煙草在線專稿　　[摘要]：為了給密集烤房供熱設備的改進提供理論依據，研究了翅片管換熱器在密集烤房中應用的效果，及其對中上部煙葉外觀質量、化學成分、香氣物質、評吸質量和經濟性狀的影響。結果表明，翅片管換熱器能顯著地改善上部煙葉的外觀質量，而對中部煙葉的改善效果不大。采用翅片管換熱器能在一定程度上改善煙葉的內在化學成分的協調性和感官評吸質量，提高其香氣物質的含量和內在品質。翅片管換熱器對經濟性狀的影響是明顯的，尤其能顯著地降低kg干煙的耗煤量，提高均價等，對節能降耗的貢獻是顯著的。

　　[關鍵詞]：翅片管換熱器；密集烤房；烤煙；煙葉質量

　　密集烘烤現由于裝煙密度大、節省烘烤用工，有利于提高專業化程度和煙葉烘烤質量，現已成為中國烤煙烘烤的發展方向。而密集烤房適應了烤煙生產可持續發展的新形勢，代表了今后烘烤設備的發展方向，但是我國烘烤設備的研究與應用卻相對落后，不能滿足烤煙生產發展的需要^[1]。因此，在對烤房設備的研究方面一直也是是個熱點。美國密集烤房專家在熱風循環系統^[2-3]、裝煙設備^[4-6]、燃料利用^[7]、排濕系統^[8]、密集烘烤工藝^[9-10]等方面不斷完善，逐步形成了適應美國經濟狀況、生產方式的先進的商業化生產、商業化運作的現代化、機械化、智能化的密集烤房以及相應的配套設備與技術。隨著我國現代農業發展戰略的實施，烤煙生產組織形式也發生了重大轉變。在不斷加大煙葉生產基礎設施建設投入的同時，全面推進煙葉生產規?；?、集約化、專業化和信息化。目前我國密集烤房在加熱設備^[11-16]方面已經取得了長足的發展。換熱器是工業傳熱過程中必不可少的設備，翅片管換熱器與普通光管換熱器相比具有許多熱性能和經濟上的優點^[17]。在合適的條件下，翅片管換熱器不僅可減少換熱器尺寸，而且能提高換熱效率，并且已經在制冷、空調和化工等工業領域得到廣泛應用^[18]。但是該換熱器在密集烤房設備中的應用研究較少。因此，本研究探討了翅片管換熱器在密集烤房中的應用效果，并研究了采用該設備后對烤后中上部煙葉質量的影響，旨在為密集烤房設備的改進提供理論依據。

　　1　材料與方法

　　1.1　試驗材料

　　試驗于2009年在福建省南平武夷山市星村鎮黃村烤房群進行，氣流下降式密集烤房6座，其中3座烤房配有高效翅片管換熱器，另外3座烤房配備原產區推廣的普通光管換熱器（遼寧海帝升生產）；烤房規格為8m×2.7m×3.2m。供試烤煙品種為翠碧1號。試驗田土壤質地為黏壤土，肥力中等，種植行距120cm，株距50cm。田間管理按優質烤煙栽培生產技術規范進行。以中部葉（第11～12位葉）和上部葉（第15～16位葉）為試驗材料，依據成熟標準，煙葉成熟時按照葉位單葉采收。

　　1.2　試驗設計

　　試驗共設2個處理，T1-翅片管換熱器設備，CK-普通換熱器設備，各烤房其它設備配備完全一致。煙葉按成熟標準采收后，從中挑選出成熟度、大小基本一致的葉片，按每竿130片綁竿標記，分別掛置在各烤房底層、中層、上層距離裝煙室門口各2m、4m、6m處，每層6竿。各處理煙葉均在同一天內完成采收、編煙、裝炕與開烤，裝煙密度為65kg/m³（中部葉）和70kg/m³（上部葉）。各處理煙葉均嚴格按照三段式烘烤進行?；爻焙蟀纯緹焽覙藴?#xff08;GB　2635-92）對標記煙葉分級，中部葉取C3F（中橘三），上部葉取B2F（上橘二）各2.0kg用于各指標測定，3次重復。

　　1.3　測定項目與方法

　　1.3.1　外觀質量

　　按照國標GB　2635-92規定，由鄭州煙草研究院、中國煙草總公司職工培訓中心、青州煙草研究所、上海煙草集團公司、湖南中煙工業公司、河南中煙工業公司和河北中煙工業公司等7個單位的10名專家鑒定，煙葉外觀質量的鑒定和綜合評價參照王彥亭等[19]的方法進行。

　　1.3.2　常規化學成分

　　試樣的制備：烘箱法（YC/T　31-1996）；煙堿、水溶性糖、還原糖、氯、總氮：連續流動法（YC/T　159~162-2002）；鉀：連續流動法（YC/T　217-2007）；蛋白質：連續流動法（YC/T　249-2008）；淀粉含量采用酸解法測定[20]。

　　1.3.3　香氣物質提取及定性定量分析

　　樣品處理：煙葉樣品除去主脈后，粉碎過60目篩，在溫度22℃、相對濕度60%的環境下平衡24h，采用同時蒸餾萃取方法提取煙葉中的致香成分。在同時蒸餾萃取裝置一端接盛有25.00g煙樣、一定量的內標化合物（乙酸苯甲酯）和500mL蒸餾水的圓底燒瓶，用電熱套加熱。另一端接盛有30mL二氯甲烷的100mL燒瓶，將該端燒瓶置于60℃的恒溫水浴鍋中加熱，同時蒸餾萃取2h，將二氯甲烷萃取液用適量無水硫酸鈉干燥后濃縮至1mL。濃縮液采用Agilent　6890N/5975氣質聯用分析儀（美國安捷倫公司）進行分析，所得圖譜經計算機譜庫（NIST98，Wiley275）檢索，并用內標校正歸一化法計算相對含量。

　　GC/MS分析條件：毛細管柱：HP-5MS（30m×0.25mm×0.25m）；載氣：He；流速：1　ml/min；進樣口溫度：260℃；升溫程序：初溫50℃（保持1min），以8℃/min的速率升至160℃（保持2min），再以8℃/min的速率升至280℃（保持15min）；進樣量0.5μL；分流比：25：1；接口溫度：280℃；離子源：EI源；電子能量：70eV；離子源溫度：230℃；質量數范圍：35～455　amu。

　　1.3.4　煙葉評吸鑒定

　　由云南煙草科學研究院進行評吸，并采用百分制打分，評分標準如下：香韻（滿分l0分）、香氣量（滿分15分）、香氣質（滿分15分）、濃度（滿分10分）、刺激性（滿分15分）、勁頭（滿分5分）、雜氣（滿分10分）、口感（滿分20分）。

　　1.3.5　經濟性狀　

　　烘烤結束煙葉回潮后，分別稱取所標記的煙葉的重量，并將其分級進行經濟性狀分析。

　　1.4　數據處理

　　采用Microsoft　Excel2003進行數據處理，用SPSS17.0中的Independent-Samples　T　Test進行統計分析。

　　2　結果與分析

　　2.1　不同換熱器對煙葉外觀質量的影響

　　由表1可知，中部煙葉的顏色、成熟度均為橘黃和成熟，處理較對照沒有變化；只有結構較對照有所提高，其余各外觀指標均較對照有所下降，其綜合得分也較對照低，但是經過統計檢驗二者差異不顯著（P>0.05）。上部煙葉中兩個處理中只有“身份”得分相同，其余各指標均為處理高于對照，綜合得分也為處理高于對照。

表1　不同處理煙葉的外觀質量

注：同一列同一部位間不同小寫字母表示達到0.05顯著差異水平。

　　2.2　不同換熱器對煙葉常規化學成分及協調性的影響

　　從表2中可以看出，中部煙葉中，T1處理的總糖、還原糖、淀粉、總氮、煙堿、蛋白質、氯含量均較對照有所下降，但是只有總糖、蛋白質含量的差異達到顯著，其它指標差異均不顯著，而鉀含量增加了2.42%。上部煙葉中，T1處理的總糖、還原糖、氯含量較對照不同程度增加，但是還原糖的增加不顯著；而淀粉、總氮、煙堿、蛋白質、鉀含量較對照有所下降，其中淀粉、煙堿、蛋白質含量的降低達到了顯著差異。影響煙葉品質的除了考慮各化學成分的含量外，更加注重一些品質指標，一般認為優質煙葉化學成分品質指標糖堿比接近于10，氮堿比接近于1，鉀氯比大于4為佳^[21]。本研究中，兩個部位的煙葉均以T1處理的糖堿比較為接近10，而氮堿比相差不大，且均為T1處理略好，而鉀氯比均較高，尤其中部葉達到了7以上，上部葉中T1處理低于對照，但均在優質煙葉要求范圍之內。綜合考慮，兩個部位煙葉均化學成分含量和協調性均以T1處理較好。

表2　不同處理煙葉的化學成分含量及協調性

注：同一行同一部位間不同小寫字母表示達到0.05顯著差異水平。表3同。

　　2.3　不同換熱器對煙葉香氣物質的影響

　　從表3可以看出，采用翅片管換熱器均能提高中上部煙葉的大部分類胡蘿卜素降解類、苯丙氨酸類、類西柏烷類香氣物質、新植二烯、除新植二烯的香氣物質和其他類香氣物質的含量，其中上部煙葉類胡蘿卜素降解產物總量、類西柏烷類物質總量和新植二烯與對照差異顯著，而中部煙葉差異不顯著；中部煙葉的苯丙氨酸類和其它類香氣物質含量與對照差異顯著，而上部煙葉差異不顯著。中部煙葉的棕色化反應產物含量T1處理較對照低，而上部煙葉較對照高，但是各差異均不顯著。兩個部位煙葉的香氣物質（除新植二烯）含量和香氣物質總量均以T1顯著高于對照，其中，中部葉分別增加了22.28%、10.54%，上部葉分別增加了11.57%、18.73%。表明采用新的翅片管換熱器能顯著提高大部分香氣物質的含量。

表3　不同處理煙葉的香氣物質含量/（μg/g）

　　2.4　不同換熱器對煙葉感官評吸質量的影響

　　不同處理的評吸結果見表4。中部葉中，T1的香氣量較對照有所下降，刺激性也略有增加，但是能明顯地改善其它各評吸指標，總體上較好的改善了煙葉的感官評吸質量，其綜合得分也較高。