摘 要：将密集式三层烤烟房改造成四层，对四层密集烤房烟叶烘烤过程的温度与烟叶变化进行了研究。结果表明，与三层密集烤房相比，四层密集烤房装烟量增加了33.9%，烤房内整体温度更均衡，烟叶变化更趋于一致，节煤率达28.1%，每公斤干烟耗能成本下降29.0%，对提高上部烟叶烘烤质量和改善烤房性能具有积极意义和推广应用价值。
密集式烤房具有装烟量大、省工、省时、节省燃料、烤后烟叶质量优等特点，符合烤烟生产可持续发展的要求，已成为烤烟烘烤设备的发展方向。但密集烤烟房也存在装烟容量小、密度过低的问题。目前，我国关于密集烤房的研究多集中于密集烤房加热炉形式的改进方法，配套技术及自控技术的发展上，对密集烤房的机理研究相对较少。为此，将密集式三层烤烟房改造成四层，试验对比研究了四层密集烤房与三层密集烤房在烘烤过程中烤房内温度环境、烟叶外观的变化，考察了各自的烘烤成本、烤后烟叶质量等，以期改进四层密集烤房的烘烤设备及其配套烘烤技术，优化和完善密集烘烤工艺，更好地发挥密集烤房的优势，提高烤后烟叶质量，从而为四层密集烤房在烟叶生产中的推广应用提供依据。
1 试验材料与方法
1.1 试验地点与供试烟叶
试验在福建省武平县武东乡黄埔村进行。供试烟叶品种为云烟87。选择田块肥力、种植水平基本一致的2.33～2.66 hm2的云烟87品种烟叶，分成两部分，一半用于密集式三层烤房挂竿烘烤；一半用于密集式四层烤房烘烤。
1.2 密集式烤房
符合国家标准的气流下降式密集烤房2座：一座为气流下降式三层挂竿烤房（CK），另一座为气流下降式四层挂竿烤房。
气流下降式三层密集烤房按《福建省龙岩市密集式烤房建筑与安装技术规范》建造。
气流下降式四层密集烤房，外墙建筑按《福建省龙岩市密集式烤房建筑与安装技术规范》建造；装烟室按二排装烟结构设计，二等分中间设计装烟立柱，立柱材料用木头或金属管材制作；在现有三层挂烟档梁烤房的基础上进行改造，即三层改四层：原第一层离地面105 cm保持不变，原第三层距房顶距离不变，原第一层与第三层之间的层距约为160 cm，均分为两层，总的挂烟层数为四层。
1.3 烟叶烘烤方法
鲜烟按品种、部位的成熟要求采收与分类，二叶或三叶背对背成束，每根烟竿绑烟50～80束，每束2～3片，束距1 cm。
三层密集烤房每竿绑烟140～160片左右，装烤上下疏密一致，定距挂竿，竿距12～15 cm，每烤房装烟约300竿。四层密集烤房每竿绑烟120～140片左右，定距挂竿，竿距12～15 cm，由于层距较密，装烟时上下二层交错摆放，每烤房装烟约400竿。
烟叶烘烤按照三段式烘烤工艺，根据国家标准（GB 2635-92）进行分级，然后分别测定产质量。$page$
1.4 观测项目与分析方法
烘烤过程中及时记录烤房内烟叶形态、颜色和温度变化，测点位于每层烟叶的前、中、后和上、中、下位置。同时统计不同类型烤房的耗煤、耗电情况，计算不同烤房的鲜烟与干烟重量及烘烤成本。采用SPSS12.0对数据进行相关性分析。
2 结果
2.1 不同类型烤房容烟量
由表1可知四层密集烤房平均每烤干烟量为517.5 kg，比三层密集烤房平均每烤干烟量386.4 kg多131.1 kg，容烟量增加33.9%。可见四层密集烤房在相等的空间里增加了装烟密度，能够有效提高烤房空间利用率，达到密集烤房装烟“密、满、匀”的要求。
2.2 烘烤过程温差变化
表2、3显示两种类型的烤房在烟叶烘烤变黄期、定色期、干筋期温度变化。从整体来看，四层密集烤房的温差小于三层密集烤房：在垂直温差上，四层密集烤房比三层密集烤房在变黄期、定色期、干筋期温差分别减少15.46%、29.93%、14.20%；在平面温差上，四层密集烤房比三层密集烤房在定色阶段减少10.81%，但变黄和干筋期分别增加10.99%和15.09%。两种类型烤房烟叶烘烤过程温差趋于0℃的F测验结果表明，在定色阶段，两种烤房的垂直温差存在显著差异，平面温差接近显著差异水平，而两种烤房的变黄期和干筋期的温差均未达显著差异水平。
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2.3 不同类型烤房耗能及成本
两种类型烤房均使用直径14 cm的蜂窝煤，煤价以0.59元/kg、电价以0.582元/kW·h计算。由表4可见：四层密集烤房烘烤平均每公斤干烟耗煤量为1.70 kg，耗电0.34 kW·h，能耗成本1.20元；三层密集烤房烤房平均每公斤干烟耗煤量2.35 kg，耗电0.52 kW·h，能耗成本为1.69元。四层密集烤房比三层密集烤房节煤率达28.1%，耗能成本降低29.0%。
2.4 烟叶烘烤质量
通过对不同类型烤房烟叶烘烤质量的调查（表5、6，图1）可以看出，四层与三层密集烤房烘烤的烟叶上等烟、中等烟、低次等烟比例和烟叶均价基本相近。四层比三层密集烤房C2F降低5.16个百分点，B3F降低0.32个百分点，B4F降低3.04个百分点，B1F提高0.25个百分点，B2F提高4.16个百分点，C4F增加3.85个百分点，其余各烟叶等级比例基本相近，说明四层密集烤房对中部烟叶外观质量有一定的影响，但对上部烟叶外观质量提高有一定的作用。
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3 小结与讨论
在不改变烤房结构的情况下，三层密集烤房改为四层，可进一步发挥出密集式烤房的优越性能，并有效增加烤房装烟容量。四层密集烤房中烟层相互搭接可形成链接作用，从而使运行的气流无“短路”产生，烟层中通过的气流更顺畅，无效耗能得到有效控制，烤房内整体温湿度更均衡。而且，四层密集烤房模式在保持温度稳定的情况下，能够使烤房内湿度保持在相对较高的水平，满足烟叶烘烤对温湿度变化的要求，使烟叶变化更趋于一致。
根据四层密集烤房烟叶烘烤的变化情况，烘烤技术操作应注意采用高温变黄适温定色方法烘烤。在烟叶变黄后期即变黄程度达八成时，应开始少量排湿。进入定色阶段，可逐渐开大排湿窗、多开排湿窗并适量补风，这相对于三层密集烤房烘烤可降低烘烤湿球温度0.5~1℃；同时应适当延长定色阶段烘烤时间，以确保烟叶充分定色，提高烟叶烘烤质量。在定色阶段排湿任务重，烤房供热强度较大，要谨防升温速度过快导致的烤房内烟层局部排湿不畅而出现蒸片现象。干筋阶段应减小补风量，后期不补风。
从烤后烟叶的外观形态变化来看，四层密集烤房模式下，鲜烟长度85 cm以上烟叶叶片1/3至叶尖部分，失水后不能够像三层挂竿烟叶那样收张卷筒。四层挂竿烟叶烘烤后叶面较为平滑，甚至在搭接烟叶的叶基部及叶柄出现洇筋、洇片现象。因此，采用四层密集烤房装烤鲜烟长度85 cm以上的烟叶或阴雨天气采烤的烟叶时，应适当减少每竿编烟量以及烤房装烟量，否则装烟密度过大会造成升温排湿不畅，出现洇筋、洇片。
从烘烤效果看，四层密集烤房烟叶烘烤工艺能够达到、甚至优于现行推广的三层密集烤房的效果，且能降低烘烤成本，提高烟叶的整体烘烤质量，增加烘烤效益，能够适应烤烟适度规模化种植的需要，符合现行的烤烟生产实际，对改善烤房性能具有积极意义和推广应用价值。$page$