烤烟设备以及烟草烘烤方法与流程

1.本发明涉及烤烟工艺方法，特别是涉及一种烤烟设备以及烟草烘烤方法。


背景技术：

2.烤烟的工艺对烟叶的价值具有直接影响。目前，烤烟烘烤工艺一般为三段式烘烤工艺，即将烘烤过程划分为变黄、定色、干筋三个阶段，在这三个阶段中温度控制不同，以期获得符合指标的烟叶。
3.如上所述，三个阶段中温度控制不同，现有技术中，上一个阶段向下一个阶段转换时，主要是根据人工经验、烤制的时长等，这样无法精准地把握各个阶段转换节点，进而导致成品不良率提高。


技术实现要素：

4.本发明的一个目的旨在克服现有技术中的至少一个缺陷，提供一种烤烟设备以及烟草烘烤方法。
5.本发明一个进一步的目的是要精确地把握进入定色阶段的转换节点，提高了烟叶的良品率。
6.本发明另一个进一步的目的是要便于采集到烟叶叶片的颜色信息，且贴合实际情况，进而使得进入定色阶段更加精确。
7.特别地，本发明提供了一种烤烟房的烟草烘烤方法，包括依次进行的变黄阶段、定色阶段以及干筋阶段；其中烟草烘烤方法还包括：当由变黄阶段进入定色阶段时，获取烟草的叶片的色彩值；判断烟草的叶片的色彩值是否处于第一预设色彩值范围；若是，则进入定色阶段；若否，则继续保持变黄阶段，直至叶片的色彩值达到第一预设色彩值范围。
8.可选地，烤烟房配置有用于放置烟草的多层烘烤架，并且烤烟房配置有加热气流进口和加热气流出口；获取烟草的叶片的色彩值的步骤还包括：获取放置于离加热气流进口最近的烘烤架上的叶片的色彩值。
9.可选地，变黄阶段的具体步骤为：变黄阶段包括变黄前期和变黄后期；在变黄后期，控制烤烟房的干球温度达到34℃-36℃，湿球温度达到33℃-35℃，并稳温4h-6h；在变黄后期，控制烤烟房的干球温度达到36℃-38℃，湿球温度达到34℃-36℃，并稳温18h-20h。
10.可选地，继续保持变黄阶段的步骤还包括：保持烤烟房的干球温度达到36℃-38℃，湿球温度达到34℃-36℃。
11.可选地，当由定色阶段进入干筋阶段时，获取烟草的筋脉的色彩值；判断烟草的筋脉的色彩值是否处于第二预设色彩值范围；若是，则进入干筋阶段；若否，则继续保持定色阶段，直至筋脉的色彩值达到第二预设色彩值范围。
12.可选地，定色阶段的具体步骤为：定色阶段包括定色前期和定色后期；在定色前期，控制烤烟房的干球温度达到42℃-44℃，湿球温度设定36℃-37℃，并稳温6h；在定色后期，控制烤烟房的干球温度达到45℃-47℃，湿球温度设定36℃-37℃，并稳温1h-2h。
13.可选地，继续保持定色阶段的步骤还包括：保持烤烟房的干球温度达到45℃-47℃，湿球温度设定36℃-37℃。
14.可选地，干筋阶段的具体步骤为：控制烤烟房的干球温度到达63-65℃，湿球温度达到41℃-43℃，并稳温12h-20h。
15.可选地，干筋阶段之后的步骤还包括：获取烟草的叶片的色彩值；判断烟草的叶片的色彩值是否处于第三预设色彩值范围；若是，停止烘烤；若否，则继续保持干筋阶段，直至叶片的色彩值达到第三预设色彩值范围。
16.特别地，本发明提供了一种烤烟设备，包括：用于容纳烟叶的烤烟房；
17.用于为烤烟房加热的加热装置；控制器，其包括存储器以及处理器，存储器存储有机器可执行程序，机器可执行程序被处理器执行时用于实现上述任一项的烟草烘烤方法。
18.本发明的烟草烘烤方法是基于三段式的烘烤工艺，并增加了自动颜色识别步骤，利用变黄阶段结束时颜色信息把握进入定色阶段的转换节点，无需人工确定、或者根据烤制的时长确定进入定色阶段的转换节点，精确性更高，进而提高了烟叶的良品率。
19.进一步地，本发明的烟草烘烤方法，以离加热气流进口最近的烘烤架的叶片的色彩值作为判断基准时，由于此处烘烤架上的烟叶已经大面积变黄，因此能够较容易地采集到叶片的颜色值，并且更加贴近实际情况，判断结论更加准确。
20.根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
21.后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
22.图1是根据本发明一个实施例的烤烟设备的示意性透视图；
23.图2是根据本发明一个实施例的烤烟设备的控制原理框图；
24.图3是根据本发明一个实施例的烟草烘烤方法的流程图；
25.图4是根据本发明另一个实施例的烟草烘烤方法的流程图。
具体实施方式
26.参见图1，图1是根据本发明一个实施例的烤烟设备1的示意性透视图。本发明首先提供一种烤烟设备1，该烤烟设备1可包括烤烟房10和加热装置20。烤烟房10可以用于容纳待烤烟叶。加热装置20可以为传统的炉式加热装置20等。烤烟房10具有加热气流进口12和加热气流出口14，以实现加热气流在烤烟房10内部流通。在一些具体的实施例中，该烤烟房10的加热方式可为上升式(即加热气流进口12处于下方、加热气流出口14处于上方)，也可为下降式(即加热气流进口12处于上方、加热气流出口14处于下方)。
27.进一步地，该烤烟设备1的还可实现自动控制烤烟房10内的温度(干球温度和湿球温度)和湿度，以便在不同阶段满足烤制工艺的需要。控温和控湿技术方案可采用现有技术，在此不作赘述。
28.参见图2，图2是根据本发明一个实施例的烤烟设备1的控制原理框图。进一步地，
该烤烟设备1还可包括控制器300，该控制器300可包括存储器320以及处理器310，存储器320存储有机器可执行程序322，机器可执行程序322被处理器310执行时可以实现一种烟草烘烤方法，以便在烤制过程中精确地把握进入各阶段的节点，更加智能，且提高烟叶的良品率。
29.该烟草烘烤方法可基于三段式烘烤工艺，具体可包括依次进行的变黄阶段、定色阶段和干筋阶段。在烘烤开始前，需要将经过预处理的烟叶放置于烤烟房10内，然后启动烤烟房10的加热装置20，以对烟草进行加热。在上述三个阶段中，逐渐提高烤烟房10的温度，以使烟叶随着时间的推进烘干、变色、定型。
30.参见图3，图3是根据本发明一个实施例的烟草烘烤方法的流程图。在一些实施例中，烟草烘烤方法还可包括如下步骤：
31.步骤s110、当由变黄阶段进入定色阶段时，获取烟草的叶片的色彩值。
32.步骤s112、判断烟草的叶片的色彩值是否处于第一预设色彩值范围。
33.在烟草的叶片的色彩值处于第一预设色彩值范围的情况下，执行步骤s113、进入定色阶段。
34.在烟草的叶片的色彩值未处于第一预设色彩值范围的情况下，则继续保持变黄阶段，直至叶片的色彩值达到第一预设色彩值范围。
35.在步骤s110中，可利用颜色传感器获取烟草的叶片的色彩值。叶片的色彩值可通过rgb彩色模式表征。rgb彩色模式即以红色光、绿色光及蓝色光按照比率以0至255之间的数值的多种不同排列组合来对应的光谱为基准的颜色。
36.例如，在变黄阶段完成时，期望的烟叶的叶片颜色为黄色，那么可以在rgb对照表中选定黄色附近范围作为第一预设色彩值范围，例如第一预设色彩值范围预设为(255
±
30、255
±
30、0
±
30)。当系统检测到在变黄阶段结束后，烟草的叶片的色彩值落入到预先设定的第一预设色彩值范围内，则表明符合人们预期，可以由此进入定色阶段。反之，则继续保持变黄阶段直至叶片的色彩值达到第一预设色彩值范围。
37.第一预设色彩值范围还可预先根据待烤烟型具体配置，并且第一预设色彩值范围还壳预先存储在存储器320内，当处理器310执行该机器可执行性程序时，调取该第一预设色彩值范围。
38.由此可见，本实施例的烟草烘烤方法是基于三段式的烘烤工艺，并增加了自动颜色识别步骤，利用变黄阶段结束时颜色信息把握进入定色阶段的转换节点，无需人工确定、或者根据烤制的时长确定进入定色阶段的转换节点，精确性更高，进而提高了烟叶的良品率。
39.参见图1，进一步地，该烤烟房10还配置有用于放置烟草的多层烘烤架16，多层烘烤架16沿高度方向设置，以充分利用烤烟房10的内部空间，容纳更多的待烤烟叶。
40.获取烟草的叶片的色彩值的步骤还包括：获取放置于离加热气流进口12最近的烘烤架16的叶片的色彩值。
41.由于加热气流从加热气流进口12进入烤烟房10，与烤烟房10内的空气和烟叶进行换热，最后从加热气流出口14排出烤烟房10，因此，越靠近加热气流进口12的烟叶受热温度越高，越靠近加热气流出口14的烟叶受热温度越低，而烟叶变黄速度与温度呈正相关。在变黄阶段并非要求所有烟草的叶片全部变黄，一般要求是时靠近加热气流进口12烤架上的烟
叶叶片90％以上变黄，靠近加热气流出口14烤架上的烟叶叶片50％-60％变黄。
42.因此，当以离加热气流进口12最近的烘烤架16的叶片的色彩值作为判断基准时，由于此处烘烤架16上的烟叶已经大面积变黄，因此能够较容易地采集到叶片的颜色值，并且更加贴近实际情况，判断结论更加准确。
43.此外，在本实施例中，还可同时多组数据以供对比。例如，同时采集四组数据，当四组数据的结论均表明烟叶叶片已经处于第一预设色彩值范围，那么可确定已经完成变黄阶段，进入定色阶段。
44.在一些实施例中，变黄阶段的具体步骤为：变黄阶段包括变黄前期和变黄后期。在变黄后期，控制烤烟房10的干球温度达到34℃-36℃，湿球温度达到33℃-35℃，并稳温4h-6h。在变黄后期，控制烤烟房10的干球温度达到36℃-38℃，湿球温度达到34℃-36℃。
45.干球温度是指是从暴露于空气中而又不受太阳直接照射的干球温度表上所读取的数值，即普通空气中所测出的温度。湿球温度是指在绝热条件下，大量的水与有限的湿空气接触，水蒸发所需的潜热完全来自于湿空气温度降低所放出的显热。
46.在变黄阶段，烟叶受热开始脱水，叶片的叶尖开始逐渐变软、变黄，开始凋萎，在变黄后期，烟叶的叶片呈黄色，筋脉青筋(即黄片青筋)。
47.在变黄阶段内，温升率可保持在0.5℃/h-1℃/h之间，防止温升率过快，避免烟叶内部的水分未排出，而表面已经形成干层。
48.在一些实施例中，该烤烟房10还可配置排湿装置22。该排湿装置22具体可为空调器，以利用空调器的除湿功能调节烤烟房10内的空气湿度。进一步地，该排湿装置22可至少具有三个档位，即高速档、中速档和低速档。控制器300还可与排湿装置22电连接，以控制烤烟房10的内部湿度。在变黄阶段，排湿装置22可受控地调节至低速挡，也即在变黄阶段烤烟房10几乎未排湿。
49.进一步地，当变黄阶段结束后，若叶片的色彩值未达到第一预设色彩值范围的情况下，则继续变黄阶段。具体地，保持烤烟房10的干球温度达到36℃-38℃，湿球温度达到34℃-36℃，也即保持变黄后期继续稳温，直至叶片的色彩值达到第一预设色彩值范围。
50.在一些实施例中，当由定色阶段进入干筋阶段时，获取烟草的筋脉的色彩值。判断烟草的筋脉的色彩值是否处于第二预设色彩值范围。若是，则进入干筋阶段。若否，则继续保持定色阶段，直至筋脉的色彩值达到第二预设色彩值范围。
51.定色阶段需要实现全部烟叶的叶片变黄、且叶片呈勾尖现象，烟叶的筋脉由青变黄，然后进入干筋阶段。
52.在本实施例中，在由定色阶段进入干筋阶段时，也需要根据烟草的筋脉的色彩值来判断是否满足转入干筋阶段的条件。即在烟草的筋脉的色彩值处于第二预设色彩值范围的情况下，转入干筋阶段；在烟草的筋脉的色彩值未处于第二预设色彩值范围的情况下，继续保持当前的转入定色阶段。
53.在一些具体的实施例中，由于烟草的筋脉较细，不容易直接获取其颜色，或者获取到的颜色容易出错(例如获取到叶片的颜色值)，因此获取烟草的筋脉的色彩值时可采用色标传感器。
54.色标传感器可以对各种标签进行检测，即使背景颜色有着细微的差别的颜色也可以检测到。在将烟叶放置进烤烟房10之前，可以先对烟叶上的筋脉进行标记。色标传感器可
以通过照射该标记获取到筋脉上的颜色，然后通过与第二预设色彩值范围进行对比，判断其是否第二预设色彩值范围，无需人工确定、或者根据烤制的时长确定进入干筋阶段的转换节点，精确性更高，进而提高了烟叶的良品率。
55.在一些实施例中，定色阶段的具体步骤为：定色阶段包括变黄前期和变黄后期。在变黄前期，控制烤烟房10的干球温度达到42℃-44℃，湿球温度设定36℃-37℃，并稳温6h。在变黄后期，控制烤烟房10的干球温度达到45℃-47℃，湿球温度设定36℃-37℃，并稳温1h-2h。
56.进一步地，继续保持定色阶段的步骤还包括保持烤烟房10的干球温度达到45℃-47℃，湿球温度设定36℃-37℃。
57.由此可见，在定色阶段，干球温度与湿球温度的温差控制得较大，这表明在定色阶段需要降低空气湿度。在一些具体的实施例中，在定色阶段，排湿装置22可受控地调节至高速挡，以快速排湿。
58.在一些实施例中，干筋阶段的具体步骤为：控制烤烟房10的干球温度到达63-65℃，湿球温度达到41℃-43℃，并稳温12h-20h。在干筋阶段，温升率可以控制在为1～2℃/h，烤至全烤烟房10的干燥为止。排湿装置22可以调整至中速挡，并且当干筋阶段结束后关闭各通风口，进行保温。
59.进一步地，干筋阶段之后的步骤还包括：获取烟草的叶片的色彩值；判断烟草的叶片的色彩值是否处于第三预设色彩值范围；若是，停止烘烤；若否，则继续保持干筋阶段，直至叶片的色彩值达到述第三预设色彩值范围。
60.在本实施例中，根据干筋阶段结束时颜色信息确定是否结束整体烤烟工艺，无需人工确定、或者根据烤制的时长确定，精确性更高，进而提高了烟叶的良品率。
61.参见图4，图4是根据本发明另一个实施例的烟草烘烤方法的流程图。在另一些实施例中，该烟草烘烤方法还可包括如下步骤：
62.步骤120、变黄前期：以0.5℃/h温升率使烤烟房10的干球温度达到34℃，湿球温度达到33℃，并稳温4h。
63.步骤121、变黄后期：以1℃/h的温升率使烤烟房10的干球温度达到38℃，湿球温度达到36℃，并稳温20h，并调整排湿装置22为低速挡，以使烟叶的叶片逐渐变黄。
64.步骤122、判断靠近加热气流进口12的烟叶叶片的色彩值是否处于第一预设色彩值范围内。当步骤122的判断结果为是时执行步骤123。当步骤122的判断结果为否时则执行重新执行步骤121。
65.步骤123、定色前期：以1℃/h的温升率使烤烟房10的干球温度达到44℃，湿球温度设定37℃，并稳温6h，并将通风装置调整为高速挡。
66.步骤124、定色后期：以1℃/h的温升率使烤烟房10的干球温度达到46℃，湿球温度设定37℃，以使烟叶的筋脉由青转黄。
67.步骤125、判断烟叶的筋脉的色彩值是否处于第二预设色彩值范围内。当步骤125的判断结果为是时执行步骤126。当步骤125的判断结果为否时则执行重新执行步骤124。
68.步骤126、干筋阶段：以2℃/h的温升率使干球温度到达65℃，湿球温度设定41℃，稳温12h，排湿装置22调整为为中速挡，并自60℃后逐渐关小各通风口。
69.步骤127、判断烟叶的叶片的色彩值处于第三预设色彩值范围内。当步骤127的判
断结果为是时执行步骤128。当步骤127的判断结果为否时则执行重新执行步骤126。
70.步骤128、关闭加热装置20、排湿装置22、各通风口。
71.至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。