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基于鲜烟质量的烤后烟质量与烘烤工艺关系的研究
摘要:通过借助烘烤物联网设备及系统,采集烤前、烤中、烤后烟叶质量数据,对炕次、鲜烟质量、烘烤曲线与上等烟比例的相关性进行分析,优化完善烟叶烘烤工艺,实现烘烤过程有针对性的管控,满足高质量烘烤要求。通过数据分析表明,采收烟叶成熟度、成熟度一致性、关键温度段及烘烤时长对烤后烟叶质量影响较大。
关键词:鲜烟质量;烘烤工艺;相关性分析;烤后烟叶质量
一、引言
烟叶烘烤工艺是烤后烟叶质量最重要、也是最直接的影响因素。烟叶烘烤过程中,干、湿球稳温升温时间的变化影响烟叶变黄与干燥的协调性,只有适宜的烘烤工艺[1-2],才能使叶片的组织结构更柔软、色度更强、油分更多,外观质量明显提升。然而,烤后烟叶质量不能片面认为仅受烘烤工艺的影响,烤前鲜烟质量对烤后烟叶质量也起着着至关重要的作用,不同的烟叶品种采取不同的烘烤工艺,不同的鲜烟质量也需要灵活选择不同的烘烤工艺,在实际生产过程中,决定鲜烟质量的因素包括烟叶品种、采收烟叶部位[3]、采收成熟度[4]、烟叶长势、病害以及采收时的天气条件等复杂因素[5]。评价烤后烟叶质量的指标包括上等烟比例、色度、油分、化学成分等。优质的鲜烟质量和良好的烘烤工艺的相互作用,才能获得质量最优的烤后烟。
皖南烟区气候和烟叶品种与其他烟区存在较大差异,笔者以烤房为单位,通过采集烤前、烤后烟叶质量数据以及烤中烘烤工艺曲线数据,梳理形成烟叶烘烤全过程数据信息库,分析研究烟叶烘烤全过程数据相关性。
二、材料与方法
(一) 烟叶烘烤数据采集系统的设计
结合皖南烟区推广的密集烤房[6]自动化控制器,在烘烤物联网建设的基础上,开发设计移动端烘烤数据采集模块,以烤房为单位,烤前人工采集鲜烟指标,烤中自动获取烘烤曲线数据,烤后评价并人工采集烟叶质量数据。
(二) 数据来源
数据来源于2021年皖南烟区,烟叶品种包括云烟87和云烟97,分别对每个品种烟叶的不同炕次数据进行采集。本文烤后烟叶质量统一用可量化的上等烟比例来描述。
(三)数据验证
从散点分布图看出,上等烟比例在第3、4炕上等烟比例值分布高于第1、2炕次分布,且上等烟超过80%的多数分布在第三3、4炕次;从均值-标准差统计分析表中的标准差值可以看出,第1、2炕次烟叶上等烟比例数据波动大,不稳定,第3、4炕次的上等烟比例数据变异小,烟叶质量结构稳定。
通过以上图表数据分析得出,本次采集的烘烤数据符合烟叶上等烟比例规律,烘烤师现场采集烘烤数据,来源真实,为后续分析提供数据基础。
三、数据分析
(一)鲜烟质量对烤后烟质量的影响
评价鲜烟质量指标包括采收烟叶部位(用炕次描述)、采收成熟度、烟叶长势(中等、偏旺、偏弱)、病害(无病害、青枯病、花叶病)以及采收时的天气条件(正常烟、雨淋烟、雨后烟、高温逼熟烟)等,对指标进行量化处理后,采用回归模型分析法,建立上等烟比例与鲜烟质量粗略的回归关系(P=0.003<0.05),由回归系数可以看出,鲜烟采收成熟度是影响烤后烟叶质量的第一关键因素,云烟97鲜烟成熟度7占总采收烟叶比例越大,云烟87鲜烟成熟度6占总采收烟叶比例越大,上等烟比例越高。
(二)烘烤工艺对烤后烟叶质量的影响
在近似相同鲜烟质量(烟叶类型、长势、病害、成熟度)情况下,选择上等烟比例均值较高(80%以上)的烤房烘烤数据,研究烘烤温度曲线情况。
由图3可知,从总烘烤时长分析,云烟97第四炕次烟叶烘烤时长在150个小时左右为佳。分析烘烤各关键阶段,烟叶变黄阶段38-42℃,烘烤时长在 56-63个小时;烟叶定色阶段44-54℃,烘烤时长在70-74个小时;烟叶干筋阶段60-68℃,烘烤时长在23个小时左右,可适当缩减68℃稳温时长在10个小时左右。从关键温度点分析,烘烤曲线差异明显关键温度段处于[46℃,60℃] 之间。对比新龙沈下1902烤房与新田鲁村3004烤房,从[38℃,68℃]总烘烤时长约为154小时,[50℃,60℃]温度段之间,新田鲁村3004烘烤时间为43小时,新龙沈下1902烘烤时间为37小时,相差6小时。从上等烟比例看,[50℃,60℃]烘烤时长为43小时左右较好。
由图4可知,从总烘烤时长分析,云烟87第四炕次烟叶烘烤时长在180个小时左右。分析烘烤各关键阶段,烟叶变黄阶段38-42℃,烘烤时长在 66-70个小时为佳;烟叶定色阶段44-54℃,烤房烘烤时长在70-74个小时;烟叶干筋阶段60-68℃,烘烤时长在30-34个小时。从关键温度点分析,烘烤曲线差异明显关键温度段处于[50℃,68℃] 之间。对比6座烤房,十字李庄16904、十字李庄16902、百花陶辛43901及奚滩七房20204烤房,[50℃,68℃]温度段烘烤时长众数集中在66小时左右,[50℃,60℃]温度段烘烤时长众数在42小时左右;歙州潜口3907和歙州潜口3908烤房,[50℃,68℃]温度段烘烤时长体现不明显,[50℃,60℃]温度段烘烤时长众数在34小时左右。从上等烟比例看,[50℃,68℃]温度段烘烤时长在66小时左右、[50℃,60℃]温度段烘烤时长在42小时左右。
在确定鲜烟质量的情况,选择适宜的烘烤工艺,把握关键温度段对烤烟质量的影响,可在一定程度上提高烤后烟的上等烟比例。
四、小结与讨论
鲜烟质量是决定烤后烟叶质量的一项重要因素。通过数据分析表明,采收烟叶成熟度和成熟度一致性对烤后烟叶质量影响最明显。采收的烟叶类型、长势、病害等因素也对上等烟比例造成一定的影响,部分因素如烟叶类型可通过烘烤工艺弱化影响。从收集数据统计得出,云烟87最佳鲜烟质量组合为烟叶类型为正常烟,长势中等,无病害,成熟度为6,云烟97最佳鲜烟质量组合为烟叶类型为正常烟,长势中等,无病害,成熟度为7。据笔者了解,在实际烟叶烘烤中,鲜烟质量存在几十甚至几百种不同组合,如何获得最佳的上等烟比例,仍需通过大量的数据分析调优。
恰当烘烤工艺能将优质的鲜烟叶烘烤出最佳的质量。通过笔者数据分析表明,不同品种、不同炕次最佳烘烤工艺存在差异。本文从数据出发,分析了云烟87和云烟97第四炕次烟叶的烘烤工艺,提出了关键温度段及烘烤时长的建议,但关键温度段时间跨度仍然较大,进一步精确需更多数据支撑。
综上所述,研究最佳鲜烟质量组合和适宜烘烤工艺,对提高烟叶烤后质量,优化烟叶烘烤工艺具有一定的指导意义。
烤后烟叶质量是由烤前鲜烟质量和烤中烘烤工艺共同影响的结果,综合分析烤前鲜烟质量和烤中烘烤工艺,对提高烤后烟叶质量会达到“1+1>2”的效果。在鲜烟质量确定的情况下,选择何种最适宜的烘烤工艺,是皖南烟区下一步的研究方向。
参考文献:
[1]林志,谭军等.不同温湿度自控仪对烟叶烘烤的影响[J].现代农业科技,2021(24):185-187.
[2]杨波,张喜峰.不同烘烤工艺对中部烟叶烘烤质量的影响[J].陕西农业科学,2021,67(11):86-90.
[3]王定斌,吴传华.不同部位烟叶烘烤技术研究[J].现代农业科技,2013(06):192+198.
[4]刘辉,祖庆学等.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(02):66-71+78.
[5]胡永涛,汪代斌等.不同成熟度鲜烟素质对烤后烟叶品质贡献度的研究[J/OL].中国农业科技导报.
[6]付安海,谭青涛等.自动加煤密集式烤房控制系统的比较研究[J].现代农业科技,2009(01):281-282.
作者简介:姓名:李国欢 出生日期:1998-08-30 性别:女 民族:汉 籍贯:安徽宣城 职务/职称:工程师 学历:硕士 研究方向:烟叶信息化推广应用





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