鄭 好，趙寶良，鄧 丹，郭學(xué)衛(wèi)

（1.武漢樂(lè)道物流有限公司，武漢 430000；2.武漢東昌倉(cāng)貯技術(shù)有限公司，武漢 430074）

貯存片煙的自然醇化是在適宜的環(huán)境條件下經(jīng)過(guò)連續(xù)的生物化學(xué)反應(yīng)，煙葉質(zhì)量得到改善的過(guò)程。此過(guò)程主要取決于環(huán)境溫度、相對(duì)濕度和空氣含氧量［1］。武漢市夏季高溫高濕天氣對(duì)于煙葉的自然醇化帶來(lái)不利的影響［2，3］，因此開(kāi)啟空調(diào)或除濕機(jī)進(jìn)行降溫除濕，但溫度設(shè)定過(guò)低（25 ℃左右），煙葉原料會(huì)因?yàn)檫M(jìn)出庫(kù)所處的環(huán)境溫度差異過(guò)大造成煙葉結(jié)露現(xiàn)象，給煙葉帶來(lái)很大的霉變風(fēng)險(xiǎn)，且對(duì)于倉(cāng)庫(kù)能耗的消耗巨大。煙葉倉(cāng)儲(chǔ)過(guò)程中如何既能保證和改善煙葉的醇化質(zhì)量還能節(jié)能降耗成為煙葉倉(cāng)儲(chǔ)養(yǎng)護(hù)所關(guān)注的焦點(diǎn)［4，5］。

對(duì)于片煙的自然醇化，相對(duì)于自然養(yǎng)護(hù)法，低排放機(jī)械調(diào)控法的煙葉外觀質(zhì)量、感官質(zhì)量評(píng)價(jià)更優(yōu)，更有利于煙葉化學(xué)品質(zhì)的轉(zhuǎn)化和煙葉內(nèi)含物的醇化，且可實(shí)現(xiàn)煙葉倉(cāng)貯養(yǎng)護(hù)期間的“防蟲(chóng)防霉＋養(yǎng)護(hù)調(diào)質(zhì)＋節(jié)能減排”三大功能，目前該技術(shù)已在湖北、廣東、河北、上海、浙江等地得到了很好的應(yīng)用和推廣，形成了養(yǎng)護(hù)規(guī)范和體系［6，7］。因此，基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T 300—2018《片煙貯存養(yǎng)護(hù)自然醇化法》中以密封垛位為養(yǎng)護(hù)單元的低排放機(jī)械調(diào)控貯存養(yǎng)護(hù)技術(shù)［8］，采用3 種機(jī)械調(diào)控方法（整倉(cāng)除濕、1 次/周密封煙垛除濕、1 次/2 周密封煙垛除濕）在武漢樂(lè)道物流有限公司倉(cāng)庫(kù)養(yǎng)護(hù)不同樓層的片煙原料，以期探索更好的煙葉醇化路徑、提升煙葉醇化質(zhì)量。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

2018 年云南曲靖144 等級(jí)片煙和2018 年貴州畢節(jié)446 等級(jí)片煙。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于 2019 年 12 月至 2021 年 10 月在武漢樂(lè)道物流有限公司B 棟倉(cāng)庫(kù)實(shí)施。采取分區(qū)設(shè)計(jì)，以3種機(jī)械調(diào)控方法為主區(qū)：整倉(cāng)除濕、1 次/周密封煙垛除濕、1 次/2 周密封煙垛除濕，分別標(biāo)記為 T0、T1、T2；以 4 個(gè)樓層為副區(qū)：B 棟的 1、2、3、4 樓。每個(gè)處理設(shè)置2 次重復(fù)，每次重復(fù)設(shè)置2 個(gè)垛位（長(zhǎng)×寬×高=9.6 m×1.5 m×3.0 m），每個(gè)垛位堆放72 箱片煙。

1.3 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.3.1 醇化環(huán)境記錄 倉(cāng)間溫濕度：在每個(gè)倉(cāng)間中部安裝溫濕度計(jì)；垛內(nèi)溫濕度：在機(jī)械調(diào)控?zé)煻舛庵芯嗟?0 cm 左右的位置設(shè)置溫濕度自動(dòng)檢測(cè)裝置；箱溫：在垛位兩角和垛位中部（過(guò)道左手第1 排、第4排、第6 排）各層煙箱設(shè)置自動(dòng)箱溫檢測(cè)探桿，每垛共12 個(gè)。

1.3.2 水分檢測(cè) 對(duì)每個(gè)處理煙垛，每次選取垛頭靠近過(guò)道右側(cè)并放置箱溫檢測(cè)探桿的第1、4 層高的2 個(gè)煙箱，采用“五點(diǎn)取樣法”在每個(gè)煙箱的表層和中心各取1 份樣品，將4 份樣品混勻后檢測(cè)水分。在垛位碼放前完成初始水分檢測(cè)，之后每4 個(gè)月檢測(cè)1次，共完成6 次檢測(cè)。

1.3.3 化學(xué)成分檢測(cè) 檢測(cè)指標(biāo)包含：pH、煙堿、總氮、總糖、還原糖、氯、鉀。對(duì)每個(gè)處理煙垛每次選擇垛頭近走道右側(cè)4 層高煙箱，采用“五點(diǎn)取樣法”在煙箱的表層取1 份樣品。在垛位碼放前進(jìn)行初始化學(xué)成分檢測(cè)，之后每4 個(gè)月進(jìn)行一次檢測(cè)，共完成5次化學(xué)成分檢測(cè)。

1.3.4 感官評(píng)吸評(píng)價(jià) 評(píng)價(jià)指標(biāo)包含：香氣質(zhì)、香氣量、濃度、勁頭、雜氣、刺激味、余味。由湖北中煙技術(shù)中心的5 名評(píng)吸專(zhuān)家于2021 年8 月進(jìn)行感官評(píng)吸。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2019 和SPSS 21.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度變化對(duì)比

2.1.1 倉(cāng)間、垛內(nèi)、箱芯溫度變化對(duì)比 從圖1 可以看出，整體上，3 種溫度的變化趨勢(shì)基本一致。月平均溫度低于27 ℃，符合煙葉的養(yǎng)護(hù)要求。3 種溫度的變化差異表現(xiàn)為在1—2 月和8—12 月，箱芯＞垛內(nèi)＞倉(cāng)間，箱芯溫度比垛內(nèi)、倉(cāng)間溫度分別平均高1.05、2.29 ℃；在 2 月和 7—8 月，倉(cāng)間≈ 垛內(nèi)≈ 箱芯；在3—6 月，箱芯＜垛內(nèi)＜倉(cāng)間，箱芯溫度比垛內(nèi)、倉(cāng)間溫度分別平均低0.63、1.86 ℃。說(shuō)明相比倉(cāng)間和垛內(nèi)，箱芯能在1 年中更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)維持較高的溫度。

圖1 倉(cāng)間、垛內(nèi)、箱芯溫度的變化

2.1.2 不同樓層的倉(cāng)間溫度變化對(duì)比 從圖2 可以看出，4 個(gè)樓層的倉(cāng)間溫度均在32 ℃以下，符合煙葉養(yǎng)護(hù)要求。4 個(gè)樓層倉(cāng)間溫度的變化差異表現(xiàn)為在1—2 月和 12 月，4 樓＜3 樓＜2 樓＜1 樓，4 樓比其余3 個(gè)樓層分別平均低0.96、1.27、1.69 ℃；在 3—4 月和8 月，4 樓≈ 3 樓≈ 2 樓≈ 1 樓；在 5—7 月中旬，4 樓＞3樓＞2 樓＞1 樓，4 樓比其余 3 個(gè)樓層分別平均高0.83、1.55、2.42 ℃；在 9—11 月，4 樓≈3 樓≈2 樓＞1樓，2～4 樓平均比 1 樓高 1.37 ℃。說(shuō)明相比 1 樓，其余樓層在1 年內(nèi)的6 個(gè)月內(nèi)能夠維持較高的倉(cāng)間溫度，且4 樓在高溫月份能夠提供最高的倉(cāng)間溫度。為了防止倉(cāng)間溫度過(guò)高，倉(cāng)間開(kāi)啟了降溫設(shè)備，因此4 樓在6—9 月的倉(cāng)間溫度維持在 26.24～26.42 ℃。

圖2 不同樓層的倉(cāng)間溫度變化

2.1.3 不同樓層的箱芯溫度變化對(duì)比 從圖3 可以看出，4 個(gè)樓層箱芯溫度均在28 ℃以下，符合煙葉養(yǎng)護(hù)要求。4 個(gè)樓層箱芯溫度的大小差異表現(xiàn)為在1—2 月和 12 月，4 樓＜3 樓＜2 樓＜1 樓，4 樓比其余3 個(gè)樓層分別平均低 0.91、1.37、2.18 ℃；在 3 月、4 月和 11 月，4 樓≈ 3 樓≈ 2 樓≈ 1 樓；在 5—7 月，4 樓＞3 樓＞2 樓＞1 樓，4 樓比其余 3 個(gè)樓層分別平均高 1.12、1.85、3.23 ℃；在8—10 月，4 樓≈ 3 樓≈ 2 樓＞1 樓，2～4樓平均比1 樓高1.24 ℃。說(shuō)明相比1 樓，其余樓層在1 年內(nèi)的7 個(gè)月內(nèi)能夠維持較高的箱芯溫度，且4 樓在高溫月份能夠提供最高的箱芯溫度。

圖3 不同樓層的箱芯溫度變化

2.2 相對(duì)濕度變化對(duì)比

2.2.1 倉(cāng)間、垛內(nèi)相對(duì)濕度變化對(duì)比 從圖4 可以看出，整體上，波動(dòng)幅度表現(xiàn)為倉(cāng)間＞垛內(nèi)。倉(cāng)間相對(duì)濕度受季節(jié)影響而變化，在6—7 月的高溫高濕季節(jié)，倉(cāng)間相對(duì)濕度達(dá)73%，T1 和T2 讓垛內(nèi)濕度降至55%～60%，符合煙葉養(yǎng)護(hù)要求。2 種相對(duì)濕度的大小差異表現(xiàn)為在2—9 月，倉(cāng)間＞垛內(nèi)，在10—12 月，倉(cāng)間＜垛內(nèi)。

圖4 倉(cāng)間、垛內(nèi)相對(duì)濕度變化

2.2.2 不同樓層的倉(cāng)間相對(duì)濕度變化對(duì)比 從圖5可以看出，整體上，4 個(gè)樓層倉(cāng)間相對(duì)濕度的變化趨勢(shì)基本一致。4 個(gè)樓層倉(cāng)間相對(duì)濕度的變化差異表現(xiàn)為在 1—2 月和 11—12 月，4 樓＞3 樓＞2 樓＞1 樓，4 樓比其余3 個(gè)樓層分別平均高3.72 個(gè)百分點(diǎn)、5.37 個(gè)百分點(diǎn)、6.78 個(gè)百分點(diǎn)；在 3 月和 10 月，4 樓≈3 樓≈ 2 樓≈ 1 樓；在 4—9 月，4 樓＜3 樓≈ 2 樓≈ 1 樓，4樓比其余3 個(gè)樓層平均低6.09 個(gè)百分點(diǎn)。因?yàn)樵诟邷馗邼窦竟?jié)，倉(cāng)間降溫除濕設(shè)備的開(kāi)啟，使得4 樓的倉(cāng)間相對(duì)濕度在4—9 月比其他樓層低。由于1—3樓的倉(cāng)間溫度沒(méi)有達(dá)到開(kāi)啟降溫除濕設(shè)備的要求，使得其在6—7 月的倉(cāng)間相對(duì)濕度偏高。除了降溫設(shè)備的影響，各樓層的倉(cāng)間相對(duì)濕度差異主要是由各樓層的溫差引起的。

圖5 不同樓層的倉(cāng)間相對(duì)濕度變化

2.2.3 不同樓層的垛內(nèi)相對(duì)濕度變化對(duì)比 從圖6可以看出，4 個(gè)樓層之間的垛內(nèi)相對(duì)濕度無(wú)明顯差異。說(shuō)明對(duì)煙垛進(jìn)行密封通風(fēng)除濕（T1、T2）可以保證各樓層煙垛的垛內(nèi)相對(duì)濕度一致。

圖6 不同樓層的垛內(nèi)相對(duì)濕度變化

2.3 調(diào)控方法與樓層對(duì)片煙水分變化的影響

從圖 7 和圖 8 可以看出，3 種調(diào)控方法和 4 個(gè)樓層的片煙相對(duì)含水率變化趨勢(shì)基本一致，除2 樓外，均在2020 年8 月達(dá)到最小值，在2020 年12 月達(dá)到最大值，全程煙葉水分變化均在11%～13%，符合煙葉養(yǎng)護(hù)要求。片煙相對(duì)含水率在高溫時(shí)段降低，在低溫時(shí)段上升。這可能是因?yàn)樵? 月，箱芯溫度較高，片煙水分蒸發(fā)速度較快，水分通過(guò)蒸發(fā)而流失一部分；在12 月，箱芯溫度比倉(cāng)間溫度低（圖1），箱內(nèi)空氣遇冷產(chǎn)生結(jié)露，使得片煙吸收了結(jié)露產(chǎn)生的水分。各樓層中，2 樓的變化幅度最小，這可能是因?yàn)? 樓在12 月的箱芯溫度與倉(cāng)間溫度之差較小。

圖7 3 種調(diào)控方法的片煙相對(duì)含水率變化

圖8 不同樓層的片煙相對(duì)含水率變化

2.4 調(diào)控方法與樓層對(duì)片煙化學(xué)成分變化的影響

從表1 可以看出，3 種調(diào)控方法對(duì)各化學(xué)成分無(wú)顯著影響。在醇化16 個(gè)月后，部分試驗(yàn)組的氯、鉀含量增加，這可能是因?yàn)樵跓熑~醇化16 個(gè)月后，其他化學(xué)成分減少，導(dǎo)致氯或鉀的占比變大。因此通過(guò)升降幅度無(wú)法分析各處理對(duì)氯和鉀的影響。樓層對(duì)總氮、總糖、還原糖、鉀的升降幅度無(wú)顯著影響。樓層對(duì)pH 的升降幅度有顯著影響，1～4 樓的pH 平均降幅分別為4.92%、4.81%、5.43%、5.72%，4 樓和3樓對(duì)pH 的降幅顯著大于2 樓和1 樓。樓層對(duì)煙堿的降低幅度有顯著影響，但沒(méi)有表現(xiàn)為4 樓的影響最大，這可能是因?yàn)闊焿A對(duì)樓層的溫差反應(yīng)沒(méi)有pH 敏感或是其他因素的影響。

表1 3 種調(diào)控方法對(duì)不同樓層片煙化學(xué)成分升降幅度的影響 （單位：%）

2.5 調(diào)控方法與樓層對(duì)片煙感官質(zhì)量評(píng)價(jià)影響

從表2 可以看出，3 種調(diào)控方法對(duì)各感官質(zhì)量均無(wú)顯著影響，但T1 和T2 的雜氣要略輕于T0。樓層對(duì)部分感官質(zhì)量有顯著影響。整體上，4 樓的各項(xiàng)指標(biāo)要優(yōu)于其他樓層，具體表現(xiàn)為香氣質(zhì)顯著好于1～3 樓；香氣量略好于1～3 樓；刺激味略少于 1～3 樓、余味略?xún)?yōu)于1～3 樓。

表2 3 種調(diào)控方法對(duì)不同樓層片煙感官質(zhì)量的影響

2.6 不同調(diào)控方法的能耗對(duì)比

從表3 可以看出，雖然T1 和T2 的單臺(tái)設(shè)備功率約為 T0 的 3.5 倍，但 T1 和 T2 所需設(shè)備數(shù)量、每月運(yùn)行次數(shù)、單次運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)都小于T0。在5—10 月T0 運(yùn)行總能耗遠(yuǎn)高于T1 和T2。由于T2 的調(diào)控頻率是T1的 1/2，T1 運(yùn)行 1 年總能耗是 T2 的 2 倍。

表3 不同調(diào)控方法的能耗對(duì)比

3 小結(jié)與討論

不同樓層間的倉(cāng)間溫度、箱芯溫度、倉(cāng)間相對(duì)濕度有明顯差異且隨月份表現(xiàn)出規(guī)律性變化。箱芯溫度是煙葉醇化的主要環(huán)境因素，相比外部環(huán)境溫度，箱芯在1 年中較長(zhǎng)時(shí)間（7 個(gè)月）維持較高溫度且倉(cāng)間空調(diào)的開(kāi)啟讓箱芯溫度維持在28 ℃以下。同時(shí)，4 樓的箱芯溫度比 3 樓、2 樓、1 樓分別平均高 0.91、1.37、2.18 ℃，且符合片煙養(yǎng)護(hù)要求，為加速煙葉醇化進(jìn)程奠定了基礎(chǔ)。不同樓層間倉(cāng)間相對(duì)濕度有明顯差異且隨月份表現(xiàn)出規(guī)律性變化，3 種調(diào)控方法均能保障片煙醇化環(huán)境的相對(duì)濕度維持在65%以下，但T1 和T2 更能維持各樓層垛內(nèi)相對(duì)濕度的穩(wěn)定和一致。

片煙的相對(duì)含水率并沒(méi)有表現(xiàn)出隨倉(cāng)間濕度的增加而增加的現(xiàn)象［9，10］，這是因?yàn)楸驹囼?yàn)的煙箱都帶有內(nèi)襯薄膜，箱內(nèi)片煙的相對(duì)含水率受倉(cāng)間及垛內(nèi)相對(duì)濕度的影響較小，且在降溫過(guò)程中，由于箱芯溫度高于外界溫度，箱內(nèi)水汽濕熱擴(kuò)散會(huì)較多聚集在煙箱薄層貼近內(nèi)襯薄膜部位，片煙的相對(duì)含水率會(huì)有適當(dāng)上升，且箱芯溫度越高于外界環(huán)境，箱內(nèi)煙葉含水率上升現(xiàn)象越明顯。3 種調(diào)控方法下箱芯溫度和片煙含水率基本一致，因此對(duì)各化學(xué)成分和感官質(zhì)量無(wú)顯著影響。由于氯和鉀含量變異系數(shù)大、不同部位間煙葉氯含量差異顯著［11，12］、氯和鉀在醇化過(guò)程中的含量微量降低，且本試驗(yàn)的取樣樣品為混打煙葉，因此部分氯和鉀的含量不降反升。

樓層對(duì)各化學(xué)成分的影響主要表現(xiàn)在對(duì)pH 有顯著的降低作用。煙葉pH 表達(dá)煙葉有機(jī)和無(wú)機(jī)組分的酸堿平衡狀態(tài)，能夠反映煙氣強(qiáng)度（含氮堿類(lèi)）和刺激性，也可間接反映煙氣的芳香性［13］。同時(shí)，評(píng)吸結(jié)果表明，4 樓的香氣質(zhì)、香氣量、刺激味、余味優(yōu)于其他樓層。在3 種方法均能保障片煙正常養(yǎng)護(hù)且醇化效果基本一致的前提下，1 次/2 周密封煙垛除濕的能耗最低且工作量最少，便于應(yīng)用推廣。本試驗(yàn)為向片煙提質(zhì)保質(zhì)、節(jié)能減排的高效養(yǎng)護(hù)方法轉(zhuǎn)型提供了有效的參考依據(jù)。