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質(zhì)構(gòu)儀在煙葉(ye)力學(xué)特性檢測(cè)(ce)中的應(yīng)用進(jìn)(jin)展
煙葉是(shi)卷煙生(sheng)產(chǎn)的原料,其物(wu)理特性對(duì)貯存(cun)工藝、煙葉加工(gong)、卷煙(yan)配方(fang)設(shè)計(jì)等(deng)均有極其重要(yao)的影響,是煙葉(ye)品質(zhì)、加工性(xing)能及(ji)經(jīng)濟(jì)性的(de)關(guān)鍵評(píng)價(jià)指(zhi)標(biāo)[1-4].煙葉(ye)的力學(xué)特性不(bu)僅是其主要(yao)物理特性(xing)之一,也是判斷(duan)煙葉耐(nai)加工性能(neng)的重要依據(jù)(ju)[5].為使煙葉(ye)耐加工性(xing)能達(dá)到最佳(jia)狀態(tài),需要對(duì)煙(yan)葉的相關(guān)(guan)力學(xué)(xue)特性進(jìn)行研究(jiu).目前,關(guān)于煙(yan)葉力學(xué)特性(xing)的研究主要(yao)集中在煙葉(ye)拉力[6]、抗(kang)張強(qiáng)度[7-8]、抗破(po)碎指數(shù)[9 -11 ]等與(yu)煙葉(ye)品質(zhì)的相關(guān)性(xing)分析方面(mian).隨著卷煙加工(gong)工藝水(shui)平的不(bu)斷提高,相關(guān)(guan)技術(shù)人員創(chuàng)(chuang)新了研究方(fang)法,通過(guò)質(zhì)(zhi)構(gòu)儀建立了煙(yan)葉柔軟性[12]、黏(nian)附力[13 -14]、穿(chuan)透力(li)[15-16]、剪切(qie)力[17]及質(zhì)構(gòu)特性(xing)[18]等煙葉力學(xué)特(te)性檢(jian)測(cè)方法,豐(feng)富了煙葉力學(xué)(xue)研究(jiu)的內(nèi)(nei)容.
質(zhì)構(gòu)儀又(you)稱(chēng)物理特(te)性測(cè)試儀,主(zhu)要通過(guò)(guo)模擬人的(de)觸覺(jué)對(duì)(dui)樣品進(jìn)行(xing)檢測(cè)分析(xi),是一(yi)種精確的感(gan)官量(liang)化測(cè)(ce)試儀器(qi)[19].質(zhì)構(gòu)儀操(cao)作簡(jiǎn)單(dan)科學(xué),不受(shou)人為因(yin)素干擾(rao),檢測(cè)靈敏度(du)高,不僅(jin)可對(duì)(dui)樣品(pin)的主要物理特(te)性做出數(shù)據(jù)化(hua)的表述(shu),還能有效解釋(shi)樣品在儲(chǔ)藏(cang)、運(yùn)輸(shu)及加工(gong)過(guò)程(cheng)中的物(wu)性變化.目(mu)前,利用質(zhì)構(gòu)(gou)儀對(duì)煙葉(ye)力學(xué)特性進(jìn)(jin)行檢(jian)測(cè)尚處于發(fā)展(zhan)階段,筆者在(zai)前人研(yan)究的基礎(chǔ)(chu)上,就質(zhì)(zhi)構(gòu)儀在煙(yan)葉力學(xué)特性(xing)檢測(cè)中的(de)應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行(xing)綜述,并指出(chu)存在問(wèn)題及(ji)今后的發(fā)(fa)展方向,旨在(zai)為豐(feng)富煙葉力(li)學(xué)特(te)性研(yan)究?jī)?nèi)容、有效提(ti)高卷煙原(yuan)料利(li)用率(lv)等提供理(li)論依(yi)據(jù).
1 質(zhì)構(gòu)儀在煙葉(ye)力學(xué)特性(xing)檢測(cè)中的(de)應(yīng)用
傳統(tǒng)的(de)煙葉力(li)學(xué)特性檢(jian)測(cè)指標(biāo)包括(kuo)煙葉拉力(li)、抗張強(qiáng)度、延(yan)伸率(lv)等,但這(zhe)些指(zhi)標(biāo)主要通(tong)過(guò)拉伸煙葉(ye)檢測(cè)其縱(zong)向延(yan)伸作用(yong)力,而煙葉在(zai)實(shí)際運(yùn)輸、加(jia)工過(guò)程中的(de)受力是多方(fang)面的,這(zhe)在一定程(cheng)度上限制了(le)煙葉(ye)相關(guān)(guan)力學(xué)特(te)性的(de)研究及其(qi)在實(shí)際生產(chǎn)(chan)中的應(yīng)用[20].近(jin)年來(lái),利用(yong)質(zhì)構(gòu)儀(yi)檢測(cè)煙葉的(de)力學(xué)(xue)特性已逐(zhu)漸成為評(píng)價(jià)(jia)煙葉耐(nai)加工性(xing)能的重(zhong)要技術(shù)(shu)手段.
1.1 煙葉柔軟性(xing)檢測(cè)
柔軟性是指生(sheng)物體與非生(sheng)物體(ti)在力(li)的作用(yong)下可(ke)彎曲的性能[21],它(ta)能客(ke)觀反映物體的(de)柔軟程度,屬(shu)于物體的一種(zhong)物理特性.煙(yan)葉的柔軟性與(yu)煙葉外觀(guan)品質(zhì)、物理特性(xing)、化學(xué)(xue)成分均顯著相(xiang)關(guān),可作為(wei)判斷煙葉品質(zhì)(zhi)好壞的重要依(yi)據(jù)[22].
傳統(tǒng)的煙葉柔(rou)軟性(xing)檢測(cè)多采用眼(yan)觀、手摸等(deng)感官評(píng)價(jià)(jia)方法(fa),這些方法(fa)耗時(shí)耗力、檢測(cè)(ce)效率低(di),且無(wú)法(fa)量化煙(yan)葉的柔軟程(cheng)度,具有一定(ding)的主(zhu)觀性(xing)和不確定(ding)性.為進(jìn)(jin)一步精確評(píng)價(jià)(jia)煙葉柔軟性(xing),徐向(xiang)麗等[23]借(jie)鑒紙張柔(rou)軟性檢測(cè)方法(fa)對(duì)不同等級(jí)的(de)烤煙進(jìn)(jin)行柔軟性檢(jian)測(cè),結(jié)(jie)果表明,該方(fang)法所測(cè)煙葉(ye)的柔軟性與其(qi)外觀品質(zhì)鑒(jian)定結(jié)果(guo)的吻合(he)度達(dá)90.1 9%以上,可(ke)用于評(píng)價(jià)(jia)煙葉的(de)柔軟性.王亮等(deng)[24]在研(yan)究細(xì)小纖(xian)維對(duì)造紙法(fa)煙草薄片基(ji)片物理(li)性能的影響時(shí)(shi),利用柔軟度(du)儀檢
測(cè)基片的共(gong)振挺度以表征(zheng)其柔軟(ruan)性,結(jié)(jie)果表(biao)明,隨著細(xì)小(xiao)纖維平(ping)均長(zhǎng)度(du)的降低,基片(pian)共振挺(ting)度上升,即柔(rou)軟性變差(cha).占俊文等[25]為明(ming)確烤(kao)煙柔軟性(xing)與煙葉外(wai)觀品質(zhì)的(de)關(guān)系,利用柔(rou)軟度儀檢測(cè)了(le)480 份取自(zi)江西省的烤(kao)煙樣品的柔軟(ruan)
性,并評(píng)定了(le)其外觀(guan)品質(zhì),結(jié)果表(biao)明,煙葉(ye)柔軟性(xing)與顏色、油(you)分、色度呈極顯(xian)著正相關(guān),與(yu)成熟度(du)、葉片結(jié)(jie)構(gòu)、身份、總(zong)分呈(cheng)極顯著負(fù)(fu)相關(guān).
質(zhì)構(gòu)儀可模擬(ni)抓握過(guò)(guo)程,真(zhen)實(shí)反映人手(shou)對(duì)樣品整(zheng)體柔軟程度的(de)感知.沈(shen)進(jìn)等[12]依(yi)據(jù)這一原理(li),利用(yong)質(zhì)構(gòu)儀建立(li)了再造煙葉(ye)柔軟性檢測(cè)方(fang)法,研究(jiu)結(jié)果表明,國(guó)(guo)內(nèi)外不同造紙(zhi)法再造(zao)煙葉的柔(rou)軟性差(cha)異顯(xian)著,該(gai)方法可用于評(píng)(ping)價(jià)造紙法再
造煙葉的柔(rou)軟性.相較(jiao)于傳統(tǒng)的(de)感官評(píng)(ping)價(jià)方法及柔(rou)軟度儀檢測(cè)方(fang)法,質(zhì)構(gòu)(gou)儀操作簡(jiǎn)(jian)單、方便(bian),檢測(cè)結(jié)果(guo)更準(zhǔn)確,更(geng)能整體把握(wo)樣品(pin)的柔軟性[26].
1.2 煙葉黏附(fu)力檢測(cè)
煙葉黏附(fu)力主要(yao)指煙葉細(xì)胞(bao)內(nèi)溢出的、具(ju)有黏性的(de)液體或半(ban)液體脂類(lèi)(lei)等大分子(zi)物質(zhì)附著于煙(yan)葉表面(mian)的能力[5].煙葉黏(nian)附力(li)與其含水(shui)率、環(huán)境溫(wen)度密切(qie)相關(guān),且隨(sui)含水率、環(huán)境溫(wen)度的(de)上升(sheng)呈先增大后(hou)減小(xiao)的趨勢(shì),通(tong)過(guò)分(fen)析煙葉黏附(fu)力與其含水率(lv)、環(huán)境溫度(du)的關(guān)系,可(ke)為打葉復(fù)烤過(guò)(guo)程中打葉(ye)水分(fen)、溫度的(de)設(shè)定提供數(shù)據(jù)(ju)支撐[27-28].張玉海(hai)等[1 4]利(li)用質(zhì)構(gòu)(gou)儀的圓柱形(xing)探頭,以(yi)4500g 的力對(duì)煙(yan)葉進(jìn)行壓縮測(cè)(ce)試,通過(guò)分析所(suo)得曲線參數(shù)建(jian)立了煙葉黏附(fu)力的檢測(cè)(ce)方
法.胡(hu)夢(mèng)巖等(deng)[13]為表征再造(zao)煙葉的表(biao)面黏性(xing),利用質(zhì)構(gòu)儀建(jian)立了再造煙(yan)葉黏(nian)附力的檢(jian)測(cè)方法(fa),為提高(gao)再造(zao)煙葉的加工(gong)性提供了參考(kao).婁元菲等[29]分析(xi)了3個(gè)(ge)地區(qū)主栽烤(kao)煙品種的黏(nian)附力(li),研究結(jié)(jie)果表(biao)明,河(he)南許昌(chang)中煙1 00 的黏(nian)附力(li)最小,福建三(san)明翠碧1 號(hào)(hao)的黏附力較大(da),綜合(he)煙葉(ye)黏附力(li)和其他力學(xué)檢(jian)測(cè)指標(biāo)(biao),最后得(de)出福建三明翠(cui)碧1 號(hào)(hao)煙葉身(shen)份中等至略(lve)厚,煙葉持水能(neng)力略強(qiáng),煙葉韌(ren)性較好.這與(yu)徐波等[30]的研(yan)究結(jié)果一致.
煙葉黏附(fu)力還(hai)能體(ti)現(xiàn)煙(yan)葉的(de)油分,其值(zhi)越大表明油分(fen)越充足.有研究(jiu)指出,煙(yan)葉油分含量(liang)與煙葉品質(zhì)呈(cheng)正相關(guān)關(guān)系,可(ke)通過(guò)(guo)煙葉黏附(fu)力判斷煙葉油(you)分,進(jìn)而(er)判斷煙(yan)葉等級(jí)[31 ].瑜(yu)奇?zhèn)サ龋郏常玻堇?li)用質(zhì)構(gòu)(gou)儀比較(jiao)了不同等級(jí)煙(yan)葉的黏附力差(cha)異,結(jié)果表明,黏(nian)附力最(zui)大的煙葉等級(jí)(ji)均為C1 F,最小分別(bie)為B4F 和X4F.無(wú)論是(shi)天然煙葉還是(shi)造紙法再(zai)造煙葉(ye),質(zhì)構(gòu)儀均能精(jing)確客(ke)觀地評(píng)價(jià)其黏(nian)附力(li)大小,檢測(cè)結(jié)果(guo)與煙葉油(you)分、水分(fen)、等級(jí)(ji)等密(mi)切相關(guān)(guan),可更(geng)好地指(zhi)導(dǎo)煙葉工業(yè)加(jia)工,但該(gai)方法較為(wei)耗時(shí),對(duì)(dui)樣品水分、溫度(du)的要求也較高(gao).
1.3 煙葉穿透力、拉(la)力和(he)剪切力檢測(cè)
穿透力(li)是煙葉力學(xué)(xue)檢測(cè)指標(biāo)的(de)重要反映,可為(wei)煙葉(ye)加工(gong)過(guò)程中(zhong)的造碎提供(gong)數(shù)據(jù)(ju)支持.拉力和(he)剪切力(li)是指(zhi)煙葉在一定水(shui)分條(tiao)件下(xia)被拉(la)伸、剪切至(zhi)斷裂時(shí)所(suo)能承受的最大(da)外力,可通過(guò)質(zhì)(zhi)構(gòu)儀的拉(la)伸、剪切模式進(jìn)(jin)行檢測(cè)[33].煙葉(ye)的穿透(tou)力、拉力是(shi)反映煙葉韌性(xing)的重要指標(biāo)(biao),與煙葉的成熟(shu)度密切相關(guān)(guan),成熟度好的(de)煙葉,穿透力、拉(la)力較大,柔韌性(xing)較好,煙(yan)葉的(de)耐打性也越(yue)好;煙葉的剪切(qie)力則反映煙(yan)葉結(jié)構(gòu)的疏(shu)松程度,與煙(yan)葉厚度密切相(xiang)關(guān),煙葉越厚、越(yue)緊密,其剪切(qie)力越(yue)大[30].
中國(guó)煙草(cao)總公司鄭(zheng)州煙草研(yan)究院[15]依據(jù)煙葉(ye)物理(li)特性(xing)的差(cha)異,利用質(zhì)構(gòu)儀(yi)對(duì)煙(yan)葉樣品進(jìn)行(xing)穿刺實(shí)(shi)驗(yàn),建立了煙葉(ye)穿透力的檢(jian)測(cè)方法(fa).瑜奇?zhèn)サ?deng)[32]利用質(zhì)構(gòu)(gou)儀研(yan)究煙葉各部(bu)位的(de)穿透力、拉力和(he)剪切(qie)力,發(fā)現(xiàn)煙(yan)葉穿透(tou)力、拉力、剪切(qie)力與煙(yan)葉部位的差(cha)異均(jun)達(dá)到顯(xian)著水(shui)平,其中,上部煙(yan)葉較(jiao)中部煙葉和(he)下部(bu)煙葉的差異(yi)更明顯(xian).剪切力也是再(zai)造煙葉重(zhong)要的力(li)學(xué)特性之(zhi)一.張玉(yu)海等[17]利用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(yi)對(duì)造紙(zhi)法再造煙葉剪(jian)切力(li)與其切絲過(guò)(guo)程的(de)關(guān)系進(jìn)(jin)行了研究,發(fā)現(xiàn)(xian)垂直纖(xian)維剪切(qie)力與切絲刀(dao)棍電流呈顯著(zhu)正相關(guān)關(guān)(guan)系,是影(ying)響切絲性能的(de)重要因素(su).張玉(yu)海等[34]利用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀對(duì)造紙(zhi)法再造煙(yan)葉進(jìn)一步研究(jiu)發(fā)現(xiàn)(xian),造紙(zhi)法再(zai)造煙葉的(de)剪切力(li)、拉力(li)與其(qi)真密(mi)度、截面(mian)纖維(wei)形態(tài)密(mi)切相關(guān):真密度(du)越大,再(zai)造煙葉內(nèi)部空(kong)隙容積越小、結(jié)(jie)構(gòu)越(yue)緊實(shí),拉力、剪切(qie)力越大;而剪切(qie)力、拉力(li)較大的再造(zao)煙葉截面形態(tài)(tai)不平整,粗(cu)條纖維明(ming)顯,纖維(wei)之間(jian)相互(hu)纏繞.
煙葉原(yuan)料打(da)葉特性是其自(zi)身力學(xué)(xue)特性(xing)的綜合(he)反映,利(li)用質(zhì)構(gòu)儀檢(jian)測(cè)量化煙葉(ye)的穿透力、拉力(li)和剪切力,可(ke)為打(da)輥轉(zhuǎn)速(su)等打葉工(gong)藝參數(shù)的設(shè)定(ding)提供依據(jù)(ju)[29],然而,拉力(li)、剪切力的檢測(cè)(ce)方法對(duì)(dui)樣品大小、形(xing)狀要求較(jiao)高,可能無(wú)(wu)法適用(yong)于煙(yan)片處理工段,可(ke)重新(xin)對(duì)探頭(tou)選型,探究適用(yong)于較小尺寸結(jié)(jie)構(gòu)煙葉(ye)的探頭.
1.4 煙葉質(zhì)(zhi)構(gòu)檢測(cè)
TPA測(cè)試(shi)又稱(chēng)兩次咀嚼(jue)測(cè)試,是(shi)食品中通用(yong)的質(zhì)構(gòu)測(cè)試(shi)方法,通過(guò)對(duì)(dui)樣品進(jìn)行兩次(ci)壓縮測(cè)(ce)試,描繪出TPA 測(cè)試(shi)力-時(shí)間(jian)曲線圖,如(ru)圖1 所(suo)示[35 -36].
由圖1 可(ke)以分(fen)析質(zhì)構(gòu)特性(xing)參數(shù),煙葉質(zhì)構(gòu)(gou)指標(biāo)主要包括(kuo)硬度、黏聚性(xing)、咀嚼性、回復(fù)性(xing).其中,硬(ying)度可以反映煙(yan)葉的堅(jiān)實(shí)度(du),是第一次下(xia)壓時(shí)的最大(da)峰值(zhi);黏聚性在圖(tu)形上(shang)表示為A2 面(mian)積與A1 面積的(de)比值,反映(ying)樣品在經(jīng)過(guò)第(di)一次壓縮后(hou)對(duì)第二次(ci)壓縮的抵抗(kang)能力,即(ji)煙葉葉肉(rou)或主脈抵(di)抗受損(sun)并使結(jié)(jie)構(gòu)保(bao)持完整(zheng)的性質(zhì);咀(ju)嚼性在(zai)數(shù)值(zhi)上用(yong)膠著性與彈性(xing)的乘積表示(shi),反映了煙葉對(duì)(dui)咀嚼的持(chi)續(xù)抵(di)抗性;回復(fù)性(xing)是樣品(pin)在第(di)一次被壓縮(suo)過(guò)程(cheng)中所釋放的(de)彈性能(neng)與所耗能之(zhi)比,在圖形上用(yong)A5 面積與A4 面(mian)積的比(bi)值表示,主(zhu)要反映(ying)煙葉的回(hui)彈能力[37-38].
煙葉質(zhì)構(gòu)與(yu)其組(zu)織結(jié)構(gòu)、形態(tài)(tai)結(jié)構(gòu)、內(nèi)(nei)在成分及可用(yong)性密(mi)切相關(guān),是(shi)品質(zhì)評(píng)定的重(zhong)要構(gòu)成因素.武(wu)圣江等[39]利(li)用p/50 柱形探頭(tou),在測(cè)試(shi)速度和測(cè)(ce)后速度均(jun)為1 mm/s,變形量為50%,目(mu)標(biāo)值為20 mm,觸發(fā)力(li)為1 0 g 的(de)條件下,對(duì)煙葉(ye)進(jìn)行TPA 測(cè)試(shi),并結(jié)合烘(hong)烤過(guò)程中煙(yan)葉的(de)色度變化(hua)規(guī)律,發(fā)現(xiàn)(xian)在變(bian)黃期38 °C 左右(you)合理調(diào)(diao)控烘(hong)烤期(qi)間的(de)環(huán)境,可(ke)使煙葉葉(ye)片的各種成分(fen)和關(guān)鍵指(zhi)標(biāo)朝著設(shè)定的(de)目標(biāo)(biao)轉(zhuǎn)化,從而(er)改善煙(yan)葉的外觀和(he)內(nèi)在品(pin)質(zhì).宋朝鵬(peng)等[40]利用質(zhì)構(gòu)儀(yi)對(duì)烤煙細(xì)(xi)胞在烘(hong)烤過(guò)程中生理(li)和質(zhì)地變化的(de)研究(jiu)表明,在烘(hong)烤過(guò)(guo)程中,煙葉(ye)果膠酯酶和纖(xian)維素酶會(huì)水(shui)解細(xì)胞壁物質(zhì)(zhi),使細(xì)胞結(jié)(jie)構(gòu)的完整性遭(zao)到破壞,煙葉(ye)質(zhì)地軟化(hua),硬度、咀(ju)嚼性和(he)回復(fù)(fu)性等值隨(sui)之降(jiang)低.該結(jié)果與張(zhang)譯丹(dan)等[41]對(duì)(dui)烘烤過(guò)程中煙(yan)葉表皮微形(xing)態(tài)特(te)征電鏡(jing)掃描結(jié)果一(yi)致:隨著烘烤的(de)進(jìn)行,腺頭細(xì)胞(bao)皺縮(suo),所含黏性物(wu)質(zhì)進(jìn)一(yi)步溢出,煙葉(ye)質(zhì)地變軟.
利用質(zhì)構(gòu)儀(yi)對(duì)煙葉(ye)進(jìn)行TPA 測(cè)試,可精(jing)確量化煙(yan)葉的物(wu)性特征(zheng),在煙葉生產(chǎn)加(jia)工領(lǐng)域具有廣(guang)泛的應(yīng)用前(qian)景,但目(mu)前該測(cè)試(shi)方法主要研究(jiu)烘烤過(guò)(guo)程中煙(yan)葉質(zhì)地與其生(sheng)理結(jié)(jie)構(gòu)及顏(yan)色的變化規(guī)律(lv),對(duì)制絲線各主(zhu)要工(gong)序煙葉質(zhì)地(di)的變化研(yan)究鮮有(you)涉及.
1.5 煙葉脆性(xing)檢測(cè)
煙葉(ye)脆性是指(zhi)煙葉在受沖擊(ji)作用或彎曲作(zuo)用力時(shí)(shi)易折、易(yi)碎、韌性欠佳(jia)的性質(zhì)[42].河南中(zhong)煙工業(yè)(ye)有限責(zé)任公(gong)司[20]利用質(zhì)構(gòu)(gou)儀的TPA 模式,對(duì)煙(yan)葉和煙絲(si)的脆性進(jìn)(jin)行了評(píng)價(jià)分析(xi),并對(duì)(dui)最終所得曲線(xian)進(jìn)行(xing)了數(shù)(shu)據(jù)分析,得出(chu)煙葉(ye)脆性的數(shù)據(jù).但(dan)利用質(zhì)構(gòu)儀(yi)的TPA 模(mo)式檢測(cè)煙(yan)葉、煙(yan)絲的(de)脆性,需使用(yong)圓柱形探頭(tou)將樣品(pin)壓縮至一定范(fan)圍,樣品需具有(you)一定的厚(hou)度和回(hui)彈能力,而對(duì)煙(yan)葉、煙草薄片類(lèi)(lei)似于紙張?zhí)?te)性的樣(yang)品,利用這種(zhong)方法可(ke)能無(wú)法反映樣(yang)品脆性(xing)的真實(shí)情況(kuang)[43].
根據(jù)脆(cui)性材料(liao)的發(fā)脆本(ben)質(zhì)認(rèn)為,材料的(de)破裂首先出現(xiàn)(xian)在其有缺陷的(de)部位,這(zhe)些缺陷破壞了(le)材料內(nèi)部(bu)的應(yīng)力(li)場(chǎng)而引起局部(bu)的應(yīng)(ying)力集中,進(jìn)(jin)而導(dǎo)(dao)致局部破(po)裂,使材料產(chǎn)(chan)生裂(lie)紋,同(tong)時(shí)又引起更強(qiáng)(qiang)的應(yīng)力集中,當(dāng)(dang)應(yīng)力超過(guò)(guo)材料(liao)的極限壓力(li)時(shí),會(huì)(hui)出現(xiàn)裂紋(wen)的擴(kuò)展直(zhi)至材料(liao)*斷裂[44].王志杰(jie)等[45]利用質(zhì)構(gòu)(gou)儀的拉(la)伸模式模擬(ni)撕開(kāi)煙草薄(bao)片的過(guò)程,并(bing)以煙草薄片在(zai)撕裂一定距(ju)離或時(shí)(shi)間過(guò)程中(zhong)的正峰個(gè)數(shù)表(biao)征其脆性.然(ran)而,天(tian)然煙葉組織(zhi)結(jié)構(gòu)及力學(xué)性(xing)能與(yu)煙草薄片(pian)存在較大差(cha)異,用(yong)于煙草薄片(pian)脆性評(píng)價(jià)的方(fang)法對(duì)細(xì)脈分(fen)布復(fù)雜(za)的天然煙葉的(de)適用性受限(xian).
綜上所述,將質(zhì)(zhi)構(gòu)儀用(yong)于煙葉(ye)力學(xué)特性(xing)檢測(cè)客觀、靈(ling)敏,通過(guò)對(duì)煙葉(ye)的壓(ya)縮、拉伸、剪(jian)切、穿刺等物(wu)理應(yīng)(ying)力及應(yīng)變綜(zong)合測(cè)試結(jié)果(guo)分析,可較全面(mian)地反映煙葉(ye)在儲(chǔ)藏、運(yùn)輸(shu)、工業(yè)加工過(guò)(guo)程中的受力情(qing)況,豐(feng)富煙葉力學(xué)(xue)特性的研究?jī)?nèi)(nei)容,為提高煙(yan)葉加工品(pin)質(zhì)和加工水(shui)平提(ti)供理論依(yi)據(jù).但(dan)質(zhì)構(gòu)儀在(zai)煙葉力學(xué)特性(xing)檢測(cè)中還存在(zai)許多不(bu)足:一是(shi)質(zhì)構(gòu)儀在檢(jian)測(cè)過(guò)程(cheng)中對(duì)樣品(pin)的一(yi)致性要求(qiu)較高(gao),選取的煙葉(ye)樣品需具(ju)有很(hen)好的均勻性,否(fou)則對(duì)同(tong)一煙葉樣品(pin)不同位置的檢(jian)測(cè)結(jié)果可(ke)比性較差[46];二(er)是質(zhì)構(gòu)儀(yi)在煙葉(ye)力學(xué)(xue)檢測(cè)中缺乏(fa)標(biāo)準(zhǔn)的(de)檢測(cè)參數(shù)(shu)和方法(fa),例如檢(jian)測(cè)條件會(huì)(hui)影響(xiang)煙葉質(zhì)構(gòu)(gou)的檢測(cè)結(jié)果,包(bao)括煙葉的(de)水分(fen)、溫度、厚(hou)度、油分(fen)等;三是由于缺(que)少科學(xué)的量化(hua)指標(biāo),檢測(cè)(ce)結(jié)果仍需結(jié)合(he)傳統(tǒng)(tong)的物理(li)特性(xing)檢測(cè)方法以實(shí)(shi)現(xiàn)煙葉品質(zhì)的(de)綜合評(píng)價(jià),質(zhì)構(gòu)(gou)儀檢(jian)測(cè)的準(zhǔn)確(que)性有(you)待提高;四是質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(yi)多應(yīng)用于(yu)煙葉或再造煙(yan)葉的力(li)學(xué)指(zhi)標(biāo)檢測(cè),對(duì)(dui)煙絲、梗絲(si)的物(wu)理指標(biāo)(biao)檢測(cè)鮮有(you)涉及(ji);五是拉力、剪(jian)切力(li)的檢測(cè)(ce)方法需要將樣(yang)品裁剪成1.5 cm ×1 5 cm 或2 cm ×1 0 cm 條(tiao)狀,而煙片處理(li)工段的煙葉(ye)樣品可能(neng)無(wú)法(fa)滿足裁剪條(tiao)件,故這兩種(zhong)力學(xué)性能(neng)檢測(cè)(ce)方法尚需進(jìn)一(yi)步優(yōu)化.
2 結(jié)語(yǔ)與展望(wang)
本文在對(duì)相(xiang)關(guān)研(yan)究結(jié)果進(jìn)行(xing)梳理的基礎(chǔ)(chu)上,就質(zhì)(zhi)構(gòu)儀在煙葉力(li)學(xué)特性(xing)檢測(cè)(ce)中的應(yīng)用現(xiàn)(xian)狀進(jìn)行了(le)綜述,并(bing)指出(chu)存在(zai)的問(wèn)題,認(rèn)(ren)為目(mu)前利用質(zhì)構(gòu)儀(yi)建立的(de)多種煙葉(ye)力學(xué)檢測(cè)方(fang)法,為綜合(he)評(píng)價(jià)煙葉(ye)耐加工(gong)性能提供了(le)理論依據(jù),但部(bu)分檢測(cè)方法尚(shang)不完善,所測(cè)(ce)樣品只(zhi)針對(duì)原(yuan)煙階(jie)段,無(wú)法適用于(yu)整個(gè)煙葉片(pian)的處理加工過(guò)(guo)程.因此(ci),在以后(hou)的研究(jiu)中,研究(jiu)者需要充分(fen)結(jié)合質(zhì)構(gòu)(gou)儀的運(yùn)(yun)行機(jī)理和樣品(pin)的檢測(cè)(ce)要求,依據(jù)(ju)煙葉(ye)自身(shen)的加工(gong)特性,選用(yong)合適的探(tan)頭及檢測(cè)方(fang)法,調(diào)整實(shí)驗(yàn)參(can)數(shù),建立規(guī)范(fan)化、標(biāo)準(zhǔn)化(hua)的煙(yan)葉樣(yang)品預(yù)處理(li)方法(fa)和檢測(cè)流程,確(que)保檢測(cè)(ce)結(jié)果的客(ke)觀性、穩(wěn)定性(xing).后續(xù)(xu)還可以更深入(ru)地研究質(zhì)構(gòu)儀(yi)在煙
梗、煙絲等(deng)煙草(cao)制品力學(xué)檢(jian)測(cè)中(zhong)的應(yīng)用,針(zhen)對(duì)煙?;赝?tou)率、煙(yan)絲柔軟性等建(jian)立標(biāo)準(zhǔn)(zhun)檢測(cè)方法,完(wan)善煙草(cao)力學(xué)特性(xing)研究(jiu)內(nèi)容,進(jìn)一(yi)步拓展質(zhì)構(gòu)儀(yi)在煙草(cao)貯藏、加(jia)工過(guò)程(cheng)中的發(fā)(fa)展空間.
文獻(xiàn)來(lái)源:質(zhì)構(gòu)儀在煙葉(ye)力學(xué)特性檢測(cè)(ce)中的應(yīng)用進(jìn)展(zhan)?!遁p工(gong)學(xué)報(bào)》2021年(nian)6月第36卷第(di)3期