工业级射频热处理协议验证:烟草叶片中烟草甲虫(Lasioderma serricorne)的绿色防控技术

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Stored Products Research 2.7

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  为解决烟草仓储中化学熏蒸带来的环境与健康风险,中国研究人员开展了一项关于射频(RF)热处理技术防控烟草甲虫(Lasioderma serricorne)的工业级验证研究。通过优化电极间隙(150 mm)和传送带速度(7.7 m/h),结合57°C热空气,实现了100%害虫致死率,同时保持烟草水分(12.91% w.b.)、色泽(ΔE<1.3)及化学成分稳定。该研究为烟草行业提供了一种可替代化学熏蒸的环保物理防治方案。

  

烟草作为全球重要的经济作物,其仓储过程中的害虫侵染一直是困扰行业的难题。烟草甲虫(Lasioderma serricorne)和烟草螟(Ephestia elutella)等害虫不仅直接啃食叶片,其排泄物还会污染产品,导致品质下降。传统化学熏蒸虽操作简便,但存在农药残留、环境危害及害虫抗药性等问题。随着环保意识增强,寻找安全可持续的物理防治方法成为迫切需求。

在此背景下,来自中国的研究团队在《Journal of Stored Products Research》发表了一项创新研究,验证了工业级射频(Radio Frequency, RF)热处理技术对烟草甲虫的防控效果。研究采用27.12 MHz、6 kW的RF系统,结合强制热空气循环,通过多参数优化实现了高效杀虫与品质保护的双重目标。

关键技术方法包括:使用热成像仪评估加热均匀性;通过调节电极间隙(140-160 mm)和传送带速度(5.5-9.9 m/h)优化处理参数;测定害虫死亡率与烟草理化指标(水分、黏附力、色差ΔE、总糖、总氮、尼古丁)。实验样本为云南曲靖复烤厂提供的中等品质烟叶,初始水分含量经数字水分分析仪测定。

材料与方法
研究选用中等品级烟叶,通过RF系统配合传送带动态处理。关键参数优化基于加热速率与均匀性评估,最终选定150 mm电极间隙和7.7 m/h传送速度。

结果与讨论

  1. 电极间隙与传送速度优化:150 mm间隙平衡了加热效率与均匀性,7.7 m/h传送速度下配合57°C热空气使烟叶温度分布标准差降至1.2°C。
  2. 杀虫效果:57°C维持3分钟可实现100%烟草甲虫致死率,显著优于传统热处理。
  3. 品质分析:处理后烟叶水分保持在12.91% w.b.,色差ΔE<1.3(肉眼不可辨),化学成分变化均在行业允许范围内。

结论与意义
该研究首次建立了适用于烟草工业的RF热处理标准流程,其核心创新在于:

  1. 通过动态传送与热空气协同作用,解决了大体积烟叶堆叠时的加热不均匀问题;
  2. 验证了RF技术对高价值农产品的品质保护能力,为化学熏蒸替代提供实证支持;
  3. 提出的工业级参数(150 mm间隙/7.7 m/h速度)可直接应用于生产线。

这项技术不仅适用于烟草行业,其方法论还可拓展至其他易虫害农产品的采后处理,如中药材、谷物等,为全球农产品绿色仓储提供了新范式。研究团队特别指出,未来需进一步验证不同品种烟叶的适应性,并探索RF处理对烟草陈化过程的潜在影响。

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