烟叶烘烤原理的探索与发现

作物研究（CROPRESEARCH)2018,32(3) ：265 -270烟叶烘烤原理的探索与发现

杨树励

(甘肃省烟草公司陇南市公司，陇南746000)

摘要:介绍了烟叶烘烤的起源与演变、传统烟叶烘烤原理及烘烤工艺的应用现状,剖析了传统的烟叶烘烤原理 及烘烤工艺存在的问题与不足，阐明了烟叶烘烤原理及烘烤工艺。指出烟叶烘烤是将田间采收的烟叶在烤房内 通过人为调控环境因素促使烟叶进一步衰老、变黄、干制的过程。揭示了烟叶烘烤变黄的实质及核心要素，展望 了烟叶烘烤技术的发展方向。

关键词:烟叶;烘烤;原理;工艺

中图分类号:S572.09;TS44 + 1文献标识码:A

文章编号= 1001-5280(2018)03^0265-06 DO I ：10. 16848/j. cnki. issn. 1001-5280. 2018. 03. 21

烟叶是重要的经济作物，从田间采收的鲜烟叶 是一个有生命的器官，含有80% ~90%的水分，既 不能被直接利用，也不能直接作为工业原料进行加 工与储藏，必须将其放置于特定的设备内，采取适当 的手段使其变黄干燥，将叶内各种优良的理化性状 转化为人所需要的香气物质并固定下来，成为卷烟 工业的原料。对于烤烟来说这个过程就是烘烤。一 方面，具有潜在质量的鲜烟叶必须经过烘烤过程的 转化，其优良品质才能表现出来;另一方面，相同质 量潜势的鲜烟叶以不同的工艺烘烤，将得到具有不 同外观和内在质量的干烟叶。大量的研究证明：大 田栽培、成熟采收、烘烤对烟叶质量的贡献各占三分 之一[1]，所以说烘烤是生产优质烟叶的关键措施。烟叶烘烤原理是烟叶烘烤的基本规律，是在大量观 察、实践的基础上，经过归纳、概括而得出的，烘烤原 理对烘烤实践具有指导意义。烘烤工艺是烟叶烘烤 的具体方法或技术，烘烤工艺是烘烤原理的体现，是 一定条件下烟叶烘烤的方法，当条件发生变化后烘 烤工艺也将随着变化。烘烤工艺有多种，但原理只 有一种，所以说“万变不离其宗”，说明烟叶烘烤原 理对烟叶质量具有重要作用。

人类最初认识烟草并开始种植使用时，烟草主 要是利用阳光干燥的。人类对烟叶进行烘烤加工已 有500多年的历史。在哥伦布发现美洲新大陆以前，土著印地安人就使用明火进行烤烟，其方法比较 简单，是将整株收获的烟株悬挂在屋子里，地面上点 燃木块加木屑，产生浓烈的烟气通过烟叶间隙，逐渐 干燥。到19世纪前半叶美国北卡罗来纳州农场发 明了与现代烘烤方法相近的火管烤烟。随着生产的 发展与技术的进步，烤烟生产设备不断得到改进提 高，出现了气流上升式烤房、气流下降式烤房、强制 通风的密集烤房，以及电子控温控湿的自动化烤 房[2]。装烟方式也从挂杆逐渐向烟夹、散叶、大箱 过渡。烘烤技术不断进步。

1传统的烟叶烘烤原理及烘烤工艺

传统的观念认为，烟叶烘烤是指由田间成熟采 收的鲜烟叶以一定的方式放置在特定的加工设备 (称为烤房）内，人为创造适宜的温湿度环境条件，使烟叶颜色由绿变黄的同时不断脱水干燥，实现烟 叶烤黄、烤干、烤香的过程[]。它是叶内大分子的 有机物降解、消耗、转化的生理生化变化过程和烟叶 脱水干燥的物理过程的统一[4]。各国对烘烤原理 的认识基本一致，也都总结出了自己的烘烤工艺。我国以前的小烤房以及近几年推广的密集烤房都有 相应的烘烤工艺。烘烤工艺版本较多，最典型的是 三段式烘烤工艺。其操作技术基本相似，主要是根 据烟叶的变黄和干燥程度通过烧火及通风控制烤房

收稿日期=2018-05-03

作者简介:杨树勋（1966 -)，男，高级农艺师，主要从事烟叶生产与研究工作，Email:gsysx3000@163. com 。

266作物研究（CROPRESEARCH)2018年6月

内的环境温度及环境湿度，分三个阶段:变黄期、定 色期、干筋期。其要点是:变黄期控制烤房内的环境 温度（干球温度）32〜44°C、烤房内的环境湿度（湿 球温度）2 ~37°C，烤到烟叶基本变黄;定色期控制 烤房内的环境温度（干球温度）45〜54C、烤房内的 环境湿度（湿球温度）37〜39°C，烤到叶片全干;干 筋期控制烤房内的环境温度（干球温度）56〜70°C、烤房内的环境湿度（湿球温度）39〜42°C，烤到烟筋 全干[5]。虽然各国及国内各产区的烘烤工艺有所 差异，但核心要素大同小异，控制点是烤房内的环境 温度及环境湿度。

2传统的烟叶烘烤原理及烘烤工艺存在的 问题

传统观念对烟叶烘烤的表述不准确。首先没有 认识到烟叶烘烤过程是烟叶叶片衰老死亡过程这一 生命现象。在理解、研究烟叶烘烤时没有应用植物 叶片衰老死亡原理，而是片面地将其界定为变黄、干 制的过程，因而不能利用叶片衰老机理及利用影响 叶片衰老的因子去分析、解决烘烤问题。其次，烘烤 工艺是在装烟密度较低的条件下经验总结的结果。装烟密度低时叶间空气流通较顺畅，烤房内空气与 烟叶间湿热交换正常，烤房内与烟叶间环境要素(温度、湿度、风速）相近。当装烟密度大时，叶间气 流流通阻力大，烤房内与烟叶间湿热交换困难，烤房 内与烟叶间环境要素差距大，因而在烟叶内层形成 了一个独特的湿热环境。用传统烘烤工艺烤装烟密 度大的烟叶存在以下四个方面的问题:一是传统烘 烤工艺不考虑烟叶的呼吸放热对烟叶的影响。当装 烟密度大时，烟叶的呼吸放热量大，对烟叶烘烤进程 影响较大。据日本烟草中央研究所和鹿儿岛试验站 于1965年研究，烟叶在自然堆放的状态下通过呼吸 放热，烟叶温度能够接近50°C，导致烟叶温度过高，易烧坏烟叶，形成蒸片;二是叶内水分排出困难，烟 叶不能及时失水干燥，烤成糟片;三是烤房内温湿度 对烟层内烟叶的影响有滞后效应，而且随密度的增 加而延长，烤房内的温湿度指标不能准确反映烟层 内的真实情况;四是装烟越多、越密，层与层之间的 温差就越大，高温层首先接触热气流的烟叶对热量 的利用率就高，先接触热气流的烟叶吸热后汽化出 的水分必然会造成空气湿度升高，留给低温层烟叶 的可利用热量少、湿度大，低温层烟叶会形成冷凝 水，导致烟叶烂边、烂尖现象，甚至出现烟叶腐烂问题。所以传统烘烤工艺只适用密度较低的挂杆式烤 房，而对于装烟密度大的烤房就很难烘烤。近几年 国内推广的密集烤房大多采用挂竿装烟方式，虽有 部分采用烟笼、烟夹或散烟装烟等方式，但多未达到 密集装烟的程度，其烘烤工艺也属于传统烘烤工艺。即使有的也提高了装烟密度，但控制点还是烤房内 的环境温度及环境湿度，操作难度大。这也是我国 密集烤房装烟密度无法提高的症结所在。

3现代烟叶烘烤原理

烟叶叶片要经历叶芽发生一旺盛成长一生理成 熟一衰老一死亡5个阶段。烟叶从生理成熟到采摘 及烘烤变黄的过程实质是叶片衰老死亡的过程。烟 叶叶片在田间生理成熟后进入衰老期，当达到工艺 成熟标准时要进行采摘。从生理成熟到工艺成熟是 烟叶衰老的第一阶段，其在大田自然条件下完成。由于从田间采收的鲜烟只有潜在的质量，尚不能成 为实际的产品，因而要根据叶片衰老机理及利用影 响叶片衰老的因子，促进采收的叶片在烤房内进一 步衰老变黄，以促进叶内大分子的有机物降解、消 耗、转化，向有利于吸食的方向转化，同时使烟叶脱 水干燥，使烤后烟叶达到最佳质量要求。因而采摘 后烟叶在烤房内进行烘烤是叶片衰老的第二阶段[6]。因此对烟叶烘烤比较准确的表述应该是:烟 叶烘烤是将田间采收的烟叶在烤房内通过人为调控 环境因素促使烟叶进一步衰老、变黄、干制的过程，随着叶片的衰老叶内大分子有机物降解、消耗、转 化，产生人体所需要的香气物质，同时使烟叶脱水干 燥。只有明白了烟叶烘烤是叶片衰老的一个阶段这 一生物学原理，我们才能更好的理解烟叶烘烤过程 中发生的生理生化反应，在设计烘烤工艺时遵循科 学规律，破解烟叶烘烤中的难题。

3.1影响烟叶叶片衰老变黄的因素

烟叶衰老死亡受多种因素的调控，是一个相当 复杂的问题。烟叶为了适应环境而生存，在系统发 育上形成了一套完整的内在调节体系。对烟叶衰老 死亡起作用的各种内外因子同时存在，共同作用于 烟叶体，调节和控制烟叶的衰老死亡进程。

3.1.1烟叶自身对衰老死亡的调节

烟叶在进化过程中为了适应环境，确保种群的 遗传，形成了系统的生命周期，叶片衰老是其重要的 一环。为了保证烟叶叶片衰老的有序进行，烟叶进