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質(zhì)構(gòu)儀在煙葉(ye)力學(xué)特性檢(jian)測(cè)中的應(yīng)用(yong)進(jìn)展
煙葉是卷煙生(sheng)產(chǎn)的原(yuan)料,其物理特性(xing)對(duì)貯存工藝(yi)、煙葉(ye)加工(gong)、卷煙配方設(shè)計(jì)(ji)等均有極其(qi)重要的影響(xiang),是煙葉品質(zhì)(zhi)、加工性能及經(jīng)(jing)濟(jì)性的(de)關(guān)鍵(jian)評(píng)價(jià)指標(biāo)[1-4].煙(yan)葉的力學(xué)(xue)特性不僅是其(qi)主要物理特性(xing)之一,也是判(pan)斷煙葉(ye)耐加工性(xing)能的重要(yao)依據(jù)[5].為使煙(yan)葉耐加工性(xing)能達(dá)到最佳(jia)狀態(tài),需要對(duì)(dui)煙葉的相關(guān)(guan)力學(xué)特(te)性進(jìn)行研(yan)究.目前,關(guān)于煙(yan)葉力學(xué)(xue)特性(xing)的研究(jiu)主要集中在煙(yan)葉拉力[6]、抗張(zhang)強(qiáng)度[7-8]、抗破碎(sui)指數(shù)(shu)[9 -11 ]等與煙葉(ye)品質(zhì)的相關(guān)性(xing)分析方面(mian).隨著卷煙加(jia)工工藝(yi)水平的不(bu)斷提(ti)高,相關(guān)(guan)技術(shù)人(ren)員創(chuàng)新了研究(jiu)方法,通過(guò)質(zhì)構(gòu)(gou)儀建(jian)立了(le)煙葉柔軟性[12]、黏(nian)附力[13 -14]、穿(chuan)透力[15-16]、剪切力[17]及(ji)質(zhì)構(gòu)特(te)性[18]等煙葉力學(xué)(xue)特性檢測(cè)方(fang)法,豐富(fu)了煙葉(ye)力學(xué)研究的內(nèi)(nei)容.
質(zhì)構(gòu)儀又(you)稱物理特性測(cè)(ce)試儀,主要(yao)通過(guò)模擬人的(de)觸覺(jué)(jue)對(duì)樣品進(jìn)(jin)行檢測(cè)分析,是(shi)一種精確(que)的感(gan)官量化測(cè)(ce)試儀(yi)器[19].質(zhì)構(gòu)儀(yi)操作簡(jiǎn)(jian)單科(ke)學(xué),不(bu)受人(ren)為因(yin)素干擾(rao),檢測(cè)(ce)靈敏度高,不僅(jin)可對(duì)樣品的(de)主要物理特(te)性做(zuo)出數(shù)據(jù)(ju)化的(de)表述,還(hai)能有效解釋(shi)樣品在(zai)儲(chǔ)藏、運(yùn)(yun)輸及(ji)加工過(guò)程中(zhong)的物性變化.目(mu)前,利用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀(yi)對(duì)煙葉力學(xué)(xue)特性進(jìn)行檢(jian)測(cè)尚處于發(fā)(fa)展階段,筆者在(zai)前人研(yan)究的基礎(chǔ)上(shang),就質(zhì)(zhi)構(gòu)儀在煙(yan)葉力學(xué)特性(xing)檢測(cè)(ce)中的應(yīng)用現(xiàn)狀(zhuang)進(jìn)行綜述(shu),并指出(chu)存在問(wèn)題(ti)及今(jin)后的發(fā)展方向(xiang),旨在為豐(feng)富煙葉力學(xué)(xue)特性研究?jī)?nèi)容(rong)、有效提高卷(juan)煙原(yuan)料利用率等提(ti)供理(li)論依據(jù).
1 質(zhì)構(gòu)儀在(zai)煙葉力學(xué)特性(xing)檢測(cè)中(zhong)的應(yīng)用
傳統(tǒng)的(de)煙葉力學(xué)特性(xing)檢測(cè)指(zhi)標(biāo)包括(kuo)煙葉拉力、抗(kang)張強(qiáng)度、延伸(shen)率等,但這些指(zhi)標(biāo)主要通過(guò)(guo)拉伸(shen)煙葉檢測(cè)其(qi)縱向延(yan)伸作用力(li),而煙葉在實(shí)際(ji)運(yùn)輸(shu)、加工(gong)過(guò)程中的受(shou)力是多方面的(de),這在一(yi)定程度上(shang)限制(zhi)了煙葉相關(guān)(guan)力學(xué)特性的(de)研究(jiu)及其在(zai)實(shí)際生(sheng)產(chǎn)中(zhong)的應(yīng)用[20].近年(nian)來(lái),利(li)用質(zhì)構(gòu)儀(yi)檢測(cè)煙葉(ye)的力學(xué)特(te)性已逐(zhu)漸成(cheng)為評(píng)價(jià)煙葉耐(nai)加工性能的(de)重要技術(shù)手(shou)段.
1.1 煙葉柔軟(ruan)性檢測(cè)(ce)
柔軟性是(shi)指生物體與非(fei)生物(wu)體在力的作(zuo)用下可彎(wan)曲的(de)性能[21],它能客(ke)觀反映物體(ti)的柔軟程(cheng)度,屬(shu)于物體的(de)一種物理特(te)性.煙葉的柔(rou)軟性(xing)與煙葉外觀品(pin)質(zhì)、物理(li)特性、化學(xué)成分(fen)均顯著相關(guān),可(ke)作為判斷煙葉(ye)品質(zhì)好壞的重(zhong)要依據(jù)[22].
傳統(tǒng)(tong)的煙葉柔(rou)軟性檢(jian)測(cè)多(duo)采用眼(yan)觀、手摸(mo)等感官評(píng)(ping)價(jià)方法,這些方(fang)法耗時(shí)耗力(li)、檢測(cè)(ce)效率低(di),且無(wú)(wu)法量(liang)化煙葉的柔軟(ruan)程度(du),具有(you)一定(ding)的主(zhu)觀性和不(bu)確定性(xing).為進(jìn)(jin)一步精確(que)評(píng)價(jià)煙葉(ye)柔軟性,徐向(xiang)麗等[23]借鑒紙張(zhang)柔軟性檢(jian)測(cè)方(fang)法對(duì)不同(tong)等級(jí)的烤(kao)煙進(jìn)行柔軟性(xing)檢測(cè),結(jié)果表(biao)明,該方法所(suo)測(cè)煙(yan)葉的(de)柔軟性與其外(wai)觀品質(zhì)鑒定結(jié)(jie)果的吻合(he)度達(dá)90.1 9%以上,可(ke)用于評(píng)價(jià)(jia)煙葉的(de)柔軟(ruan)性.王亮等(deng)[24]在研究細(xì)(xi)小纖維對(duì)造(zao)紙法煙草薄片(pian)基片物(wu)理性能的影(ying)響時(shí),利用(yong)柔軟度儀(yi)檢
測(cè)基片(pian)的共振挺度(du)以表征其柔軟(ruan)性,結(jié)果表(biao)明,隨著(zhe)細(xì)小纖維(wei)平均長(zhǎng)度的降(jiang)低,基(ji)片共振挺度上(shang)升,即柔軟(ruan)性變差.占俊文(wen)等[25]為明(ming)確烤煙(yan)柔軟性與煙(yan)葉外觀品(pin)質(zhì)的關(guān)系,利用(yong)柔軟度(du)儀檢測(cè)了(le)480 份取自江西省(sheng)的烤煙樣品(pin)的柔軟
性,并評(píng)定(ding)了其(qi)外觀(guan)品質(zhì),結(jié)(jie)果表(biao)明,煙葉柔軟(ruan)性與顏(yan)色、油分(fen)、色度呈極顯(xian)著正相關(guān)(guan),與成熟(shu)度、葉片結(jié)(jie)構(gòu)、身(shen)份、總分呈極(ji)顯著(zhu)負(fù)相關(guān).
質(zhì)構(gòu)儀可模(mo)擬抓握過(guò)程,真(zhen)實(shí)反映人(ren)手對(duì)樣品整體(ti)柔軟程度(du)的感知.沈進(jìn)(jin)等[12]依據(jù)這(zhe)一原理,利(li)用質(zhì)構(gòu)儀(yi)建立了(le)再造煙葉柔軟(ruan)性檢測(cè)(ce)方法,研究結(jié)(jie)果表明,國(guó)(guo)內(nèi)外不同造紙(zhi)法再造(zao)煙葉(ye)的柔軟性(xing)差異顯(xian)著,該方法可(ke)用于評(píng)價(jià)(jia)造紙(zhi)法再(zai)
造煙葉(ye)的柔軟(ruan)性.相較(jiao)于傳(chuan)統(tǒng)的感官評(píng)(ping)價(jià)方法及柔(rou)軟度儀檢測(cè)(ce)方法(fa),質(zhì)構(gòu)(gou)儀操作簡(jiǎn)單(dan)、方便,檢測(cè)結(jié)(jie)果更(geng)準(zhǔn)確,更能整(zheng)體把握(wo)樣品的柔軟性(xing)[26].
1.2 煙葉黏附力(li)檢測(cè)
煙葉黏(nian)附力主要指煙(yan)葉細(xì)胞內(nèi)溢出(chu)的、具有黏性(xing)的液體或半液(ye)體脂類(lei)等大(da)分子物質(zhì)(zhi)附著(zhe)于煙(yan)葉表面的能力(li)[5].煙葉黏附力(li)與其含(han)水率、環(huán)境(jing)溫度密切相(xiang)關(guān),且(qie)隨含水率(lv)、環(huán)境(jing)溫度的上升呈(cheng)先增(zeng)大后減小(xiao)的趨(qu)勢(shì),通過(guò)分(fen)析煙(yan)葉黏(nian)附力與其(qi)含水率、環(huán)境(jing)溫度的關(guān)系(xi),可為打(da)葉復(fù)(fu)烤過(guò)程(cheng)中打葉水分、溫(wen)度的設(shè)定提(ti)供數(shù)據(jù)(ju)支撐[27-28].張(zhang)玉海等(deng)[1 4]利用質(zhì)構(gòu)(gou)儀的圓柱形(xing)探頭,以4500g 的力對(duì)(dui)煙葉(ye)進(jìn)行壓縮(suo)測(cè)試,通過(guò)分(fen)析所得曲線(xian)參數(shù)(shu)建立了(le)煙葉黏附力(li)的檢測(cè)(ce)方
法.胡夢(mèng)巖等(deng)[13]為表征再(zai)造煙(yan)葉的表面黏(nian)性,利(li)用質(zhì)構(gòu)儀建立(li)了再(zai)造煙葉黏附(fu)力的檢測(cè)方(fang)法,為提高再(zai)造煙葉的加工(gong)性提供(gong)了參考(kao).婁元菲等[29]分(fen)析了(le)3個(gè)地區(qū)主(zhu)栽烤煙(yan)品種的黏附力(li),研究結(jié)果(guo)表明,河南(nan)許昌中煙(yan)1 00 的黏附力最小(xiao),福建(jian)三明(ming)翠碧1 號(hào)的(de)黏附力較大,綜(zong)合煙(yan)葉黏附力(li)和其(qi)他力(li)學(xué)檢測(cè)指(zhi)標(biāo),最(zui)后得出福建三(san)明翠碧1 號(hào)(hao)煙葉身份(fen)中等至略厚(hou),煙葉持水能力(li)略強(qiáng),煙葉韌(ren)性較好(hao).這與徐波(bo)等[30]的研(yan)究結(jié)果一致.
煙葉黏附力還(hai)能體現(xiàn)煙(yan)葉的油分(fen),其值越大表明(ming)油分越(yue)充足.有(you)研究指(zhi)出,煙葉油分(fen)含量(liang)與煙葉品質(zhì)(zhi)呈正相關(guān)(guan)關(guān)系,可通過(guò)(guo)煙葉黏附力判(pan)斷煙葉油分(fen),進(jìn)而(er)判斷煙葉等級(jí)(ji)[31 ].瑜奇?zhèn)サ龋郏常玻堇?li)用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀比較(jiao)了不同等級(jí)煙(yan)葉的黏(nian)附力差(cha)異,結(jié)果(guo)表明(ming),黏附(fu)力最大(da)的煙葉等級(jí)(ji)均為C1 F,最(zui)小分別(bie)為B4F 和X4F.無(wú)論是(shi)天然煙(yan)葉還是造紙(zhi)法再造煙葉(ye),質(zhì)構(gòu)儀均能精(jing)確客觀地評(píng)(ping)價(jià)其黏附力(li)大小,檢測(cè)結(jié)果(guo)與煙(yan)葉油(you)分、水(shui)分、等(deng)級(jí)等密(mi)切相關(guān),可更好(hao)地指導(dǎo)煙(yan)葉工業(yè)加(jia)工,但該(gai)方法較為(wei)耗時(shí),對(duì)樣品水(shui)分、溫(wen)度的要求也(ye)較高.
1.3 煙葉穿(chuan)透力、拉力(li)和剪切力檢(jian)測(cè)
穿透力是煙葉(ye)力學(xué)檢測(cè)(ce)指標(biāo)的重要(yao)反映,可為煙(yan)葉加(jia)工過(guò)程中的(de)造碎提供數(shù)(shu)據(jù)支持.拉力和(he)剪切力是(shi)指煙葉在一(yi)定水分條件(jian)下被(bei)拉伸、剪切(qie)至斷裂時(shí)(shi)所能(neng)承受的最大(da)外力,可(ke)通過(guò)質(zhì)構(gòu)儀的(de)拉伸、剪切模(mo)式進(jìn)行檢測(cè)(ce)[33].煙葉的(de)穿透力、拉力(li)是反映煙(yan)葉韌性(xing)的重要指標(biāo),與(yu)煙葉的成熟度(du)密切(qie)相關(guān),成熟度好(hao)的煙葉,穿透力(li)、拉力較大(da),柔韌(ren)性較好,煙葉的(de)耐打性(xing)也越好;煙葉的(de)剪切力則(ze)反映煙葉結(jié)構(gòu)(gou)的疏松(song)程度,與(yu)煙葉厚(hou)度密切相(xiang)關(guān),煙葉越厚(hou)、越緊密(mi),其剪切力(li)越大(da)[30].
中國(guó)煙(yan)草總(zong)公司(si)鄭州煙草研(yan)究院(yuan)[15]依據(jù)煙葉(ye)物理特性(xing)的差異,利用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀對(duì)煙(yan)葉樣品(pin)進(jìn)行穿刺實(shí)(shi)驗(yàn),建立了煙葉(ye)穿透(tou)力的檢測(cè)方法(fa).瑜奇?zhèn)サ?deng)[32]利用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀研究(jiu)煙葉各部位的(de)穿透力、拉(la)力和剪切(qie)力,發(fā)(fa)現(xiàn)煙葉穿(chuan)透力、拉(la)力、剪切(qie)力與煙(yan)葉部位的(de)差異均達(dá)到(dao)顯著水平,其(qi)中,上部煙葉(ye)較中部煙葉和(he)下部煙(yan)葉的差(cha)異更(geng)明顯(xian).剪切(qie)力也是再造煙(yan)葉重要的(de)力學(xué)特(te)性之一.張(zhang)玉海等(deng)[17]利用質(zhì)構(gòu)(gou)儀對(duì)造紙法再(zai)造煙(yan)葉剪切力(li)與其切絲過(guò)(guo)程的關(guān)(guan)系進(jìn)行了(le)研究,發(fā)(fa)現(xiàn)垂直纖維剪(jian)切力與切絲刀(dao)棍電流(liu)呈顯著正相(xiang)關(guān)關(guān)系,是影響(xiang)切絲性能的(de)重要因素(su).張玉海等(deng)[34]利用質(zhì)構(gòu)儀(yi)對(duì)造(zao)紙法再(zai)造煙葉進(jìn)一(yi)步研究發(fā)(fa)現(xiàn),造紙法再(zai)造煙葉(ye)的剪切力(li)、拉力與(yu)其真密(mi)度、截(jie)面纖維(wei)形態(tài)(tai)密切相(xiang)關(guān):真(zhen)密度(du)越大,再造煙葉(ye)內(nèi)部空隙(xi)容積越小、結(jié)(jie)構(gòu)越緊實(shí)(shi),拉力(li)、剪切力越大(da);而剪切力、拉(la)力較大(da)的再(zai)造煙葉截面(mian)形態(tài)不(bu)平整,粗條纖維(wei)明顯,纖維(wei)之間(jian)相互纏(chan)繞.
煙葉原(yuan)料打葉特性(xing)是其自身力(li)學(xué)特性的綜(zong)合反映,利(li)用質(zhì)構(gòu)儀檢測(cè)(ce)量化煙葉(ye)的穿透(tou)力、拉力和(he)剪切力(li),可為打(da)輥轉(zhuǎn)(zhuan)速等打葉工藝(yi)參數(shù)的設(shè)定(ding)提供依據(jù)[29],然(ran)而,拉力、剪切力(li)的檢(jian)測(cè)方法對(duì)樣(yang)品大小、形狀(zhuang)要求較高,可能(neng)無(wú)法適用(yong)于煙片處理工(gong)段,可重新對(duì)(dui)探頭選型,探究(jiu)適用于較小尺(chi)寸結(jié)構(gòu)煙葉的(de)探頭.
1.4 煙葉(ye)質(zhì)構(gòu)檢(jian)測(cè)
TPA測(cè)試又(you)稱兩次咀嚼測(cè)(ce)試,是(shi)食品中通用的(de)質(zhì)構(gòu)測(cè)試方法(fa),通過(guò)對(duì)樣(yang)品進(jìn)行兩(liang)次壓縮測(cè)試(shi),描繪出(chu)TPA 測(cè)試(shi)力-時(shí)間(jian)曲線圖,如圖1 所(suo)示[35 -36].
由圖1 可以分(fen)析質(zhì)構(gòu)特(te)性參數(shù)(shu),煙葉質(zhì)構(gòu)指(zhi)標(biāo)主要(yao)包括(kuo)硬度、黏(nian)聚性(xing)、咀嚼性、回復(fù)性(xing).其中,硬度可(ke)以反映煙(yan)葉的堅(jiān)實(shí)(shi)度,是(shi)第一次下(xia)壓時(shí)的(de)最大峰值;黏(nian)聚性在(zai)圖形上表示為(wei)A2 面積與A1 面積(ji)的比值,反映(ying)樣品在經(jīng)(jing)過(guò)第一次壓縮(suo)后對(duì)第(di)二次(ci)壓縮(suo)的抵抗能力(li),即煙葉葉肉(rou)或主脈(mai)抵抗受損(sun)并使結(jié)(jie)構(gòu)保(bao)持完整的(de)性質(zhì)(zhi);咀嚼性在(zai)數(shù)值上用(yong)膠著性與(yu)彈性的(de)乘積表示,反映(ying)了煙葉對(duì)咀嚼(jue)的持(chi)續(xù)抵抗性;回復(fù)(fu)性是樣品(pin)在第(di)一次被壓縮過(guò)(guo)程中所釋(shi)放的(de)彈性(xing)能與所耗能之(zhi)比,在圖(tu)形上用A5 面積與(yu)A4 面積的比(bi)值表示,主(zhu)要反(fan)映煙葉(ye)的回(hui)彈能力[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)(gou)、內(nèi)在成分及可(ke)用性密切(qie)相關(guān),是品(pin)質(zhì)評(píng)(ping)定的重要構(gòu)(gou)成因素(su).武圣江(jiang)等[39]利用p/50 柱(zhu)形探頭(tou),在測(cè)試速度和(he)測(cè)后速度(du)均為1 mm/s,變形量為(wei)50%,目標(biāo)值為20 mm,觸發(fā)(fa)力為(wei)1 0 g 的條件下,對(duì)(dui)煙葉進(jìn)行TPA 測(cè)(ce)試,并結(jié)合烘(hong)烤過(guò)程中煙(yan)葉的色度變化(hua)規(guī)律,發(fā)現(xiàn)(xian)在變(bian)黃期(qi)38 °C 左右合理(li)調(diào)控烘(hong)烤期間的環(huán)(huan)境,可(ke)使煙葉葉片的(de)各種成(cheng)分和(he)關(guān)鍵指標(biāo)(biao)朝著設(shè)定(ding)的目(mu)標(biāo)轉(zhuǎn)化,從而(er)改善(shan)煙葉(ye)的外觀和內(nèi)在(zai)品質(zhì)(zhi).宋朝(chao)鵬等[40]利用(yong)質(zhì)構(gòu)儀(yi)對(duì)烤煙細(xì)胞(bao)在烘烤(kao)過(guò)程中生理(li)和質(zhì)地變化(hua)的研(yan)究表明,在烘(hong)烤過(guò)程中,煙葉(ye)果膠酯酶(mei)和纖維素(su)酶會(huì)水解細(xì)(xi)胞壁物質(zhì)(zhi),使細(xì)胞結(jié)構(gòu)的(de)完整性遭到(dao)破壞,煙葉質(zhì)地(di)軟化,硬(ying)度、咀嚼性和回(hui)復(fù)性等值隨(sui)之降(jiang)低.該結(jié)果(guo)與張譯(yi)丹等[41]對(duì)烘烤過(guò)(guo)程中煙(yan)葉表(biao)皮微形態(tài)特征(zheng)電鏡掃描結(jié)果(guo)一致:隨著烘烤(kao)的進(jìn)行(xing),腺頭(tou)細(xì)胞皺縮(suo),所含黏(nian)性物(wu)質(zhì)進(jìn)一(yi)步溢(yi)出,煙葉質(zhì)地變(bian)軟.
利用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀對(duì)煙葉進(jìn)(jin)行TPA 測(cè)試,可精確(que)量化煙葉的(de)物性特征(zheng),在煙葉(ye)生產(chǎn)加工領(lǐng)域(yu)具有廣(guang)泛的(de)應(yīng)用前(qian)景,但(dan)目前該測(cè)試(shi)方法主(zhu)要研究烘烤(kao)過(guò)程中煙葉(ye)質(zhì)地(di)與其(qi)生理(li)結(jié)構(gòu)及(ji)顏色的變(bian)化規(guī)律,對(duì)制(zhi)絲線各主(zhu)要工(gong)序煙葉質(zhì)地(di)的變化(hua)研究鮮有涉及(ji).
1.5 煙葉脆性檢測(cè)(ce)
煙葉脆性是指(zhi)煙葉在受沖(chong)擊作用(yong)或彎(wan)曲作(zuo)用力時(shí)易(yi)折、易碎(sui)、韌性欠佳的(de)性質(zhì)(zhi)[42].河南中煙工(gong)業(yè)有(you)限責(zé)任公司(si)[20]利用(yong)質(zhì)構(gòu)儀的TPA 模式(shi),對(duì)煙葉和煙(yan)絲的脆性(xing)進(jìn)行(xing)了評(píng)價(jià)分(fen)析,并對(duì)最終所(suo)得曲線進(jìn)(jin)行了數(shù)據(jù)分(fen)析,得(de)出煙(yan)葉脆性的數(shù)據(jù).但(dan)利用質(zhì)(zhi)構(gòu)儀的TPA 模式(shi)檢測(cè)煙葉、煙(yan)絲的脆性,需使(shi)用圓柱形探(tan)頭將樣品壓縮(suo)至一(yi)定范圍,樣(yang)品需具(ju)有一定的(de)厚度和回彈(dan)能力,而對(duì)煙(yan)葉、煙草薄(bao)片類似(shi)于紙(zhi)張?zhí)匦缘臉悠?pin),利用(yong)這種方法可能(neng)無(wú)法反映樣(yang)品脆性的真實(shí)(shi)情況[43].
根據(jù)(ju)脆性材料(liao)的發(fā)脆本(ben)質(zhì)認(rèn)為,材料的(de)破裂首先出(chu)現(xiàn)在其(qi)有缺陷的(de)部位,這(zhe)些缺陷破壞(huai)了材料內(nèi)部的(de)應(yīng)力場(chǎng)而引(yin)起局部(bu)的應(yīng)(ying)力集中,進(jìn)而導(dǎo)(dao)致局(ju)部破裂(lie),使材料產(chǎn)生裂(lie)紋,同(tong)時(shí)又(you)引起更強(qiáng)(qiang)的應(yīng)力(li)集中(zhong),當(dāng)應(yīng)力超過(guò)材(cai)料的(de)極限壓力(li)時(shí),會(huì)出現(xiàn)(xian)裂紋的擴(kuò)展直(zhi)至材(cai)料*斷裂[44].王(wang)志杰等[45]利用(yong)質(zhì)構(gòu)儀的拉伸(shen)模式模擬撕開(kāi)(kai)煙草薄(bao)片的過(guò)程,并(bing)以煙草薄片(pian)在撕(si)裂一定(ding)距離或時(shí)間(jian)過(guò)程中的正(zheng)峰個(gè)數(shù)表征其(qi)脆性.然而(er),天然(ran)煙葉組織結(jié)(jie)構(gòu)及力(li)學(xué)性能與煙(yan)草薄片(pian)存在較(jiao)大差異(yi),用于煙(yan)草薄片(pian)脆性評(píng)價(jià)的(de)方法對(duì)細(xì)脈(mai)分布復(fù)雜的天(tian)然煙葉(ye)的適用(yong)性受限.
綜上所述,將(jiang)質(zhì)構(gòu)儀用(yong)于煙葉(ye)力學(xué)特性檢(jian)測(cè)客觀、靈(ling)敏,通(tong)過(guò)對(duì)煙葉的(de)壓縮、拉(la)伸、剪切(qie)、穿刺等物(wu)理應(yīng)力及(ji)應(yīng)變綜合測(cè)試(shi)結(jié)果分析(xi),可較全面地(di)反映煙(yan)葉在儲(chǔ)(chu)藏、運(yùn)輸、工業(yè)(ye)加工(gong)過(guò)程中的受(shou)力情況,豐富(fu)煙葉力學(xué)特(te)性的研究(jiu)內(nèi)容,為提高煙(yan)葉加工品(pin)質(zhì)和加(jia)工水平提供(gong)理論依據(jù).但(dan)質(zhì)構(gòu)儀在煙葉(ye)力學(xué)特性檢測(cè)(ce)中還存在(zai)許多不(bu)足:一是質(zhì)(zhi)構(gòu)儀在檢測(cè)(ce)過(guò)程中對(duì)樣品(pin)的一致性(xing)要求較高(gao),選取的煙(yan)葉樣品需具(ju)有很好的(de)均勻性,否(fou)則對(duì)同一(yi)煙葉樣品(pin)不同位置(zhi)的檢測(cè)(ce)結(jié)果可比性較(jiao)差[46];二是質(zhì)構(gòu)(gou)儀在煙葉力學(xué)(xue)檢測(cè)中缺乏標(biāo)(biao)準(zhǔn)的(de)檢測(cè)參數(shù)(shu)和方法,例(li)如檢測(cè)條件會(huì)(hui)影響煙(yan)葉質(zhì)(zhi)構(gòu)的(de)檢測(cè)結(jié)(jie)果,包括煙葉的(de)水分、溫度、厚(hou)度、油分等;三(san)是由于缺(que)少科學(xué)的量化(hua)指標(biāo),檢測(cè)(ce)結(jié)果(guo)仍需結(jié)(jie)合傳統(tǒng)的物理(li)特性檢測(cè)方(fang)法以實(shí)現(xiàn)煙葉(ye)品質(zhì)的(de)綜合評(píng)價(jià),質(zhì)構(gòu)(gou)儀檢測(cè)的(de)準(zhǔn)確(que)性有待提高;四(si)是質(zhì)構(gòu)(gou)儀多應(yīng)用于(yu)煙葉或(huo)再造煙葉(ye)的力學(xué)指標(biāo)(biao)檢測(cè)(ce),對(duì)煙絲、梗(geng)絲的(de)物理指(zhi)標(biāo)檢測(cè)鮮有涉(she)及;五是拉力(li)、剪切力的檢測(cè)(ce)方法(fa)需要將樣(yang)品裁(cai)剪成(cheng)1.5 cm ×1 5 cm 或2 cm ×1 0 cm 條狀,而(er)煙片處理(li)工段(duan)的煙葉(ye)樣品(pin)可能無(wú)(wu)法滿足裁剪條(tiao)件,故這兩種力(li)學(xué)性能檢測(cè)方(fang)法尚需進(jìn)一步(bu)優(yōu)化.
2 結(jié)語(yǔ)與(yu)展望
本文在(zai)對(duì)相關(guān)研究結(jié)(jie)果進(jìn)行梳理(li)的基礎(chǔ)上,就質(zhì)(zhi)構(gòu)儀在(zai)煙葉力學(xué)特(te)性檢(jian)測(cè)中(zhong)的應(yīng)(ying)用現(xiàn)狀進(jìn)行了(le)綜述,并指(zhi)出存在的問(wèn)題(ti),認(rèn)為目前利用(yong)質(zhì)構(gòu)(gou)儀建立的多(duo)種煙葉力(li)學(xué)檢(jian)測(cè)方法(fa),為綜合評(píng)價(jià)(jia)煙葉耐(nai)加工性能提(ti)供了理論(lun)依據(jù),但部(bu)分檢(jian)測(cè)方法(fa)尚不(bu)完善,所(suo)測(cè)樣品只針對(duì)(dui)原煙(yan)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(yi)后的研(yan)究中,研究者(zhe)需要充分結(jié)(jie)合質(zhì)構(gòu)儀的運(yùn)(yun)行機(jī)理和樣品(pin)的檢(jian)測(cè)要求(qiu),依據(jù)煙葉自身(shen)的加工特性,選(xuan)用合適的探頭(tou)及檢測(cè)方法(fa),調(diào)整實(shí)(shi)驗(yàn)參數(shù),建立規(guī)(gui)范化、標(biāo)(biao)準(zhǔn)化的煙葉樣(yang)品預(yù)處理方法(fa)和檢測(cè)流程(cheng),確保檢(jian)測(cè)結(jié)(jie)果的客觀性、穩(wěn)(wen)定性(xing).后續(xù)還可以(yi)更深入(ru)地研(yan)究質(zhì)構(gòu)儀(yi)在煙
梗、煙絲(si)等煙草(cao)制品(pin)力學(xué)檢測(cè)中的(de)應(yīng)用,針(zhen)對(duì)煙梗(geng)回透率、煙絲柔(rou)軟性等建(jian)立標(biāo)準(zhǔn)(zhun)檢測(cè)方法,完(wan)善煙草力學(xué)特(te)性研究?jī)?nèi)容,進(jìn)(jin)一步拓展質(zhì)(zhi)構(gòu)儀在煙草(cao)貯藏(cang)、加工過(guò)程中的(de)發(fā)展空間.
文獻(xiàn)來(lái)(lai)源:質(zhì)構(gòu)儀(yi)在煙葉力(li)學(xué)特性檢測(cè)(ce)中的(de)應(yīng)用進(jìn)展?!遁p工(gong)學(xué)報(bào)(bao)》2021年6月第(di)36卷第3期