烟夹夹烟烘烤现状及问题分析

杨庆民 肖振杰 解彩军等

摘要综述了国内外烟夹夹烟烘烤的研究成果及我国应用烟夹的烘烤效果，分析了我国烟夹烘烤存在的一些问题并提出了解决问题的措施，以确保采用烟夹烘烤的烟叶质量，突显其省工、节能、增效的优势，促进现代烟草农业专业化烘烤目标早日实现。

关键词烟夹；烟叶烘烤；烘烤效果

中图分类号S517文献标识码A文章编号0517-6611（2014）01-00250-04

基金项目河北中烟工业有限责任公司“钻石”品牌重庆巫溪文峰基地单元优质烟叶烘烤技术研究项目。

作者简介杨庆民（1961-），男，河北栾城人，农艺师，副教授，从事烟草栽培生理及品质评价研究，Email：hbzyyqm@163.com。

收稿日期20131125烤烟的鲜烟叶必须经过烘烤加工成干烟叶（称为“初烤烟”或“原烟”）才具有使用价值，才能成为商品。早期的烟叶烘烤都是将鲜烟叶绑在竹竿、木杆或绳索上分层挂在普通烤房内进行烘烤的，使装烟密度较稀，烤房的烘烤效率较低。1956年，美国北卡罗莱纳州立大学的约翰逊等开始进行了一项他们称之为“bulkcuring”（密集烘烤）的试验研究，并在1960年进行了“Bulk curing brightleaf tobacco” （烤烟密集烘烤）报道[1]，开辟了烟叶密集化烘烤的新篇章。之后，很多国家对密集烘烤设备和密集烘烤工艺相继进行了研究和应用，现在密集烘烤在国外已经普及[2-3]。目前，我国也快速推广应用了烟叶密集烘烤。密集烘烤需要将烟叶绑竿或采用烟夹、大箱、烟框（筐）等设备将烟叶夹持后装入密集烤房进行烘烤。国外的烟叶夹持设备多为烟夹和大箱，装烟密度大，是普通烤房的4～6倍[3-4]，大大地提高了烤房的烘烤效率；而我国的密集烘烤还主要采用绑烟挂竿方式，装烟密度较小，很多达不到密集烘烤的装烟密度要求，降低了密集烤房的烘烤效率[5]。一些挂竿密集烘烤由于不够密集，循环热风的速度较快，排湿较快，烟叶脱水干燥速度较快，与普通烤房烘烤相比缩短了烘烤时间，导致叶内一些物质分解转换不够充分，烤后烟叶颜色偏淡、油分少、结构稍密或紧密，使烟叶质量受到一定的影响[6]；而且挂竿烘烤绑烟、卸烟繁琐，费工费时，在当前烟区劳动力比较缺乏时，制约了烤烟生产的发展。鉴于目前挂竿密集烘烤存在较多问题，需要采取措施实现烟叶烘烤“减工降本、提质增效”，才能保证烤烟生产的可持续发展，应用烟夹夹烟烘烤即为“减工降本、提质增效”的措施之一。笔者介绍了国内外烟夹烘烤研究成果，提出了我国应用烟夹烘烤存在的问题和解决问题的措施以及需要注意的事项，以期为进一步优化、完善烟夹烘烤的研究提供参考。

1烟夹夹烟烘烤研究成果

1.1 国外情况随着密集烤房的推广应用，一些国家立即开展了烟夹与烟夹夹烟烘烤工艺的研究。20世纪60～70年代，美国和日本等国的烟草专家研制出不同形式的烟夹设备[2-3]。美国最早使用的是梳式烟夹，逐步发展为大箱式[3]。1963年，Long成功研制了鲜烟叶田间采收机械以及烟夹，解决了采收、编烟和装烟用工多的问题[7]，大幅度提高了工效。1966年，Wilson研制出适宜于密集烤房的烟夹，明显节省编烟装炕等环节用工[8]。同年，Hassler研制出适于两层装烟的密集烤房梳式烟夹并提出了适于该设备的密集烘烤工艺[9]。1974年，Taylor等对烟夹进行了改进，使烟夹不但具备将烟叶从烟田运输到烤房的功能，而且使烟叶装卸更加方便，烤房内风速均匀，有利于烤烟专业化种植[10]。同年，Long研制出一种田间成熟鲜烟叶采收机械并配备相应的大箱式装烟设备，使采烟、装烟、出炕等环节的机械化程度得到大幅度提升[11]。1976年，Johnson制造出一种大箱式装烟设备，该设备不仅可以烘烤完整烟叶，而且可以烘烤去梗烟叶[12]。同年，Long对大箱式装烟设备进行了改进，使装烟更加便利，风速更加均匀[13]。同年，Suggs对烤烟采收、装烟设备进行了改进，在采收机和大箱之间安装了往返摆动的散叶器，使经机械采收后杂乱无序的烟叶均匀地铺在烟箱中，装满后盖上箱盖，并用钢针将烟叶固定在烟箱中，减少了烟叶装箱摆放等环节的用工[14]。Perry也对烟夹进行了改进，改进的烟夹比以往的烟夹更加轻便、简单、节省材料、坚固耐用，而且更加便于装卸烟叶[15]。1977年，Edwards等改进了大箱式装烟的固定方式，在大箱的装烟口处用方形框扣住烟框，然后用钢针固定，以避免烟叶烘烤过程中的倒伏、干燥不均匀等现象，有利于确保全炕烟叶烘烤质量；该设备结构简单，拆装方便[16]。同年，Jordan等[17]和Griffin等[18]先后对装烟设备进行了改造，使装烟更加简便快捷。日本早期的烟叶夹持工具为铁丝框式，20世纪70年代中期，日本三州株式会社又设计出弹簧杆式烟夹和耐高温塑料的箱式烟夹[2]，箱式烟夹将烟叶全部装在烟箱中，可避免烟叶在运输过程中受到伤害，以保证烘烤质量。韩国在20世纪90年代对弹簧式烟夹进行了改进。

1.2 国内情况我国有关烟夹的研究和应用始于20世纪70年代，最早是仿制国外的木制梳式烟夹，但这种烟夹不仅需要大量木材制作，而且由于规格较大、夹烟后较重，不方便装入烤房，未能推广应用。1976年，河南省烟草甜菜工业科学研究所烘烤小组试制成功了小巧灵便、一人能装卸烟、成本低、制作容易的竹制烟夹[19]，节省了木材。1980年以后，我国由于农村生产体制的变化，原来生产队使用的大型密集烤房逐渐被废弃，也停止了对烟叶夹持设备的研究。进入21世纪以后，在我国随着成本较低的砖混结构密集烤房的快速推广应用，编烟方式和装烟方式也进行了改革，研制和应用了多种夹持烟叶的设备，如齿形烤烟夹、金属烤烟夹、烟筐等[20]。

2008年，邹焱等研制了一种密集烤房烟夹，该设备结构、操作简单，装烟量大且均匀，烘烤过程中不易掉烟[21]。

2009年，王景贵等研制了一种利用钢丝弹力夹紧烟叶的编烟夹，可以使烟叶排列整齐，厚薄均匀，防止烘烤过程中烟叶脱落[22]。郭生云等研制一种编烟和卸烟都十分简便的鲜烟叶编烟夹，该烟夹由2组夹件构成，夹件的夹杆头上分别设置限位孔，并由销子穿过相应的限位孔将2组夹件组合，其中一个夹件两端的夹杆头上安装手柄[23]。中国烟草总公司广西壮族自治区公司研制的快速笼式烟夹，该烟夹由直角网片、平网片、固定钩和烟叉构成，直角网片一长边与平网片一长边铰接，另一长边两端通过固定钩与平网片另一长边两端连接，烟叉通过烟叉上的扎针与直角网片、平网片垂直搭接后用夹扣夹紧构成笼状，在夹烟、卸烟速度上和烘烤质量上都有大的提高[24]。申剑等研制成功一种使热气流动更加通畅烤房密集型夹烟器，烟夹整体形状相似于一把长条矩形梳子，由一边开口的边框和尾部固定在边框底边上的插针组成[25]。冒伟研制成功了一种烤烟生产过程中装夹烟叶的自调式烟叶装夹装置，该装置在主支架侧面上加工条形孔，每组条形孔都安装能够自由平行滑动的活动杆，活动杆两端突出主支架，并在主支架的两侧安装弹簧，与活动杆两端依次相连，保持活动杆始终受到一定的拉紧力，烟叶在烤制收缩过程中，始终受到活动杆的作用力，防止发生烟叶干燥收缩后脱落、掉地的现象[26]。

2010年，陈振国等研制成功一种可折叠半框式烤烟烟夹，包括框体和梳式固烟针[27]。框体由一个长边框和两个侧边框组成形成一半框体，其中长边框焊接有筛网，该设备有效避免了漏风现象，结构简单、加工使用方便、可折叠，方便运输和存放。同年，尹传锋研制成功了一种防止掉烟新型烤烟夹，该设备由烟夹长杆、中U型支架、锁止机构、烟夹短杆、弧型弹簧、压力臂、边U型支架构成，烟夹长杆与中U型支架、边U型支架连接，通过与边U型支架连接压力臂利用锁止机构的张合来确保烟夹长杆与烟夹短杆之间的空间有弹性以防止掉烟，烟夹长杆和烟夹短杆的U字底部有均布圆弧面是为了增加摩擦面积[28]。

2011年，肖先仪等又研制成功了一种密集烤房烟叶烘烤使用的梳状夹杆式烟夹，该设备主要特征是在上烟夹金属杆上固定有两排固定金属针，在相邻两排固定金属针之间留有连接金属杆间隙，在上烟夹金属杆的反面侧壁上加工有固定锁，在固定锁中上设有连接金属杆穿孔和固定锁扣；在下烟夹金属杆上固定有可以向上穿过连接金属杆穿孔的连接金属杆，在连接金属杆的顶端加工有防止连接金属杆从连接金属杆穿孔中脱出的环形槽[29]。同年，李彦东等研制成功了一种鲜烟烘烤夹，该设备包括烟叶架和穿烟叶钉，烟叶架为一长方体框架，框架的底部和顶部固定有网格，顶部边框的一侧通过合页与烟叶架固定，顶部边框的另一侧两端分别设有卡块，卡块与烟叶架的两侧面固定的卡扣相配合，穿烟叶钉均布在一横杆上，可穿过顶部边框的网格插入烟叶架内[30]。

2012年，吴乃德等研制成功了一种自动针杆式快速烟夹，该设备包括一压杆、一卸烟杆、一底杆、至少一限位件、至少二导向柱、至少二弹性件以及复数钢针，能够批量、快速的装夹烟叶，并且解决烘烤时掉烟叶以及烟叶烤干后不易拆卸等问题[31]。同年，宋俊岭研制成功了一种新型组合烟夹，该设备包括一对吊杆、固烟梳针、梳针支撑杆和4块骨架支撑板，4块骨架支撑板的上端两侧分别设置有吊杆孔用于穿吊杆，下端是梳针条板卡槽连接梳针支撑杆防其掉落[32]。金双全等研制成功了一种小针梳式烘烤烟夹，该设备由夹板、焊接在针板两端的锁扣机构，其上装有插针的针板组成；其中，锁扣机构由锁扣板、焊接在锁扣板上的弹簧卡片、用于固定弹簧卡片的锁扣槽板构成[33]。周孚美等研制成功了一种烤房编烟夹，包括挂烟架和栏架，该设备结构简单，操作简便，编烟速度快，省时省力，不会掉烟叶，可重复使用[34]。聂荣邦研制成功了一种弹簧锁紧梳式烟夹，包括梳状压条和底座，该设备大大提高了烟叶装炕的工作效率，减轻了烟农的劳动强度，降低了烟叶烘烤的成本[35]。刘国良等也研制成功一种梳式烟夹[36]。裴晓东等研制成功了可拆卸式烟夹夹持烟叶装置，该设备包括上夹板、下夹板，固定梁，扭簧、上夹臂、下夹臂、紧锁板、上铰链、下铰链、扳手；使用烤烟夹编烟，其编烟速度较快，一般需两人操作，一人负责传递烟叶，一人负责夹烟，每夹编烟耗时1～2 min，且夹烟量较大，有效地降低了编烟环节的劳动强度和用工成本[37]。

2013年，冒伟等发明了一种可减少重复劳动，提高劳动效率的烟夹，该烟夹可将烟叶的采收和装夹集中到安装了烟夹的烟叶采装机上连贯完成，缩短了劳动时间，提高了采收效率，避免了散落的新鲜烟叶受到损伤和污染[38]。同年，高福宏等研制了一种装烟、夹烟、解烟均快速方便的鲜烟叶烘烤用烟夹，该烟夹包括等长且平行的上杆和下杆，下杆的两端和中间各设置有一个夹紧器，夹紧器由弹簧金属夹、螺栓，弹簧、螺母、固定片和弹簧卡齿构成，上杆放置在两弹簧卡齿端与螺栓顶面之间[39]。宋解放等研制了一种卡口烟夹，包括上杆和下杆，上杆上均匀设置U形钢针，下杆两端设置圆柱形钢体与锁紧装置配合连接，有效解决烤烟时费工费时，卸烟不方便的困扰，减少了烤烟的成本[40]。陈松等研制了一种针式梳式烘烤烟夹[41]。陈智杰研制的新型梳剪式烟夹克服了现有的梳式烟夹在烤烟的过程中主支架容易转动导致鲜烟脱落的缺陷，通过固定装置使烘烤过程中不会出现鲜烟脱落的情况[42]。武常青研制的新型移动式箱式烟夹装置，可实现装烟卸烟的全程机械化，提高劳动效率和烤烟质量[44]。

2 我国烟夹夹烟烘烤效果

随着现代烟草农业专业化烘烤的推进，减少装卸烟用工、降低能耗成本和提高初烤烟叶品质是专业化烘烤模式的目标，而散叶堆放、烟夹和散叶烟筐等装烟方式恰恰符合这一目标要求[44]。现有密集烤房大多采用传统的挂竿烘烤方式，装烟密度偏低，达不到密集烤房应有的装烟密集要求，影响烘烤效率和烟叶质量[6]，增加装烟密度不仅可以降低能耗，而且还能提高中性香气成分总量[45]。能够提高装烟量的广西的笼式烟夹、福建的三改四挂竿、山东的烤箱、贵州烟科所的插签式散叶和堆积式散叶、科地公司的框架式散叶烘烤方式等都取得了较好的效果，并已在生产中推广应用[44，46]。笼式烟夹的装烟量比挂竿多50%，装夹效率约为挂竿的2.7倍，鲜烟装炉效率约为编竿的2.0倍，干烟出炉效率为编竿的1.5倍，解烟效率为编竿的1.8倍，烘烤节煤在5%以上，烤后烟叶的外观质量、化学成分及感官质量整体上比普通挂竿好[47]。针式烟夹、弹簧式烟夹、发夹式烟夹与常规挂竿的对比试验结果表明，使用烟夹明显提高了编烟、装烟、卸烟的效率，烟叶残伤破损率较低，烤后烟叶外观质量较高，单位干烟人工费及烘烤成本较低，各方面评价优于普通挂竿烘烤，3种烟夹中以针式烟夹效果最好[48]。孔华等采用梳式烟夹大大提高了编烟解竿速度，并且烘烤质量与挂竿无差异[49]。因此，烟夹和散叶烘烤综合效益高于挂竿。孙建锋等研究认为，烟夹与挂竿相比，烟夹能有效降低编烟和解烟环节的用工量，增加装烟数量和装烟密度，提高装烟的均匀度，能改善烟叶烘烤环境，减小温差，略提高上中等烟比例；但烟夹的成本较高，并且夹满烟叶后重量较重，为21～25 kg，装炕不方便，劳动强度较大[50-51]。徐秀红等研究认为，散叶堆放、散叶烟筐、烟夹均显著省工和节能，烟夹烘烤的橘黄烟比例最高，散叶最低，挂竿烘烤居中；散叶烘烤微带青比例最高，竿烟居中，烟夹最低；散叶和烟夹烘烤各有少量的平滑烟[6]。

李秋英等研究认为，散叶装烟和烟夹比挂竿装烟提高装烟量71.5%和30%以上，烘烤时间分别比挂竿增加29和14 h，散叶和烟夹用工方面基本相当，比挂竿省工45%左右，散叶烘烤的单位干烟的能耗最低，挂竿最高；但烟夹和散叶在烘烤水分多的烟叶时，排湿迟部分烟叶会霉烂，而排湿早则出现青头、光滑[52]。徐立猛等研究认为，烟夹烘烤的烟叶外观质量低于散叶和挂竿，如果装烟不匀则会出现烘烤过程中掉烟[53]。烘烤中容易掉烟是烟夹尚未根本解决的问题，个别部位出现烟叶烤烂、烤糟的情况，并且上等烟和下等烟比例较高，中等烟比例较低，这可能是装烟不匀造成的[54]。周初跃等在福建龙岩的研究结果表明，烟夹夹烟烘烤的光滑平板、烫片蒸片烟及杂色烟较多，烟叶烘烤质量不如传统挂竿烘烤[55]。金属烟夹良好的导热性，使与之接触的烟叶主脉受热较多、失水较快、萎缩较早，在烟叶含水量较多、较重时可能会引起掉烟，如果装烟不匀或固烟针的密度不够，掉烟情况则较严重[56]。不同宽度烟夹烘烤质量也有差异，刘闯等研究认为，10 cm宽烟夹烘烤烟叶的各类香气物质极显著高于4 cm宽烟夹、烟筐及挂竿[57]。用散叶堆积、烟夹和散叶烟筐的装烟量分别比挂竿的增加23%、33% 和41%，装烟量增加有利于含氮化合物和碳水化合物的分解，提高烟叶香气物质含量和外观质量[58]。而卢贤仁等研究认为，散叶烘烤致香成分总含量高于挂竿，而烟夹烘烤则低于挂竿[59]。蒋笃忠等研究认为，烟夹、散叶方式前期淀粉降解明显，整个烘烤过程及原烟的淀粉含量均明显低于挂竿方式；烟夹及散叶烘烤的烟叶蛋白质含量也低于挂竿[60]。

3 我国烟夹烘烤存在的问题与解决措施

从上述的研究结果可见，我国烟夹夹烟烘烤与挂竿烘烤相比，具有明显的优点：装烟量大，提高了烤房工作效率；在装烟、卸烟环节的省工较多，缓解烟叶采收过程中“雇工难、雇工贵”的问题[56]；明显降低单位干烟叶的烘烤用煤量和用电量。散叶烘烤一般只适用于气流上升式密集烤房，烟夹夹烟烘烤时烟叶竖立在烤房里面，无论气流上升式密集烤房，还是气流下降式密集烤房均适用。但烟夹夹烟烘烤确实还存在一些问题，应采取相应的措施解决这些问题，才能进一步提高烟夹的烘烤效果，大规模推广应用烟夹。

安徽农业科学2014年3.1 烟夹中间烟叶烤不干的问题与对策生产上，应用烟夹夹烟烘烤时，有时候烟夹中间会出现部分烟叶活筋、活片、甚至霉烂的问题，可能是以下原因造成的：①单夹夹持烟量过大过密，导致烟夹中间通风排湿困难，烟叶难以及时干燥。应采用适宜规格的烟夹和采取适宜的夹烟量（密度）来解决该问题。徐秀红等通过采用较窄的烟夹，降低单夹持烟量，增加烤房的夹数来增加烤房容量，烤后烟叶整体质量和综合效益好于传统的烟竿编烟方式[6]。②夹烟不均匀，局部偏稀或局部偏密，相对密度较大地方的烟叶通过的热风较少，导致不能及时干燥。在烟夹夹烟时，应使烟叶松散、均匀、适量地铺装进烟夹，即可避免上述问题。③烘烤工艺不配套、不适宜。密集烤房烘烤由挂竿改为烟夹后，装烟量增加了50%以上，而这样的装量如果还采用原来针对挂竿装烟的烘烤工艺，则与烟夹烘烤不匹配，导致部分烟叶烤不干或霉烂。因此，根据烟夹的特点及烟叶烘烤特性，制定和采用相适宜的烘烤工艺。④烤房设备问题。烤房装烟量增加以后，烤房的通风排湿面积、风机功率、火炉供热量等方面没有进行任何改进，在烘烤下部叶或水分比较大的耐烤性较差的烟叶时，可能出现排湿不及时，在烟夹烘烤中出现部分烂烟的现象。有的烤房的分风均匀性较差，前后或左右偏风现象较严重，导致局部烟叶通过的热风较少而出现干燥困难。因此，需要适当改进烤房的结构和烘烤性能，在密集烤房增加装烟量的情况下，要根据烤烟调制的热量衡算重新计算烤房的通风排湿面积、火炉供热性能及风机功率，适当扩大烤房的排湿能力；需要在开始烘烤之前测定烤房的分风性能，如果分风不均匀，则要通过增设导流板或分风斜坡的措施使装烟室分风均匀。⑤烟叶素质较差。有些烟区烟夹烘烤出现烂烟，而有些烟区烘烤效果较好，这可能是不同烟区的烟叶素质差异造成的。因此，在烟叶种植过程中，要调整农艺措施，提高烟叶素质、改善烟叶烘烤特性尤其是耐烤性；同时提高烟叶采收成熟度及成熟的一致性，在一定程度上可以避免烂烟问题。

3.2 光滑烟、平板烟问题与对策有的烟叶虽然都烤干了，但夹中间部分烟叶比较光滑、平板，结构紧密，降低了等级结构和可用性。这主要是因为夹烟比较紧密造成的，应均匀、适量夹烟。

3.3 “青头”问题与对策生产上将烤后烟叶主脉基部含青称为“青头”。出现“青头”即意味着叶绿素没有充分降解，大大降低了烟叶的等级结构和可用性，可能是以下原因造成的：①烘烤操作不当，升温过快或（和）排湿过快。有的是对烟夹烘烤出现烂烟问题矫枉过正的结果，在烟叶变黄程度不够的情况下，因为害怕定色阶段排湿来不及而提前排湿，导致主脉基部的叶绿素没有充分降解即被干燥定色。这可以通过分析烟叶烘烤特性、制定适宜的烘烤工艺，科学烘烤，适时适量排湿来避免。②采收成熟度较低，主脉叶绿素含量较高，难以充分变黄，容易产生青头、青筋烟叶。这可通过提高烟叶采收成熟度来解决。③烤房类型。主要是气流下降式烤房容易出现青头现象，这是因为这类烤房热风自上而下运动，上面温度较高、相对湿度较低，即上面空气的干燥能力较强，而主脉处于上方，尤其是顶层烟叶的主脉基部最先接触热气流，由于脱水较快而制约了叶绿素酶的活性，降低了叶绿素的分解速度甚至不能分解，烤后表现为青头。应通过提高烟叶采收成熟度、将成熟度相对较高的烟叶装在顶层、防止升温过快的措施来防止。

3.4 烘烤过程中掉烟的问题与对策有的烟夹在烘烤过程中出现掉烟的问题，造成了一定的损失。烟夹掉烟的问题主要是烟夹设计缺陷造成的，如梳式固烟针的密度偏稀，有一些烟叶没有被固定住；有的固烟针长度不够，不能搭到对面烟夹上面而留有缝隙，烟叶可能会从缝隙处滑落；有的固烟针强度不够，烟叶较重时可能被压弯而使掉落烟叶。这些问题在对烟夹结构改进后可避免。另外，有一些掉烟问题是操作不当导致的，如夹烟不均匀、稀疏处的烟叶容易掉落，或叶片没有铺开而是折叠起来或侧立而导致没能被固烟针固定。因此，装烟时除了应均匀、适量夹烟之外，还要将烟叶平铺，确保每一片烟叶都能被固烟针固定。

3.5 成本较高问题与对策 我国早期使用的竹制烟夹，成本较低，但强度不够，容易变形和损坏。2000年以后研制的烟夹基本上都是金属烟夹，成本较高。开始以钢制烟夹为主，成本相对较低，每间密集烤房需要购置烟夹的费用为1.1万元左右。但钢制烟夹在烤房高温高湿环境下容易锈蚀，使用寿命较短。目前多采用合金钢、不锈钢等较耐锈蚀的材料制造，成本更高，每间密集烤房需要投资1.5万元以上。这也制约了烟夹的推广应用。生产厂家应在不降低烟夹使用寿命和性能的前提下研究应用价格较低材料制造烟夹以降低烟夹售价。

4结语

烟夹作为我国密集烤房的一种新的装烟方式具有一定的优势，值得进一步研究、完善和应用。烟夹夹烟烘烤有别于挂竿烘烤，需要制定和应用相应配套的烘烤工艺，尤其是要把握好排湿时间及排湿量，才能确保烟叶烘烤质量。还要进一步改进烟夹结构，改善其性能，使之经济实用，才能在生产上大面积推广。

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