基于温湿度时序数据的烟叶烘烤工艺特征分析

过伟民，郑劲民，常乃杰，张艳玲，程森，刘剑君，许成悦，禹洋，蔡宪杰*

基于温湿度时序数据的烟叶烘烤工艺特征分析

过伟民1，郑劲民2，常乃杰1，张艳玲1，程森3，刘剑君2，许成悦3，禹洋2，蔡宪杰3*

1 中国烟草总公司郑州烟草研究院，郑州高新技术产业开发区枫杨街2号 450001；2 中国烟草总公司河南省公司，郑州金水区商务外环路15号 450001；3 上海烟草集团有限责任公司，上海市杨浦区长阳路717号 200082

为建立基于烘烤环境温湿度时序数据的工艺分析方法，通过在烤房控制仪加装物联网通讯模块，在5类产区采集烘烤过程的温湿度数据1.1万套，分析烘烤时间、湿球温度和工艺拟合曲线，研究不同部位、产区烘烤工艺执行的主要特点。结果表明：基于温湿度时序数据的烘烤工艺分析结果年度间一致，烟叶烘烤总时间的中位值在160～190 h，上部烟叶的变黄期时间较中部烟叶延长5～10 h，变黄后期-干筋后期的湿球温度低0.5～1.0℃。不同产区烘烤各阶段的时间分配、湿球温度调控差异明显，平顶山产区烘烤变黄期时间长，定色期时间短，湿球温度呈上升-下降-上升变化，曲靖产区烘烤变黄期的时间较长、湿球温度较低，南阳、三门峡、恩施产区变黄期和定色期时间相对接近，湿球温度总体呈上升-稳定-上升变化。通过物联网技术采集烘烤过程的温湿度时序数据，可批量分析烘烤时间、湿球温度等工艺执行指标，为烟叶烘烤技术定向优化提供依据。

烤烟；烘烤工艺；物联网；干湿球温度；变黄期；定色期

烘烤是烟叶品质形成的关键阶段，以温湿度管理为核心的烘烤工艺逐渐发展，使烟叶烘烤更加系统化、规范化和科学化，大大提高了烘烤质量和烟叶品质。我国于上世纪90年代提出烤烟三段式烘烤工艺，将烟叶烘烤过程划分为“变黄期”“定色期”和“干筋期”3个阶段，并提出相对低温变黄、定色阶段50～54℃延长时间、强调湿球温度对烟叶品质作用、限定干筋阶段在70℃以下等主要技术要点[1-2]。近年来，随着密集烤房逐渐发展，针对其装烟量大、排湿快等特点，各烟叶产区相继出现了五段五对应[3]、三段六步式[4]、八点式[5]、提质增香[6]等烘烤工艺报道，对烘烤阶段进行了诸如“变片”“凋萎”“变筋”“干片”等更为精细的划分，提出了烘烤过程更为精准的温湿度调控方案。然而，由于我国烟草种植区幅员辽阔，各烟区栽培品种、生产技术和气象条件等因素不同，烟叶成熟期鲜烟素质及配套的烘烤工艺差异明显[7-8]，烘烤工艺的实际执行很大程度上依赖于烟农/烘烤师的主观经验，烘烤人员水平以及对烘烤质量理解的差异，造成烘烤工艺的执行水平参差不齐。目前尚缺少烘烤过程温湿度数据的大规模收集和系统分析方法，难以发现烟区烘烤工艺执行情况的整体特点和普遍问题，限制了烘烤工艺的精准优化。近年来，赵虎[9]、韦克苏[10]、李峥[11]等在基于物联网的烟叶烘烤数据采集、烘烤远程控制等方面开展了研究，众多烟叶产区也逐步推广基于物联网技术的烘烤温湿度数据采集，但应用多局限在升温、掉温等烘烤过程异常情况预警[12-13]，仅个别产区[14]开展了基于物联网数据采集的烘烤工艺分析。如何进一步挖掘数据价值，建立基于温湿度时序数据的烘烤工艺分析标准流程与方法，实现更广泛的烘烤信息监测和工艺执行优化尚待进一步研究。

本文利用在烤房控制仪加装物联网通讯模块的方法，在我国5类烤烟产区大密度采集烘烤过程的温湿度数据，建立包括烘烤时间、湿球温度、工艺拟合曲线等内容的烘烤工艺分析方法，研究不同产区烘烤工艺执行的主要特点，为烟叶烘烤温湿度数据挖掘分析及烘烤技术定向优化提供依据。

1 材料与方法

1.1 烘烤温湿度数据采集

2019—2020年烘烤季节，在表1所列产区，选择技术水平较高的代表性烟农和标准密集烤房5780座，在烤房控制仪和干湿球温度传感器之间安装物联网数据通讯模块，跟踪采集中部和上部烟叶烘烤过程的干湿球温度数据。烘烤过程每间隔9 min左右采集1次干球和湿球温度数据，每炉烟叶拟合形成含1200个左右干湿球温度数据的烘烤工艺曲线。两年共跟踪采集烘烤过程干湿球温度数据1400余万个，拟合形成各产区实际执行的烘烤工艺曲线11646条。

表1 数据采集产区及数量

Tab.1 Data acquisition area and quantity

1.2 烘烤工艺曲线提取与指标分析

1.2.1 烘烤工艺执行曲线提取

从每座烤房实际执行的若干炉次烘烤曲线中（图1a），提取每一炉次的干球温度变化曲线（图1b），划分不同烘烤阶段并加入对应的湿球温度曲线（图1c），完成单炉次烘烤工艺实际执行曲线提取。

图1 烘烤工艺执行曲线提取流程

1.2.2 烘烤工艺指标分析

烘烤时间：以GB/T 23219—2008[15]对烘烤过程变黄阶段、定色阶段、干筋阶段的划分为主要依据，从每条烘烤工艺曲线中提取变黄期时间（点火-干球温度42℃持续时间）、定色期时间（干球温度43～54℃持续时间）、干筋期时间（干球温度55℃-烘烤结束持续时间）、烘烤总时间（点火-烘烤结束）共4项烘烤时间指标。

湿球温度：以GB/T 23219—2008[15]中烘烤过程的主要稳温点为依据，从每条烘烤工艺曲线中提取变黄前期（干球温度38℃）、变黄中期（干球温度39～40℃）、变黄后期（干球温度41～42℃）、定色前期（干球温度43～48℃）、定色中期（49～51℃）、定色后期（干球温度52～54℃）、干筋前期（55～60℃）、干筋后期（干球温度61℃～烘烤结束）的湿球温度中位值。

烘烤工艺拟合曲线：利用烘烤各阶段时间和湿球温度中位值，拟合干球温度、湿球温度随烘烤时间的变化曲线，形成各产区烘烤工艺拟合曲线。

1.3 数据处理

采用SPSS V 19.0和Office 2016软件进行数据统计分析和作图。

2 结果与分析

2.1 烘烤总时间与三阶段分配

由图2中看出，各产区中部烟叶烘烤总时间的中间50%数据分布在140～200 h，多数产区的中位值在180 h左右，南阳产区相对较短，中位值160 h左右；上部烟叶的中间50%数据分布在140～210 h，多数产区中位值在180～190 h，南阳产区相对较短（160～170 h）。分阶段来看，各产区烘烤变黄期时间的差异明显，中部烟叶中位值在65～100 h，上部烟叶中位值在65～120 h，平顶山产区明显较长。中部烟叶烘烤定色期时间的中位值在50～60 h，上部烟叶在45～65 h，平顶山和曲靖产区相对较短。两部位烟叶烘烤干筋期时间的中位值在30～50 h，平顶山和南阳产区相对较短。

总体来看，上部烟叶烘烤总时间的年度间波动和产区间差异相对大于中部烟叶，多数产区上部烟叶的烘烤总时间较中部烟叶长5～10 h，主要表现在变黄期时间延长。不同产区烘烤时间分配差异明显，平顶山产区变黄期时间相对长（占烘烤总时间的55%左右），定色期（占烘烤总时间25%左右）和干筋期时间相对短，三门峡、南阳和恩施产区变黄期（占烘烤总时间的40%左右）和定色期（占烘烤总时间的35%～40%左右）时间的分配相对接近。曲靖产区变黄期时间较长（占烘烤总时间的50%左右），定色期时间较短（占烘烤总时间的25%～30%）。

注：左图为中部烟叶，右图为上部烟叶；图中“平”指平顶山，“三”指三门峡，“南”指南阳，“恩”指恩施，“曲”指曲靖，下同。

2.2 烘烤主要稳温阶段的湿球温度

由图3中看出，变黄前期，平顶山、南阳、恩施3产区湿球温度的中位值在36.5～37.0℃，三门峡、曲靖两产区的中位值在35.0～36.0℃。变黄后期南阳产区湿球温度较高且数据分布相对集中，中位值在37℃左右，三门峡、恩施两产区的中位值在36.5℃左右，曲靖产区的中位值在34.5～35.5℃之间，平顶山产区的数据跨度明显较大，两部位的中间50%数据分布在32.5～37.5℃，中位值35.5～36.5℃，说明此阶段不同烟农/烘烤师湿球温度的调控差异较大，烘烤工艺执行存在一定的随意性。定色前期三门峡、南阳、恩施产区湿球温度的中位值在36.0～37.0℃，曲靖产区在35.0～36.0℃，平顶山产区的数据跨度仍然较大，两部位的中位值进一步下降至34.0～35.0℃。定色后期除平顶山外的产区湿球温度均明显回升，中位值在37.0～38.0℃，平顶山产区在35.0～36.5℃。各产区干筋后期的湿球温度持续上升，平顶山产区中位值在37.5～39.0℃，其余产区在39.0～41.0℃。

图3 烘烤过程主要稳温阶段的湿球温度

总体来看，不同产区烘烤过程湿球温度的差异规律在两年份、两部位间表现一致。从变黄后期开始，上部烟叶烘烤过程的湿球温度较中部烟叶低0.5～1.0℃。不同产区烘烤过程湿球温度的调控各有特点，平顶山产区湿球温度起点较高，变黄后期开始下降，定色前期下降至最低点后回升，定色期至烘烤结束的湿球温度低于其他产区1～2℃；三门峡产区湿球温度起点较低，烘烤过程湿球温度呈阶梯上升趋势；曲靖产区湿球温度起点较低，至定色前期基本稳定在较低水平，定色后期-烘烤结束持续上升；南阳、恩施产区湿球温度起点较高，至定色前期基本稳定，定色后期-烘烤结束持续上升。

2.3 不同产区烘烤工艺拟合曲线

由图4中看出，平顶山产区烘烤过程温湿度调控的特点鲜明，中高温高湿（干球温度40℃左右，湿球温度37℃左右）主变黄，低温低湿（干球温度45℃左右，湿球温度35℃左右）主定色，湿球温度呈上升-下降-上升变化。三门峡、恩施产区的主要特点相似，高温中湿（干球温度40～42℃，湿球温度36～37℃）主变黄，低温中湿（干球温度45℃左右，湿球温度36～37℃）主定色。南阳产区的主要特点是高温高湿（干球温度40～42℃，湿球温度37℃左右）主变黄，低温中湿（干球温度45℃左右，湿球温度36～37℃）主定色。曲靖产区的主要特点是低湿（湿球温度35℃左右）主变黄，干球温度36℃、38℃、40℃、42℃的稳温时间基本相当，低温中低湿（干球温度45℃左右，湿球温度35～36℃）主定色。各产区两年数据的规律基本一致，平顶山和曲靖产区的年度间波动和部位间差异相对稍大，这可能与年度间气象条件波动导致的鲜烟素质差异有关。

图4 各产区烘烤工艺拟合曲线

3 讨论

利用物联网技术采集我国5类产区1万余套烘烤过程的温湿度数据，建立了包括烘烤时间、湿球温度和工艺拟合曲线的烘烤工艺分析方法。研究发现，中部烟叶烘烤总时间的中位值多在180 h左右，上部烟叶多在180～190 h，与津巴布韦烟叶6.5～7.5 d[16-17]的烘烤总时间相比略长。与中部烟叶相比，上部烟叶烘烤总时间和变黄期时间相对延长5～10 h，变黄后期～干筋后期的湿球温度相对低0.5～1.0℃，这与上部烟叶干物质积累丰富、束缚水含量高，与中部烟叶相比变黄慢、失水难等烘烤特性有关[18-19]。

不同产区烘烤总时间及三阶段的时间分配各有特点。平顶山、曲靖产区总体呈现烘烤总时间和变黄期时间长、定色期时间相对短的“两长一短”特点，三门峡和恩施产区的烘烤总时间较长，变黄期和定色期的时间分配相对接近，南阳产区的烘烤总时间较短，变黄期和定色期的时间分配相对接近。综合目前烘烤工艺报道[3-4]，虽然烘烤过程划分的阶段和每阶段的时间数值不尽相同，但变黄期（42℃以前）、定色期（43～54℃）、干筋期（55～68℃）的时间分配近似为40%～45%、35%左右、20%～25%。由此看出，多数产区的烘烤时间分配与上述报道接近，平顶山产区烘烤变黄期时间较长（占烘烤总时间55%左右），定色期时间较短（占烘烤总时间25%左右），由于定色期的持续时间与致香物质合成密切相关[20]，该产区变黄期和定色期持续时间的合理分配应引起重视。

烘烤过程中的湿球温度控制与烟叶内在质量转化密切相关，上世纪90年代三段式烘烤工艺[2]首次强调烘烤全程湿球温度对烟叶品质的作用。国内外多数烘烤工艺[1-4, 21]提出烘烤过程湿球温度随干球温度上升阶梯升高。本文所分析的5类产区，多数产区中部烟叶烘烤过程的湿球温度变化趋势与上述报道接近，平顶山产区呈相对特殊的上升-下降-上升变化，恩施和南阳产区上部烟叶与平顶山产区的趋势相似，这与“8点式”烘烤工艺[5]降低变黄后期和定色前期湿球温度1～2℃，减少挂灰、黑糟烟的烘烤理念接近。但从实际数据来看，平顶山产区中部和上部分别有近50%烘烤数据的定色前期湿球温度低于35℃和34℃，湿球温度大幅度下降一方面可能造成烟叶在定色前期过早过快完成干燥，烤后烟叶颜色偏浅，叶片光滑僵硬，致香物质合成不充分，另一方面定色期干湿差过大，可能造成烟叶水分排出过快，细胞破裂而出现挂灰，也有学者[3]提出湿球温度的“N”型调控易引起挂灰而影响烟叶品质。变黄后期～定色前期大幅度降低湿球温度的操作习惯，与烟农/烘烤师追求最大程度降低烘烤风险有关，即为了防止烟叶挂灰，在充分延长变黄期持续时间使烟叶变黄的情况下，快速降低湿球温度、增加排湿使烟叶在相对低的环境温度下脱水凋萎干燥，降低酶促棕色化反应风险，从而造成烟叶干燥过早，致香物质合成不充分。曲靖产区烘烤变黄期～定色前期的湿球温度较其他产区低1～2℃，这与该产区海拔高、成熟期环境气温较低有关，与赵高坤等[6]的提质增香工艺报道接近。

烘烤工艺拟合曲线发现，除曲靖外的其余4产区，变黄、定色和干筋期的主要时间分别集中在40～42℃、45℃左右和68℃左右。国内烘烤工艺报道基本以38℃（叶片变黄）、40～42℃（支脉变黄）、45～48℃（主脉变黄）、52～54℃（香气物合成）、65～70℃（主脉干燥）为主要稳温点[3-5]。以河南烟叶为材料，王涛等[22]研究认为38℃、42℃、47℃和54℃分别稳温24 h、16 h、20 h和16 h，烟叶色素降解充分，烤后烟叶质量较好，张丰收等[23]、詹军等[24]、叶为民等[25]的研究结论相似，认为42℃和（或）54℃稳温延长时间，烤后烟叶香气物质含量较高、综合品质较好。杨彦明 等[26]认为54℃稳温24 h和36 h能够显著改善烤后烟叶等级质量和评吸质量。近年来有学者[20]提出，38℃相对于烘烤过程的其他温度段，对烟叶常规化学成分和致香物质的贡献率均最大，54℃则主要对致香物质有贡献。美国[27]、津巴布韦[28]等国家烟叶烘烤也主要采用低温慢变黄的工艺技术。对比来看，多数产区烘烤过程38℃和54℃左右的稳温时间偏短，不利于淀粉、蛋白质等大分子物质降解和致香物质的充分合成，下一步可重点针对这两个阶段的稳温时间进行工艺优化。

4 结论

本研究利用物联网技术采集的烘烤过程温湿度数据，建立了包括烘烤时间、湿球温度、拟合曲线的烘烤工艺分析方法，研究得出了不同部位、不同产区烟叶的烘烤总时间及各阶段时间分配、烘烤过程湿球温度调控、主要稳温点等烘烤工艺执行的差异特点，提出了变黄期38℃左右和定色期54℃左右的稳温时间，变黄后期-定色前期的湿球温度调控等在烘烤工艺执行中应注意的问题。后续一方面可结合鲜烟素质、烘烤工艺、烤后烟叶质量的大数据分析，提出更具针对性的区域烟叶烘烤工艺优化方案，另一方面逐步建立烟叶烘烤信息可视化平台，为烟叶烘烤工艺信息查询、对比分析、定向优化等提供依据。

[1] YC/T 42—1996 烤烟基本烘烤技术规程[S].

YC/T 42—1996 Rules for basic curing technique of flue-cured tobacco[S].

[2] 赵兴. 烤烟三段式烘烤工艺及其配套技术的推广应用[J]. 烟草科技，1997(5): 39-41.

ZHAO Xing. The popularization and application of flue-cured tobacco three-stage curing and its supporting technology[J]. Tobacco Science & Technology, 1997(5): 39-41.

[3] 孙福山，王松峰，王爱华，等. 五段五对应烟叶烤香密集烘烤精准工艺：中国，CN102599624B[P]. 2014-07-16.

SUN Fushan, WANG Songfeng, WANG Aihua, et al. Five section five corresponding to tobacco curing precision technology[P]. CN102599624B.

[4] 汪伯军，江厚龙，许安定，等. 三段六步式烘烤工艺研究及应用初报[J]. 西南大学学报，2014,38(8):189-193.

WANG Bojun, JIANG Houlong, XU Anding, et al. Development of a Three-Stage and Six-Step Curing Technology For Flue-cured Tobacco and Its Application [J]. Journal of Southwest University (Natural Science Edition), 2014, 38(8):189-193.

[5] 徐秀红，王传义，刘昌宝，等. “8点式精准密集烘烤工艺”的创新集成与应用[J]. 中国烟草科学，2012,33(5):68-73.

XU Xiuhong, WANG Chuanyi, LIU Changbao, et al. Foundation and Application of Eight-point Curing Technology[J]. Chinese Tobacco Science, 2012, 33(5):68-73.

[6] 赵高坤，张晓海，崔国民，等. 烤烟提质增香烘烤工艺与三段式烘烤工艺对比研究[J]. 中国农学通报，2014,30(12):312-315.

ZHAO Gaokun, ZHANG Xiaohai, CUI Guomin, et al. Comparative Study on the Improving Quality, Enhancing Fragrant Baking Technology and the Three-step Technology[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2014, 30(12):312-315.

[7] 刘辉，祖庆学，王松峰，等. 不同成熟度对鲜烟素质和烤后烟叶质量的影响[J]. 中国烟草科学，2020, 41(2): 6-71+78.

LIU Hui, ZU Qingxue, WANG Songfeng, et al. Effect of Different Maturity on the Quality Features of Fresh and Cured Tobacco[J]. Chinese Tobacco Science, 2020, 41(2): 66-71+78.

[8] 王传义，张忠锋，徐秀红，等. 烟叶烘烤特性研究进展[J]. 中国烟草科学，2009, 30(01):38-41.

WANG Chuanyi, ZHANG Zhongfeng, XU Xiuhong, et al. Advance in Leaf Curing Characteristics of Flue-cured Tobacco [J]. Chinese Tobacco Science, 2009, 30(01): 38-41.

[9] 赵虎. 基于多通道的烟叶烘烤物联网通讯模块：中国，CN20182 0584697.5[P]. 2018-04-24.

ZHAO Hu. Internet of Things communication module of tobacco leaf baking based on multi-channel[P]. CN201820584697.5.

[10] 韦克苏. 一种烤房烘烤烟叶图像采集系统：中国，CN201922 053467.3[P]. 2019-11-25.

WEI Kesu. The invention relates to a tobacco leaf image acquisition system in a baking room[P]. CN201922053467.3.

[11] 李峥. 一种基于图像采集和失水检测的烟叶烘烤控制器：中国，CN207946689U[P]. 2018-04-13.

LI Zheng. A tobacco leaf baking controller based on image acquisition and water loss detection[P]. CN207946689U.

[12] 潘飞龙，谭方利，李峥，等. 基于物联网的烤房干/湿球温度集中监测系统设计[J]. 河南农业大学学报，2018,52(05):684-691.

PAN Feilong, TAN Fangli, LI Zheng, et al. Design of concentration monitoring system for dry-bulb and wet-bulb temperature in flue-curing barn based on internet of things[J]. Journal of Henan Agricultural University, 2018,52(05):684-691.

[13] 张保全，张波，张瑞亚，等. 基于物联网的温湿度实时监测系统在烟叶烘烤中的应用[J]. 天津农业科学，2018,24(10):61-63+ 72.

ZHANG Baoquan, ZHANG Bo, ZHANG Ruiya, et al. Application of Real-time monitoring system of temperature and humidity based on Internet of Things in tobacco leaf baking[J]. Tianjin agriculutral science, 2018,24(10):61-63+72.

[14] 过伟民，赵虎，郑劲民，等. 基于物联网数据采集技术的河南烟叶烘烤工艺大数据分析[J]. 烟草科技，2021, 54(9):11-18,39.

GUO Weimin, ZHAO Hu, ZHENG Jinmin, et al. Big data analysis on flue-curing process of tobacco leaves in Henan based on data acquisition via internet of things(IoTs)[J]. Tobacco Science & Technology, 2021, 54(9):11-18,39.

[15] GB/T 23219—2008烤烟烘烤技术规程[S].

GB/T 23219—2018 Rules for curing technique of flue-cured tobacco[S].

[16] 黄晓东，张文建，张国，等. “连线津巴布韦”—烤房现状及特点[J]. 中国烟草，2010(7):66-68.

HUANG Xiaodong, ZHANG Wenjian, ZHANG Guo, et al. “Wired Zimbabwe”-current situation and characteristics of baking houses[J].CHINA TOBACCO, 2010(7):66-68.

[17] 张晓海，邓云龙，邵岩，等. 津巴布韦烟叶生产技术特点及部分替代烟叶技术努力方向[EB/OL]. （2007-09-24）. http://www. yntsti.com.

ZHANG Xiaohai, DENG Yunlong, SHAO Yan, et al. The characteristics of leaf tobacco production technology in Zimbabwe and the direction of partial replacement leaf tobacco technology. [EB/OL]. (2007-09-24). http://www.yntsti.com.

[18] 聂荣邦，唐建文. 烟叶烘烤特性研究Ⅰ. 烟叶自由水和束缚水含量与品种及烟叶着生部位和成熟度的关系[J]. 湖南农业大学学报（自然科学版），2002,28(4):290-292.

NIE Rongbang, TANG Jianwen. Studies on the leaf curing characteristics of flue-cured tobacco[J]. Journal of Hunan Agricultural University (Natural Sciences), 2002,28(4):290-292.

[19] 任志广，陈征，黄海棠，等. 生态条件、栽培调制措施、烤烟工艺对烤烟上部叶可用性的影响[J]. 中国农学通报，2017, 33(6): 73-78.

REN Zhiguang, CHEN Zheng, HUANG Haitang, et al. Ecological condition, cultivation modulation measures and flue-cured tobacco leaves[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2017, 33(6): 73-78.

[20] 周平，王松峰，孙福山，等. 密集烘烤中各阶段对烟叶常规化学成分和致香物质的贡献率分析[J]. 中国烟草学报，2017, 23(5): 73-80.

ZHOU Ping, WANG Songfeng, SUN Fushan, et al. Contribution rate of each curing stage to routine chemical analyses and aroma components in tobacco during bulk curing[J]. Acta Tabacaria Sinica, 2017, 23(5): 73-80.

[21] 李春乔，刘永军，朱祖俊，等. 三种不同工艺对烤烟烟叶烘烤效果研究[J]. 云南农业大学学报，2003,18(1):91-93.

LI Chunqiao, LIU Yongjun, ZHU Zujun, et al. Study on Cured Effect with Three Different Techniques in Flue-cured Tobacco[J]. Journal of Yunnan Agricultural University. 2003, 18(1):91-93.

[22] 王涛，吴彪，刘睿忝，等. 密集烘烤关键温度点稳温时间对烟叶颜色和色素降解的影响[J]. 作物研究，2014, 28(04):388-394.

WANG Tao, WU Biao, LIU Ruitian, et al. Effects of time of constant temperatures of key temperatures on color and pigment of tobacco leaves in bulk curing [J]. CROP RESEARCH, 2014, 28(04):388-394.

[23] 张丰收，宫长荣，苏海燕，等. 密集烘烤稳温时间对烟叶品质的影响[J]. 江苏农业科学，2012, 40(02):218-221.

ZHANG Fengshou, GONG Changrong, SU Haiyan, et al. Effect of temperature stabilizing time on quality of tobacco by intensive flue-curing[J]. JIANGSU AGRICULTURAL SCIENCE, 2012, 40(02):218-221.

[24] 詹军，李伟，霍开玲，等. 密集烘烤中稳温时间对烤烟上部叶香气质量的影响[J]. 南方农业学报，2011,42(10):1193-1198.

ZHAN Jun, LI Wei, HUO Kailing, et al. Effect of stabilized temperature duration on the aroma quality of upper flue-cured tobacco leaves during bulk curing process[J]. Journal of Southern Agriculture, 2011,42(10):1193-1198.

[25] 叶为民，李绍峰，胡南君，等. 烤烟烘烤54度稳温时间对烟叶品质及效益的影响[J]. 中国烟草科学，2014, 35(01):61-66.

YE Weimin, LI Shaofeng, HU Nanjun, et al. Effect of Stable Time at 54 Degree on Quality and Output Value of Flue-cured Tobacco Leaves[J]. Chinese Tobacco Science, 2014, 35(01):61-66.

[26] 杨彦明，徐成龙，李彪，等. 密集烘烤延长稳温时间对烟叶质量及经济效益的影响[J]. 湖南农业科学，2020(10):83-85.

YANG Yanming, XU Chenglong, LI Biao, et al. Effects of extending constant temperature treatments on tobacco leaf quality and economic benefits in bulk curing[J]. HUNAN AGRICULTURAL SCIENCES, 2020(10):83-85.

[27] 刘惠清. 美国烤烟的烘烤方法[J]. 烟草科技，1982(4):43-46.

LIU Huiqing. Flue-curing method of the USA[J]. Tobacco Science & Technology, 1982(4):43-46.

[28] 孙福山，徐秀红，宫长荣. 烟草调制技术发展现状与趋势[C]// 2009-2010烟草科学与技术学科发展报告. 中国烟草学会，2010.

SUN Fushan, XU Xiuhong, GONG Changrong. Current situation and trend of tobacco curing technology[C]. China Tobacco Society, 2010.

Analysis of flue-curing process characteristics based on temperature and humidity time series data

GUO Weimin1, ZHENG Jinmin2, CHANG Naijie1, ZHANG Yanling1, CHENG Sen3, LIU Jianjun2, XU Chengyue3, YU Yang2, CAI Xianjie3*

1 Zhenghou tobacco research institute of CNTC, Zhengzhou 450001, China;2 Henan tobacco company, Zhengzhou 450001, China;3 Shanghai Tobacco Group Co., Ltd., Shanghai 200082, China

This study aims to establish an analysis method of flue-curing process based on the temperature and humidity time series data of the flue-curing environment. The internet communication module was installed in the controller of curing barn, and the temperature and humidity data of 11646 sets during flue-curing in 5 production region were collected. The flue-curing duration time, wet blub temperature and flue-curing technology fitting curve were analyzed, and the characteristics of flue-curing technology of different leaf position and at different regions was investigated. The analysis results of flue-curing process based on temperature and humidity time series data were consistent throughout the year. The median of total flue-curing duration time was mostly in 160-190 h, the yellowing stage duration time of upper leaves was 5-10 h longer than middle leaves, and the wet bulb temperature was 0.5-1.0℃ lower during late yellowing stage than during late stem drying stage. There were obviously differences in flue-curing duration time distribution and wet bulb temperature during flue-curing stages of flue tobacco from different production regions. The yellowing stage duration time was long and leaf drying stage during time was short for tobacco harvested in Pingdingshan reigon, and the wet bulb temperature showed an up-down-up changing trend during flue-curing process. The duration time was short and wet bulb temperature was relatively low during yellowing stage of tobacco planted in qujing region. The yellowing stage duration time and leaf-drying stage duration time were similar for tobaccao from Nanyang, Sanmenxia and Enshi regions, and the wet bulb temperature showed an up-stable-up changing trend during flue-curing process. By collecting the temperature and humidity time series data of the flue-curing process through the Internet of things, the process execution indexes such as flue-curing time and wet bulb temperature could be analyzed in batches, providing a basis for the directional optimization of tobacco curing technology.

flue-cured tobacco; flue-curing technology; Internet of Things; wet and dry bulb temperature; yellowing stage; Leaf-drying stage

. Email：caixj@sh.tobacco.com.cn

过伟民，郑劲民，常乃杰，等. 基于温湿度时序数据的烟叶烘烤工艺特征分析[J]. 中国烟草学报，2022，28（5）.

GUO Weimin, ZHENG Jinmin, CHANG Naijie, et al. Analysis of flue-curing process characteristics based on temperature and humidity time series data[J]. Acta Tabacaria Sinica, 2022, 28(5).

10.16472/j.chinatobacco.2021.105

中国烟草总公司重大科技项目—烟叶烘烤大数据关键技术研究与应用（110202101084）；河南省烟草公司科技项目—烟叶模块化智能烘烤技术研究与应用（2021410000240019）；上海烟草集团科技项目—河南烟叶烘烤大数据分析与工艺优化集成（2021310000140639）

过伟民（1984—），硕士，副研究员，主要研究方向：烟叶调制与品质评价，Tel：0371-67672308，Email：guoweimin1984@sina.com

蔡宪杰（1973—），高级农艺师，Tel：021-61669271，Email：caixj@sh.tobacco.com.cn

2021-06-01；

2022-09-22