Hiểu được các quá trình chuyển hoá xảy ra trong lá suốt các giai đoạn sấy, chúng ta dể dàng tạo điều kiện về môi trường thích hợp cho việc sấy thuốc lá. Người ta tác động vào việc sấy bằng cách kiểm soát các yếu tố:
- Nhiệt độ không khí bên trong lò. - Ẩm độ không khí.
- Sự đối lưu không khí.
Trong điều kiện tự nhiên, nghĩa là chỉ sử dụng các cửa hút-thoát để thông gió mà không cần đến một thiết bị trợ lực nào khác thì các yếu tố trên không thể kiểm soát được một cách độc lập với nhau được. Thay đổi một yếu tố này sẽ dẫn đến sự thay đổi các yếu tố khác. Tuy nhiên, nếu có phương tiện trợ lực như hệ thống thông gió thì từng yếu tố một có thể được kiểm soát rất dễ dàng. Đó là trường hợp của các lò Bulk Curing Barn.
Nhiệt độ được kiểm soát bằng lượng nhiệt cung cấp cho lò sấy. Lượng nhiệt cần thiết để duy trì lò sấy ở một nhiệt độ bất kỳ được xác định bằng:
- Lượng không khí mát đi từ ngoài vào bên trong lò. - Nhiệt độ không khí bên trong lò.
- Lượng nước bốc thoát ra từ lá. - Khả năng thông gió của lò.
- Thể tích mà lá chiếm chỗ, nhiệt độ của lá trong thời điểm đó.
Ẩm độ của lá ảnh hưởng đến tốc độ khô của lá, có thể kiểm soát được bằng lượng chất đốt đưa vào lò và sự thông gió (điều chỉnh độ đóng mở các cửa hút-thoát). Do có sự giới hạn ngưỡng nhiệt độ ở mỗi giai đoạn, nên muốn điều chỉnh ẩm độ cho thích hợp cho từng giai đoạn còn phải cần sử dụng đến các cửa hút-thoát, nghĩa là làm tăng hay giảm khả năng thông gió của lò để đạt được ẩm độ mong muốn.
Sự di chuyển không khí từ ngoài vào bên trong lò và từ lò đi ra ngoài được gọi là đối lưu không khí, nó dựa trên nguyên tắc đối lưu khí tự nhiên. Nguyên tắc đó là lớp không khí bên dưới bị nung nóng bởi các ống nhiệt trở nên nhẹ hơn và có khuynh hướng bay lên cao theo sự dản nở không khí. Ngay lúc đó, lớp không khí lạnh từ bên ngoài tràn vào qua ngả các cửa hút chiếm chỗ trống đó. Cứ như thế tiến trình này lập đi lập lại mãi và như vậy, dòng đối lưu mạnh hay yếu là tuỳ thuộc vào các cửa hút- thoát mở nhiều hay ít. Vị trí của các cửa hút và cửa thoát ở cao hay thấp, độ chênh lệch giửa lớp không khí bên trong và bên ngoài lò cũng như độ cao của lò sấy.
Trường hợp thông gió nhờ quạt như ở các lò sấy Bulk curing Barn, không khí đi vào lò được các quạt trợ lực làm phát tán đến tận các sào lá thuốc một cách đồng
đều, cuối cùng chúng thoát ra ở các cửa thoát bên trên rồi bay ra ngoài. Nếu xếp lá quá dầy trong các tầng, muốn sấy được tốt thì dứt khoát phải có hệ thống trợ lực này.
Sự thông gió quá mạnh, quá nhanh thực ra không cần thiết đối với các lò sấy thủ công do lá thuốc được sắp xếp trong lò vừa phải, đủ thoáng để thực hiện việc đối lưu tự nhiên. Giai đoạn ủ vàng cần phải đủ ẩm trong lò sấy để giúp lá duy trì sự sống cho đến lúc lá chuyển vàng hoàn toàn. Trong suốt thời gian sấy khô cọng, chỉ cần một sự thông gió tối thiểu sau khi nhiệt độ trong lò đạt đến 65oC để giúp cho các gân chính hoàn toàn khô nước. Do đó, có thể khép bớt các cửa hút-thoát đến mức tối thiểu để tiết kiệm nhiên liệu sấy mà vẫn bảo đảm được không làm giảm phẩm chất lá thuốc.
2. Xếp lá thuốc vào lò sấy:
Dù bất cứ loại lò sấy nào khi sắp xếp lá thuốc lá vào lò lá thuốc phải được xếp đồng đều, chính điều này sẽ giúp cho không khí nóng trong lò có điều kiện len lõi đến từng sào, từng lá thuốc và đương nhiên kết quả thu được sẽ đồng đều trên mọi lá thuốc.
Với các lò sấy thủ công, các sào thuốc phải được chất sao cho khoảng cách giữa chúng được đều nhau để không khí nóng đi qua dễ dàng, nghĩa là dòng đối lưu không khí lưu thông tốt hơn. Nếu là lò sấy Bulk Curing Barn, các sào hay các hộp chứa lá phải xếp sao cho thật đều nhau từ đáy lên đỉnh lò. Sắp xếp không đúng sẽ gây tình trạng lá hưởng chế độ nhiệt, ẩm không đồng đều mà kết quả là phẩm chất lá không đều nhau, thời gian sấy sẽ bị kéo dài hơn.
Không có một chế độ nhiệt mẫu mực nào có thể áp dụng cho mọi lò sấy, bởi có quá nhiều yếu tố ảnh hưởng đến việc sấy mà những yếu tố này thay đổi ở mọi lúc, mọi nơi. Các yếu tố đó là:
- Đặc điểm về phẩm chất giống thuốc lá mà người tiêu thụ yêu cầu. - Độ chín của lá lúc thu hoạch.
- Ẩm độ của lá vào thời điểm thu hoạch. - Vị bộ của lá thuốc.
- Đặc tính giống. - Thể tích của lò sấy.
- Nhiệt độ không khí bên ngoài lò. - Độ chặt của lá thuốc trong lò sấy.
- Đặc tính gió của khu vực tại lò sấy.
Lá thuốc được chất trong lò theo nguyên tắc: trên dày, dưới thưa, trên hơi xanh, giữa chín đúng, dưới vàng. Nếu chất lá thuốc sát vách lò sấy sẽ tăng trở lực và hạn chế việc không khí lưu thông bên trong lò sấy. Vì vậy không chất lá thuốc sát vách lò sấy.
3. Kỹ thuật sấy thuốc lá:
Sấy thuốc lá là sự tác động bên ngoài làm thay đổi các đặt tính hoá-lý của lá thuốc nhằm đạt đến phẩm chất cao nhất, phù hợp với yêu cầu chế biến và người tiêu dùng.
Có 2 mục đích chính trong việc sấy thuốc lá:
- Tạo điều kiện nhiệt độ và ẩm độ thích hợp để kích thích các quá trình chuyển đổi lý hoá xảy ra.
- Chuẩn bị cho việc bảo quản thuốc lá bằng cách làm cho lá thuốc khô dần. Tùy thuộc vào thời vụ, vị trí lá trên cây,...Sau khi gác thuốc vào lò. Đóng kín toàn bộ các cửa. Sau đó đốt lửa chuẩn bị sấy. Quy trình sấy gồm 4 giai đoạn:
3.1. Giai đoạn ủ vàng:
Ủ vàng là một quá trình nối tiếp quá trình chín kỹ thuật của lá thuốc. Vào đầu thời kỳ sấy, lá thuốc lá tuyệt đối phải được giữ còn sống cho đến khi các phản ứng sinh hóa xảy ra bên trong lá. Song song đó một lượng nước phải được thoát ra khỏi lá, nhưng sự thoát nước này không làm cản trở các phản ứng sinh hoá đề cập trên.
Qua các khí khổng, nước và các loại khí như: O2, CO2 liên tục được trao đổi lẫn nhau. Oxy liên tục đi từ bên ngoài vào trong lá nhằm:
- tạo cho lá có màu vàng đặc trưng
- biến đổi tinh bột thành đường và giúp cho các phân hoá tố hoạt động một cách hiệu quả
Lá sẽ chuyển vàng khi diệp lục tố bị mất đi hoặc bị phá hủy. Sắc tố vàng trước đó có rất ít, hoặc rất mờ nhạt thì giờ đây xuất hiện nhiều hơn, trông thấy rõ hơn. Lượng diệp lục tố chứa trong lá sẽ thay đổi theo độ chín của lá, giống, thời tiết, chế độ bón phân,...Tuy nhiên, tốc độ chuyển vàng sẽ gia tăng dần khi có một lượng nước bốc ra từ lá và khi nhiệt độ tăng lên khoảng 38o-40oC. Điều nầy luôn luôn đúng nếu lá còn đủ ẩm để duy trì sự sống.
Một biến đổi khác cũng rất quan trọng trong suốt quá trình ủ vàng là sự biến đổi tinh bột thành đường. Khi lá mới đưa vào lò sấy, lượng tinh bột rất cao, đường rất thấp. Qua phản ứng thủy phân tinh bột biến thành đường Glucose. Bằng sự hô hấp, một phần đường Glucose chuyển hoá thành đường Fructose và đường Fructose kết
hợp với đường Glucose tạo thành đường Sucrose. Quá trình trao đổi này xảy ra liên tục trong giai đoạn ủ vàng làm cho lượng tinh bột giảm dần xuống và lượng đường tổng số sẽ tăng lên.
Mặc dù việc chuyển đổi tinh bột thành đường và sắc tố xanh chuyển thành sắc tố vàng là hai quá trình xãy ra độc lập nhưng luôn luôn song song với nhau. Vì vậy, quan sát quá trình chuyển vàng của lá thuốc có thể biết được quá trình chuyển đổi tinh bột thành đường. Các giống thuốc lá khác nhau thì sự chuyển vàng cũng khác nhau. Điều này có ý nghĩa trong việc xác định thời điểm chuyển sang giai đoạn cố định màu sau này.
Các giống thuốc lá mỏng, khi chất vào lò sấy chúng sẽ chuyển sang màu vàng đặc trưng rất sớm, trước lúc các phản ứng sinh hoá xảy ra hoàn chỉnh. Trong trường hợp này, nếu chỉ đơn thuần căn cứ vào màu sắc của lá để quyết định chuyển sang giai đoạn cố định màu thì lá sau khi sấy xong sẽ có tất cả các đặc trưng của loại lá chưa đạt độ chín kỹ thuật. Một lượng đường nhỏ sẽ bị đốt cháy (oxy hoá) và một lượng CO2 sẽ được phóng thích khỏi lá qua các khí khổng. Sự oxy hoá đường sẽ sản sinh ra nhiệt, chính lượng nhiệt này là tác nhân gây ra sự thối nhũn của lá khi chúng bị chất đống sau khi thu hoạch.
Một sự thay đổi về vật lý khác cũng rất quan trọng trong giai đoạn ủ vàng này, đó là sự mất nước của lá. Thông thường, có khoảng 20-30% nước sẽ bốc thoát khỏi lá trong giai đoạn ủ vàng. Tuy nhiên, nếu nước bốc thoát ra quá nhanh thì lá thuốc lá sẽ bị chết xanh, các quá trình chuyển biến sinh hoá sẽ bị ngừng lại, hậu quả là lá thuốc sau khi sấy sẽ có mùi ngái và cảm giác nóng rát khi hút. Nếu chuyển hoá tốt, lá sấy sẽ cho hương vị thơm ngon, cảm giác rất dễ chịu
Chế độ nhiệt và ẩm trong suốt quá trình ủ vàng có ảnh hưởng rất lớn đến phẩm chất lá khô. Trong thực tế, giai đoạn ủ vàng luôn được xem là giai đoạn quan trọng nhất và có tính chất quyết định nhất trong toàn bộ quá trình sấy để đạt chất lượng và màu sắc theo yêu cầu của người tiêu dùng.
- Thời gian của giai đoạn ủ vàng tùy từng vị bộ của lá thuốc nhưng thường từ 24-48 giờ.
- Bắt đầu sấy (hay còn gọi là giai đoạn khởi động) nâng nhiệt độ 1 đến 2oC/giờ cho đến cho đến khi đạt 32oC. Giử nhiệt độ này tối thiểu là 4 giờ nhằm tạo điều kiện cho lá thuốc ổn định với môi trường sấy. Sau đó tăng 1 giờ 1oC cho đến khi nhiệt độ trong lò sấy đạt 38oC, giử ổn định nhiệt độ này. Tương ứng cùng thời điểm 38oC, ẩm độ trong lò cần đạt từ 80% đến 85%, có nghĩa là ẩm kế cần duy trì từ 35,5oC đến tối đa không quá 37oC. Trong tình huống đặc biệt, nếu nhiệt độ không khí bên ngoài lò sấy thấp hơn 32oC thì nhiệt độ bên trong lò ngay tức khắc được nâng lên để đạt 32oC, nhưng nếu nhiệt độ không khí bên ngoài lò sấy cao hơn 32oC thì nhiệt độ khi khởi động cũng theo nhiệt độ không khí bên ngoài.
- Giữ 38oC cho đến khi quan sát thấy lá chuyển vàng được 3/4 diện tích lá theo hướng từ ngọn lá đến cuống lá, thì chuẩn bị chuyển giai đoạn.
- Tăng nhiệt độ từ từ 1 giờ 1oC và lưu ý kiểm tra ẩm kế để quyết định mở cửa hút hoặc cửa thoát để giữ mối cân bằng giữa nhiệt độ và ẩm độ bên trong lò sấy.
3.2. Giai đoạn cố định màu lá thuốc lá:
-Tăng 1oC/giờ từ cuối giai đoạn 38oC cho đến khi đạt 40oC thì giữ lại. Tương ứng với giai đoạn 40oC, ẩm độ không khí bên trong lò sấy yêu cầu là 80%, có nghĩa là ẩm kế cần duy trì ổn định ở mức 37oC. Nếu trong trường hợp khi kiểm tra nhận thấy ẩm kế có trị số vượt quá yêu cầu, thì ngay lập tức cần phải thông gió bằng các điều chỉnh hệ thống cửa hút-cửa thoát để đẩy lớp không khí bên trong lò sấy có chứa hơi nước ra bên ngoài, cho đến khi trị số của ẩm kế đạt yêu cầu như ban đầu (là 37oC) thì đóng cửa hút-cửa thoát lại. Có những trường hợp nhiệt độ không khí bên trong lò sấy ở giai đoạn 40oC nhưng ẩm kế chưa đạt yêu cầu là 37oC thì hệ thống cửa hút-cửa thoát vẫn tiếp tục đóng (Trong trường hợp này cho thấy lò sấy không đủ độ kín, do vậy hơi ẩm đã được thoát ra ngoài mà mà mắt thường không nhìn thấy được).
- Cuối giai đoạn 40oC, khi quan sát thấy 100% diện tích lá tầng dưới chuyển vàng, nhưng gân lá còn màu xanh, thì chuẩn bị chuyển giai đoạn lên 43oC.
-Tiếp tục mỗi giờ tăng 1oC/1 giờ cho đến khi đạt 43oC thì giữ lại. Tương ứng với giai đoạn 43oC, ẩm độ không khí bên trong lò sấy yêu cầu từ 70%-75%, có nghĩa là ẩm kế cần duy trì ổn định ở mức từ 38oC-39oC. Cuối giai đoạn 43oC, khi quan sát thấy các lá vàng tầng dưới trước đây còn màu xanh ở gân lá nay đã chuyển sang màu vàng, héo phần phiến lá và gân lá đã mất màu xanh thì chuẩn bị chuyển giai đoạn lên 49oC.
- Tiếp tục mỗi giờ tăng 1oC/1 giờ cho đến khi đạt 49oC thì giữ lại. Tương ứng với giai đoạn 49oC, ẩm độ không khí bên trong lò sấy yêu cầu từ 51%-55%, có nghĩa là ẩm kế vẫn duy trì ổn định ở mức từ 38oC-39oC. Cuối giai đoạn 49oC, khi quan sát thấy 100% các lá vàng tầng trên đã héo và lá tầng dưới đã khô 50% diện tích lá, nếu quan sát các đầu ngọn lá thấy héo và uốn cong lại như móc câu thì chuẩn bị chuyển giai đoạn lên 55oC.
- Tiếp tục mỗi giờ tăng 1oC/1 giờ cho đến khi đạt 55oC thì giữ lại. Tương ứng với giai đoạn 55oC, ẩm độ không khí bên trong lò sấy yêu cầu từ 37%-39%, có nghĩa là ẩm kế vẫn duy trì ổn định ở mức từ 39oC-40oC. Cuối giai đoạn 55oC, khi quan sát thấy 100% các lá vàng tầng trên và các lá tầng dưới đã khô phiến lá, nhưng các gân chính chưa khô (còn dẽo) thì chuẩn bị chuyển giai đoạn lên 65oC.
Do đặc điểm các lò sấy thuốc lá hiện nay không sử dụng bất kỳ một hệ thống trợ lực nào mà chủ yếu là sấy theo nguyên tắc đối lưu không khí tự nhiên và do chênh lệch nhiệt độ cao độ của các tầng gác thuốc lá bên trong lò sấy, vì vậy nhiệt độ không khí bên trong lò sấy từ 54oC đến 55oC mới được xem như là nhiệt độ để cố định màu sắc lá thuốc, ở nhiệt độ nầy cộng thêm với ẩm độ bên trong lò sấy giảm thấp sẽ làm cho các phân hóa tố (enzim) không hoạt động để chuyển hóa màu sắc từ màu xanh của diệp lục sang màu vàng đặc trưng của giống. Còn những giai đoạn
trước đó (từ 40oC đến 53oC) là các bước chuyển tiếp để các lá ở tầng trên có đủ điều kiện thực hiện việc chuyển hóa màu sắc và các vật chất có lợi cho chất lượng.
Ở giai đoạn này, điều kiện hết sức quan trọng là việc điều chỉnh hệ thống cửa hút-cửa thoát một cách khoa học nhằm bảo đảm cân đối giửa nhiệt độ và ẩm độ không khí bên trong lò sấy, giúp cho lá thuốc lá chuyển hóa màu sắc tốt nhất.
3.3. Giai đoạn sấy khô:
Tăng 1oC/ giờ từ cuối giai đoạn 55oC cho đến khi đạt 65oC thì giữ lại. Tương ứng với giai đoạn 65oC, ẩm độ không khí bên trong lò sấy yêu cầu từ 26%-27%, có nghĩa là ẩm kế vẫn duy trì ổn định ở mức 43oC. Giử nhiệt độ này cho đến khi quan sát thấy lá thuốc ở tầng trên khô hoàn toàn, từ phía trên của 4 góc lò lấy các lá ở bên