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广东密集烤房及其配套工艺发展的回顾与展望

更新时间:2009-03-28

广东烟区虽然有300多年的种烟历史,但烤烟生产发展历史不长,自20世纪80年代中期,南雄烟区发展成为我国著名的浓香型优质烟叶产区。目前,广东烤烟面临的主要问题是烤烟浓香型风格弱化、品牌需求的优质烟叶供给不足等,优化烟叶结构、增加优质烟叶原料供应能力已经成为关系烟草行业发展全局性的问题,而发展烤烟烘烤设备和工艺条件是解决这一问题的主要途径之一。

密集烤房是烤烟的专用设备,我国于20世纪70年代开始研发密集烤房[1]。在几十年的发展中,成功引进、研发热风循环烤房,普改密烤房,第一代、第二代密集烤房。广东省应用、推广密集烤房已有几十年的历史,但对密集烤房、密集烘烤工艺相关研究较少,配套工艺的推广应用也比较滞后。近年的调查研究表明,广东烟区密集烤房烘烤设备已进入严重老化损毁期,每年约有1000余座烤房烘烤设备亟需更新,烟叶浓香风格也开始呈现弱化的趋势[2]。本文系统阐述了广东烟区密集烤房近几十年来的发展历程、推广现状与相应的科研成果,并结合目前国内密集烤房推广、使用出现的问题,提出了广东烟区密集烤房改进思路,以期为广东省烟叶密集烘烤研究,以及组装彰显浓香型烟叶风格的密集烘烤技术提供依据和借鉴。

1 广东密集烤房发展历史

1976年,第一代密集烤房(时称“堆积烤房”)开始在湛江的高州、韶关的南雄等地推广,全省累计推广十余例。由于这种大容量的烤房与当时的生产体制不相适应,因而未能得到广泛推广,但这种新型烤房的优点具有相当的应用潜力。在此后的20多年里,乐昌、南雄等产区,为尝试集约化烘烤或集约化种烟,陆续新建了约40余座这种烤房。

2003年,广东烟区引进安徽省AH系列悬浮式蜂窝煤炉密集烤房,通过实地使用,证明了其优越性。然而,该烤房结构设计不完善,烘烤设备不规范,烘烤工艺存在缺陷,同时未配套自控技术,因此其烘烤效果并不理想。在2004年的试验推广中,开始对引进的密集烤房进行改进:一是开展了“二次配热”技术研究,通过对轴流风机的规范选型、设计和制造,完善了烤房设计,使得2004年的密集烤房推广成功率提高到了100%;二是改简易烟夹夹持烟叶为竹竿编烟,有效地克服了烤后烟叶因平板而不上等级的问题;三是根据密集烤房装烟容量大、强制通风等独有的特性,制定了密集烘烤工艺操作规范,又将烘烤效果的优良率提高到了60%以上。2005年尝试了变钢体炉膛为砖砌的“遂道式”炉膛,变煤框装煤烧火方式为大加煤量的“一次性加煤”烧火方式,再次将节煤率由原来的10%~15%再提高至近30%。至2006年烤季开始时止,全省共建成投用密集烤房,达1912座,面积覆盖率约达16.9%,其中GK-3型数量达1032座,占总数的54%。

问遍全班,鲜有学生得到了鼓励,大多数家长都抱着“找不足”的心态进行教育,期盼孩子更上一层楼。这时我才明白,同学们没精打采的样子并非因为身体疲劳,而是始终得不到肯定的灰心。

2 广东省密集烤房及其配套工艺研究现状

2.1 烤房结构优化

2005年,广东省主推密集烤房的型号为GK-0型,即装烟室8 m×2.7 m气流下降式密集烤房,并配套了自动控制的烤烟监控仪。这种烤房使其烘烤过程的湿球温度得到了较为精确的控制,但其干球温度的控制仍不到位。广东省现有密集烤房普遍存在着干球温度控制不准确、热效率较低等问题。为此广东省烟草南雄科学研究所设计了以“二次配热”技术为基础,适应散叶装烤和配备自控制设施的新式气流上升式和气流下降式GK系列密集烤房:中型上升式二次配热密集烤房GK-2型、大型上升试二次配密集烤房GK-3型、中型下降式二次配热密集烤房GK-1型、大型下降式二次配热密集烤房GK-4型。在荷载状况下,GK系列“二次配热”密集烤房能够准确平稳的控制干球温度,同时水平与垂直温差小,烤房排湿顺畅,并且有效提高了综合热效率,各指标达到了密集烘烤的需求[3]

2006年,广东省针对产区烟农普遍使用的普通烤房进行改造,设计出配套烟叶烘烤自控设备的普改密烤房:CK-5-1型、CK-5-2型、GK-5型立式密集烤房。该系列烤房在保证烤后质量的前提下,降低了造价和改造投入,同时能耗较低。但其装烟量少,仅适合种烟1.33 hm2以下的中户、散户使用。广东省各型号密集烤房见图1~图4。

  

图1 GK-1/GK-4型下降式二次配热密集烤房

2.2 烘烤自控设备开发

2.2.1 烘烤自控技术 密集烤房因其显著的优越性,使其普及率迅速提高,但相应的烘烤工艺却没得到及时完善[4]。由人工控制烤房内部温度和湿度的传统方式,其劳动强度大、操作流程复杂、规格不统一。由于其既不能精确地控制烤房内的温湿度,也不准确地控制烘烤进程,使得其烤出的烟叶工业利用率较低[5]。近几年的相关研究指出,随着烤烟生产的规模和需求逐步扩大,已呈现向规模化、标准化、产业化和专业化发展的趋势,对密集烤房的烘烤温湿度精准控制,以及相应配套的自控设备提出了新的要求,温湿度自控设备的研发越来越受到重视[6]。自1999年开始,聂荣邦[7]研制出微电热密集烤房,庞全等[8]研制出烟叶烘烤智能控制仪,国内相关烟叶烘烤专家系统开始不断研发与完善[5,9-16]。2001年,广东省开始研发烘烤自控技术,成功研发出康虹CT-I型烤烟监控仪。2003年其在密集烤房示范验证获初步成功后,2004年又扩展研发出康虹CT-II型烤烟监控仪(图5)。该烤烟监控仪成功配套“二次配热密集烤房”,实现烘烤全程自动排湿,并设定分别适用于下部叶、中部叶、上部叶、含水分特别少烟叶、含水分特别多、轻度暴生暴长烟叶等6条典范的三段式烘烤工艺基本曲线,有效地提高了烟叶的内外观质量档次、节省了劳力、降低了生产成本、减轻了劳动强度。

对于元生这种恨不得将他们的关系公布给全世界的做法,如芸还是很受用的,她接过电话,乖巧地叫了声“阿姨”。元生妈妈跟她说了几句家常话后,说“好孩子,以后就麻烦你照顾他了。”后来,如芸才觉得不对劲,“你妈妈不是应该说,让你好好照顾我吗?”元生也挠着头想了半天,说:“不知道啊。”

  

图2 GK-3/GK-2型上升式二次配热密集烤房

  

图3 GK-5/GK-5-1型气流下降式密集(普改密)烤房

2.2.2 密集烤房群集中监控系统 2010年,广东省研究人员在之前的自动化监控仪的基础上,通过融合节能变频技术、自动化集中控制温湿度技术、无线传输技术、视频监控与远程监控技术,研发了密集烤房数控变频机电一体化集中监控系统,实现了对烟叶烘烤工艺操作的群体化信息管理与自动控制,在国内处于领先水平。结果表明:该系统可以显著降低能源消耗和劳动用工,实现了规模集中化烘烤,取得了社会效益和经济效益的双丰收[17]。集中监控系统工作原理、结构见图6、图7。

2.3 探索彰显烟叶浓香型风格的密集烘烤工艺

由于各产区烟叶品质不同,密集烤房结构、设备性能存在差异性,在三段式烘烤工艺的应用过程中需要根据烘烤工作的实际情况,对某些技术指标实施相应的调整。烘烤是目前我国烤烟生产中最薄弱的环节,研究广东烟区烟叶烘烤特性与彰显烟叶特色风格的密集烘烤工艺技术体系,调整三段式烘烤工艺部分参数,已成为现阶段广东烟叶生产的研究热点之一。广东省烟草南雄科学研究所近年通过研究导致烟叶浓香型风格特色弱化的因素指出,掌握适宜的烟叶采收成熟标准、根据烟叶内在化学成分和吃香味调整烘烤过程中的关键参数、筛选出关键的烘烤参数,并进行优化组合、形成配套的密集烘烤工艺技术体系,是今后彰显浓香型烟叶密集烘烤关键技术的研究方向[18],并对此进行了相关研究。

邱妙文等[19]研究了不同烘烤湿度条件与烤后烟叶化学成分变化关系指出,随着烘烤湿度的提高,干物质损失量、淀粉降解量、可溶性糖的含量都有增大的趋势,各部位的烟叶具有相似的规律。拉长变黄时间和定色前期时间,可以让淀粉充分降解,从而达到改善烤后烟叶品质的效果。

3年前,马爹爹发现头顶上长了一个疱,很痒,便动手将疱抠破了,没想到从此瘙痒感从头顶蔓延到全身。这种痒很不“讲究”,说发作就发作,一痒就是几个小时。

文俊等[21]研究了烘烤过程关键点(38、42、46、47、54 ℃)稳温时间和不同湿度组合对烟叶外观、内在品质、感官质量和经济性状的影响指出,在38 ℃/36.5 ℃稳温24 h,烟叶变黄8成黄、片软;42 ℃/37.5 ℃稳温20 h,烟叶变黄9~10成黄、主脉软至勾尖卷边;46或47 ℃/38.5 ℃稳温24 h,烟叶达到黄片黄筋、勾尖卷边至干片1/3;54 ℃/39.5 ℃稳温20 h,干片,能够使烟叶物理、生理生化变化过程充分,烤后烟叶外观质量与感官质量评价得分最高,化学成分含量适宜,比例协调。

第二,缺乏经营品牌。常言道,酒香不怕巷子深。品牌是企业的活招牌,更是其屹立于市场的“杀手锏”和其自身软实力的象征。但南通鹏越纺织有限公司虽然在理念上追求品牌建设,但实践滞后,无法真正使得品牌成为其隐形财富。

1.保持良好的精神状态。党员领导干部是上级决策部署的执行者,是本单位、本部门干部风气和干事氛围的影响者和引领者。其精神状态如何,直接影响到员工的工作状态,反映出队伍的作风形象,决定着工作的效率质量,关乎事业的起伏兴衰。要始终保持对工作的热情、激情,要有一种不怕困难、不怕挫折的勇气,一种敢闯敢干、敢为人先的锐气,一种勇往直前、勇立潮头的豪气,切实坚定理想信念,不断提升思想境界和工作水平。

  

图4 GK-5-2型气流下降式密集(普改密)烤房

  

图5 康虹CT-型烤烟监控仪

  

图6 集中监控系统工作原理示意图

承载民生期盼,落实民生关切,进一步加强农田水利建设将采取哪些措施?陈雷部长在报告中给出答案:一是进一步加大农田水利投入力度,二是继续深化农田水利重点环节改革,三是全面实施大中型灌区节水改造,四是切实抓好小型农田水利重点县建设,五是大力发展节水灌溉和旱作农业,六是不断提高农业抗御洪涝干旱灾害能力,七是加快解决农村饮水安全问题,八是积极开展水土保持和农村水环境治理,九是着力加强农田水利建设与运行管理,十是加快农田水利法制化和规范化建设。

3 广东省密集烤房应用出现的主要问题

在我国,近半个多世纪以来,普通烤房在烟叶生产中一直占有举足轻重的地位,但是在目前密集烤房规模化推广的情况下,其烤后烟叶质量却不断受到卷烟工业公司的质疑[1]。密集烤房与普通烤房的烘烤原理相似,但其内在的烘烤规律还有待探讨。根据近几年研究,密集烤房在其应用与普及推广上仍存在一些问题,这些问题对广东省密集烤房研究推广有着借鉴的作用。

3.1 光滑烟比例略有上升

相关研究表明,对比普通烤房,密集烤房采取温湿度自控,强制通风等措施,可有效减少挂灰烟、杂色烟的比例[22],但光滑烟的比例有可能增高[23]。虽然在实际的收购分级环节中光滑烟叶所占比例很小,但如果严格按烤烟分级标准划分,光滑烟叶所占的比例并不低[24]。纪成灿等[25]对光滑烟成因及其控制因素研究表明,烤房装烟密度过高,采收成熟度不足,变黄后期(40~45 ℃)控温时间太短,是造成烤后叶片光滑的直接原因。武圣江等[23]从细胞生理生化变化上,通过探讨上部光滑叶的形成机理认为:烘烤过程中细胞壁酶活性受限制、水分不能及时排出、细胞壁物质不完全水解、内含物质降解和转化不充分,会导致光滑烟的形成。但变黄后期,特别是在42 ℃适当延长烘烤时间,可以减少光滑烟的形成。詹军等[1]认为,在密集烘烤过程中,烟叶表面水分不能及时排出是导致光滑烟形成的原因之一。由于装烟密度较大,烘烤过程中密集烤房失水速度较慢[26]。广东烟区每年6~8月为收烟烤烟季节,但该阶段的总降水量占全年44.4%[27],空气相对湿度高,因此加强烘烤过程中有效排湿十分必要。因此,可根据不同叶位烟叶大小及含水量,适当降低装烟密度,加强变黄期排湿、稳温时间,从而降低烤后光滑烟比例。

  

图7 数控机电一体化集中监控系统结构示意图表1 烟叶烘烤专家系统三段式工艺

  

烘烤时期烘烤阶段干球温度/℃温湿控制湿球温度/℃烟叶状态变黄期变黄前段36保湿1(干湿差)叶尖黄6~12cm主变黄段38或39稳温/保湿1~2(干湿差)至变黄7~9成变黄后段40~42稳温/小排湿2~3(干湿差)至黄片青筋定色期定色前段43~45排湿/延时38(湿球)至黄片青筋定色中段46~50顿火/排湿39(湿球)勾尾-小卷筒定色后段51~55顿火/排湿40(湿球)大卷筒干叶干筋期升温阶段55~65小排湿41(湿球)主脉变紫稳温阶段65~67小排湿42(湿球)主脉变干

3.2 烟叶浓香风格呈现弱化趋势

浓香型烟叶糖碱比一般为6~8[2]。广东南雄、始兴、五华生态烟区的烟叶香型为较典型的浓香型到浓偏中香型,烟叶的感官质量最好,烟叶钾的含量较高,是广东省的优质烟叶产区[28]。但近几年出现了烟叶浓香风格弱化的趋势[2],主要体现在南方浓香型烟区总糖、还原糖和钾含量较高,糖碱比和钾氯比较大[29]。近22年来,南雄烟区中部烟叶主要化学成分变化表现为含糖量大幅度上升,烟碱有所降低,糖碱比大幅度提高。自2005年开始,中部叶糖碱比在10以上,上部烟叶糖碱比表现出与中部烟叶相同的变化趋势,基本为(6.0±0.5)[18]。恢复浓香型烟叶生产,可以选育优质品种,优化栽培管理制度(水分、施肥、栽培密度),也可以通过设计针对于浓香型烟叶的烘烤工艺来进一步实现。现有研究表明,密集烘烤可以促进淀粉降解,提升烤后还原糖和总糖含量,并减少了烤后烟叶总氮、烟碱、蛋白质的含量[1,7]

密集烘烤进一步促进了变黄阶段的淀粉降解,但是,过多地积累总糖和还原糖,减少烟碱含量,对烤烟质量不一定有利。特别在近年广东浓香型烟区烟叶化学成分中,糖碱比较高,烟碱含量较低,现有的密集烘烤工艺可能进一步加强这种弱化趋势,因此针对广东烟区浓香型鲜烟叶内在化学成分不协调的趋势,应该有针对性地调整部分烘烤参数,在烘烤调制的过程中协调化学成分比例,从而满足浓香型烟叶烤后化学成分的需求。

3.3 密集烤房换热设备亟需更新

近年来,我国密集烤房的研究已取得相当成就,密集烤房的构造、建设和使用等几项关键技术问题已得到基本解决与进一步研究,但目前密集烤房建设成本普遍较高,设备使用年限较短。如何降低建设成本,延长使用年限,并且进一步提高密集烤房热效率已成为当下亟需解决的问题。调查研究表明,广东烟区密集式烤房烘烤设备已进入老化损毁期,每年约有1000余座烤房烘烤设备亟需更新,每年由于烘烤设备老化损毁,加工工艺得不到保证,造成烟叶质量和烟农损失有20%左右。陈献勇等[30]研究指出,铸铁和碳化硅陶瓷耐腐蚀材料的换热器在烤烟过程中的温差、耗煤量和热能利用效率等参数与生产所用的钢制材质换热器基本相当,部分参数优于钢制材质换热器,与对照烘烤烤后烟叶差异性不大。杨威[31]研究指出,采用新型无机非金属材料,可以提高供热系统的稳定性、耐用性和热效率,烤房内部平面温差和垂直温差变化幅度均较小,平面温差变化幅度为0.1~1.6 ℃,垂直温差变化幅度0.8~2.4 ℃。李伟[32]研究指出,非金属耐火材料稳温性最好,并且金属翅片换热器和非金属耐火材料光管换热器能够改善烟叶外观质量、改善烟叶评吸质量、提升烤房热效率、降低烘烤能耗和烘烤成本。曾中等[33]研究表明,采用碳纤维增强水泥基复合材料(CFRC)制作的火炉和换热器,导热系数分别是普通耐火材料的1.5倍和3.2倍,整体热效率比普通耐火材料高4.5%,散热管的耐腐蚀性能是金属材料(NS钢)的5.3倍,显著增强了密集烤房的供热性能,延长了供热设备的使用寿命。因此,使用新型的换热器材料,对于降低烤房建设成本,延长使用年限,提高烤后烟叶质量有着重要意义。

4 展望

广东省密集烤房及其配套工艺经过近40年的应用与普及发展,已经取得了卓越的成效。实践表明,密集烘烤设备及其技术的开发与推广能有效地提高烟叶质量和上等烟比例,改善烟叶原料结构,使得烟叶原料能更好地满足中烟工业企业对优质原料的需求,促进卷烟上水平,是广东烟区将来全面实施集约化种烟或集约化烘烤体制下首选的先进适用技术。虽然目前密集烤房及其技术发展中尚有许多不尽人意的地方,例如建设成本较高、设备老化严重、相应烘烤工艺不能同步、烘烤人才缺乏等,但是,我国烟草生产正处于现代烟草农业规模化快速发展阶段,烟叶生产集约化、规模化、信息化成为现代烟草生产发展的重要特征。广东烟区密集烘烤技术体系目前正处于一个方兴未艾的发展阶段,在烤房建设推广、烤房结构改造、烤房配套设备和密集烘烤工艺及理论方面,均处于一个摸索的阶段。今后,广东烟区应借鉴国内国外研究成果,结合广东烟叶生产实际,着力加强对密集烘烤设备、配套烘烤工艺体系、智能化和信息化烘烤技术、烘烤技术理论等方面的研究力度,发展彰显广东浓香型烟叶风格特征的适用烘烤技术。

③治理工程透水性。治理工程实施后河道径流和地下水之间应顺利完成交换,使地下水能够在丰水期得到补充,并在枯水期对河道径流予以逆向补给。

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瓷砖本质上是一种实用,易于维护的地板材料.然而即使釉面砖也有空隙,可能污染变脏,特别是在交通区域或油脂存留处.虽然严重污染区域可能极难完全清洁干净,但在大多数情况下,清洁瓷砖地板相对容易.清洁应从最温和的手段开始,比如温水擦洗.通常可以用非皂基类的家用地板清洁剂清洁.使用前清洁去污产品需要在不显眼的小面积区域进行测试.尽可能不使用酸性溶液,因为它们可以损害瓷釉中的复合硅酸盐.有部分专门配制的酸性清洁剂可以用于去除地砖上的涂层,但必须谨慎使用[6].磨料和机械研磨机可能磨损釉面,不应采用研磨法.

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文化一词,说大很大,它可以涵盖整个人类文明的一切活动,如东方文化、中国文化、少数民族文化等;说小也小,仅仅指知识,比如:上学、受教育、学知识被称作“学文化”;受过高等教育的人被称作 “文化人”。或者更广一点指区别于政治、经济、军事的另一个社会活动,叫“文化”,如书法、绘画、歌舞、戏曲等等民间娱乐活动。但是,“文化”最终是要被概念化了的,尽管想要给文化一个完善准确的定义并非易事。

王行等[20]研究表明,通过采取以下烘烤措施,可以促进淀粉降解,有利于保持淀粉酶的活性:烟叶变黄起点温度选择为35 ℃,在42 ℃以前保持烘烤环境的干湿球温差为3 ℃(尤其是中部烟叶),在42 ℃以后提高湿球温度,保持一定湿度(尤其是上部烟叶),在44 ℃以前根据烟叶的变化情况适当延长调制时间。

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打好防范化解重大风险、精准脱贫、污染防治的攻坚战是以习近平同志为核心的党中央为决胜全面建成小康社会作出的重大决策部署。今年4月,习近平总书记主持召开中央财经委员会第一次会议,明确提出了打好三大攻坚战的思路和举措。财政部门要认真学习贯彻习近平总书记重要指示要求,深刻领会打好三大攻坚战的深远意义,充分发挥财政职能作用,坚决支持打好三大攻坚战。

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在南方烟叶烘烤专家工艺曲线的基础上,广东烟区探索了与采用数控变频机电一体化控制技术的密集烤房相配套的烘烤技术。通过设计、调整烤房风速与风量、各烘烤阶段干球温度与时间调控、湿球温度、火力的控制,优化了三段式烘烤工艺曲线,形成了与之相配套烘烤技术工艺,具体工艺见表1[17]

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1.2.8 CCK-8法测定OPC对细胞增殖活力影响 取对数生长期TU686细胞,以3×104/孔接种于24孔板爬片上。按方法1.2.4及1.2.5部分进行分组,每组设5个复孔。各组培养24 h后,PBS洗涤2次,每孔加入含10% CCK-8检测液的RPMI1640培养液100 μL,摇匀、孵育1 h,酶标仪(波长 450 nm)检测每孔吸光度(A)值,SPSS计算细胞增殖活力。独立重复实验3次。

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就目前而言,这一检测方法主要分成两大类,即直线检测与角点检测。其中,直线检测主要是对图像实施边缘检测,确定图像直线,根据交点对像素坐标进行求解;而角点检测将图像灰度及其检测作为基础,对领域点范围内的灰度值发生的变化予以充分考虑。通过对相关文献的全面查阅可知,可很好对像素坐标进行检测和求解的算法包括两种,分别为SV算法与Harris算法。经试验得知,裂缝图像当中,单纯使用其中一种算法无法确定所有角点,但对两种算法进行结合使用,能得出所有角点[2]。

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对于Δt的两个解,根据实际抓取情况进行取舍,然后确定抓取位置和抓取路径。如果两个解全部符合要求,那么选择时间比较短的解;如果两个解全部不符合要求,那么将放弃对此工件的抓取同时做好漏抓记录。

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黄景崇,石锦辉,李俊业,李淮源,邓世媛,陈建军
《江西农业学报》 2018年第04期
《江西农业学报》2018年第04期文献

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