專利名稱：降胺晾煙棚及其晾煙方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煙葉調(diào)制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種降胺晾煙棚及其晾煙方法。
背景技術(shù)：
晾煙(白肋煙、馬里蘭煙)的調(diào)制，是利用晾煙棚，借助自然的陽光與空氣，通過一定的人工控制，調(diào)節(jié)棚內(nèi)煙葉的溫、濕度，來完成煙葉調(diào)制的全過程。煙葉晾制按前后順序通常分為:凋萎、變黃、變褐、干筋四個(gè)階段。不同的自然氣候條件、不同的溫濕度、不同的調(diào)制控制方法、不同的調(diào)制時(shí)間等，都將影響煙葉的外觀與內(nèi)在品質(zhì)，從而直接影響煙農(nóng)的收入與卷煙產(chǎn)品質(zhì)量。吸食香煙對(duì)人體有害已經(jīng)成為一個(gè)不爭的事實(shí)。煙草行業(yè)的科技工作者，在減少香煙危害上做了大量的工作，隨著研究的深入，在煙草中發(fā)現(xiàn)的有害物質(zhì)也在增多，如發(fā)現(xiàn)的煙草特有亞銷胺(TSNAs)是一類僅存在于煙草及煙氣中的N-亞銷胺化合物，近年在國際上已經(jīng)有機(jī)構(gòu)認(rèn)定為致癌物質(zhì)，在國內(nèi)的研究也表明為可疑致癌物質(zhì)，致癌性的TSNAs沒有安全閥值，對(duì)人體具有潛在的癌癥威脅。而在煙葉的使用上，國內(nèi)外煙廠對(duì)亞銷胺含量高的煙葉，也是非常忌諱的。研究證明，晾煙(白肋煙、馬里蘭煙)，其TSNAs含量晾煙遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于烤煙，如，白肋煙比烤煙高出25倍以上。一般認(rèn)為，鮮煙葉中不含TSNAs，它主要是在加工、調(diào)制和儲(chǔ)藏過程中形成的，且絕大部分是產(chǎn)生于調(diào)制期間。進(jìn)入調(diào)制前的青煙不含TSNAs，這主要是因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)各類物質(zhì)被細(xì)胞膜有效隔離開來，盡管煙葉有豐富的前體物質(zhì)，但它們不能匯合，因而不能反應(yīng)生成TSNAs，由于煙葉水分喪失，造成細(xì)胞膜受損，胞內(nèi)物質(zhì)外流，形成了有利于為微生物的生長和繁殖的環(huán)境條件，如適合的溫度、濕度和缺氧等，所以煙葉自變黃期結(jié)束到完全變褐，這一時(shí)間產(chǎn)生的TSNAs較多。在晾煙的生產(chǎn)實(shí)踐中，我們發(fā)現(xiàn):在低海拔地區(qū)調(diào)制的煙葉，比高海拔地區(qū)調(diào)制的煙葉TSNAs含量要低，這是因?yàn)檩^低海拔地區(qū)的溫度相對(duì)要高一些，從而縮短了調(diào)制時(shí)間的緣故。有研究證明:控制和調(diào)整晾制的條件，均勻通風(fēng)透氣，減少缺氧環(huán)境的形成和微生物群落的積累，在不影響調(diào)制質(zhì)量的同時(shí)，降低濕度、增加溫度以及縮短干燥階段的時(shí)間，將會(huì)改變煙葉調(diào)制過程中各種酶的活性和代謝水平，可改變微生物群落，最終達(dá)到減少TSNAs的積累。在煙葉的調(diào)制上，技術(shù)人員也進(jìn)行了不少的創(chuàng)新與改造，雖然對(duì)降低TSNAs有幫助，但副作用也是很明顯的。一是在煙棚內(nèi)鋪設(shè)火管，用煤、柴作為燃料來提高調(diào)制溫度，雖然大大提升了溫度，縮短了調(diào)制時(shí)間，但由于溫度可控性差，晾煙特有的品質(zhì)風(fēng)味受到嚴(yán)重打擊；同時(shí)，調(diào)制設(shè)施改造繁瑣、污染大、費(fèi)用高，大面積推廣困難。二是先曬后晾，即在煙葉采收后的凋萎階段，將煙葉先放在棚頂?shù)剿闹苋坑帽∧ふ谏w而成的曬棚內(nèi)，讓煙葉快速失水凋萎后，再移入晾煙棚完成變黃、變褐二個(gè)階段的調(diào)制，在最后干筋階段又將煙葉移入曬棚完成第四階段調(diào)制。這樣雖然縮短了調(diào)制時(shí)間，基本保證了晾煙風(fēng)格品質(zhì)，但增加了勞動(dòng)用工，由于來回移動(dòng)煙葉增加了葉片破碎率，曬煙棚是從棚頂?shù)剿闹苋坑帽∧ふ谏w形成的煙棚(薄膜基本上是一次性的)，有時(shí)因太陽大、溫度過高易造成青煙和灼傷，同時(shí)增加了晾制成本與白色污染，由于曬棚面積與晾棚相當(dāng)，占用了寶貴的土地資源。由上可知，這些方案雖然對(duì)降低TSNAs有幫助，但副作用也非常明顯。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種降胺晾煙棚，結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，通過該晾煙棚調(diào)制的煙葉中TSNAs含量小，為卷煙工業(yè)提供低胺的優(yōu)質(zhì)原料，降低了香煙對(duì)消費(fèi)者的危害。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種降胺晾煙棚，包括棚體，棚體內(nèi)設(shè)有至少一套增溫排濕循環(huán)系統(tǒng)，可按每30平方米的晾煙棚面積設(shè)置一套，所述增溫排濕循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有循環(huán)風(fēng)機(jī)，增溫排濕循環(huán)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)端設(shè)有冷凝器，出風(fēng)端設(shè)有陶瓷加熱器，陶瓷加熱器與冷凝器之間設(shè)有循環(huán)風(fēng)機(jī)；冷凝器內(nèi)的進(jìn)風(fēng)口及出風(fēng)口分別與棚體外部連通，且在冷凝器的進(jìn)風(fēng)口處還設(shè)有除濕風(fēng)扇；所述冷凝器的下方設(shè)集水箱。所述冷凝器為雙面冷凝器，且冷凝器的外部設(shè)有的冷凝翅，內(nèi)部設(shè)有熱交換翅。所述增溫排濕循環(huán)系統(tǒng)安裝于棚體的北面。所述循環(huán)風(fēng)機(jī)為變頻循環(huán)風(fēng)機(jī)。所述增溫排濕循環(huán)系統(tǒng)還設(shè)有用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)溫度、濕度自動(dòng)調(diào)節(jié)的控制器。采用所述晾煙棚晾煙的方法，包括以下階段:
1)煙葉凋萎階段:凋萎階段要求迅速將鮮葉內(nèi)多余的水分排除，通過增溫排濕循環(huán)系統(tǒng)控制棚體內(nèi)溫度為20 25°C，相對(duì)濕度低于80% ±2%，持續(xù)6 8天，使鮮葉全部凋萎;
2)煙葉變黃階段:通過增溫排濕循環(huán)系統(tǒng)調(diào)節(jié)棚體內(nèi)溫度保持在20 25°C，相對(duì)濕度65 70%，當(dāng)相對(duì)濕度高于75%要及時(shí)通風(fēng)排濕，變黃階段持續(xù)7 9天，使煙葉變黃程度達(dá)到95%以上；
3)煙葉變褐階段:調(diào)節(jié)棚體內(nèi)溫度保持在22 26°C，相對(duì)濕度控制在70 75%，煙葉全部變?yōu)榧t黃色時(shí)，即可關(guān)閉通風(fēng)系統(tǒng)，促進(jìn)煙葉顏色褐變，增加香氣；變褐階段持續(xù)11 12天，使煙葉由黃色變?yōu)榫鶆蛞恢碌暮稚驕\棕色；
4)煙葉干筋階段:控制棚體內(nèi)溫度在25 28°C，相對(duì)濕度控制在40 50%，持續(xù)11 13天，至葉片和莖桿干燥為止，得到晾干的煙葉。通過傳統(tǒng)的晾煙方法的在高溫(32"C)、高濕(83% )晾制條件下，可導(dǎo)致煙葉中煙草特有亞硝胺(Tobacc0.SpccificNitrosamines, TSNAs)增加幾十甚至上百倍，TSNAs水平可高達(dá)900 μ g / g，TSNA顯著積累時(shí)間是晾制后2 3周；致癌性的TSNAs沒有安全閾值，對(duì)人體具有潛在的癌癥危脅。通過降胺晾煙棚和上述步驟處理得到的煙葉，TSNAs含量僅為90 120 μ g / g,大大降低了 TSNAs致癌危脅。本發(fā)明中的增溫排濕循環(huán)系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確控制棚內(nèi)的溫度、濕度，保證良好的通風(fēng)效果，有效降低煙葉在調(diào)制期間產(chǎn)生胺化物，降低煙葉對(duì)人體的傷害。由于采用陶瓷加熱器進(jìn)行加熱，該型材料可根據(jù)晾煙調(diào)制需要分階段設(shè)置不同溫度段；且各階段的溫度是恒定的，能保證晾煙調(diào)制不同階段的溫度需求，縮短晾煙調(diào)制時(shí)間，尤其是干燥階段的時(shí)間，另外由于陶瓷加熱器不產(chǎn)生明火；即使有煙葉碎片掉在上面也不會(huì)引起燃燒，安全可靠。通過采用循環(huán)風(fēng)機(jī)，使得棚內(nèi)的空氣進(jìn)行循環(huán)，通風(fēng)透氣，改善了原有晾煙棚中局部缺氧環(huán)境的形成和微生物群落的積累，有效防止胺化物的產(chǎn)生。通過采用冷凝器，利用室外冷空氣，對(duì)冷凝器箱體內(nèi)熱交換翅不斷進(jìn)行降溫，進(jìn)而導(dǎo)致箱體外冷凝翅降溫；當(dāng)晾煙棚內(nèi)增溫排濕循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)風(fēng)端的空氣進(jìn)入時(shí)，與冷凝翅接觸時(shí)，其溫度必然會(huì)迅速降低，使局部濕熱氣體處于濕度相對(duì)飽和、乃至過飽和狀態(tài)，從而在冷凝翅表面大量結(jié)露，析出水珠，并集流于冷凝器下方的集水槽，最后通過管道排出外，實(shí)現(xiàn)晾煙棚內(nèi)除濕的目的。采用冷凝排濕，解決了傳統(tǒng)打開晾煙棚門通風(fēng)排濕而使晾煙棚溫度降低的不利因素，大大降低晾煙的亞銷胺(TSNAs)的含量。本發(fā)明較好地解決了技術(shù)背景所述的為降低TSNAs而采取的措施與方法存在的弊病:
I)建立增溫排濕系統(tǒng)，解決了晾煙調(diào)制期間遇連陰雨大量爛煙的情況，提升了煙葉整體質(zhì)量水平，使煙農(nóng)的收入有了保障。2)為卷煙工業(yè)提供低胺的優(yōu)質(zhì)原料，降低了香煙對(duì)消費(fèi)者的危害。3)采取熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)后，可以在陰雨天和夜間保持晾煙調(diào)制所需的溫度環(huán)境，從而大大減少晾煙調(diào)制時(shí)間，縮短了煙農(nóng)從事煙葉生產(chǎn)的周期。4)采用溫、濕度自動(dòng)控制，在煙葉調(diào)制過程中，無須進(jìn)棚操作，實(shí)現(xiàn)了煙農(nóng)輕松調(diào)制煙葉，一定程度解決了農(nóng)村勞動(dòng)力不足的問題。5)結(jié)構(gòu)簡單任何地方均可制作，對(duì)現(xiàn)有晾煙棚的改造容易，便于大范圍推廣。6)該系統(tǒng)還可廣泛用于其它農(nóng)副產(chǎn)品的烘培與調(diào)制，應(yīng)用領(lǐng)域?qū)拸V。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖1是本發(fā)明增溫排濕循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是冷凝器的內(nèi)的空氣循環(huán)示意圖。圖3是本發(fā)明的使用效果圖。
具體實(shí)施例方式如圖1-圖3所示，該發(fā)明包括棚體1，棚體內(nèi)設(shè)有至少一套增溫排濕循環(huán)系統(tǒng)，所述增溫排濕循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有循環(huán)風(fēng)機(jī)3，增溫排濕循環(huán)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)端設(shè)有冷凝器4，出風(fēng)端設(shè)有陶瓷加熱器2，陶瓷加熱器2與冷凝器4之間設(shè)有循環(huán)風(fēng)機(jī)3 ;冷凝器4內(nèi)的進(jìn)風(fēng)口及出風(fēng)口分別與棚體外部連通，且在冷凝器4的進(jìn)風(fēng)口處還設(shè)有除濕風(fēng)扇5 ;所述冷凝器4的下方設(shè)集水箱。所述冷凝器4為雙面冷凝器，可以增大冷凝面積，提高工作效率；且冷凝器4的外部設(shè)有的冷凝翅6，內(nèi)部設(shè)有熱交換翅7。所述增溫排濕循環(huán)系統(tǒng)安裝于棚體I的北面，使得棚內(nèi)外溫差相對(duì)大一些，除濕效果會(huì)更好，也能節(jié)省能源。所述增溫排濕循環(huán)系統(tǒng)還設(shè)有用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)溫度、濕度自動(dòng)調(diào)節(jié)的控制器。
圖3中A為通過增溫排濕循環(huán)系統(tǒng)的運(yùn)行使得棚內(nèi)形成內(nèi)循環(huán)，用于控制和調(diào)整晾制的條件，均勻通風(fēng)透氣，使得棚體內(nèi)各處的溫度、濕度保持一致；另外通過內(nèi)循環(huán)還可減少缺氧環(huán)境的形成和微生物群落的積累；B所示的為棚體的外循環(huán)，即冷凝器利用室外冷空氣，對(duì)冷凝器箱體內(nèi)熱交換翅不斷進(jìn)行降溫，進(jìn)而導(dǎo)致箱體外冷凝翅降溫；使得棚內(nèi)的濕熱空氣在冷凝翅表面大量結(jié)露，析出水珠，達(dá)到除濕的目的。實(shí)施例1:
采用降胺晾煙棚進(jìn)行晾煙的方法，具體包括以下步驟:
1)煙葉凋萎階段:凋萎階段要求迅速將鮮葉內(nèi)多余的水分排除，通過增溫排濕循環(huán)系統(tǒng)控制棚體內(nèi)溫度為20 22°C，相對(duì)濕度低于80%，持續(xù)6天，使鮮葉全部凋萎；
2)煙葉變黃階段:通過增溫排濕循環(huán)系統(tǒng)調(diào)節(jié)棚體內(nèi)溫度保持在22 25°C，相對(duì)濕度65%，如若相對(duì)濕度高于75%要及時(shí)通風(fēng)排濕，變黃階段持續(xù)9天，使煙葉變黃程度達(dá)到95%以上；
3)煙葉變褐階段:調(diào)節(jié)棚體內(nèi)溫度保持在22 26°C，相對(duì)濕度控制在70 75%，煙葉全部變?yōu)榧t黃色時(shí)，即可關(guān)閉通風(fēng)系統(tǒng)，促進(jìn)煙葉顏色褐變，增加香氣；變褐階段持續(xù)11天，使煙葉由黃色變?yōu)榫鶆蛞恢碌暮稚?br> 4)煙葉干筋階段:控制棚體內(nèi)溫度在25 28°C，相對(duì)濕度控制在40 45%，持續(xù)11天，至葉片和莖桿干燥為止，得到晾干的煙葉。通過檢測(cè)，所得煙葉的TSNAs含量為92 μ g / g。實(shí)施例2:
采用降胺晾煙棚進(jìn)行晾煙的方法，具體包括以下步驟:
1)煙葉凋萎階段:凋萎階段要求迅速將鮮葉內(nèi)多余的水分排除，通過增溫排濕循環(huán)系統(tǒng)控制棚體內(nèi)溫度為22 25°C，相對(duì)濕度低于80 82%，持續(xù)8天，使鮮葉全部凋萎；
2)煙葉變黃階段:通過增溫排濕循環(huán)系統(tǒng)調(diào)節(jié)棚體內(nèi)溫度保持在20 25°C，相對(duì)濕度68 70%，當(dāng)相對(duì)濕度高于75%要及時(shí)通風(fēng)排濕，變黃階段持續(xù)7天，使煙葉變黃程度達(dá)到95%以上；
3)煙葉變褐階段:調(diào)節(jié)棚體內(nèi)溫度保持在22 26°C，相對(duì)濕度控制在70 75%，煙葉全部變?yōu)榧t黃色時(shí)，即可關(guān)閉通風(fēng)系統(tǒng)，促進(jìn)煙葉顏色褐變，增加香氣；變褐階段持續(xù)12天，使煙葉由黃色變?yōu)榫鶆蛞恢碌暮稚驕\棕色；
4)煙葉干筋階段:控制棚體內(nèi)溫度在25 28°C，相對(duì)濕度控制在45 50%，持續(xù)13天，至葉片和莖桿干燥為止，得到晾干的煙葉。通過檢測(cè)，所得煙葉的TSNAs含量為108 μ g / g。實(shí)施例3:
采用降胺晾煙棚進(jìn)行晾煙的方法，具體包括以下步驟:
1)煙葉凋萎階段:凋萎階段要求迅速將鮮葉內(nèi)多余的水分排除，通過增溫排濕循環(huán)系統(tǒng)控制棚體內(nèi)溫度為20 25°C，相對(duì)濕度低于78-82%，持續(xù)7天，使鮮葉全部凋萎；
2)煙葉變黃階段:通過增溫排濕循環(huán)系統(tǒng)調(diào)節(jié)棚體內(nèi)溫度保持在20 25°C，相對(duì)濕度65 70%，當(dāng)相對(duì)濕度高于75%要及時(shí)通風(fēng)排濕，變黃階段持續(xù)8天，使煙葉變黃程度達(dá)到95%以上；
3)煙葉變褐階段:調(diào)節(jié)棚體內(nèi)溫度保持在22 26°C，相對(duì)濕度控制在70 75%，煙葉全部變?yōu)榧t黃色時(shí)，即可關(guān)閉通風(fēng)系統(tǒng)，促進(jìn)煙葉顏色褐變，增加香氣；變褐階段持續(xù)12天，使煙葉由黃色變?yōu)榫鶆蛞恢碌暮稚驕\棕色；
4)煙葉干筋階段:控制棚體內(nèi)溫度在25 28°C，相對(duì)濕度控制在40 50%，持續(xù)12天，至葉片和莖桿干燥為止，得到晾干的煙葉。通過檢測(cè)，所得煙葉的TSNAs含量為118 μ g / g。以上體操作方法均可通過增溫排濕循環(huán)系統(tǒng)的控制器實(shí)現(xiàn)溫度、濕度的自動(dòng)化調(diào)節(jié)。
權(quán)利要求
1.一種降胺晾煙棚，包括棚體，其特征在于:棚體內(nèi)設(shè)有至少一套增溫排濕循環(huán)系統(tǒng)，所述增溫排濕循環(huán)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有循環(huán)風(fēng)機(jī)，增溫排濕循環(huán)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)端設(shè)有冷凝器，出風(fēng)端設(shè)有陶瓷加熱器，陶瓷加熱器與冷凝器之間設(shè)有循環(huán)風(fēng)機(jī)；冷凝器內(nèi)的進(jìn)風(fēng)口及出風(fēng)口分別與棚體外部連通，且在冷凝器的進(jìn)風(fēng)口處還設(shè)有除濕風(fēng)扇；所述冷凝器的下方設(shè)集水箱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降胺晾煙棚，其特征在于:所述冷凝器為雙面冷凝器，且冷凝器的外部設(shè)有的冷凝翅，內(nèi)部設(shè)有熱交換翅。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降胺晾煙棚，其特征在于:所述增溫排濕循環(huán)系統(tǒng)安裝于棚體的北面。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的降胺晾煙棚，其特征在于:所述循環(huán)風(fēng)機(jī)為變頻循環(huán)風(fēng)機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4所述的降胺晾煙棚，其特征在于:所述增溫排濕循環(huán)系統(tǒng)還設(shè)有用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)溫度、濕度自動(dòng)調(diào)節(jié)的控制器。
6.采用權(quán)利要求1-5所述晾煙棚晾煙的方法，其特征在于包括以下階段: 1)煙葉凋萎階段:凋萎階段要求迅速將鮮葉內(nèi)多余的水分排除，通過增溫排濕循環(huán)系統(tǒng)控制棚體內(nèi)溫度為20 25°C，相對(duì)濕度低于80% ±2%，持續(xù)6 8天，使鮮葉全部凋萎; 2)煙葉變黃階段:通過增溫排濕循環(huán)系統(tǒng)調(diào)節(jié)棚體內(nèi)溫度保持在20 25°C，相對(duì)濕度65 70%，當(dāng)相對(duì)濕度高于75%要及時(shí)通風(fēng)排濕，變黃階段持續(xù)7 9天，使煙葉變黃程度達(dá)到95%以上； 3)煙葉變褐階段:調(diào)節(jié)棚體內(nèi)溫度保持在22 26°C，相對(duì)濕度控制在70 75%，煙葉全部變?yōu)榧t黃色時(shí)，即可關(guān)閉通風(fēng)系統(tǒng)，促進(jìn)煙葉顏色褐變，增加香氣；變褐階段持續(xù)11 12天，使煙葉由黃色變?yōu)榫鶆蛞恢碌暮稚驕\棕色； 4)煙葉干筋階段:控制棚體內(nèi)溫度在25 28°C，相對(duì)濕度控制在40 50%，持續(xù)11 13天，至葉片和莖桿干燥為止，得到晾干的煙葉。
全文摘要
一種降胺晾煙棚及其晾煙方法，包括棚體，棚體內(nèi)設(shè)有至少一套增溫排濕循環(huán)系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)嚴(yán)格控制煙葉調(diào)制過程中的溫度、濕度、通風(fēng)條件等，可有效地改變晾煙調(diào)制環(huán)境，從而降低晾煙的TSNAs含量，為卷煙工業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的原材料，降低香煙對(duì)消費(fèi)者的傷害，本發(fā)明提供的晾煙棚結(jié)構(gòu)簡單，晾煙工藝操作方便，得到的產(chǎn)品品質(zhì)穩(wěn)定，易于推廣。
文檔編號(hào)A24B1/02GK103169143SQ20131010178
公開日2013年6月26日 申請(qǐng)日期2013年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月27日
發(fā)明者曹仕明, 高遠(yuǎn)峰, 吳東, 董賢春, 伍義成, 汪洪, 周镕, 周啟平, 曹勤華, 陳宏 , 楊云, 伍學(xué)兵, 錢祖坤, 劉代平, 王軍, 張雙祥, 許華強(qiáng), 高英林, 戈必春, 陳文忠, 李季, 彭勇, 文光紅, 劉西旺, 滕險(xiǎn)峰, 王家慶 申請(qǐng)人:湖北省煙草科研所, 曹仕明, 高遠(yuǎn)峰