冻干预处理对烤后废弃烟叶产甲烷潜力的影响

为探究冷冻真空干燥预处理对烤后废弃烟叶产甲烷潜力的影响,实现烤后废弃烟叶的资源化利用,促进碳中和背景下烟草行业绿色清洁生产体系的发展,对烤后废弃烟叶分别进行0、1、3、5、10 h冷冻真空干燥预处理（L1~L5）,比较了预处理前后烤后废弃烟叶表面微观结构、木质纤维素结构、总糖含量、烟碱含量等的变化,并对烤后废弃烟叶进行了产甲烷潜力（BMP）测试分析。结果显示：未预处理（L0）与L1~L5处理烤后废弃烟叶BMP值（以单位质量挥发性固体在厌氧条件下的产甲烷量表示）分别为200.74、208.64、220.98、224.28、211.11、209.30 mL · g^-1,预处理较未预处理BMP分别增加了3.94%、10.08%、11.73%、5.16%及4.26%。经冷冻真空干燥预处理后,烟叶表面呈现褶皱和卷曲,产生疏松多孔的物理结构,有效增大了微生物接触面积。但长时间的真空干燥除了较大程度增加预处理能耗,还会造成烟叶有机成分的损失。因此,基于预处理能耗成本和甲烷产量效益的综合考虑,应控制冻干时长,进一步优化预处理工艺。     

不同采收模式对烤后烟叶产质量的影响

为安康烟区烟叶的适熟采收及提高其烘烤质量提供科学依据,采用密集烤房8点式烘烤工艺方法,研究3次采收(5-5-8)、4次采收(4-4-4-6)和常规5次采收(3-3-3-3-6)对云烟97和云烟87烤后烟叶产质量的影响。结果表明:产量,云烟97和云烟87均5次采收模式最高,分别为2 798.4kg/hm2和2 265.8kg/hm2,4次采收模式与5次采收模式间差异不显著;外观质量,云烟97以4次采收模式最优,云烟87以5次采收模式和4次采收模式最优;感官质量,云烟97上部叶4次采收模式和中部叶5次采收模式的综合得分最高,分别为71.4分和71.7分,其质量档次均中等;云烟87上部叶和中部叶均以5次采收模式综合得分最高,分别为74.3分和75.5分;4次采收模式和5次采收模式上部叶的质量档次均为中等+,中部叶均为较好-。安康烟区烟叶云烟97和云烟87均以4次采收模式和5次采收模式为宜。     

上部叶采收方式对烤后烟叶品质及可用性的影响

为宝鸡市陇县烟区上部烟叶的适宜采收方式提供科学依据,采用田间试验方法,研究不同采收方式对上部烟叶烤后外观质量、经济性状、化学成分及感官评吸质量的影响。结果表明：随着逐叶采收叶片数的增加,烤后烟叶的颜色变浅、油分增加、色度增强和 叶片更柔软,上等烟比例与均价均升高,以上部6片或7片叶一次性逐叶采收效果较好;不同采收方式烤后烟叶的烟碱、总糖和还原糖含量均偏高,分别为4.16%～4.88%、31.49%～35.53%和26.54%～31.76%;总氮和钾含量均偏低,分别为1.93%～2.38%和0.94%～1.20%;氯含量严重偏低,0.05%～0.07%;糖碱比和两糖比分别为5.67～6.77和0.83～0.89,均基本处于适宜范围;钾氯比为15.67～24.00,氯含量严重偏低,比值偏大;氮碱比为0.45～0.50,均偏低且水平相近;上部5片叶、6片叶和7片叶一次性逐叶采收烤后烟叶的评吸质量均优于常规采收。陇县烟区生产上可采取上部6～7片叶一次性逐叶采收,可提高其烤后烟叶的质量及可用性。     

烤后烟叶初分工作存在的问题及对策

本文阐述了烤后烟叶初分工作对提高烟叶等级纯度的重要性,分析总结了烤后烟叶初分工作存在问题的原因,并针对问题提出了相应的解决措施。     

气候与土壤对烤后烟叶类胡萝卜素和表面提取物含量的影响

选择贵州生态条件差异较大的威宁县、开阳县和天柱县进行客土田间小区试验,以云烟85为材料,探讨气候与土壤对烤后烟叶类胡萝卜素和表面提取物含量的影响.结果表明:类胡萝卜素和表面提取物含量受生态条件的影响较大,地域性差异显著,打破犁底层耕作方式无明显作用.类胡萝卜素含量有随海拔高度增加而升高的趋势,但海拔高度的影响存在阈值效应;清香型烟叶的表面提取物含量明显高于中间香型.不同生态因子的影响程度明显不同,气候是关键生态影响因子.类胡萝卜素含量气候间的变异度是土壤的2-3倍,气候对β-胡萝卜素与叶黄素含量变异的贡献率分别为74％和64％,土壤贡献率分别为9％和12％.影响较大的前3个气候因子为大田生长前期的累积日照时数和累积降水量、成熟期的相对湿度,前3个土壤因子为有效钾、pH值和有效磷.表面提取物含量气候间的变异度是土壤的3-4倍,气候对腺毛分泌物与烷烃类蜡质含量变异的贡献率分别为61％和63％,土壤贡献率分别为13％和7％.影响腺毛分泌物含量的前3个气候因子为大田生长前期的平均气温、成熟期的相对湿度和≥10℃积温,前3个土壤因子为有效钾、有效铜含量和pH值.烷烃类蜡质含量的前3个气候影响因子为大田生长前期的累积降水量和平均气温、成熟期的平均气温,前3个土壤因子为有效锰、有效磷含量和阳离子交换量.土壤因子对烤后烟叶类胡萝卜素含量部位特征的影响较气候因子突出,气候因子对表面提取物含量部位特征的影响较土壤因子明显.     

有机硅预处理对水稻秸秆表面结构及其产甲烷潜力的影响

为提高农作物秸秆的利用率,采用单因素试验研究1%有机硅(表面活性剂)浸泡处理对长度为1mm、5mm和20mm水稻秸秆产甲烷潜力(BMP)和表面结构的影响。结果表明:经有机硅预处理后,1mm、5mm和20mm水稻秸秆的BMP较同长度未经处理的分别提高53.00%、76.65%和10.73%,差异显著;处理后1mm水稻秸秆的BMP较20mm的提高13.67%,差异显著;水稻秸秆长度越小其水解速率越快;有机硅预处理后水稻秸秆的发酵迟滞期较未处理组延长;水稻秸秆表面蜡质晶体密度降低、乳突数量减少。     

蒸汽爆破对烟叶木质纤维素和中性香味成分含量及其显微结构的影响

为研究烟叶爆破前后叶片中木质纤维素和中性香味成分含量及其显微结构的变化,用蒸汽爆破技术对烟叶进行了不同压力梯度的汽爆.结果表明:1)蒸汽爆破处理对叶片中的半纤维和纤维素有明显的去除作用,与对照相比,在0.6 MPa爆破时,两者含量分别降低49.26％和18.37％,木质素含量随汽爆压力的增加呈现先降低再小幅增加的趋势;2)蒸汽爆破在低压条件下(≤0.2 MPa)可激发小分子香味物质生成,糠醛、糠醇、2-乙酰基呋喃、5-甲基糠醛、苯乙醛、香叶基丙酮和巨豆三烯酮A含量都出现了增加,除香叶基丙酮,其余均与对照有显著性差异,但高压条件(＞0.2 MPa)下造成香味物质损失严重;3)新植二烯作为许多香味成分的前体物质,在0.6 MPa时,最大降解率达到57.58％,部分转化成小分子香味物质;4)爆破后的烟叶,其表征形态和微观结构均发生了明显变化,且随压力梯度的增加,变化越显著.结果显示:利用低蒸汽压力(≤0.2 MPa)爆破烟叶,可以较好的去除杂气和木质纤维素,激发小分子香味物质,明显改变烟叶显微结构.     

蒸汽爆破/氧化钙联合预处理对水稻秸秆厌氧干发酵影响研究

为了提高水稻秸秆在厌氧干发酵中的利用效率,采用蒸汽爆破、氧化钙以及蒸汽爆破/氧化钙联合预处理(以下简称"联合处理")水稻秸秆,考察不同处理方式对水稻秸秆的理化性质和厌氧干发酵的影响。结果表明:从扫描电子显微镜照片观察到,联合处理组与其他处理方式相比对水稻秸秆结构破坏最彻底。木质素含量测试结果显示,经过联合处理水稻秸秆中木质素含量从17.2%下降到12.2%,去除率可达29.1%。纤维素酶水解实验中,联合处理组的葡萄糖产量与木糖产量分别为877.56 mg·L~(-1)和400.85 mg·L~(-1),比CK组提高了85.43%和1 283.39%。在厌氧干发酵实验中,联合处理组产甲烷延滞期最短(5 d),比CK组缩短了约6 d,第30 d累积产甲烷量占总产甲烷量(60 d)的86.4%,而CK组仅占55.7%,原料产甲烷率提升最明显(0.24 L·g-1VS),比CK组提高了20.0%。动力学模型拟合结果表明,与蒸汽爆破处理、氧化钙处理相比,联合处理组对厌氧干发酵的促进作用最显著。     

烤烟发酵高效菌株的筛选

从不同品种的烤烟烟叶表面分离得到５００余株细菌菌株,通过平板初筛,选出１０株过氧化氢酶、蛋白酶和淀粉酶活力较强的菌株。对选出的１０株菌株进行摇瓶复筛和拮抗试验,从中选出酶活力高且相互间不存在拮抗作用的３株菌株Ｂｓ３０１．Ｂｓ８０８和Ｂ９１２。将此３菌株接种于烟叶表面进行人工发酵,烟叶中的过氧化物酶、淀粉酶和蛋白酶活力比对照提高２３％￣７７５％。     

美地那生物制剂在烤烟生产上的应用

施用美地那生物制剂,产量提高６．０％￣１１．７％,产值提高１０．７％￣１７．７％,上等烟比例提高１０．０￣１５．１个百分点,均价提高３．０％￣６．１％,喷施美地好生物制剂确能提高烟叶经济效益,其中处理Ｃ和处理Ｂ经济效益明显优于对照,增效率１１．５７％和８．４３％。     

红麻纤维蒸气爆破预处理与酶解糖化条件的优化

为探寻适合红麻纤维蒸气爆破预处理与酶解糖化的技术参数,开展红麻纤维气爆压力、保压时间、填料量等蒸气爆破预处理技术参数研究,并对蒸气爆破预处理后的红麻纤维进行浴比、酶解时间、酶种类、酶配比、酶用量等酶解糖化单因子试验与正交试验。结果表明:红麻纤维气爆预处理以填料量100%、气爆压力2.5 MPa、保压时间240~300 s的效果较好;红麻纤维酶解糖化的较优工艺参数为浴比(1∶5.00)~(1∶7.50),纤维素酶和木聚糖酶的配比2∶3,采用混合酶(1.50%纤维素酶+2.250%木聚糖酶),p H 5.0,糖化率可达70%以上。     

上部烟叶烘烤工艺研究

利用三种烘烤方法，研究了不同生态条件下优质上部烟叶的烘烤特性。结果表明，采用低温变黄缓慢定色为技术核心的三段烘烤工艺，能够明显提高上部叶的商品等级和均价，改善烟叶外观和内在质量，降低煤耗。在此基础上，研究确立了上部烟叶变黄速度和失水速度相适应的技术指标，强调提高烟叶变黄程度和适当增加湿球温度是烤好上部烟的关键。     

烤烟纤维素含量与烟叶品质的相关性研究

选取我公司2014年度所调云南地区的优质烤烟,包括云南曲靖的宣威、富源、麒麟、马龙、罗平五个地区。对五个地区烟叶样品进行纤维素测定。烟叶成熟采收后,取烤后B2F、C3F和X2F三个等级的烟叶,分别测其全纤维素、半纤维素、α-纤维素的含量;并对其与烟叶的化学成分和感官质量进行相关分析。     

烘烤过程中烟叶淀粉含量及烤后化学成分分析

对河南几个主要产烟区烟叶在烘烤过程中淀粉降解的研究结果表明，不同生态区、不同品种烟叶淀粉都以变黄阶段降解量为最大，是鲜烟叶淀粉含量的54%-67%，降解速度以0-48h最快，NC89品种平均降解速度为每h0.31%，云烟85平均为每h0.34%，转入定色后直至干筋降解速度缓慢，降解量小，鲜烟叶中淀粉含量以三门峡地区较高，烤后含量低，降解幅度大，综合品质好。     

不同品种烤烟烟叶调制前后理化特性分析

以云烟85、K326和红花大金元为材料,分析了3个烤烟品种调制前后烟叶的理化特性.结果表明:在保山隆阳烟区生态条件下,云烟85烤烟叶片的含水量高于K326,而K326叶脉中含水量高于云烟85,红花大金元的结合水含量高,叶片中的极性有机物含量高于云烟85.在云烟85和K326烤前烟叶中淀粉和蛋白质积累较多,而红花大金元烟叶淀粉和蛋白质含量相对较少,因而红花大金元烤后烟叶中总糖、还原糖、两糖差和氨基酸、烟碱含量均低于云烟85和K326.红花大金元烤后烟叶中非还原性多聚糖含量低,调制前后糖/碱变化幅度较云烟85和K326小,还原糖与氨基酸比值和氨基酸与烟碱比值均呈下降趋势,这些特征是该烟区红花大金元烟叶香气品质和工业可用性好的原因之一.