气调原理

  



  1 气调技术基本简介

我公司气调贮存养护专利技术最早于2001年开始引入烟叶养护领域,期间该技术通过了部级技术成果鉴定,并经过了国内多家中烟公司连续多年的工业验证试验与规模应用,取得了优异、稳定的养护效果。

在此基础上,国家局于2009年制定发布了《片烟贮存养护 气调贮存法》(YC/T 322-2009)行业标准,并积极开展了宣贯推广(80号文件),至今已在福建、广东、湖南、湖北等16家中烟和2家实业公司成功推广了6000余万担。

为了更好地适应新烟的醇化需求,福建中烟牵头组织,我公司协助参与了国家局《四段式烟叶醇化及综合养护技术研究》项目,并依据项目研究成果,于2018年修订形成了《片烟气调贮存养护技术规范》(YC/T 322-2018)行业标准。

气调贮存养护技术绿色、安全、环保、节能,是提高烟叶仓储安全的技术发展方向,是促进卷烟上水平的有效养护手段之一。

   2 气调技术基本原理

在常温条件下,通过专用密封膜构造任意大小的烟垛密闭空间,利用投放在密闭空间内的仓储气氛调控剂,有效调控密闭空间内的氧气浓度,二氧化碳浓度以及相对湿度,从而达到:

a、防治害虫

b、防止需氧性以及厌氧性霉菌滋生

c、保持烟叶水分恒定

d、有效提升或保持烟叶醇化品质的目的。

   3 气调技术基本作用

   (1)保持/提升醇化品质

对已醇化到位或者醇化接近最佳、但因没有生产计划仍不能投入使用的烟叶,通过降低密封烟垛的氧气浓度,可有效延缓烟叶的自然醇化速度,保持烟叶质量长期处于稳定状态;

针对新烟或未醇化到位的烟叶,可以通过按需调控密封烟垛的氧气浓度等参数,保障/促进烟叶自然醇化的速率,并提升醇化品质。待醇化品质达到高点,再次降低烟垛氧气浓度,从而长期保持烟叶最佳醇化状态。

   (2)保持烟叶含水率相对稳定

片烟气调技术通过密封膜物理隔离+调湿剂双向调湿的双重作用,能有效保持烟叶含水率的相对稳定。

a)外界湿度过高(>70%)时,可防止烟叶吸湿,导致水分增高霉变;

b)外界湿度过低(<50%)时,可防止烟叶水分散失,避免烟叶燥碎;

此外,烟垛微环境湿度的相对稳定,还有利于烟叶的均匀醇化,避免因外界湿度大起大落而导致烟叶的醇化速度反复不定。


   (3) 抑制烟叶颜色过度转深

多年的烟叶气调养护实践表明,气调技术能够有效解决/抑制烟叶醇化过程尤其是过度醇化过程中的颜色过度转深问题。

背后的机制研究表明:烟叶在常规醇化条件下的酶促棕化反应速度要明显高于气调醇化的速度,气调贮存养护技术在一定程度上抑制了不利的酶促棕化反应进程,从而有效减少了烟叶醇化过程中出现的颜色过度转深现象。


   (4) 彻底杀灭各虫态贮烟害虫

气调技术在杀虫防霉阶段,主要通过营造绝对低O2、相对高CO2的害虫无法生存的惰性环境,并根据环境温度,保持该惰性环境一定的时间,可完全彻底杀灭各虫态贮烟害虫。

O27%时,虫体无活动能力,处于假死状态;

O24%时,大部分成虫死亡;

O22%时,维持60d以上(低温90d以上),各种虫态贮烟害虫全部死亡。


   (5) 有效抑制烟叶霉菌微生物

气调技术在杀虫防霉阶段,主要通过营造绝对低O2、相对高CO2、适宜的相对湿度的霉菌难以生存的惰性环境,即可有效地抑制需氧性霉菌的生长,还能借助相对高CO2环境抑制厌氧性霉菌的生长。

O25%时,能抑制需氧性霉菌数量的增长。

O21%时,需氧性霉菌数量明显下降,直至几乎消失。

CO25%时,厌氧性霉菌数量明显下降,直至几乎消失。


  

根据具体调控的密闭空间氧气浓度参数工艺不同,目前可以分为以下两种气调方法。一是普通气调贮存法,二是四段式气调贮存法。


   1 普通(一段式)气调贮存法

通过将烟叶整个醇化周期的仓储环境调控在稳定的绝对低氧(<2%),相对高氮,湿度适宜的状态,杀灭贮烟害虫和抑制霉菌,达到防治害虫、霉变和保持烟叶醇化品质的一种气调贮存养护技术。

   2 四段式气调贮存法

在一段式气调贮存法的基础上,通过将烟叶醇化周期依次划分为自然醇化气调防霉杀虫气调醇化气调保质四个阶段,每一阶段调整不同的气调参数以防止贮存烟叶的霉变和虫蛀,保证贮存烟叶的醇化质量,有效延缓已达到最佳醇化品质烟叶的质量变化的一种气调贮存养护技术。

    充氮气调技术原理

在常温条件下,采用柔性专用高阻隔性薄膜构建任意大小的烟叶仓储密封环境,利用机械制氮设备制取高纯度氮气,通过管道将制氮机氮气出口与密封烟垛相连通,反复充入高纯度氮气以置换出烟垛富氧空气,进而改变密封烟垛内的气体组分,形成高氮、低氧环境,使烟叶害虫与霉菌失去必要的生存条件,从而达到:

a、防治害虫

b、抑制霉变

c、延缓烟叶氧化变色

d、保持烟叶醇化品质的目的。


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