技術(shù)文章
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技術(shù)(shu)文章
質(zhì)構(gòu)儀在(zai)煙葉力學(xué)特(te)性檢測(cè)中的應(yīng)(ying)用進(jìn)展(zhan)
煙葉是卷煙生(sheng)產(chǎn)的原料,其(qi)物理特(te)性對(duì)貯存工藝(yi)、煙葉加工(gong)、卷煙(yan)配方設(shè)計(jì)等均(jun)有極其重(zhong)要的(de)影響,是(shi)煙葉品質(zhì)(zhi)、加工性能及(ji)經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵(jian)評(píng)價(jià)(jia)指標(biāo)(biao)[1-4].煙葉的力學(xué)(xue)特性不僅是其(qi)主要物(wu)理特性之(zhi)一,也是判(pan)斷煙(yan)葉耐加工性能(neng)的重要依據(jù)(ju)[5].為使煙(yan)葉耐加(jia)工性能達(dá)到(dao)最佳(jia)狀態(tài),需(xu)要對(duì)(dui)煙葉的相(xiang)關(guān)力學(xué)(xue)特性進(jìn)(jin)行研究.目前(qian),關(guān)于煙(yan)葉力學(xué)特性(xing)的研(yan)究主要集中在(zai)煙葉拉(la)力[6]、抗張強(qiáng)度(du)[7-8]、抗破碎指(zhi)數(shù)[9 -11 ]等與煙(yan)葉品質(zhì)的相(xiang)關(guān)性分析(xi)方面.隨(sui)著卷煙加工(gong)工藝(yi)水平的不斷(duan)提高,相(xiang)關(guān)技術(shù)人員創(chuàng)(chuang)新了研(yan)究方法(fa),通過質(zhì)構(gòu)(gou)儀建立(li)了煙葉柔軟性(xing)[12]、黏附(fu)力[13 -14]、穿(chuan)透力[15-16]、剪切力(li)[17]及質(zhì)構(gòu)特性[18]等(deng)煙葉力學(xué)特(te)性檢測(cè)方法(fa),豐富了煙(yan)葉力學(xué)研究(jiu)的內(nèi)容.
質(zhì)構(gòu)儀(yi)又稱(cheng)物理特性(xing)測(cè)試(shi)儀,主要通過模(mo)擬人的觸覺(jue)對(duì)樣品進(jìn)行(xing)檢測(cè)分析,是一(yi)種精確的(de)感官量(liang)化測(cè)試儀器[19].質(zhì)(zhi)構(gòu)儀操作(zuo)簡(jiǎn)單科學(xué),不(bu)受人為因(yin)素干擾,檢測(cè)(ce)靈敏(min)度高,不僅(jin)可對(duì)樣(yang)品的主要(yao)物理特性(xing)做出數(shù)據(jù)化(hua)的表述,還能(neng)有效解釋樣(yang)品在儲(chǔ)藏、運(yùn)輸(shu)及加工(gong)過程中的物性(xing)變化(hua).目前,利用(yong)質(zhì)構(gòu)儀對(duì)(dui)煙葉力學(xué)特性(xing)進(jìn)行檢測(cè)尚(shang)處于(yu)發(fā)展階段,筆者(zhe)在前人研究(jiu)的基礎(chǔ)上,就質(zhì)(zhi)構(gòu)儀在煙(yan)葉力學(xué)特性(xing)檢測(cè)中(zhong)的應(yīng)用現(xiàn)(xian)狀進(jìn)行綜(zong)述,并指出(chu)存在問題及(ji)今后的發(fā)展(zhan)方向,旨(zhi)在為豐(feng)富煙葉(ye)力學(xué)特(te)性研究?jī)?nèi)(nei)容、有效提高卷(juan)煙原料利用率(lv)等提供(gong)理論依據(jù).
1 質(zhì)構(gòu)儀(yi)在煙葉力(li)學(xué)特性檢測(cè)(ce)中的應(yīng)用
傳統(tǒng)的(de)煙葉力(li)學(xué)特性(xing)檢測(cè)(ce)指標(biāo)包括煙(yan)葉拉(la)力、抗張強(qiáng)度(du)、延伸(shen)率等,但(dan)這些(xie)指標(biāo)(biao)主要通過(guo)拉伸煙葉(ye)檢測(cè)其縱向(xiang)延伸(shen)作用力(li),而煙葉在實(shí)際(ji)運(yùn)輸、加工(gong)過程中的受(shou)力是(shi)多方面的,這在(zai)一定程(cheng)度上限制(zhi)了煙(yan)葉相關(guān)(guan)力學(xué)特性的(de)研究及其(qi)在實(shí)際生產(chǎn)中(zhong)的應(yīng)用(yong)[20].近年來(lai),利用(yong)質(zhì)構(gòu)儀檢(jian)測(cè)煙葉的力學(xué)(xue)特性(xing)已逐漸成為評(píng)(ping)價(jià)煙(yan)葉耐(nai)加工性能的重(zhong)要技(ji)術(shù)手段(duan).
1.1 煙葉柔軟(ruan)性檢測(cè)
柔軟性(xing)是指生(sheng)物體(ti)與非生物(wu)體在力的(de)作用(yong)下可彎曲的(de)性能(neng)[21],它能(neng)客觀反映(ying)物體的柔(rou)軟程度,屬(shu)于物體的一種(zhong)物理(li)特性.煙葉的(de)柔軟性與煙(yan)葉外觀品(pin)質(zhì)、物理(li)特性、化學(xué)成分(fen)均顯著相關(guān),可(ke)作為判斷(duan)煙葉品質(zhì)好(hao)壞的重要依(yi)據(jù)[22].
傳統(tǒng)的煙葉柔(rou)軟性(xing)檢測(cè)多采用(yong)眼觀(guan)、手摸等(deng)感官評(píng)價(jià)方(fang)法,這些方法(fa)耗時(shí)耗力、檢測(cè)(ce)效率低,且無法(fa)量化煙葉(ye)的柔軟程度,具(ju)有一定(ding)的主觀性和不(bu)確定性.為(wei)進(jìn)一(yi)步精確(que)評(píng)價(jià)(jia)煙葉柔軟性,徐(xu)向麗等(deng)[23]借鑒紙張(zhang)柔軟性檢測(cè)方(fang)法對(duì)不同(tong)等級(jí)的(de)烤煙進(jìn)行柔軟(ruan)性檢測(cè),結(jié)果表(biao)明,該方(fang)法所測(cè)煙(yan)葉的(de)柔軟性與其(qi)外觀品質(zhì)(zhi)鑒定結(jié)果的(de)吻合度達(dá)(da)90.1 9%以上,可用(yong)于評(píng)價(jià)煙(yan)葉的(de)柔軟性(xing).王亮等[24]在(zai)研究細(xì)小(xiao)纖維(wei)對(duì)造紙法煙(yan)草薄片基片物(wu)理性(xing)能的影響(xiang)時(shí),利用(yong)柔軟度儀(yi)檢
測(cè)基片的共(gong)振挺度以表征(zheng)其柔(rou)軟性,結(jié)果(guo)表明(ming),隨著(zhe)細(xì)小纖(xian)維平均長(zhǎng)度的(de)降低(di),基片(pian)共振挺(ting)度上升,即柔軟(ruan)性變差(cha).占俊文等[25]為(wei)明確烤(kao)煙柔軟(ruan)性與(yu)煙葉(ye)外觀(guan)品質(zhì)的關(guān)系(xi),利用柔軟度(du)儀檢測(cè)了480 份取(qu)自江(jiang)西省的烤煙(yan)樣品的柔軟
性,并評(píng)定了(le)其外觀品(pin)質(zhì),結(jié)(jie)果表明,煙葉(ye)柔軟性與顏(yan)色、油(you)分、色(se)度呈(cheng)極顯(xian)著正相(xiang)關(guān),與成(cheng)熟度、葉片(pian)結(jié)構(gòu)、身份、總分(fen)呈極顯著負(fù)相(xiang)關(guān).
質(zhì)構(gòu)儀可(ke)模擬抓握(wo)過程,真(zhen)實(shí)反映人(ren)手對(duì)(dui)樣品整體柔軟(ruan)程度(du)的感知.沈進(jìn)等(deng)[12]依據(jù)這(zhe)一原(yuan)理,利用質(zhì)構(gòu)(gou)儀建立(li)了再(zai)造煙葉柔軟(ruan)性檢(jian)測(cè)方法,研究結(jié)(jie)果表明,國(guó)內(nèi)(nei)外不同造紙法(fa)再造(zao)煙葉的柔軟(ruan)性差異顯著(zhu),該方(fang)法可用于(yu)評(píng)價(jià)造紙(zhi)法再(zai)
造煙葉的柔(rou)軟性.相較于傳(chuan)統(tǒng)的感官評(píng)(ping)價(jià)方法及(ji)柔軟度儀檢測(cè)(ce)方法,質(zhì)構(gòu)儀操(cao)作簡(jiǎn)單(dan)、方便,檢測(cè)結(jié)(jie)果更準(zhǔn)確,更能(neng)整體(ti)把握樣品的柔(rou)軟性[26].
1.2 煙葉黏附力(li)檢測(cè)
煙葉黏(nian)附力主要(yao)指煙(yan)葉細(xì)(xi)胞內(nèi)溢(yi)出的、具(ju)有黏性(xing)的液體或半(ban)液體脂類等大(da)分子物質(zhì)附著(zhe)于煙(yan)葉表面的(de)能力(li)[5].煙葉黏附力(li)與其含水率(lv)、環(huán)境溫度密(mi)切相關(guān),且(qie)隨含水率、環(huán)境(jing)溫度(du)的上(shang)升呈先增大后(hou)減小的(de)趨勢(shì),通(tong)過分析煙葉(ye)黏附力(li)與其(qi)含水率、環(huán)(huan)境溫度的關(guān)(guan)系,可(ke)為打葉復(fù)(fu)烤過程中打(da)葉水分、溫(wen)度的設(shè)定提供(gong)數(shù)據(jù)支撐(cheng)[27-28].張玉海等[1 4]利用(yong)質(zhì)構(gòu)儀的(de)圓柱形探(tan)頭,以(yi)4500g 的力對(duì)(dui)煙葉進(jìn)行壓(ya)縮測(cè)試(shi),通過分(fen)析所得曲(qu)線參(can)數(shù)建立(li)了煙葉(ye)黏附(fu)力的檢測(cè)(ce)方
法.胡夢(mèng)(meng)巖等[13]為(wei)表征再造煙(yan)葉的(de)表面黏(nian)性,利用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀建(jian)立了再造煙葉(ye)黏附(fu)力的檢(jian)測(cè)方法,為提(ti)高再造煙葉的(de)加工性(xing)提供了參(can)考.婁元菲等(deng)[29]分析了(le)3個(gè)地區(qū)主栽(zai)烤煙(yan)品種的(de)黏附力,研究(jiu)結(jié)果表明,河南(nan)許昌中(zhong)煙1 00 的黏(nian)附力最小,福(fu)建三明翠碧(bi)1 號(hào)的黏附力(li)較大,綜(zong)合煙葉(ye)黏附(fu)力和其他力學(xué)(xue)檢測(cè)指標(biāo),最(zui)后得出福建(jian)三明翠碧1 號(hào)(hao)煙葉身份中(zhong)等至略厚,煙(yan)葉持水能力(li)略強(qiáng),煙葉韌性(xing)較好.這(zhe)與徐波等[30]的研(yan)究結(jié)(jie)果一(yi)致.
煙葉(ye)黏附力還(hai)能體現(xiàn)煙(yan)葉的油(you)分,其值(zhi)越大表明油分(fen)越充(chong)足.有(you)研究指出,煙(yan)葉油分含量(liang)與煙葉品質(zhì)呈(cheng)正相(xiang)關(guān)關(guān)系(xi),可通(tong)過煙葉黏(nian)附力判斷煙(yan)葉油分(fen),進(jìn)而(er)判斷煙葉(ye)等級(jí)[31 ].瑜(yu)奇?zhèn)サ龋郏常玻堇?yong)質(zhì)構(gòu)儀比(bi)較了(le)不同等級(jí)(ji)煙葉的黏附力(li)差異,結(jié)(jie)果表明,黏附(fu)力最大(da)的煙(yan)葉等級(jí)均為C1 F,最(zui)小分別(bie)為B4F 和X4F.無論(lun)是天然(ran)煙葉還是造(zao)紙法再造煙(yan)葉,質(zhì)構(gòu)(gou)儀均(jun)能精(jing)確客(ke)觀地評(píng)價(jià)(jia)其黏附力大(da)小,檢(jian)測(cè)結(jié)果與(yu)煙葉油分(fen)、水分、等級(jí)等(deng)密切(qie)相關(guān),可更(geng)好地指導(dǎo)煙(yan)葉工業(yè)加(jia)工,但該方法(fa)較為耗(hao)時(shí),對(duì)(dui)樣品水分(fen)、溫度(du)的要(yao)求也較高(gao).
1.3 煙葉穿透力、拉(la)力和剪切力檢(jian)測(cè)
穿透(tou)力是煙(yan)葉力學(xué)檢測(cè)指(zhi)標(biāo)的重要反(fan)映,可為煙(yan)葉加工(gong)過程中的造(zao)碎提供數(shù)據(jù)支(zhi)持.拉力和剪切(qie)力是指煙葉(ye)在一(yi)定水分條件下(xia)被拉伸(shen)、剪切至斷裂(lie)時(shí)所能承(cheng)受的最大(da)外力,可通過質(zhì)(zhi)構(gòu)儀的(de)拉伸、剪切模式(shi)進(jìn)行檢測(cè)[33].煙(yan)葉的(de)穿透力、拉力是(shi)反映煙(yan)葉韌(ren)性的重要(yao)指標(biāo),與煙葉(ye)的成(cheng)熟度(du)密切相關(guān)(guan),成熟度好(hao)的煙葉,穿透(tou)力、拉(la)力較大(da),柔韌性(xing)較好,煙葉的耐(nai)打性也越好(hao);煙葉的(de)剪切力則反映(ying)煙葉結(jié)構(gòu)的(de)疏松程度(du),與煙(yan)葉厚度密切(qie)相關(guān),煙葉(ye)越厚、越緊(jin)密,其剪切力越(yue)大[30].
中國(guó)煙草(cao)總公司鄭州(zhou)煙草研究(jiu)院[15]依據(jù)(ju)煙葉物理特性(xing)的差異,利(li)用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)煙(yan)葉樣(yang)品進(jìn)(jin)行穿刺(ci)實(shí)驗(yàn),建立了(le)煙葉(ye)穿透(tou)力的(de)檢測(cè)方法.瑜奇(qi)偉等[32]利(li)用質(zhì)構(gòu)儀(yi)研究(jiu)煙葉(ye)各部位的穿(chuan)透力、拉力(li)和剪切力(li),發(fā)現(xiàn)(xian)煙葉穿(chuan)透力(li)、拉力、剪(jian)切力與煙(yan)葉部位(wei)的差異均達(dá)到(dao)顯著水(shui)平,其中(zhong),上部煙葉較(jiao)中部煙葉(ye)和下(xia)部煙葉的差異(yi)更明顯(xian).剪切力也是再(zai)造煙葉重要(yao)的力學(xué)特性(xing)之一.張玉(yu)海等[17]利用質(zhì)構(gòu)(gou)儀對(duì)(dui)造紙(zhi)法再造煙葉剪(jian)切力與其切(qie)絲過程的關(guān)系(xi)進(jìn)行(xing)了研(yan)究,發(fā)(fa)現(xiàn)垂(chui)直纖維剪(jian)切力與切絲(si)刀棍電流呈顯(xian)著正(zheng)相關(guān)關(guān)系(xi),是影(ying)響切絲性能的(de)重要(yao)因素.張玉海(hai)等[34]利用(yong)質(zhì)構(gòu)儀對(duì)造(zao)紙法再造煙(yan)葉進(jìn)一(yi)步研究發(fā)現(xiàn)(xian),造紙(zhi)法再造(zao)煙葉(ye)的剪切力、拉(la)力與其真密(mi)度、截面纖(xian)維形態(tài)(tai)密切相(xiang)關(guān):真(zhen)密度越大,再(zai)造煙(yan)葉內(nèi)(nei)部空(kong)隙容積越(yue)小、結(jié)構(gòu)(gou)越緊實(shí),拉力(li)、剪切力越大(da);而剪(jian)切力、拉(la)力較大(da)的再造煙葉(ye)截面形態(tài)不(bu)平整(zheng),粗條纖維(wei)明顯,纖維之(zhi)間相互纏繞(rao).
煙葉原(yuan)料打葉特(te)性是其自身(shen)力學(xué)特性(xing)的綜合反映(ying),利用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(yi)檢測(cè)量(liang)化煙葉的穿(chuan)透力(li)、拉力和剪切(qie)力,可為打(da)輥轉(zhuǎn)(zhuan)速等打葉工(gong)藝參數(shù)的(de)設(shè)定(ding)提供(gong)依據(jù)[29],然而(er),拉力(li)、剪切力(li)的檢測(cè)方法(fa)對(duì)樣品(pin)大小、形(xing)狀要求較高,可(ke)能無(wu)法適(shi)用于煙(yan)片處理工(gong)段,可重新對(duì)(dui)探頭選型,探究(jiu)適用于較小(xiao)尺寸結(jié)構(gòu)(gou)煙葉(ye)的探(tan)頭.
1.4 煙葉質(zhì)構(gòu)檢(jian)測(cè)
TPA測(cè)試又稱兩次(ci)咀嚼測(cè)試,是(shi)食品中通(tong)用的質(zhì)構(gòu)測(cè)(ce)試方法,通過(guo)對(duì)樣(yang)品進(jìn)行兩次壓(ya)縮測(cè)試,描繪(hui)出TPA 測(cè)(ce)試力(li)-時(shí)間曲線圖,如(ru)圖1 所示[35 -36].
由圖1 可以分析(xi)質(zhì)構(gòu)(gou)特性參數(shù)(shu),煙葉質(zhì)構(gòu)指(zhi)標(biāo)主要包括(kuo)硬度、黏聚(ju)性、咀嚼性、回(hui)復(fù)性.其中,硬度(du)可以反映煙(yan)葉的(de)堅(jiān)實(shí)度,是第(di)一次下(xia)壓時(shí)(shi)的最大(da)峰值;黏聚性在(zai)圖形上(shang)表示為A2 面積(ji)與A1 面積的(de)比值(zhi),反映樣品在經(jīng)(jing)過第一次壓(ya)縮后對(duì)第二(er)次壓縮的(de)抵抗能力,即煙(yan)葉葉肉或(huo)主脈抵抗(kang)受損并(bing)使結(jié)(jie)構(gòu)保持完整的(de)性質(zhì);咀嚼性(xing)在數(shù)值上用(yong)膠著性與(yu)彈性的乘積表(biao)示,反(fan)映了煙葉(ye)對(duì)咀嚼的持續(xù)(xu)抵抗性(xing);回復(fù)性是樣(yang)品在(zai)第一次被(bei)壓縮過程(cheng)中所釋(shi)放的(de)彈性能與所(suo)耗能之(zhi)比,在(zai)圖形上用A5 面積(ji)與A4 面(mian)積的比值(zhi)表示,主(zhu)要反映煙(yan)葉的(de)回彈能力[37-38].
煙葉質(zhì)(zhi)構(gòu)與其組織結(jié)(jie)構(gòu)、形態(tài)(tai)結(jié)構(gòu)、內(nèi)在成(cheng)分及(ji)可用性(xing)密切相關(guān),是品(pin)質(zhì)評(píng)(ping)定的重要構(gòu)(gou)成因素.武(wu)圣江等(deng)[39]利用p/50 柱形探頭(tou),在測(cè)試速(su)度和測(cè)后速(su)度均為1 mm/s,變形量(liang)為50%,目(mu)標(biāo)值為20 mm,觸發(fā)(fa)力為1 0 g 的條(tiao)件下,對(duì)煙葉(ye)進(jìn)行TPA 測(cè)試(shi),并結(jié)合烘烤過(guo)程中(zhong)煙葉的色度(du)變化規(guī)律(lv),發(fā)現(xiàn)(xian)在變黃期(qi)38 °C 左右合理(li)調(diào)控烘(hong)烤期(qi)間的環(huán)境(jing),可使煙(yan)葉葉片(pian)的各種成分(fen)和關(guān)(guan)鍵指標(biāo)(biao)朝著設(shè)(she)定的目標(biāo)轉(zhuǎn)化(hua),從而改善煙葉(ye)的外(wai)觀和內(nèi)在品(pin)質(zhì).宋(song)朝鵬等[40]利(li)用質(zhì)構(gòu)(gou)儀對(duì)烤煙細(xì)(xi)胞在(zai)烘烤過程中生(sheng)理和質(zhì)地變化(hua)的研究表明(ming),在烘烤過(guo)程中(zhong),煙葉果(guo)膠酯(zhi)酶和纖維素酶(mei)會(huì)水解細(xì)胞(bao)壁物質(zhì),使細(xì)(xi)胞結(jié)構(gòu)(gou)的完整性遭到(dao)破壞,煙葉(ye)質(zhì)地軟化(hua),硬度、咀(ju)嚼性和回復(fù)(fu)性等值隨之降(jiang)低.該結(jié)果與張(zhang)譯丹等(deng)[41]對(duì)烘烤過程(cheng)中煙葉(ye)表皮微形(xing)態(tài)特征(zheng)電鏡(jing)掃描結(jié)(jie)果一致:隨(sui)著烘烤(kao)的進(jìn)行,腺頭(tou)細(xì)胞皺(zhou)縮,所含黏(nian)性物質(zhì)進(jìn)一(yi)步溢出(chu),煙葉質(zhì)(zhi)地變軟(ruan).
利用質(zhì)構(gòu)儀對(duì)(dui)煙葉(ye)進(jìn)行(xing)TPA 測(cè)試,可精確(que)量化煙(yan)葉的物性特征(zheng),在煙葉生產(chǎn)加(jia)工領(lǐng)(ling)域具有廣泛的(de)應(yīng)用前(qian)景,但目前該測(cè)(ce)試方法(fa)主要研究(jiu)烘烤過程(cheng)中煙葉質(zhì)(zhi)地與其(qi)生理(li)結(jié)構(gòu)及顏色(se)的變化規(guī)律,對(duì)(dui)制絲線各主(zhu)要工序煙葉質(zhì)(zhi)地的變化研(yan)究鮮有涉及.
1.5 煙葉(ye)脆性檢測(cè)
煙葉脆性(xing)是指煙葉在(zai)受沖擊(ji)作用或彎(wan)曲作用(yong)力時(shí)(shi)易折(zhe)、易碎、韌性欠(qian)佳的性(xing)質(zhì)[42].河南中煙工(gong)業(yè)有限責(zé)任(ren)公司[20]利用(yong)質(zhì)構(gòu)儀的TPA 模(mo)式,對(duì)煙葉(ye)和煙絲的(de)脆性進(jìn)行了(le)評(píng)價(jià)分析(xi),并對(duì)最(zui)終所得(de)曲線進(jìn)行了數(shù)(shu)據(jù)分(fen)析,得出(chu)煙葉脆性(xing)的數(shù)據(jù).但(dan)利用質(zhì)構(gòu)儀(yi)的TPA 模式(shi)檢測(cè)煙(yan)葉、煙絲的脆性(xing),需使用(yong)圓柱形探頭(tou)將樣品壓縮至(zhi)一定范圍(wei),樣品需具有(you)一定的厚(hou)度和回(hui)彈能力,而對(duì)(dui)煙葉、煙草薄片(pian)類似(shi)于紙(zhi)張?zhí)匦缘臉?yang)品,利用這種方(fang)法可能無法(fa)反映樣品(pin)脆性的(de)真實(shí)情況(kuang)[43].
根據(jù)脆性材料(liao)的發(fā)脆本質(zhì)認(rèn)(ren)為,材料的破裂(lie)首先出現(xiàn)(xian)在其(qi)有缺(que)陷的部(bu)位,這些缺陷(xian)破壞了材(cai)料內(nèi)部的應(yīng)(ying)力場(chǎng)而引(yin)起局部的應(yīng)(ying)力集中,進(jìn)(jin)而導(dǎo)(dao)致局部破裂(lie),使材料(liao)產(chǎn)生裂紋,同(tong)時(shí)又引起(qi)更強(qiáng)的應(yīng)力集(ji)中,當(dāng)應(yīng)(ying)力超過材料的(de)極限壓(ya)力時(shí)(shi),會(huì)出現(xiàn)裂紋的(de)擴(kuò)展直至材料(liao)*斷裂[44].王(wang)志杰等[45]利用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀的拉伸(shen)模式模(mo)擬撕開煙草(cao)薄片的過(guo)程,并以煙(yan)草薄片(pian)在撕裂一定距(ju)離或時(shí)(shi)間過程(cheng)中的正峰個(gè)(ge)數(shù)表(biao)征其脆性.然(ran)而,天然煙葉組(zu)織結(jié)構(gòu)及力學(xué)(xue)性能(neng)與煙草(cao)薄片存在(zai)較大差(cha)異,用于(yu)煙草薄片脆(cui)性評(píng)價(jià)的方(fang)法對(duì)細(xì)脈(mai)分布(bu)復(fù)雜的(de)天然煙葉的(de)適用性(xing)受限.
綜上所述,將(jiang)質(zhì)構(gòu)儀用于(yu)煙葉力學(xué)特(te)性檢測(cè)客觀(guan)、靈敏,通過對(duì)煙(yan)葉的壓縮、拉(la)伸、剪切、穿(chuan)刺等物(wu)理應(yīng)力(li)及應(yīng)變綜合(he)測(cè)試結(jié)(jie)果分(fen)析,可較全(quan)面地(di)反映(ying)煙葉在(zai)儲(chǔ)藏、運(yùn)輸(shu)、工業(yè)加工(gong)過程中的受力(li)情況,豐富(fu)煙葉力學(xué)特(te)性的研究?jī)?nèi)(nei)容,為提高煙(yan)葉加(jia)工品(pin)質(zhì)和加工(gong)水平(ping)提供理(li)論依據(jù).但質(zhì)(zhi)構(gòu)儀在煙葉(ye)力學(xué)特性(xing)檢測(cè)中(zhong)還存在許多(duo)不足:一(yi)是質(zhì)(zhi)構(gòu)儀在(zai)檢測(cè)過程中(zhong)對(duì)樣品的(de)一致性(xing)要求較高,選(xuan)取的(de)煙葉(ye)樣品需(xu)具有很好的(de)均勻性(xing),否則(ze)對(duì)同一煙葉(ye)樣品不同位(wei)置的檢測(cè)結(jié)(jie)果可比性較差(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(de)檢測(cè)參數(shù)和(he)方法,例如檢測(cè)(ce)條件(jian)會(huì)影響煙葉(ye)質(zhì)構(gòu)的檢(jian)測(cè)結(jié)果,包括煙(yan)葉的水分(fen)、溫度、厚度、油(you)分等;三是(shi)由于缺少科學(xué)(xue)的量化指標(biāo)(biao),檢測(cè)(ce)結(jié)果仍需結(jié)合(he)傳統(tǒng)(tong)的物(wu)理特(te)性檢測(cè)方(fang)法以實(shí)現(xiàn)煙葉(ye)品質(zhì)(zhi)的綜合評(píng)價(jià)(jia),質(zhì)構(gòu)儀檢測(cè)的(de)準(zhǔn)確性有待(dai)提高;四(si)是質(zhì)構(gòu)(gou)儀多應(yīng)(ying)用于煙(yan)葉或再造(zao)煙葉的力學(xué)(xue)指標(biāo)檢測(cè),對(duì)煙(yan)絲、梗絲的物(wu)理指標(biāo)(biao)檢測(cè)鮮有(you)涉及;五是拉力(li)、剪切力(li)的檢(jian)測(cè)方法(fa)需要將樣品裁(cai)剪成1.5 cm ×1 5 cm 或(huo)2 cm ×1 0 cm 條狀,而煙片(pian)處理工段的(de)煙葉樣品(pin)可能(neng)無法滿足(zu)裁剪條件(jian),故這兩種(zhong)力學(xué)性能檢測(cè)(ce)方法(fa)尚需進(jìn)一(yi)步優(yōu)化.
2 結(jié)語(yǔ)與展望
本文在對(duì)相關(guān)(guan)研究(jiu)結(jié)果進(jìn)行梳理(li)的基(ji)礎(chǔ)上,就(jiu)質(zhì)構(gòu)(gou)儀在(zai)煙葉力學(xué)(xue)特性檢測(cè)中的(de)應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行(xing)了綜述(shu),并指出存在(zai)的問題,認(rèn)為目(mu)前利用質(zhì)構(gòu)儀(yi)建立的多種煙(yan)葉力學(xué)檢測(cè)方(fang)法,為(wei)綜合評(píng)(ping)價(jià)煙葉耐(nai)加工性能提供(gong)了理論依(yi)據(jù),但部(bu)分檢測(cè)方法尚(shang)不完(wan)善,所測(cè)樣品只(zhi)針對(duì)原煙階段(duan),無法適用(yong)于整個(gè)(ge)煙葉片的處理(li)加工(gong)過程.因此,在以(yi)后的研(yan)究中(zhong),研究(jiu)者需要充分結(jié)(jie)合質(zhì)構(gòu)(gou)儀的(de)運(yùn)行(xing)機(jī)理和樣品(pin)的檢測(cè)(ce)要求,依據(jù)煙(yan)葉自(zi)身的加工特性(xing),選用合(he)適的探(tan)頭及(ji)檢測(cè)方法,調(diào)(diao)整實(shí)驗(yàn)參(can)數(shù),建立規(guī)范化(hua)、標(biāo)準(zhǔn)化的煙(yan)葉樣品預(yù)處理(li)方法(fa)和檢測(cè)流程(cheng),確保檢(jian)測(cè)結(jié)果的(de)客觀性、穩(wěn)(wen)定性(xing).后續(xù)還可以更(geng)深入地研(yan)究質(zhì)(zhi)構(gòu)儀在(zai)煙
梗、煙絲等煙(yan)草制品力(li)學(xué)檢測(cè)中的應(yīng)(ying)用,針對(duì)煙?;?hui)透率、煙絲柔軟(ruan)性等(deng)建立標(biāo)準(zhǔn)(zhun)檢測(cè)方(fang)法,完(wan)善煙草力(li)學(xué)特性研究(jiu)內(nèi)容,進(jìn)(jin)一步拓展質(zhì)構(gòu)(gou)儀在煙草貯(zhu)藏、加工(gong)過程中的發(fā)展(zhan)空間.
文獻(xiàn)來源:質(zhì)構(gòu)儀(yi)在煙葉(ye)力學(xué)特性(xing)檢測(cè)(ce)中的應(yīng)(ying)用進(jìn)展。《輕工(gong)學(xué)報(bào)》2021年6月(yue)第36卷第3期