技術(shù)(shu)文章
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質(zhì)構(gòu)儀在煙(yan)葉力學(xué)特(te)性檢(jian)測(cè)中的應(yīng)用(yong)進(jìn)展
煙葉是卷(juan)煙生產(chǎn)的原料(liao),其物理特性(xing)對(duì)貯存工藝(yi)、煙葉加工(gong)、卷煙配方(fang)設(shè)計(jì)(ji)等均有極(ji)其重(zhong)要的影(ying)響,是煙(yan)葉品質(zhì)(zhi)、加工性能及(ji)經(jīng)濟(jì)性(xing)的關(guān)鍵(jian)評(píng)價(jià)指標(biāo)[1-4].煙葉(ye)的力學(xué)(xue)特性(xing)不僅是其主要(yao)物理特性(xing)之一,也是(shi)判斷(duan)煙葉耐(nai)加工(gong)性能(neng)的重要(yao)依據(jù)(ju)[5].為使(shi)煙葉耐加工(gong)性能達(dá)到最佳(jia)狀態(tài),需要對(duì)(dui)煙葉的相關(guān)力(li)學(xué)特性進(jìn)行研(yan)究.目前,關(guān)于煙(yan)葉力學(xué)特(te)性的研(yan)究主要集中在(zai)煙葉拉力(li)[6]、抗張強(qiáng)度(du)[7-8]、抗破碎指數(shù)[9 -11 ]等(deng)與煙葉(ye)品質(zhì)(zhi)的相關(guān)性(xing)分析方面(mian).隨著卷(juan)煙加(jia)工工藝水平的(de)不斷提高(gao),相關(guān)(guan)技術(shù)人員(yuan)創(chuàng)新了研(yan)究方法(fa),通過(guò)質(zhì)(zhi)構(gòu)儀建(jian)立了煙(yan)葉柔軟性[12]、黏(nian)附力[13 -14]、穿透力(li)[15-16]、剪切力[17]及(ji)質(zhì)構(gòu)特性[18]等(deng)煙葉力學(xué)特(te)性檢測(cè)(ce)方法,豐(feng)富了煙葉力(li)學(xué)研(yan)究的內(nèi)容.
質(zhì)構(gòu)儀又稱物(wu)理特性測(cè)試儀(yi),主要通(tong)過(guò)模(mo)擬人(ren)的觸覺(jué)對(duì)樣(yang)品進(jìn)行(xing)檢測(cè)分析(xi),是一種精確的(de)感官量化測(cè)(ce)試儀(yi)器[19].質(zhì)構(gòu)儀(yi)操作簡(jiǎn)單科(ke)學(xué),不受人為因(yin)素干擾(rao),檢測(cè)靈(ling)敏度高(gao),不僅可對(duì)樣品(pin)的主要(yao)物理特性做出(chu)數(shù)據(jù)(ju)化的表(biao)述,還能有效解(jie)釋樣(yang)品在儲(chǔ)藏(cang)、運(yùn)輸及加工過(guò)(guo)程中的物性(xing)變化.目(mu)前,利用質(zhì)構(gòu)(gou)儀對(duì)煙葉力(li)學(xué)特性進(jìn)(jin)行檢(jian)測(cè)尚處于(yu)發(fā)展(zhan)階段,筆者(zhe)在前人研(yan)究的基礎(chǔ)上,就(jiu)質(zhì)構(gòu)儀在煙(yan)葉力(li)學(xué)特(te)性檢測(cè)(ce)中的應(yīng)用現(xiàn)狀(zhuang)進(jìn)行綜述(shu),并指出存在問(wèn)(wen)題及今后的發(fā)(fa)展方向,旨(zhi)在為豐富(fu)煙葉(ye)力學(xué)特性研究(jiu)內(nèi)容、有效提高(gao)卷煙原料利用(yong)率等提供理論(lun)依據(jù).
1 質(zhì)構(gòu)儀在(zai)煙葉力學(xué)特(te)性檢測(cè)中(zhong)的應(yīng)用(yong)
傳統(tǒng)(tong)的煙(yan)葉力學(xué)特性(xing)檢測(cè)(ce)指標(biāo)(biao)包括煙葉(ye)拉力、抗張(zhang)強(qiáng)度(du)、延伸率等,但這(zhe)些指(zhi)標(biāo)主要通過(guò)(guo)拉伸煙葉檢(jian)測(cè)其縱向(xiang)延伸作(zuo)用力,而煙葉(ye)在實(shí)際運(yùn)(yun)輸、加工過(guò)程(cheng)中的受(shou)力是多方面(mian)的,這(zhe)在一定(ding)程度上限(xian)制了煙葉(ye)相關(guān)力學(xué)特(te)性的研究及(ji)其在實(shí)(shi)際生產(chǎn)中的(de)應(yīng)用[20].近(jin)年來(lái),利(li)用質(zhì)構(gòu)儀(yi)檢測(cè)煙葉的(de)力學(xué)特性已逐(zhu)漸成為評(píng)價(jià)(jia)煙葉耐(nai)加工性能的重(zhong)要技術(shù)(shu)手段(duan).
1.1 煙葉柔軟性(xing)檢測(cè)
柔軟性是指生(sheng)物體與非(fei)生物體在(zai)力的作(zuo)用下可(ke)彎曲的(de)性能(neng)[21],它能客(ke)觀反映物體的(de)柔軟程度(du),屬于(yu)物體的一(yi)種物理特性.煙(yan)葉的柔(rou)軟性與(yu)煙葉外觀品(pin)質(zhì)、物理特性(xing)、化學(xué)成分均顯(xian)著相關(guān),可作為(wei)判斷煙(yan)葉品質(zhì)好(hao)壞的重要依(yi)據(jù)[22].
傳統(tǒng)的煙葉柔(rou)軟性檢測(cè)多采(cai)用眼觀、手摸(mo)等感官(guan)評(píng)價(jià)方法(fa),這些方(fang)法耗時(shí)耗(hao)力、檢測(cè)效率低(di),且無(wú)法量化(hua)煙葉的柔(rou)軟程度(du),具有一定的(de)主觀性和(he)不確定(ding)性.為進(jìn)一步精(jing)確評(píng)價(jià)煙(yan)葉柔軟(ruan)性,徐向麗等(deng)[23]借鑒紙張柔(rou)軟性檢測(cè)方(fang)法對(duì)(dui)不同等(deng)級(jí)的烤煙(yan)進(jìn)行柔軟性(xing)檢測(cè)(ce),結(jié)果表明,該方(fang)法所測(cè)煙(yan)葉的柔軟性與(yu)其外觀品質(zhì)鑒(jian)定結(jié)果的吻(wen)合度達(dá)90.1 9%以上(shang),可用于評(píng)(ping)價(jià)煙葉的柔軟(ruan)性.王(wang)亮等[24]在研究(jiu)細(xì)小纖維對(duì)(dui)造紙法煙草(cao)薄片基片物(wu)理性能的(de)影響時(shí),利(li)用柔軟度儀(yi)檢
測(cè)基片的共(gong)振挺度(du)以表征其(qi)柔軟性,結(jié)(jie)果表明(ming),隨著細(xì)小纖(xian)維平均長(zhǎng)度的(de)降低,基片共(gong)振挺度上升(sheng),即柔軟性變差(cha).占俊文等[25]為(wei)明確烤煙(yan)柔軟性(xing)與煙葉外觀品(pin)質(zhì)的關(guān)系,利用(yong)柔軟度儀檢測(cè)(ce)了480 份取自江(jiang)西省的烤煙樣(yang)品的柔軟
性,并(bing)評(píng)定了(le)其外觀品質(zhì)(zhi),結(jié)果表明,煙葉(ye)柔軟(ruan)性與顏(yan)色、油分、色度呈(cheng)極顯著正相關(guān)(guan),與成熟度(du)、葉片結(jié)(jie)構(gòu)、身份、總分(fen)呈極(ji)顯著負(fù)相關(guān)(guan).
質(zhì)構(gòu)儀(yi)可模擬抓(zhua)握過(guò)程,真實(shí)反(fan)映人手對(duì)樣(yang)品整體(ti)柔軟程度的感(gan)知.沈(shen)進(jìn)等[12]依據(jù)(ju)這一(yi)原理,利用質(zhì)構(gòu)(gou)儀建(jian)立了(le)再造煙葉(ye)柔軟性檢(jian)測(cè)方法,研究(jiu)結(jié)果表(biao)明,國(guó)內(nèi)(nei)外不同造(zao)紙法(fa)再造煙(yan)葉的(de)柔軟性差異(yi)顯著,該方(fang)法可用于(yu)評(píng)價(jià)造(zao)紙法再(zai)
造煙葉的柔(rou)軟性.相較于(yu)傳統(tǒng)的感(gan)官評(píng)價(jià)方(fang)法及柔軟(ruan)度儀檢測(cè)(ce)方法,質(zhì)構(gòu)(gou)儀操(cao)作簡(jiǎn)單(dan)、方便,檢測(cè)結(jié)果(guo)更準(zhǔn)確,更(geng)能整體把(ba)握樣(yang)品的柔(rou)軟性[26].
1.2 煙葉黏附(fu)力檢測(cè)
煙葉(ye)黏附力主要指(zhi)煙葉細(xì)胞內(nèi)溢(yi)出的、具有黏性(xing)的液體或半液(ye)體脂類(lei)等大分(fen)子物質(zhì)附(fu)著于煙(yan)葉表面(mian)的能力[5].煙(yan)葉黏附力與(yu)其含水率(lv)、環(huán)境溫度密(mi)切相關(guān),且(qie)隨含(han)水率(lv)、環(huán)境溫度的(de)上升(sheng)呈先增大后(hou)減小(xiao)的趨勢(shì),通過(guò)分(fen)析煙葉黏附(fu)力與其含(han)水率、環(huán)境溫度(du)的關(guān)系(xi),可為(wei)打葉復(fù)烤(kao)過(guò)程中打(da)葉水分(fen)、溫度的設(shè)(she)定提供數(shù)據(jù)(ju)支撐[27-28].張(zhang)玉海等[1 4]利(li)用質(zhì)構(gòu)儀(yi)的圓柱形探(tan)頭,以4500g 的力(li)對(duì)煙葉進(jìn)行壓(ya)縮測(cè)試,通過(guò)分(fen)析所(suo)得曲線參(can)數(shù)建立了(le)煙葉黏附力(li)的檢(jian)測(cè)方
法.胡夢(mèng)巖(yan)等[13]為表征(zheng)再造煙葉的表(biao)面黏性,利(li)用質(zhì)構(gòu)儀建(jian)立了再(zai)造煙葉黏(nian)附力(li)的檢測(cè)方法(fa),為提(ti)高再造煙(yan)葉的加(jia)工性(xing)提供了參(can)考.婁元(yuan)菲等[29]分(fen)析了3個(gè)(ge)地區(qū)主(zhu)栽烤煙品(pin)種的黏(nian)附力(li),研究結(jié)果表(biao)明,河南(nan)許昌中煙(yan)1 00 的黏附(fu)力最小,福建(jian)三明翠(cui)碧1 號(hào)的黏附力(li)較大(da),綜合煙葉(ye)黏附力和(he)其他力(li)學(xué)檢測(cè)指(zhi)標(biāo),最后得(de)出福建三明翠(cui)碧1 號(hào)煙葉身(shen)份中等至(zhi)略厚,煙葉持(chi)水能力略強(qiáng)(qiang),煙葉韌性(xing)較好.這(zhe)與徐(xu)波等[30]的研(yan)究結(jié)(jie)果一致.
煙葉黏附力還(hai)能體現(xiàn)煙葉(ye)的油(you)分,其值(zhi)越大表(biao)明油分越充(chong)足.有(you)研究指出,煙葉(ye)油分含量與煙(yan)葉品質(zhì)呈(cheng)正相(xiang)關(guān)關(guān)系,可(ke)通過(guò)煙葉(ye)黏附力判斷(duan)煙葉油分(fen),進(jìn)而判斷煙(yan)葉等(deng)級(jí)[31 ].瑜奇(qi)偉等[32]利用(yong)質(zhì)構(gòu)儀比較了(le)不同等(deng)級(jí)煙葉的黏(nian)附力差異(yi),結(jié)果表明(ming),黏附力最(zui)大的煙葉等級(jí)(ji)均為C1 F,最小分(fen)別為B4F 和(he)X4F.無(wú)論是天然煙(yan)葉還(hai)是造紙(zhi)法再造(zao)煙葉,質(zhì)構(gòu)(gou)儀均(jun)能精確客觀地(di)評(píng)價(jià)其黏附(fu)力大小,檢測(cè)結(jié)(jie)果與煙葉(ye)油分(fen)、水分、等級(jí)(ji)等密切相(xiang)關(guān),可更好地(di)指導(dǎo)(dao)煙葉工(gong)業(yè)加(jia)工,但該方(fang)法較為耗(hao)時(shí),對(duì)樣品(pin)水分、溫度的要(yao)求也較高.
1.3 煙葉穿(chuan)透力、拉力和剪(jian)切力檢測(cè)(ce)
穿透力是(shi)煙葉力(li)學(xué)檢測(cè)指標(biāo)的(de)重要(yao)反映,可為煙葉(ye)加工過(guò)程(cheng)中的造(zao)碎提供(gong)數(shù)據(jù)支持.拉(la)力和剪切(qie)力是指煙葉(ye)在一(yi)定水(shui)分條件下(xia)被拉伸、剪切(qie)至斷裂時(shí)所(suo)能承(cheng)受的(de)最大(da)外力,可通過(guò)質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(yi)的拉伸、剪(jian)切模(mo)式進(jìn)行檢(jian)測(cè)[33].煙葉的穿透(tou)力、拉力(li)是反映煙葉韌(ren)性的(de)重要指標(biāo)(biao),與煙葉的成熟(shu)度密切相(xiang)關(guān),成熟度好(hao)的煙葉,穿透力(li)、拉力較大,柔(rou)韌性較(jiao)好,煙葉的耐(nai)打性也越好(hao);煙葉的剪(jian)切力(li)則反映煙葉(ye)結(jié)構(gòu)的疏松程(cheng)度,與煙葉厚度(du)密切相關(guān),煙(yan)葉越厚、越緊密(mi),其剪切力越大(da)[30].
中國(guó)(guo)煙草(cao)總公司鄭州(zhou)煙草(cao)研究院(yuan)[15]依據(jù)煙葉物理(li)特性(xing)的差異,利用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀對(duì)(dui)煙葉(ye)樣品進(jìn)行(xing)穿刺(ci)實(shí)驗(yàn),建立了(le)煙葉穿透(tou)力的(de)檢測(cè)(ce)方法.瑜奇?zhèn)サ?deng)[32]利用質(zhì)構(gòu)儀研(yan)究煙(yan)葉各部(bu)位的穿透(tou)力、拉力和(he)剪切力,發(fā)現(xiàn)煙(yan)葉穿透力、拉力(li)、剪切力與(yu)煙葉部位(wei)的差異均達(dá)到(dao)顯著(zhu)水平,其(qi)中,上(shang)部煙葉較中部(bu)煙葉和下部(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(de)力學(xué)特性之一(yi).張玉海等[17]利(li)用質(zhì)構(gòu)(gou)儀對(duì)造紙法再(zai)造煙葉(ye)剪切力(li)與其切(qie)絲過(guò)程的關(guān)系(xi)進(jìn)行(xing)了研(yan)究,發(fā)現(xiàn)垂直(zhi)纖維剪(jian)切力與切絲(si)刀棍電流呈顯(xian)著正相(xiang)關(guān)關(guān)(guan)系,是影響切絲(si)性能(neng)的重要因素.張(zhang)玉海等[34]利用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀對(duì)造紙法(fa)再造煙葉進(jìn)(jin)一步研究發(fā)現(xiàn)(xian),造紙法(fa)再造煙葉的(de)剪切力、拉力與(yu)其真密(mi)度、截面纖(xian)維形態(tài)密(mi)切相關(guān):真(zhen)密度越大(da),再造煙葉內(nèi)部(bu)空隙容積越(yue)小、結(jié)構(gòu)越(yue)緊實(shí),拉力、剪切(qie)力越大;而(er)剪切(qie)力、拉(la)力較大的(de)再造煙(yan)葉截面形(xing)態(tài)不平整,粗條(tiao)纖維明顯,纖維(wei)之間相互纏繞(rao).
煙葉(ye)原料(liao)打葉特性(xing)是其自身力(li)學(xué)特性(xing)的綜合反(fan)映,利用質(zhì)構(gòu)儀(yi)檢測(cè)量化煙葉(ye)的穿透(tou)力、拉力和剪(jian)切力,可為打(da)輥轉(zhuǎn)速(su)等打葉工藝參(can)數(shù)的設(shè)定提(ti)供依據(jù)[29],然而,拉(la)力、剪切力(li)的檢測(cè)方(fang)法對(duì)樣(yang)品大小、形狀要(yao)求較(jiao)高,可(ke)能無(wú)法適用于(yu)煙片(pian)處理工段(duan),可重新對(duì)(dui)探頭選型,探究(jiu)適用于較(jiao)小尺寸結(jié)構(gòu)(gou)煙葉的(de)探頭.
1.4 煙葉質(zhì)構(gòu)檢(jian)測(cè)
TPA測(cè)試又稱(cheng)兩次咀(ju)嚼測(cè)試(shi),是食品(pin)中通用的質(zhì)(zhi)構(gòu)測(cè)(ce)試方法,通過(guò)對(duì)(dui)樣品進(jìn)行(xing)兩次壓縮(suo)測(cè)試,描繪出TPA 測(cè)(ce)試力-時(shí)間曲線(xian)圖,如圖1 所示(shi)[35 -36].
由圖1 可以分(fen)析質(zhì)構(gòu)特性(xing)參數(shù),煙(yan)葉質(zhì)構(gòu)指標(biāo)主(zhu)要包括(kuo)硬度(du)、黏聚性、咀嚼性(xing)、回復(fù)(fu)性.其(qi)中,硬度(du)可以(yi)反映煙葉的堅(jiān)(jian)實(shí)度,是第一(yi)次下壓時(shí)的最(zui)大峰(feng)值;黏聚性在(zai)圖形上表示(shi)為A2 面積與A1 面積(ji)的比值,反映(ying)樣品在經(jīng)過(guò)(guo)第一次(ci)壓縮后對(duì)第(di)二次(ci)壓縮的抵(di)抗能力,即(ji)煙葉葉(ye)肉或主脈(mai)抵抗受(shou)損并使結(jié)構(gòu)(gou)保持(chi)完整(zheng)的性質(zhì);咀嚼(jue)性在數(shù)值(zhi)上用膠著(zhe)性與彈性的(de)乘積(ji)表示,反映了(le)煙葉(ye)對(duì)咀(ju)嚼的持續(xù)抵抗(kang)性;回復(fù)性(xing)是樣品(pin)在第一次被壓(ya)縮過(guò)程中(zhong)所釋放(fang)的彈性能與所(suo)耗能之比,在(zai)圖形上(shang)用A5 面積(ji)與A4 面(mian)積的比值(zhi)表示,主要反(fan)映煙葉的回彈(dan)能力[37-38].
煙葉質(zhì)(zhi)構(gòu)與(yu)其組織結(jié)構(gòu)(gou)、形態(tài)結(jié)構(gòu)、內(nèi)在(zai)成分及(ji)可用性(xing)密切相關(guān)(guan),是品質(zhì)評(píng)定的(de)重要構(gòu)(gou)成因素.武(wu)圣江(jiang)等[39]利用p/50 柱形探(tan)頭,在測(cè)(ce)試速度和(he)測(cè)后速度均為(wei)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 的條(tiao)件下,對(duì)煙葉進(jìn)(jin)行TPA 測(cè)(ce)試,并結(jié)(jie)合烘烤(kao)過(guò)程中煙葉(ye)的色(se)度變化規(guī)(gui)律,發(fā)(fa)現(xiàn)在變黃期38 °C 左(zuo)右合(he)理調(diào)控烘(hong)烤期間的環(huán)境(jing),可使煙葉葉(ye)片的各種(zhong)成分和關(guān)(guan)鍵指標(biāo)朝著(zhe)設(shè)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)(zhuan)化,從而改善(shan)煙葉的外(wai)觀和內(nèi)在品(pin)質(zhì).宋(song)朝鵬等[40]利(li)用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀對(duì)(dui)烤煙細(xì)(xi)胞在烘(hong)烤過(guò)程中生(sheng)理和質(zhì)地變化(hua)的研究表明(ming),在烘烤過(guò)(guo)程中,煙葉(ye)果膠酯酶(mei)和纖維(wei)素酶(mei)會(huì)水解細(xì)胞(bao)壁物質(zhì),使(shi)細(xì)胞(bao)結(jié)構(gòu)的(de)完整性遭到(dao)破壞(huai),煙葉質(zhì)地軟化(hua),硬度、咀嚼(jue)性和(he)回復(fù)性等值(zhi)隨之(zhi)降低(di).該結(jié)果與張(zhang)譯丹等[41]對(duì)烘(hong)烤過(guò)程中煙(yan)葉表皮微形(xing)態(tài)特征電鏡(jing)掃描結(jié)果(guo)一致(zhi):隨著烘(hong)烤的進(jìn)行,腺頭(tou)細(xì)胞皺縮(suo),所含黏性物(wu)質(zhì)進(jìn)(jin)一步溢出(chu),煙葉質(zhì)地變軟(ruan).
利用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)(dui)煙葉進(jìn)行(xing)TPA 測(cè)試,可精確量(liang)化煙葉(ye)的物性特征(zheng),在煙葉生產(chǎn)(chan)加工領(lǐng)域具有(you)廣泛的(de)應(yīng)用前(qian)景,但目前該測(cè)(ce)試方法主要研(yan)究烘烤過(guò)程(cheng)中煙葉質(zhì)地(di)與其生理結(jié)構(gòu)(gou)及顏色(se)的變化規(guī)律(lv),對(duì)制絲線(xian)各主要(yao)工序煙(yan)葉質(zhì)地(di)的變化研究鮮(xian)有涉及.
1.5 煙葉(ye)脆性(xing)檢測(cè)(ce)
煙葉脆性(xing)是指煙葉在(zai)受沖擊(ji)作用或彎(wan)曲作(zuo)用力時(shí)(shi)易折(zhe)、易碎、韌性欠(qian)佳的性質(zhì)[42].河(he)南中煙工業(yè)有(you)限責(zé)任(ren)公司[20]利用質(zhì)構(gòu)(gou)儀的TPA 模式,對(duì)(dui)煙葉和煙絲的(de)脆性進(jìn)行(xing)了評(píng)價(jià)(jia)分析,并對(duì)最終(zhong)所得曲線進(jìn)(jin)行了數(shù)(shu)據(jù)分析,得(de)出煙葉(ye)脆性的數(shù)據(jù)(ju).但利用質(zhì)構(gòu)儀(yi)的TPA 模式檢(jian)測(cè)煙葉、煙(yan)絲的脆性(xing),需使用圓柱(zhu)形探頭將樣品(pin)壓縮至一定(ding)范圍,樣品(pin)需具有一定(ding)的厚(hou)度和回彈能(neng)力,而對(duì)煙葉(ye)、煙草薄片類(lei)似于(yu)紙張?zhí)?te)性的樣(yang)品,利用(yong)這種方法可能(neng)無(wú)法反映樣品(pin)脆性的(de)真實(shí)情況[43].
根據(jù)脆(cui)性材料的發(fā)脆(cui)本質(zhì)認(rèn)為,材料(liao)的破裂(lie)首先出現(xiàn)(xian)在其有缺陷的(de)部位(wei),這些(xie)缺陷(xian)破壞了(le)材料內(nèi)(nei)部的應(yīng)力(li)場(chǎng)而引起局部(bu)的應(yīng)力集中,進(jìn)(jin)而導(dǎo)致局部破(po)裂,使材料(liao)產(chǎn)生裂紋,同(tong)時(shí)又(you)引起更(geng)強(qiáng)的應(yīng)(ying)力集中,當(dāng)(dang)應(yīng)力超(chao)過(guò)材料的(de)極限壓力(li)時(shí),會(huì)(hui)出現(xiàn)裂紋的(de)擴(kuò)展直至材(cai)料*斷裂[44].王志(zhi)杰等[45]利(li)用質(zhì)構(gòu)儀(yi)的拉(la)伸模式模擬撕(si)開(kāi)煙草薄(bao)片的(de)過(guò)程,并以煙草(cao)薄片在撕裂一(yi)定距離(li)或時(shí)間過(guò)(guo)程中的正峰個(gè)(ge)數(shù)表征其脆性(xing).然而,天(tian)然煙葉(ye)組織結(jié)(jie)構(gòu)及力學(xué)(xue)性能與煙(yan)草薄(bao)片存(cun)在較大差(cha)異,用于煙草(cao)薄片脆(cui)性評(píng)價(jià)的(de)方法(fa)對(duì)細(xì)脈(mai)分布(bu)復(fù)雜的天然煙(yan)葉的(de)適用(yong)性受限.
綜上所述,將質(zhì)(zhi)構(gòu)儀用于煙葉(ye)力學(xué)特性檢(jian)測(cè)客觀、靈敏,通(tong)過(guò)對(duì)煙葉(ye)的壓縮、拉伸、剪(jian)切、穿刺等(deng)物理應(yīng)(ying)力及應(yīng)變(bian)綜合(he)測(cè)試結(jié)果分析(xi),可較全面(mian)地反映(ying)煙葉在儲(chǔ)(chu)藏、運(yùn)(yun)輸、工業(yè)(ye)加工(gong)過(guò)程中(zhong)的受力情況(kuang),豐富煙葉力(li)學(xué)特性(xing)的研(yan)究?jī)?nèi)(nei)容,為(wei)提高(gao)煙葉(ye)加工品質(zhì)和(he)加工水平提(ti)供理論(lun)依據(jù).但質(zhì)構(gòu)儀(yi)在煙葉力(li)學(xué)特(te)性檢測(cè)(ce)中還存(cun)在許多不(bu)足:一是質(zhì)(zhi)構(gòu)儀在檢測(cè)(ce)過(guò)程(cheng)中對(duì)樣(yang)品的一(yi)致性(xing)要求較高,選(xuan)取的(de)煙葉樣(yang)品需具有很(hen)好的均勻性(xing),否則對(duì)同一(yi)煙葉樣品(pin)不同位(wei)置的檢(jian)測(cè)結(jié)果可(ke)比性(xing)較差(cha)[46];二是質(zhì)(zhi)構(gòu)儀在(zai)煙葉力學(xué)檢測(cè)(ce)中缺乏(fa)標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)(ce)參數(shù)(shu)和方法,例如檢(jian)測(cè)條件會(huì)影響(xiang)煙葉質(zhì)構(gòu)(gou)的檢測(cè)結(jié)果,包(bao)括煙葉的水分(fen)、溫度、厚度(du)、油分等;三是由(you)于缺少科(ke)學(xué)的量(liang)化指標(biāo)(biao),檢測(cè)結(jié)果(guo)仍需結(jié)合(he)傳統(tǒng)的物(wu)理特性檢(jian)測(cè)方(fang)法以實(shí)(shi)現(xiàn)煙葉品(pin)質(zhì)的綜(zong)合評(píng)價(jià),質(zhì)構(gòu)儀(yi)檢測(cè)的準(zhǔn)確性(xing)有待提高(gao);四是(shi)質(zhì)構(gòu)儀多(duo)應(yīng)用(yong)于煙(yan)葉或再(zai)造煙葉的力(li)學(xué)指標(biāo)(biao)檢測(cè),對(duì)煙絲(si)、梗絲(si)的物(wu)理指(zhi)標(biāo)檢測(cè)鮮有(you)涉及(ji);五是拉力、剪切(qie)力的檢測(cè)方法(fa)需要將樣品(pin)裁剪成1.5 cm ×1 5 cm 或2 cm ×1 0 cm 條狀(zhuang),而煙片(pian)處理工段(duan)的煙葉樣品(pin)可能無(wú)法滿足(zu)裁剪條件,故這(zhe)兩種力學(xué)性(xing)能檢測(cè)方(fang)法尚需進(jìn)(jin)一步優(yōu)化.
2 結(jié)語(yǔ)(yu)與展望(wang)
本文在(zai)對(duì)相關(guān)研(yan)究結(jié)(jie)果進(jìn)行(xing)梳理的基礎(chǔ)上(shang),就質(zhì)構(gòu)儀在煙(yan)葉力學(xué)(xue)特性(xing)檢測(cè)中的(de)應(yīng)用現(xiàn)(xian)狀進(jìn)行了(le)綜述(shu),并指出存在(zai)的問(wèn)題(ti),認(rèn)為(wei)目前利用質(zhì)構(gòu)(gou)儀建(jian)立的多種煙葉(ye)力學(xué)檢測(cè)方法(fa),為綜(zong)合評(píng)價(jià)煙葉(ye)耐加工性能(neng)提供了理(li)論依(yi)據(jù),但部分(fen)檢測(cè)方法(fa)尚不完(wan)善,所測(cè)樣(yang)品只針(zhen)對(duì)原煙階段(duan),無(wú)法適用于整(zheng)個(gè)煙葉片的處(chu)理加(jia)工過(guò)程.因此(ci),在以后的研(yan)究中,研究者需(xu)要充分(fen)結(jié)合質(zhì)構(gòu)(gou)儀的運(yùn)(yun)行機(jī)理和樣(yang)品的檢(jian)測(cè)要(yao)求,依據(jù)煙葉自(zi)身的(de)加工特性,選(xuan)用合適(shi)的探頭及檢測(cè)(ce)方法,調(diào)整實(shí)(shi)驗(yàn)參數(shù),建(jian)立規(guī)范化(hua)、標(biāo)準(zhǔn)化的煙葉(ye)樣品預(yù)處(chu)理方法和檢(jian)測(cè)流(liu)程,確保檢(jian)測(cè)結(jié)(jie)果的客觀(guan)性、穩(wěn)定(ding)性.后續(xù)還可(ke)以更深入(ru)地研(yan)究質(zhì)構(gòu)(gou)儀在煙
梗、煙(yan)絲等(deng)煙草制品力學(xué)(xue)檢測(cè)中的應(yīng)(ying)用,針對(duì)(dui)煙?;?hui)透率、煙(yan)絲柔軟性等(deng)建立標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)(ce)方法,完善煙草(cao)力學(xué)特性研(yan)究?jī)?nèi)容,進(jìn)一(yi)步拓展質(zhì)構(gòu)(gou)儀在煙草貯(zhu)藏、加工(gong)過(guò)程中的發(fā)展(zhan)空間.
文獻(xiàn)來(lái)源(yuan):質(zhì)構(gòu)儀在(zai)煙葉力(li)學(xué)特性檢測(cè)(ce)中的應(yīng)(ying)用進(jìn)展?!遁p(qing)工學(xué)報(bào)(bao)》2021年6月(yue)第36卷(juan)第3期