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为促进烟叶烘烤精益化发展,推动烟叶烘烤智能化进程,以烤烟品种“K326”、“云烟87”、“云烟85”为试验材料,采用三段式烘烤工艺以烟叶水分变化为基础对密集烘烤过程中水分变化模型、模型参数匹配、模型应用效果等进行研究,主要试验结果如下:(1)烟叶水分变化研究。烘烤过程烟叶水分比和干基含水率整体趋势均表现为随烘烤时长的增加而减少。品种间,烟叶烘烤过程中干燥速率随干基含水率的减小整体呈现下降趋势,在干基含水率大于4.0g/g时平均干燥速率较大,4.0~1.0g/g之间平均干燥速率次之,1.0g/g至烘烤结束平均干燥速率最小。部位间,下部叶干燥速率随烟叶干基含水率的减小基本呈下降趋势,在干基含水率3.5~1.5 g/g之间干燥速率最大,1.5~0.5 g/g之间出现较明显干燥速率峰。中部叶和上部叶在干基含水率3.0~1.5g/g时平均干燥速率较小;1.5~0.5g/g时平均干燥速率最大,干基含水率0.5g/g至烘烤结束,平均干燥速率最小。(2)烟叶水分变化模型拟合研究。烘烤过程中烟叶水分比变化以Wang and singh模型拟合效果最佳。K326、云烟87、云烟85模型拟合决定系数(R~2)分别为0.995 9、0.987 8、0.989 2,下部叶、中部叶、上部叶模型拟合R~2分别为0.992 8、0.973 3、0.965 3。以模型预测值为横轴x,以实测值为纵轴y建立直角坐标系对模型进行线性拟合检验,结果表明K326、云烟87、云烟85模型验证R~2分别为0.969 4、0.971 5、0.965 8;下部叶、中部叶、上部叶模型验证R~2分别为0.991 5、0.987 9、0.977 0。试验表明Wang and singh模型可为烘烤过程中烟叶水分比变化提供良好的描述和预测且具有良好的模型稳定性。(3)烟叶水分变化模型参数研究。品种、部位、产区间烟叶烘烤过程中Wang and singh模型模拟R~2均大于0.95,且模型参数a与模型参数调整系数呈正相关,与干燥参数b呈负相关。模型参数调整系数与模型参数a、b线性回归结果表明,参数调整系数与模型参数a、b显著水平P均小于0.05,且线性拟合R~2均大于0.95。表明模型参数调整系数可精准估算模型参数,加快烟叶烘烤过程中水分比变化的精准预测,提高模型的实际可用性。(4)模型应用效果研究。经济效益方面,模型烘烤在产量、产值、均价方面略高于常规烘烤;外观质量方面,模型烘烤可分别提升橘黄烟和上等烟比例5.55%和4.52%,降低低次等烟比例0.41%;化学成分方面,模型烘烤可显著提高总糖、还原糖含量和糖碱比,提高烟叶内在化学成分的协调性;感官质量方面,模型烘烤可显著提高下部叶香气质、香气量、浓度和劲头得分,显著提高中部叶浓度、刺激性和余味得分和上部叶香气量得分;与常规相比模型烘烤可分别提升下部叶、中部叶、上部叶整体感官评价得分1.62、2.25、0.59分。