿度达到41~42 ℃,缩小温湿度差距,与挂竿烘烤曲线较为吻合.
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