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摘 要：为降低烟叶烘烤成本，推行绿色环保理念，探索电加热片密集烤房在皖南烟区的应用效果，以云烟97烤烟为试验材料，对比分析了2种能源烤房（自动加煤烤房、电加热片烤房）在装烟量、能耗成本、烤后烟经济性状、外观质量、化学成分等指标上的差异。结果表明：电加热片烤房装烟量与自动加煤烤房无差异，烤后烟叶外观质量整体以电加热片烤房较好，且烤后烟叶化学成分差异不大。采用电加热片烤房烘烤烟叶，供热、排湿、装烟量能够满足生产需求，无排放污染物，符合节能减排的环境要求。
关键词：传统用煤;电加热片;能耗;经济性状;外观质量;化学成分
中图分类号 S572 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2020）07-0027-02
烘烤不仅是烤烟生产中的一个重要环节，也是一个大量耗能的过程[1-2]。我国传统的烤烟热源主要是燃煤，但使用煤热源会导致烤房内部温度分布不均，存在燃煤使用效率低下，且在烘烤过程中会释放出二氧化碳和尘渣等缺陷[3-5]。在发展现代绿色农业的形势下，寻找一种安全可靠、节能环保的烘烤方式至关重要。因此，电加热片烤房设备在这种大環境下应运而生。本试验以燃煤密集烤房为对照，分析比较了2种能源密集烤房的实际应用效果，旨在为皖南烟区烤房升级改造提供数据参考，探索适合皖南烟区清洁烘烤新模式。
1 材料与方法
1.1 供试材料 烤烟品种为云烟97。烤房均为山东百特机械设备有限公司生产的可拆卸聚氨酯轻钢密集烤房，烤房尺寸为8.0m×2.78m×3.6m。
1.2 试验设计 试验在安徽省宣城市杨柳镇沪皖烟草高科技示范园进行。共设2个处理：T1（对照，常规自动加煤密集烤房），温湿度自控仪和自动加煤设备为山东百特公司生产;T2（电加热片密集烤房），采用无锡聚智节能技术有限公司生产的节能Ⅲ型烟草烘烤专用电热箱，机柜尺寸600mm×500mm×30mm，10.2寸触摸屏温湿度控制仪。聚智节能Ⅲ型烤烟设备，额定功率24kW，利用远红外发热，使用电子电路对烟叶烘烤工艺进行控制。试验所需烟叶采自相同区域田块，鲜烟叶素质一致，同时装炕，装烟夹数一致，均按照“三段五步八点”烘烤工艺。每座烤房上、中、下棚分别选择3竿烟叶进行标记，用于烤后烟外观质量评价，整炕烟叶烤后进行分级，统计各等级重量。
2 结果与分析
2.1 不同能源烤房装烟量比较 由表1可知，采用中上部叶进行2种能源烤房烘烤比较，T1的装烟夹数为376夹，装烟鲜烟量6097.43kg，干烟重712.52kg，鲜干比8.55∶1;T2的装烟夹数为376夹，装烟鲜烟量5728.43kg，干烟重671.16kg，鲜干比8.54∶1。由此可知，2种能源烤房烘烤后的装烟量和干烟重虽各不相同，但相同部位的鲜干比差异不大，在8.47∶1～8.60∶1。说明采用T2烤房能满足当前烟叶烘烤的供热需求。
2.2 不同能源烤房烟叶烘烤能耗比较 由表2可知，T1耗电量409kW·h，1kg干烟耗电量0.61kW·h，1kg干烟耗煤量0.65kg，1kg干烟能耗成本1.14元，单炕能耗总成本809.57元，由单炕耗电229.15元和单炕耗煤成本580.42元组成。T2耗电量1893.6kW·h，1kg干烟耗电量2.82kW·h，1kg干烟能耗成本1.58元，单炕能耗总成本1060.42元。相对比T1，T2每炕能耗总成本增加30.9%，增加250.85元。
2.3 不同能源烤房烟叶烘烤经济性状比较 由表3可知，T1烤后烟上等烟、中等烟、下低等烟的比例分别为59.40%、33.50%、7.1%;T2烤后上等烟、中等烟、下低等烟的比例分别为61.16%、32.74%、6.10%。从烟叶收入金额上可得知，T1烤后烟为17629.76元，T2为16593.29元。这2种能源烤房烤后烟上等烟比例以T2较高，且T2的烤后烟烟叶等级结构优于T1的。这与T2烤房控制系统较为精确，温湿度偏差较小，热风输入较为均匀密切相关。
2.4 不同能源烤房烤后烟外观质量比较 由表4可知，T2烤房烤后不同部位等级烟颜色、成熟度、结构、身份、油份以及色度更优于T1，说明T2烤后烟叶外观质量较佳。
2.5 不同能源烤房烤后烟叶化学成分比较 如图1所示，以同样的B2F等级结构，对T1与T2进行化学成分可知，T1各物质百分比分别为烟碱3.43%，总糖25.57%，还原糖22.12%，总氮1.87%，钾1.55%，氯0.23%，两糖比0.87%，糖碱比7.45%，氮碱比0.55%，钾氯比6.74%。T2各物质百分比分别为：烟碱3.26%，总糖25.49%，还原糖20.90%，总氮1.91%，钾1.63%，氯0.14%，两糖比0.82%，糖碱比7.82%，氮碱比0.59%，钾氯比11.64%。T1处理的还原糖比T2高1.22个百分点，T2处理的钾氯比T1高4.9个百分点，但T1和T2的化学指标均在烤后烟叶适宜范围之内，符合优质烟叶的标准。由此可知，T1与T2烤后烟的化学成分总体差异不大。
2.6 不同能源烤房投入成本比较 由表5可知，T1投入成本为0.9万/座，电力需求为3kW/座，单炕人工成本500元，但T1存在燃煤使用效率低下且在烘烤过程中会释放出二氧化碳和二氧化硫等缺陷，会污染环境。T2投入成本为2.8万/座，电力需求为24kW/座，单炕人工成本166.6元，且T2为零排放环保清洁型烤房，电加热片烤房改造程度不大，适应皖南烟区清洁烘烤新模式的需求。
3 结论与讨论
皖南烟区采用电加热片烤房烘烤烟叶，供热、排湿、装烟量既能满足生产需求，又无排放污染物，符合节能减排的环境要求。与燃煤烤房相比较，在烤后烟外观质量和化学成分分析方面，电加热片烤房烤后烟叶化学成分差异不明显，外观质量以电加热片烤房较好。虽然电加热片烤房的能耗较燃煤烤房稍高些，但电热加片烤后烟叶的经济性状较优，适合皖南烟区烟叶生产烘烤。
综上所述，在当前环境保护的需求下，且结合当地实情，电加热片烤房具有成本相对适宜、控制系统较为精密、操作轻松的产品优势，在皖南烟区烟叶烘烤上具有一定的推广性。
参考文献
[1]谭方利，邱坤，杨鹏，等.新型能源在烟叶烘烤中应用前景和效果分析[J].天津农业科学，2018（1）：59-63.
[2]徐成龙，苏家恩，张聪辉，等.不同能源类型密集烤房烘烤效果对比研究[J].安徽农业科学，2015（2）：264-266.
[3]蔡剑锋，奎发辉，和世华，等.不同热源密集型烤房对烟叶烘烤能耗的影响[J].安徽农业科学，2013（25）：10417-10419.
[4]罗万麟，李永栋，杨柳.不同燃料烤房烟叶烘烤效果分析[J].湖南农业科学，2017（10）：63-65.
[5]段绍米，罗会龙，刘海鹏.烟叶密集烤房的研究应用进展与改进设计[J].江苏农业科学，2019（1）：202-207. （责编：张宏民）
关键词：传统用煤;电加热片;能耗;经济性状;外观质量;化学成分
中图分类号 S572 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2020）07-0027-02
烘烤不仅是烤烟生产中的一个重要环节，也是一个大量耗能的过程[1-2]。我国传统的烤烟热源主要是燃煤，但使用煤热源会导致烤房内部温度分布不均，存在燃煤使用效率低下，且在烘烤过程中会释放出二氧化碳和尘渣等缺陷[3-5]。在发展现代绿色农业的形势下，寻找一种安全可靠、节能环保的烘烤方式至关重要。因此，电加热片烤房设备在这种大環境下应运而生。本试验以燃煤密集烤房为对照，分析比较了2种能源密集烤房的实际应用效果，旨在为皖南烟区烤房升级改造提供数据参考，探索适合皖南烟区清洁烘烤新模式。
1 材料与方法
1.1 供试材料 烤烟品种为云烟97。烤房均为山东百特机械设备有限公司生产的可拆卸聚氨酯轻钢密集烤房，烤房尺寸为8.0m×2.78m×3.6m。
1.2 试验设计 试验在安徽省宣城市杨柳镇沪皖烟草高科技示范园进行。共设2个处理：T1（对照，常规自动加煤密集烤房），温湿度自控仪和自动加煤设备为山东百特公司生产;T2（电加热片密集烤房），采用无锡聚智节能技术有限公司生产的节能Ⅲ型烟草烘烤专用电热箱，机柜尺寸600mm×500mm×30mm，10.2寸触摸屏温湿度控制仪。聚智节能Ⅲ型烤烟设备，额定功率24kW，利用远红外发热，使用电子电路对烟叶烘烤工艺进行控制。试验所需烟叶采自相同区域田块，鲜烟叶素质一致，同时装炕，装烟夹数一致，均按照“三段五步八点”烘烤工艺。每座烤房上、中、下棚分别选择3竿烟叶进行标记，用于烤后烟外观质量评价，整炕烟叶烤后进行分级，统计各等级重量。
2 结果与分析
2.1 不同能源烤房装烟量比较 由表1可知，采用中上部叶进行2种能源烤房烘烤比较，T1的装烟夹数为376夹，装烟鲜烟量6097.43kg，干烟重712.52kg，鲜干比8.55∶1;T2的装烟夹数为376夹，装烟鲜烟量5728.43kg，干烟重671.16kg，鲜干比8.54∶1。由此可知，2种能源烤房烘烤后的装烟量和干烟重虽各不相同，但相同部位的鲜干比差异不大，在8.47∶1～8.60∶1。说明采用T2烤房能满足当前烟叶烘烤的供热需求。
2.2 不同能源烤房烟叶烘烤能耗比较 由表2可知，T1耗电量409kW·h，1kg干烟耗电量0.61kW·h，1kg干烟耗煤量0.65kg，1kg干烟能耗成本1.14元，单炕能耗总成本809.57元，由单炕耗电229.15元和单炕耗煤成本580.42元组成。T2耗电量1893.6kW·h，1kg干烟耗电量2.82kW·h，1kg干烟能耗成本1.58元，单炕能耗总成本1060.42元。相对比T1，T2每炕能耗总成本增加30.9%，增加250.85元。
2.3 不同能源烤房烟叶烘烤经济性状比较 由表3可知，T1烤后烟上等烟、中等烟、下低等烟的比例分别为59.40%、33.50%、7.1%;T2烤后上等烟、中等烟、下低等烟的比例分别为61.16%、32.74%、6.10%。从烟叶收入金额上可得知，T1烤后烟为17629.76元，T2为16593.29元。这2种能源烤房烤后烟上等烟比例以T2较高，且T2的烤后烟烟叶等级结构优于T1的。这与T2烤房控制系统较为精确，温湿度偏差较小，热风输入较为均匀密切相关。
2.4 不同能源烤房烤后烟外观质量比较 由表4可知，T2烤房烤后不同部位等级烟颜色、成熟度、结构、身份、油份以及色度更优于T1，说明T2烤后烟叶外观质量较佳。
2.5 不同能源烤房烤后烟叶化学成分比较 如图1所示，以同样的B2F等级结构，对T1与T2进行化学成分可知，T1各物质百分比分别为烟碱3.43%，总糖25.57%，还原糖22.12%，总氮1.87%，钾1.55%，氯0.23%，两糖比0.87%，糖碱比7.45%，氮碱比0.55%，钾氯比6.74%。T2各物质百分比分别为：烟碱3.26%，总糖25.49%，还原糖20.90%，总氮1.91%，钾1.63%，氯0.14%，两糖比0.82%，糖碱比7.82%，氮碱比0.59%，钾氯比11.64%。T1处理的还原糖比T2高1.22个百分点，T2处理的钾氯比T1高4.9个百分点，但T1和T2的化学指标均在烤后烟叶适宜范围之内，符合优质烟叶的标准。由此可知，T1与T2烤后烟的化学成分总体差异不大。
2.6 不同能源烤房投入成本比较 由表5可知，T1投入成本为0.9万/座，电力需求为3kW/座，单炕人工成本500元，但T1存在燃煤使用效率低下且在烘烤过程中会释放出二氧化碳和二氧化硫等缺陷，会污染环境。T2投入成本为2.8万/座，电力需求为24kW/座，单炕人工成本166.6元，且T2为零排放环保清洁型烤房，电加热片烤房改造程度不大，适应皖南烟区清洁烘烤新模式的需求。
3 结论与讨论
皖南烟区采用电加热片烤房烘烤烟叶，供热、排湿、装烟量既能满足生产需求，又无排放污染物，符合节能减排的环境要求。与燃煤烤房相比较，在烤后烟外观质量和化学成分分析方面，电加热片烤房烤后烟叶化学成分差异不明显，外观质量以电加热片烤房较好。虽然电加热片烤房的能耗较燃煤烤房稍高些，但电热加片烤后烟叶的经济性状较优，适合皖南烟区烟叶生产烘烤。
综上所述，在当前环境保护的需求下，且结合当地实情，电加热片烤房具有成本相对适宜、控制系统较为精密、操作轻松的产品优势，在皖南烟区烟叶烘烤上具有一定的推广性。
参考文献
[1]谭方利，邱坤，杨鹏，等.新型能源在烟叶烘烤中应用前景和效果分析[J].天津农业科学，2018（1）：59-63.
[2]徐成龙，苏家恩，张聪辉，等.不同能源类型密集烤房烘烤效果对比研究[J].安徽农业科学，2015（2）：264-266.
[3]蔡剑锋，奎发辉，和世华，等.不同热源密集型烤房对烟叶烘烤能耗的影响[J].安徽农业科学，2013（25）：10417-10419.
[4]罗万麟，李永栋，杨柳.不同燃料烤房烟叶烘烤效果分析[J].湖南农业科学，2017（10）：63-65.
[5]段绍米，罗会龙，刘海鹏.烟叶密集烤房的研究应用进展与改进设计[J].江苏农业科学，2019（1）：202-207. （责编：张宏民）