技術(shù)文章
Technical articles當(dāng)前位置(zhi):首頁(yè)
技術(shù)文章(zhang)
質(zhì)構(gòu)儀(yi)在煙葉(ye)力學(xué)特性(xing)檢測(cè)(ce)中的(de)應(yīng)用進(jìn)展(zhan)
煙葉是卷煙(yan)生產(chǎn)的原料,其(qi)物理特性對(duì)(dui)貯存工藝、煙(yan)葉加(jia)工、卷煙配方(fang)設(shè)計(jì)等均(jun)有極其重要的(de)影響,是煙(yan)葉品質(zhì)、加工性(xing)能及(ji)經(jīng)濟(jì)性的關(guān)(guan)鍵評(píng)價(jià)指標(biāo)[1-4].煙(yan)葉的力學(xué)特性(xing)不僅是其主(zhu)要物理特(te)性之一,也是判(pan)斷煙(yan)葉耐加(jia)工性能的重(zhong)要依據(jù)[5].為使煙(yan)葉耐加工性(xing)能達(dá)到(dao)最佳狀態(tài)(tai),需要對(duì)煙(yan)葉的相關(guān)(guan)力學(xué)特性進(jìn)(jin)行研究.目前,關(guān)(guan)于煙葉力學(xué)特(te)性的研究(jiu)主要集中在煙(yan)葉拉力[6]、抗(kang)張強(qiáng)度[7-8]、抗(kang)破碎指數(shù)[9 -11 ]等(deng)與煙(yan)葉品質(zhì)的相關(guān)(guan)性分析(xi)方面.隨著卷(juan)煙加工工藝水(shui)平的(de)不斷提高,相(xiang)關(guān)技術(shù)(shu)人員創(chuàng)(chuang)新了研(yan)究方法,通過(guò)質(zhì)(zhi)構(gòu)儀建立了(le)煙葉(ye)柔軟性[12]、黏附力(li)[13 -14]、穿透力[15-16]、剪切(qie)力[17]及質(zhì)構(gòu)特(te)性[18]等煙葉力(li)學(xué)特性檢(jian)測(cè)方法(fa),豐富了煙葉(ye)力學(xué)研究的(de)內(nèi)容.
質(zhì)構(gòu)儀又(you)稱物理(li)特性測(cè)試儀(yi),主要(yao)通過(guò)模擬人的(de)觸覺(jué)對(duì)樣品進(jìn)(jin)行檢(jian)測(cè)分析,是一(yi)種精確的感官(guan)量化測(cè)試(shi)儀器[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,不僅(jin)可對(duì)樣品的(de)主要物(wu)理特性做出數(shù)(shu)據(jù)化的表(biao)述,還能有效解(jie)釋樣品在儲(chǔ)(chu)藏、運(yùn)輸及加(jia)工過(guò)程中的物(wu)性變化(hua).目前,利用(yong)質(zhì)構(gòu)儀對(duì)煙葉(ye)力學(xué)特性進(jìn)行(xing)檢測(cè)尚處于發(fā)(fa)展階段(duan),筆者在(zai)前人研究(jiu)的基礎(chǔ)上,就質(zhì)(zhi)構(gòu)儀在(zai)煙葉力學(xué)特(te)性檢測(cè)中的應(yīng)(ying)用現(xiàn)狀(zhuang)進(jìn)行(xing)綜述(shu),并指出存在(zai)問(wèn)題(ti)及今后的發(fā)(fa)展方向,旨在為(wei)豐富煙葉力(li)學(xué)特性研(yan)究?jī)?nèi)(nei)容、有(you)效提高卷煙原(yuan)料利用(yong)率等提(ti)供理(li)論依據(jù).
1 質(zhì)構(gòu)儀(yi)在煙(yan)葉力(li)學(xué)特性檢測(cè)(ce)中的應(yīng)用
傳統(tǒng)的(de)煙葉(ye)力學(xué)特性檢(jian)測(cè)指標(biāo)包括(kuo)煙葉(ye)拉力、抗張強(qiáng)度(du)、延伸率等,但(dan)這些指標(biāo)(biao)主要通過(guò)拉伸(shen)煙葉檢測(cè)其縱(zong)向延伸作用(yong)力,而煙葉在(zai)實(shí)際運(yùn)(yun)輸、加工過(guò)(guo)程中(zhong)的受(shou)力是(shi)多方(fang)面的,這在(zai)一定程度上(shang)限制(zhi)了煙(yan)葉相關(guān)力學(xué)特(te)性的研(yan)究及其在實(shí)際(ji)生產(chǎn)中的應(yīng)(ying)用[20].近(jin)年來(lái),利(li)用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀檢測(cè)煙(yan)葉的力學(xué)(xue)特性已逐漸成(cheng)為評(píng)價(jià)(jia)煙葉耐加工(gong)性能的重要(yao)技術(shù)手(shou)段.
1.1 煙葉柔軟性(xing)檢測(cè)
柔軟性是(shi)指生物體與(yu)非生(sheng)物體在力(li)的作(zuo)用下可彎曲(qu)的性能[21],它(ta)能客觀反映(ying)物體的柔軟(ruan)程度,屬于物(wu)體的(de)一種物(wu)理特性.煙葉的(de)柔軟性與煙(yan)葉外觀品質(zhì)、物(wu)理特性、化學(xué)(xue)成分均顯著(zhu)相關(guān),可(ke)作為判斷煙葉(ye)品質(zhì)好壞的重(zhong)要依據(jù)[22].
傳統(tǒng)的煙葉(ye)柔軟性檢測(cè)(ce)多采用眼觀、手(shou)摸等感官(guan)評(píng)價(jià)方法,這些(xie)方法耗(hao)時(shí)耗力、檢測(cè)(ce)效率低,且無(wú)(wu)法量化煙(yan)葉的柔軟程度(du),具有一定的(de)主觀性和不(bu)確定性(xing).為進(jìn)一步精確(que)評(píng)價(jià)煙葉柔軟(ruan)性,徐向麗等[23]借(jie)鑒紙張柔軟(ruan)性檢測(cè)方法對(duì)(dui)不同等(deng)級(jí)的烤煙進(jìn)(jin)行柔(rou)軟性檢測(cè)(ce),結(jié)果表明,該方(fang)法所測(cè)煙葉的(de)柔軟(ruan)性與其外觀(guan)品質(zhì)鑒定(ding)結(jié)果的吻合度(du)達(dá)90.1 9%以上(shang),可用于評(píng)(ping)價(jià)煙葉的柔(rou)軟性.王(wang)亮等[24]在(zai)研究細(xì)小纖維(wei)對(duì)造紙法(fa)煙草薄片(pian)基片物理(li)性能的影響時(shí)(shi),利用柔軟(ruan)度儀檢(jian)
測(cè)基片的共振(zhen)挺度以(yi)表征其(qi)柔軟性,結(jié)果(guo)表明(ming),隨著細(xì)小(xiao)纖維平均(jun)長(zhǎng)度(du)的降低,基片共(gong)振挺度上(shang)升,即柔軟性變(bian)差.占俊文(wen)等[25]為明(ming)確烤煙柔軟(ruan)性與煙葉外(wai)觀品質(zhì)(zhi)的關(guān)系(xi),利用柔軟度儀(yi)檢測(cè)了480 份取自(zi)江西省的(de)烤煙樣(yang)品的柔軟
性,并評(píng)定了其(qi)外觀品(pin)質(zhì),結(jié)(jie)果表明,煙葉柔(rou)軟性與顏(yan)色、油分、色度(du)呈極顯著正(zheng)相關(guān),與成熟度(du)、葉片結(jié)構(gòu)、身份(fen)、總分(fen)呈極顯著(zhu)負(fù)相關(guān).
質(zhì)構(gòu)儀可模(mo)擬抓握過(guò)(guo)程,真實(shí)反映人(ren)手對(duì)樣品整(zheng)體柔軟(ruan)程度的感知(zhi).沈進(jìn)等[12]依(yi)據(jù)這一原理(li),利用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀建立了(le)再造(zao)煙葉柔軟(ruan)性檢(jian)測(cè)方法,研究(jiu)結(jié)果表明(ming),國(guó)內(nèi)外不同造(zao)紙法再造煙(yan)葉的(de)柔軟性差異(yi)顯著,該方(fang)法可用于評(píng)(ping)價(jià)造紙(zhi)法再
造煙葉的柔(rou)軟性.相較于傳(chuan)統(tǒng)的感官評(píng)價(jià)(jia)方法及(ji)柔軟度儀檢(jian)測(cè)方法(fa),質(zhì)構(gòu)(gou)儀操作簡(jiǎn)(jian)單、方便,檢測(cè)結(jié)(jie)果更準(zhǔn)(zhun)確,更能(neng)整體把握樣品(pin)的柔軟性(xing)[26].
1.2 煙葉(ye)黏附力檢測(cè)(ce)
煙葉(ye)黏附(fu)力主要指煙葉(ye)細(xì)胞內(nèi)溢出(chu)的、具有黏性(xing)的液(ye)體或(huo)半液體脂類(lei)等大分(fen)子物質(zhì)(zhi)附著(zhe)于煙葉(ye)表面的能(neng)力[5].煙葉(ye)黏附力與其含(han)水率、環(huán)境溫(wen)度密切相關(guān)(guan),且隨含水率(lv)、環(huán)境溫度(du)的上升呈先(xian)增大(da)后減小的(de)趨勢(shì)(shi),通過(guò)分(fen)析煙葉(ye)黏附力(li)與其含(han)水率、環(huán)境(jing)溫度的關(guān)系,可(ke)為打葉復(fù)烤(kao)過(guò)程(cheng)中打葉水分、溫(wen)度的設(shè)定提供(gong)數(shù)據(jù)支撐[27-28].張玉(yu)海等[1 4]利用(yong)質(zhì)構(gòu)(gou)儀的圓(yuan)柱形探頭(tou),以4500g 的力對(duì)煙葉(ye)進(jìn)行壓縮(suo)測(cè)試,通(tong)過(guò)分析(xi)所得曲線參(can)數(shù)建立了煙(yan)葉黏(nian)附力的(de)檢測(cè)方
法.胡夢(mèng)巖(yan)等[13]為(wei)表征再造(zao)煙葉的(de)表面黏性,利用(yong)質(zhì)構(gòu)儀建立了(le)再造煙(yan)葉黏(nian)附力(li)的檢測(cè)(ce)方法(fa),為提高再造煙(yan)葉的加工(gong)性提供了參考(kao).婁元(yuan)菲等(deng)[29]分析(xi)了3個(gè)(ge)地區(qū)主栽烤(kao)煙品(pin)種的黏附力,研(yan)究結(jié)果表明(ming),河南許(xu)昌中煙1 00 的黏(nian)附力最小(xiao),福建三明翠(cui)碧1 號(hào)的(de)黏附(fu)力較大,綜合煙(yan)葉黏附力(li)和其他力(li)學(xué)檢(jian)測(cè)指標(biāo),最后(hou)得出福建三(san)明翠碧1 號(hào)煙(yan)葉身份(fen)中等至(zhi)略厚,煙葉持水(shui)能力(li)略強(qiáng),煙(yan)葉韌(ren)性較好(hao).這與徐波(bo)等[30]的研究結(jié)(jie)果一致.
煙葉黏附(fu)力還能(neng)體現(xiàn)煙葉(ye)的油分(fen),其值(zhi)越大表(biao)明油分越(yue)充足.有研(yan)究指出,煙葉(ye)油分含量與煙(yan)葉品質(zhì)(zhi)呈正相(xiang)關(guān)關(guān)系,可通過(guò)(guo)煙葉黏附(fu)力判斷(duan)煙葉油分,進(jìn)(jin)而判斷煙(yan)葉等級(jí)(ji)[31 ].瑜奇?zhèn)サ龋郏常玻堇?li)用質(zhì)構(gòu)儀比(bi)較了(le)不同等(deng)級(jí)煙(yan)葉的(de)黏附力差(cha)異,結(jié)果表明(ming),黏附(fu)力最大(da)的煙(yan)葉等(deng)級(jí)均為C1 F,最小(xiao)分別為B4F 和X4F.無(wú)(wu)論是(shi)天然煙葉還(hai)是造紙法再造(zao)煙葉,質(zhì)構(gòu)儀均(jun)能精確客(ke)觀地評(píng)價(jià)其黏(nian)附力大(da)小,檢測(cè)結(jié)(jie)果與煙葉油分(fen)、水分、等(deng)級(jí)等密切(qie)相關(guān),可(ke)更好地(di)指導(dǎo)煙(yan)葉工業(yè)加工,但(dan)該方(fang)法較為耗時(shí)(shi),對(duì)樣品(pin)水分、溫度(du)的要求也較高(gao).
1.3 煙葉穿(chuan)透力、拉力(li)和剪切(qie)力檢(jian)測(cè)
穿透(tou)力是煙葉力(li)學(xué)檢(jian)測(cè)指標(biāo)(biao)的重要反(fan)映,可為煙葉加(jia)工過(guò)(guo)程中的造碎提(ti)供數(shù)據(jù)支持(chi).拉力(li)和剪切力(li)是指(zhi)煙葉在一定水(shui)分條(tiao)件下(xia)被拉伸、剪切至(zhi)斷裂(lie)時(shí)所能(neng)承受的最(zui)大外力,可(ke)通過(guò)質(zhì)構(gòu)(gou)儀的(de)拉伸(shen)、剪切(qie)模式進(jìn)行檢(jian)測(cè)[33].煙葉的(de)穿透力、拉力是(shi)反映(ying)煙葉韌性的(de)重要指標(biāo)(biao),與煙葉的成(cheng)熟度密切(qie)相關(guān),成熟度好(hao)的煙葉,穿透力(li)、拉力較大,柔韌(ren)性較(jiao)好,煙(yan)葉的耐打(da)性也越(yue)好;煙葉的(de)剪切力則反(fan)映煙葉結(jié)構(gòu)(gou)的疏松(song)程度(du),與煙葉厚(hou)度密切相關(guān),煙(yan)葉越厚、越緊(jin)密,其剪切力越(yue)大[30].
中國(guó)煙(yan)草總公司鄭州(zhou)煙草研究院(yuan)[15]依據(jù)(ju)煙葉物理特性(xing)的差(cha)異,利用質(zhì)構(gòu)儀(yi)對(duì)煙(yan)葉樣品(pin)進(jìn)行穿刺實(shí)(shi)驗(yàn),建立了(le)煙葉穿透力(li)的檢測(cè)方法(fa).瑜奇?zhèn)サ?deng)[32]利用質(zhì)構(gòu)儀研(yan)究煙葉各部(bu)位的穿透力(li)、拉力和剪(jian)切力,發(fā)現(xiàn)煙(yan)葉穿透(tou)力、拉(la)力、剪切力(li)與煙葉部位(wei)的差異均達(dá)(da)到顯著水平(ping),其中,上部煙葉(ye)較中(zhong)部煙葉(ye)和下(xia)部煙葉的差(cha)異更明顯(xian).剪切(qie)力也是再造煙(yan)葉重要的力(li)學(xué)特性之一.張(zhang)玉海等(deng)[17]利用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)(dui)造紙(zhi)法再造(zao)煙葉剪切力與(yu)其切絲(si)過(guò)程的關(guān)系進(jìn)(jin)行了研究,發(fā)(fa)現(xiàn)垂直纖(xian)維剪切力與切(qie)絲刀棍電流呈(cheng)顯著正相(xiang)關(guān)關(guān)系(xi),是影響切絲(si)性能的重要因(yin)素.張玉海等(deng)[34]利用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)(dui)造紙法(fa)再造(zao)煙葉進(jìn)(jin)一步研究發(fā)現(xiàn)(xian),造紙法再造(zao)煙葉的剪切(qie)力、拉力(li)與其真密(mi)度、截面(mian)纖維形態(tài)密(mi)切相關(guān):真(zhen)密度越大,再(zai)造煙(yan)葉內(nèi)部(bu)空隙容積(ji)越小、結(jié)(jie)構(gòu)越緊實(shí),拉力(li)、剪切力越大(da);而剪切力(li)、拉力較大的(de)再造煙葉截(jie)面形態(tài)不平(ping)整,粗條纖維(wei)明顯,纖(xian)維之(zhi)間相互纏繞(rao).
煙葉(ye)原料打葉特(te)性是其自身力(li)學(xué)特性的綜合(he)反映,利用質(zhì)構(gòu)(gou)儀檢測(cè)量化(hua)煙葉的穿透(tou)力、拉力和(he)剪切(qie)力,可為打輥(gun)轉(zhuǎn)速等打(da)葉工藝參數(shù)(shu)的設(shè)定提(ti)供依(yi)據(jù)[29],然(ran)而,拉力(li)、剪切力的檢測(cè)(ce)方法對(duì)(dui)樣品大小(xiao)、形狀要求較高(gao),可能(neng)無(wú)法適(shi)用于(yu)煙片處理工段(duan),可重新對(duì)探(tan)頭選型,探究適(shi)用于較(jiao)小尺寸結(jié)構(gòu)煙(yan)葉的探頭(tou).
1.4 煙葉質(zhì)(zhi)構(gòu)檢測(cè)
TPA測(cè)試又稱兩(liang)次咀嚼測(cè)(ce)試,是(shi)食品中通用(yong)的質(zhì)構(gòu)測(cè)(ce)試方法(fa),通過(guò)對(duì)樣(yang)品進(jìn)行兩次(ci)壓縮(suo)測(cè)試,描繪(hui)出TPA 測(cè)試力-時(shí)(shi)間曲(qu)線圖,如(ru)圖1 所示[35 -36].
由圖1 可(ke)以分析質(zhì)構(gòu)特(te)性參數(shù),煙葉質(zhì)(zhi)構(gòu)指(zhi)標(biāo)主要包(bao)括硬度、黏聚性(xing)、咀嚼性、回復(fù)(fu)性.其(qi)中,硬度可以反(fan)映煙葉的堅(jiān)實(shí)(shi)度,是(shi)第一次下壓(ya)時(shí)的最大(da)峰值;黏聚性(xing)在圖形上表(biao)示為A2 面積與A1 面(mian)積的比值,反(fan)映樣(yang)品在經(jīng)(jing)過(guò)第一次壓縮(suo)后對(duì)(dui)第二次壓縮(suo)的抵(di)抗能(neng)力,即煙葉葉(ye)肉或主脈抵(di)抗受損并使(shi)結(jié)構(gòu)(gou)保持完整(zheng)的性質(zhì);咀嚼(jue)性在數(shù)(shu)值上用膠著性(xing)與彈性的乘積(ji)表示,反映了煙(yan)葉對(duì)咀嚼的持(chi)續(xù)抵抗性;回(hui)復(fù)性是樣(yang)品在第(di)一次被壓縮(suo)過(guò)程(cheng)中所釋放(fang)的彈(dan)性能(neng)與所耗能之比(bi),在圖形上用(yong)A5 面積(ji)與A4 面積的(de)比值表(biao)示,主要(yao)反映(ying)煙葉的回彈能(neng)力[37-38].
煙葉質(zhì)構(gòu)與(yu)其組織結(jié)構(gòu)(gou)、形態(tài)(tai)結(jié)構(gòu)、內(nèi)(nei)在成分及(ji)可用性密切(qie)相關(guān),是(shi)品質(zhì)(zhi)評(píng)定的重(zhong)要構(gòu)成因素.武(wu)圣江等(deng)[39]利用p/50 柱形(xing)探頭,在測(cè)(ce)試速度和(he)測(cè)后速(su)度均為1 mm/s,變形(xing)量為50%,目標(biāo)(biao)值為20 mm,觸(chu)發(fā)力(li)為1 0 g 的(de)條件下,對(duì)煙(yan)葉進(jìn)行(xing)TPA 測(cè)試(shi),并結(jié)合烘(hong)烤過(guò)(guo)程中煙葉的色(se)度變化規(guī)(gui)律,發(fā)現(xiàn)(xian)在變(bian)黃期38 °C 左右(you)合理(li)調(diào)控烘烤期(qi)間的(de)環(huán)境,可(ke)使煙葉葉片的(de)各種成分和關(guān)(guan)鍵指標(biāo)朝著(zhe)設(shè)定的目標(biāo)(biao)轉(zhuǎn)化,從而(er)改善煙葉的(de)外觀和內(nèi)(nei)在品質(zhì).宋朝鵬(peng)等[40]利(li)用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)烤(kao)煙細(xì)胞在烘烤(kao)過(guò)程中生(sheng)理和(he)質(zhì)地(di)變化(hua)的研(yan)究表(biao)明,在烘烤過(guò)程(cheng)中,煙(yan)葉果(guo)膠酯酶和纖(xian)維素酶(mei)會(huì)水解細(xì)胞壁(bi)物質(zhì),使(shi)細(xì)胞結(jié)(jie)構(gòu)的完(wan)整性遭到(dao)破壞(huai),煙葉(ye)質(zhì)地軟(ruan)化,硬(ying)度、咀(ju)嚼性和(he)回復(fù)性(xing)等值隨之(zhi)降低(di).該結(jié)果與張譯(yi)丹等[41]對(duì)烘烤(kao)過(guò)程中煙葉表(biao)皮微(wei)形態(tài)特征(zheng)電鏡掃(sao)描結(jié)果一致:隨(sui)著烘烤的進(jìn)(jin)行,腺頭細(xì)胞皺(zhou)縮,所(suo)含黏性物(wu)質(zhì)進(jìn)(jin)一步溢出,煙(yan)葉質(zhì)地變(bian)軟.
利用質(zhì)構(gòu)(gou)儀對(duì)煙葉(ye)進(jìn)行TPA 測(cè)(ce)試,可精(jing)確量化(hua)煙葉(ye)的物性特征(zheng),在煙葉(ye)生產(chǎn)加(jia)工領(lǐng)域具有廣(guang)泛的應(yīng)用前景(jing),但目前該(gai)測(cè)試方(fang)法主要研(yan)究烘烤過(guò)(guo)程中煙(yan)葉質(zhì)地(di)與其生理結(jié)(jie)構(gòu)及顏色的變(bian)化規(guī)律,對(duì)(dui)制絲線(xian)各主要工序(xu)煙葉質(zhì)(zhi)地的變化研(yan)究鮮(xian)有涉及(ji).
1.5 煙葉脆性(xing)檢測(cè)(ce)
煙葉脆(cui)性是指煙葉(ye)在受沖(chong)擊作用(yong)或彎曲(qu)作用力時(shí)易折(zhe)、易碎(sui)、韌性(xing)欠佳的(de)性質(zhì)[42].河(he)南中煙工業(yè)有(you)限責(zé)任(ren)公司(si)[20]利用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(yi)的TPA 模式,對(duì)煙(yan)葉和(he)煙絲的脆(cui)性進(jìn)行了(le)評(píng)價(jià)(jia)分析,并對(duì)(dui)最終所得曲線(xian)進(jìn)行了(le)數(shù)據(jù)分析(xi),得出煙(yan)葉脆(cui)性的數(shù)據(jù).但利用(yong)質(zhì)構(gòu)(gou)儀的TPA 模式(shi)檢測(cè)煙葉、煙絲(si)的脆性,需使用(yong)圓柱形探頭(tou)將樣(yang)品壓(ya)縮至一(yi)定范圍(wei),樣品需具有一(yi)定的厚度(du)和回彈能力,而(er)對(duì)煙葉、煙草薄(bao)片類似(shi)于紙(zhi)張?zhí)?te)性的樣品(pin),利用這(zhe)種方法(fa)可能無(wú)法(fa)反映(ying)樣品脆性(xing)的真(zhen)實(shí)情況(kuang)[43].
根據(jù)脆性(xing)材料的發(fā)脆(cui)本質(zhì)認(rèn)為,材(cai)料的破裂首(shou)先出(chu)現(xiàn)在其有(you)缺陷的部位,這(zhe)些缺(que)陷破壞了(le)材料內(nèi)部的(de)應(yīng)力場(chǎng)而引(yin)起局部(bu)的應(yīng)力集中(zhong),進(jìn)而導(dǎo)(dao)致局部破裂(lie),使材料產(chǎn)生裂(lie)紋,同(tong)時(shí)又(you)引起更(geng)強(qiáng)的應(yīng)(ying)力集中(zhong),當(dāng)應(yīng)力超(chao)過(guò)材(cai)料的(de)極限壓力時(shí)(shi),會(huì)出現(xiàn)裂紋(wen)的擴(kuò)(kuo)展直(zhi)至材料*斷裂(lie)[44].王志杰(jie)等[45]利用質(zhì)構(gòu)儀(yi)的拉(la)伸模式模擬(ni)撕開煙草薄(bao)片的過(guò)程,并(bing)以煙草薄(bao)片在撕裂一定(ding)距離或時(shí)間(jian)過(guò)程中的正(zheng)峰個(gè)數(shù)表征(zheng)其脆性(xing).然而,天然煙(yan)葉組織結(jié)(jie)構(gòu)及力學(xué)(xue)性能(neng)與煙草薄片(pian)存在較(jiao)大差異,用(yong)于煙草薄片(pian)脆性評(píng)價(jià)(jia)的方法對(duì)細(xì)脈(mai)分布復(fù)雜的天(tian)然煙葉的適用(yong)性受限.
綜上所述,將(jiang)質(zhì)構(gòu)儀用于煙(yan)葉力學(xué)特(te)性檢(jian)測(cè)客觀、靈敏,通(tong)過(guò)對(duì)煙(yan)葉的壓縮、拉伸(shen)、剪切、穿刺等(deng)物理應(yīng)力及(ji)應(yīng)變綜合測(cè)(ce)試結(jié)(jie)果分析,可(ke)較全面(mian)地反映煙(yan)葉在儲(chǔ)藏、運(yùn)輸(shu)、工業(yè)加(jia)工過(guò)程中的(de)受力(li)情況(kuang),豐富(fu)煙葉力學(xué)特性(xing)的研究(jiu)內(nèi)容,為(wei)提高煙(yan)葉加工品(pin)質(zhì)和加(jia)工水平(ping)提供理(li)論依據(jù).但質(zhì)構(gòu)(gou)儀在煙葉力學(xué)(xue)特性檢測(cè)(ce)中還存(cun)在許多不足:一(yi)是質(zhì)構(gòu)儀在(zai)檢測(cè)(ce)過(guò)程中對(duì)(dui)樣品的一致性(xing)要求較高,選(xuan)取的煙(yan)葉樣品需(xu)具有很好(hao)的均勻性,否則(ze)對(duì)同一煙葉(ye)樣品不同位置(zhi)的檢測(cè)結(jié)果可(ke)比性較差[46];二是(shi)質(zhì)構(gòu)儀在(zai)煙葉力學(xué)(xue)檢測(cè)中(zhong)缺乏標(biāo)(biao)準(zhǔn)的檢測(cè)參(can)數(shù)和方(fang)法,例如檢(jian)測(cè)條(tiao)件會(huì)影響煙(yan)葉質(zhì)(zhi)構(gòu)的檢(jian)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(shao)科學(xué)的(de)量化指標(biāo)(biao),檢測(cè)結(jié)果(guo)仍需結(jié)(jie)合傳統(tǒng)的物(wu)理特性(xing)檢測(cè)方法以(yi)實(shí)現(xiàn)(xian)煙葉品質(zhì)的(de)綜合評(píng)價(jià)(jia),質(zhì)構(gòu)儀檢(jian)測(cè)的(de)準(zhǔn)確(que)性有待提(ti)高;四是質(zhì)構(gòu)儀(yi)多應(yīng)用(yong)于煙葉或(huo)再造(zao)煙葉的力學(xué)指(zhi)標(biāo)檢測(cè),對(duì)(dui)煙絲(si)、梗絲的物理指(zhi)標(biāo)檢測(cè)鮮(xian)有涉及;五是(shi)拉力、剪切力的(de)檢測(cè)方(fang)法需要(yao)將樣品裁剪(jian)成1.5 cm ×1 5 cm 或2 cm ×1 0 cm 條狀,而(er)煙片(pian)處理(li)工段的煙(yan)葉樣品可(ke)能無(wú)法滿足裁(cai)剪條件(jian),故這兩(liang)種力學(xué)性(xing)能檢測(cè)(ce)方法尚(shang)需進(jìn)(jin)一步優(yōu)化.
2 結(jié)語(yǔ)與展(zhan)望
本文在對(duì)相(xiang)關(guān)研究(jiu)結(jié)果進(jìn)行梳(shu)理的基礎(chǔ)上(shang),就質(zhì)構(gòu)儀在煙(yan)葉力學(xué)特性(xing)檢測(cè)中的(de)應(yīng)用(yong)現(xiàn)狀進(jìn)行了綜(zong)述,并指(zhi)出存在的問(wèn)題(ti),認(rèn)為目前利用(yong)質(zhì)構(gòu)儀建立的(de)多種煙葉(ye)力學(xué)檢(jian)測(cè)方法(fa),為綜(zong)合評(píng)價(jià)煙葉耐(nai)加工性能(neng)提供(gong)了理論依據(jù)(ju),但部分檢(jian)測(cè)方(fang)法尚不完善,所(suo)測(cè)樣品只針對(duì)(dui)原煙階段,無(wú)法(fa)適用于整個(gè)(ge)煙葉片的處(chu)理加工(gong)過(guò)程(cheng).因此,在以后的(de)研究(jiu)中,研(yan)究者需要充(chong)分結(jié)合(he)質(zhì)構(gòu)儀(yi)的運(yùn)行(xing)機(jī)理和(he)樣品(pin)的檢測(cè)(ce)要求,依據(jù)煙(yan)葉自身(shen)的加工(gong)特性,選用合(he)適的探頭(tou)及檢測(cè)方法(fa),調(diào)整實(shí)驗(yàn)參數(shù)(shu),建立規(guī)范化(hua)、標(biāo)準(zhǔn)化的煙(yan)葉樣品(pin)預(yù)處理方(fang)法和檢測(cè)流(liu)程,確保(bao)檢測(cè)結(jié)果的客(ke)觀性、穩(wěn)定(ding)性.后續(xù)還(hai)可以更深入地(di)研究質(zhì)構(gòu)(gou)儀在煙
梗、煙(yan)絲等(deng)煙草制品力(li)學(xué)檢測(cè)(ce)中的應(yīng)用,針對(duì)(dui)煙?;?hui)透率、煙絲(si)柔軟性等(deng)建立(li)標(biāo)準(zhǔn)(zhun)檢測(cè)方(fang)法,完善煙草力(li)學(xué)特性研究?jī)?nèi)(nei)容,進(jìn)一步(bu)拓展(zhan)質(zhì)構(gòu)儀在(zai)煙草(cao)貯藏、加工過(guò)(guo)程中的發(fā)展(zhan)空間.
文獻(xiàn)來(lái)源:質(zhì)構(gòu)儀(yi)在煙葉力學(xué)(xue)特性(xing)檢測(cè)中(zhong)的應(yīng)用(yong)進(jìn)展?!遁p工(gong)學(xué)報(bào)(bao)》2021年6月第36卷第3期(qi)