A dohányszárítás elmélete és gyakorlata
A mezôgazdaság mûszaki fejlesztésének tudományos kérdései 92. Gondozza Az MTA Agrártudományok Osztálya Agrármûszaki Bizottsága Szerkesztô Sembery Péter egyetemi tanár
Kerekes Benedek A dohányszárítás elmélete és gyakorlata A Akadémiai Kiadó, Budapest
Megjelent a Magyar Tudományos Akadémia és a Nyíregyházi Fôiskola Tudományos Bizottsága támogatásával Lektor BEKE JÁNOS egyetemi tanár ISBN 963 05 8441 7 ISBN 978 963 05 8441 8 Kiadja az Akadémiai Kiadó, az 1795-ben alapított Magyar Könyvkiadók és Könyvterjesztôk Egyesülésének tagja. 1117 Budapest, Prielle Kornélia u. 19. www.akkrt.hu www.szakkonyv.hu Elsô magyar nyelvû kiadás: 2006 Kerekes Benedek, 2006 Minden jog fenntartva, beleértve a sokszorosítás, a nyilvános elôadás, a rádió- és televízióadás, valamint a fordítás jogát, az egyes fejezeteket illetôen is. Printed in Hungary
Tartalomjegyzék Bevezetés.............................................. 7 1. A dohánytermesztés és szárítás fôbb jellemzôi............... 11 1.1. A hazánkban termesztett dohányfajták.................. 11 1.2. A dohányszárítás általános jellemzôi................... 13 2. A dohányszárítás a szakirodalom tükrében.................. 15 2.1. A dohány mint száradó anyag tulajdonságai............. 16 2.2. A dohány természetes szárítása........................ 19 2.3. A természetes szárítás berendezései.................... 24 2.4. A dohány mesterséges szárítás........................ 29 2.5. A mesterséges szárítás gyakorlata...................... 38 2.6. Légáramlási viszonyok dohányszárításnál............... 41 2.7. A dohányszárítás gazdaságossági kérdései............... 42 2.8. Dohányszárító berendezések mesterséges szárításkor...... 45 3. A dohányszárítás alapjellemzôinek kutatása................. 51 3.1. A dohányszárítás termikus jellemzôinek modellezése...... 52 3.2. A termikus jellemzôk meghatározása méréssel........... 57 3.3. A fajhô és a hôvezetési tényezô meghatározása........... 59 3.4. A dohánylevél nedvességi viszonyainak vizsgálata........ 63 3.5. A száradási sebesség meghatározása................... 69 3.6. A beltartalmi jellemzôk vizsgálata..................... 73 4. A dohányszárítás technológiai fejlesztése................... 78 5. Összefoglalás......................................... 89 Jelölések............................................... 92 Irodalomjegyzék......................................... 93
Bevezetés A hazai dohányvertikum gazdasági teljesítményéhez kapcsolódó állami bevétel önmagában is igen jelentôs költségvetési tényezô, de ezen túl mintegy tízezer embernek ad munkalehetôséget, megélhetési vagy kiegészítô jövedelemszerzési alkalmat a dohánytermelés, feldolgozás, gyártás, forgalmazás és értékesítés. Az elmúlt két évtized során a hazai dohánytermesztésben jelentôs struktúraváltozások következtek be. Felgyorsult a dohánytermelôk átrendezôdése, így napjainkban uralkodó szerepet tölt be a vállalkozás, illetve az egyéni dohánytermelés. A dohány tipikus nagyüzemi mûvelésének a részaránya minimálisra csökkent. Ennek a nagy kézimunka-igényes kultúrának is jelentôsen javult a termesztési színvonala, mivel a kistermelôk jobban kielégítik a technológiai követelményeket, igyekeznek teljesíteni a magasabb minôségi követelményeket (BORSOS, 2002). A termelési színvonal javítását elômozdította a felgyorsult fajtaváltás, növekedtek az átlagtermések. Nagy gondot jelent a költségek folyamatos növekedése, amit nem tud ellensúlyozni az árbevétel, illetve a támogatási rendszer. A dohánytermesztés mûszaki-technikai alapját a palántanevelés, a szántóföldi termesztés, továbbá a szárítás eszközei és gépei képezik. A palántanevelést ma már kizárólag fólia alatt végzik, többnyire fûtés nélkül. Meghatározóvá vált a hidrokultúrás, más szóval úsztatott palántanevelés. Sajnos tapasztalható, hogy a hazai dohánytermesztés mûszaki-technikai színvonala messze elmarad a fejlett dohánytermelô országokétól, sôt a 10 évvel ezelôtti hazai állapotoktól is. A szántóföldi termesztés gépesítésének fejlesztését egyrészt nagyobb teljesítményû alapgépek beszerzésével vagy hazai kifejlesztésével és integrált felhasználásával lehetne megoldani, az erre alkalmas kisüzemi gépek ésszerû kombinációjával. Az eszközök jobb kihasználása és az egyön- 7
tetûen jó minôségû dohány elôállítása érdekében célszerû törekedni a területi koncentráció kiszélesítésére. A mesterséges szárítás (Virginia típusú dohányok) mûszaki alapját a különféle hazai gyártású tûsorkeretes szárítóberendezések alkotják. Többségüket jelenleg is használják, annak ellenére, hogy fizikailag elhasználódtak, mûszakilag elavultak, energiapazarlóak, és az évenkénti fenntartásuk tetemes anyagi ráfordítást igényel. A bôvülô igényeket és a szükségszerû pótlást külföldi szárítók behozatalával próbálták megoldani, ezek a berendezések azonban jelentôsen drágábbak. A 90-es években került sor újabb, jobb szárítási paraméterekkel rendelkezô berendezések kifejlesztésére, adaptálására, illetve gazdasági megfontolásokból foglalkoznak a mûszaki fejlesztôk a jelenlegi szárítók ésszerû rekonstrukciójával is. A természetes szárítás színvonala mind eszköz, mind technológiai oldalról nézve jelentôs elmaradottságot mutat. Az évtizedekkel ezelôtt, nagyüzemi keretek között épült dohányszárító pajták napjainkra teljesen elhasználódtak. A kistermelôknek csak egy része rendelkezik a technológiai követelményeket kielégítô szárítópajtákkal. A külföldön és belföldön keresett Burley típusú dohányok szárítása jól szellôztethetô, ugyanakkor jól zárható, mérnöki tervezésû berendezést igényel, ezért szükséges feltárni a hazai termelési struktúrának megfelelô fejlesztés lehetséges útjait, mind a tervezés és kivitelezés, mind pedig a széles körû alkalmazás anyagi fedezetét illetôen. A dohányágazatban tevékenykedô szakemberek véleménye megegyezik abban, hogy a termesztési technológiában alkalmazni kell és el kell terjeszteni azokat az új ismereteket, kipróbált eljárásokat, amelyek a minôség javítását szolgálják. A dohányágazat minôségi célkitûzéseit ismerve a dohányszárítás területén a legfôbb problémák az elmúlt 20 évben következôek voltak: 8 a hagyományos szárítástechnológiai nem elégítette ki sem a minôségi, sem az energiagazdálkodási követelményeket, pontatlan volt a technológiai paraméterek beállítása, nem alkalmazták az automatikus hômérséklet- és páratartalom-szabályozást,
az üzemelô szárítók egy részének nagy volt a hôvesztesége és kedvezôtlenek voltak a fajlagos energetikai mutatói, kicsi volt a dohányszárítók kihasználtsága, melynek következtében nagyobb volt a dohánytermesztés önköltsége. Mindezek alapján a jelen kiadványban ismertetendô kutatómunka célkitûzései az alábbiak szerint fogalmazódtak meg: új szárítástechnológiák kidolgozása, a minôség javítása és a szárítási költségek csökkentése érdekében, kutatási eredményekkel igazolt matematikai összefüggések meghatározása új dohányszárítók technológiai-mûszaki tervezéséhez, illetve az alkalmazott konstrukciók továbbfejlesztéséhez, az összes energiafelhasználás csökkentése, a fajlagos energetikai mutatók javítása új mûszaki megoldások segítségével, ökonómiai modellek felállítása a dohányszárítás gazdaságosságának javítása céljából. 9