不同干燥方式下叶丝孔隙结构的变化特征

为了探明不同干燥方式下叶丝孔隙结构的变化规律,采用实验室滚筒和下行床干燥装置,考察了烤烟和白肋烟叶丝干燥过程中内孔容积、叶丝体积、孔径分布及孔隙形貌的变化特征。结果表明:1不同干燥方式下叶丝内孔容积均存在明显的收缩,且烤烟叶丝内孔容积收缩程度高于白肋烟;在含水率25%到15%的主要脱水阶段,叶丝下行床干燥过程内孔容积的收缩明显低于滚筒干燥。2烤烟和白肋烟叶丝体积收缩率与含水率近似为线性关系,干燥至10%含水率时叶丝体积收缩率达25%左右;不同干燥方式对叶丝体积收缩率的变化影响不大。3烤烟和白肋烟叶丝的孔隙体积主要分布在30μm以上的大孔区域;与滚筒干燥相比,下行床干燥方式下两种叶丝在1~10μm直径范围内的孔隙有所增加。     

滚筒干燥过程中叶丝表面温度变化特征

为了研究滚筒干燥过程中叶丝含水率和温度的变化规律,建立了描述叶丝滚筒干燥过程中表面温度变化的动力学模型,在此基础上进一步考察了不同壁温对叶丝表面温度变化的影响,并对比分析了烤烟和白肋烟两种叶丝干燥过程中表面温度变化特征差异.结果表明:①基于热量和质量传递平衡方程得到的叶丝表面温度动力学模型,可较好反映叶丝干燥过程表面温度动态变化特征.②随着筒壁温度升高,烤烟B2F和白肋烟C3F的升温速率增大,两种叶丝所能达到的表面温度增加;相同干燥条件下,烤烟的表面温度变化较白肋烟的表面温度变化快.③表面温度随含水率的变化经历3个阶段:第1阶段,随含水率下降,表面温度升高很快;第2阶段,随含水率的降低,表面温度缓慢升高;第3阶段,表面温度随含水率的下降而迅速升高.     

烤烟叶丝微波干燥特性研究

分析了烤烟叶丝含水率和温度随微波作用时间的变化规律并绘制出叶丝微波干燥曲线,研究了不同工艺条件(微波功率、叶丝初始含水率、真空压力)对叶丝微波干燥曲线的影响,在此基础上,建立了烤烟叶丝微波干燥的数学模型。结果表明,烤烟叶丝的微波干燥大致分为3个阶段:第1阶段,干燥速率和温度上升迅速,含水率降低缓慢;第2阶段,干燥速率基本保持不变,温度上升缓慢,含水率下降迅速;第3阶段,干燥速率下降,温度上升缓慢,含水率下降缓慢。微波功率和叶丝初始含水率对叶丝微波干燥曲线的影响显著,而真空压力影响不显著。烤烟叶丝微波干燥的动力学过程可以用薄层干燥的数学模型Page方程描述。     

本期导读

1．烤烟叶丝微波干燥特性研究分析了烤烟叶丝含水率和温度随微波作用时间的变化规律并绘制出叶丝微波干燥曲线,研究了不同工艺条件(微波功率、叶丝初始含水率、真空压力)对叶丝微波干燥曲线的影响,在此基础上,建立了烤烟叶丝微波干燥的数学模型。结果表明,烤烟叶丝的微波干燥大致分为3个阶段：第1阶段,干燥速率和温度上升迅速,含水率降低缓慢；第2阶段,干燥速率基本保持不变,温度上升缓慢,含水率下降迅速；第3阶段,干燥速率下降,温度上升缓慢,含水率下降缓慢。微波功率和叶丝初始含水率对叶丝微波干燥曲线的影响显著,而真空压力影响不显著。烤烟叶丝微波干燥的动力学过程可以用薄层干燥的数学模型Page方程描述。2．气水加湿喷嘴的特性及应用介绍了三维激光多普勒测速计和自适性相位多普勒速度计系统(三维LDV/APV系统)的性能,分析了气水雾化加湿喷嘴的结构和工作原理。采用三维LDV/APV系统对气水雾化加湿喷嘴的雾化特性进行了试验。该喷嘴可应用于卷烟生产中的各种功能性贮存房和卷接包车间,湿度控制效果良好。     

干燥模式对混合型卷烟感官质量的影响

为了解不同干燥模式对混合型卷烟感官质量的影响,考察了SH6薄板烘丝、HXD气流烘丝和KLD薄板烘丝3种干燥模式对"都宝A"牌号卷烟中白肋烟、香料烟、烤烟3个模块叶丝感官质量的影响,并利用灰色关联度分析方法对混合型卷烟干燥模式的组合进行了优化。结果表明:①"都宝A"牌号卷烟中的白肋烟模块叶丝,用SH6薄板干燥后,烟丝的香气特性最优,浓度、劲头大;用HXD气流干燥后,烟丝的口感特性最优。香料烟模块叶丝,用SH6薄板干燥后,烟丝的香气特性最优;用HXD薄板干燥后,烟丝的口感特性最优。烤烟模块叶丝,用KLD薄板干燥后,烟丝感官综合质量最优。②适合"都宝A"牌号卷烟的最优干燥模式组合为:白肋烟用SH6烘丝,香料烟用SH6烘丝,烤烟用KLD烘丝。     

叶丝滚筒干燥过程中化学成分的动态变化特征研究

利用批处理式滚筒干燥试验装置,以两种烤烟、一种白肋烟为原料,研究了叶丝滚筒干燥过程中含水率、总植物碱、还原糖、总糖、石油醚提取物等含量随干燥处理时间的动态变化特征,同时对比分析了滚筒壁温对上述指标变化特征的影响。结果表明:①叶丝干燥过程含水率的变化规律符合菲克第二定律,实验所用烤烟的传质有效扩散系数(De)均小于白肋烟。滚筒壁温升高,3种叶丝De值均增大,但上部叶De值的变化较中部叶小;②随干燥时间延长,总植物碱和还原糖含量均呈近似线性下降,随滚筒壁温升高,其下降速率增大;③总糖含量除在160℃干燥结束阶段急剧下降外,整体变化规律不明显;④石油醚提取物含量在不同条件下均有相似的变化规律,其含量随干燥过程的进行呈先升高后降低的趋势,峰值区间均在含水率为8%~2.5%时。     

本期导读

1.干燥模式对混合型卷烟感官质量的影响为了解不同干燥模式对混合型卷烟感官质量的影响,先考察了SH6薄板烘丝、HXD气流烘丝和KLD薄板烘丝3种干燥模式,对"都宝A"牌号卷烟中白肋烟、香料烟、烤烟3个模块叶丝感官质量的影响,并在此基础上,利用灰色关联度分析方法对混合型卷烟干燥模式的组合进行了优化。结果表明:①"都宝A"牌号卷烟中的白肋烟模块叶丝,用SH6薄板干燥后,烟丝的香气特性最优,浓度、劲     

氢氧化钙处理鲜马铃薯渣干燥动力学研究

目的 探讨氢氧化钙[Ca(OH)2]处理鲜马铃薯渣的干燥效率及其干燥动力学。方法 研究干燥温度(30、40、50、60℃)、相对湿度(13%、33%、54%、75%)和载物量(10、30、50、70 g)对Ca(OH)₂处理鲜马铃薯渣的干燥曲线、干燥速率曲线、水分有效扩散系数以及干燥活化能的影响,并建立干燥动力学模型,将干燥特性曲线进行非线性拟合。结果 Ca(OH)₂处理鲜马铃薯渣主要为降速干燥,干燥温度越高,相对湿度越低,载物量越少,鲜马铃薯渣的干燥速率越快,水分有效扩散系数为2.48554×10^-11～13.15592×10^-11 m²/s,干燥活化能为12.06kJ/mol。Logarithmic为Ca(OH)₂处理鲜马铃薯渣拟合程度最好的干燥动力学模型。结论 经Ca(OH)₂处理的鲜马铃薯渣较容易干燥,Logarithmic模型可以较好描述其水分变化规律,为描述和预测Ca(OH)₂处理鲜马铃薯渣干燥过程中...     

不同混丝模式对烟丝掺配效果的影响

在分组加工生产中,为了解不同混丝模式对烟丝掺配混合均匀性及物理特性变化的影响,采用4种烟丝混丝模式,将烤烟和白肋烟叶丝按照7:3的比例进行掺配,应用近红外光谱仪,以白肋烟掺配比例作为近红外预测指标进行建模,对不同混合样品中的白肋烟含量进行分析,对比评价了不同混丝模式下两种叶丝的混合均匀程度,烟丝结构及填充值的变化.结果表明:①在试验范围内,无论采用何种混丝模式,其烟支中的各组份均基本均匀;②丝柜预混方式的作用优于其它混合方式;③在不考虑加香后各工序混丝作用的前提下,传统的掺配加香混丝模式均匀性最差,丝柜预混与风力柔性掺配相结合模式的混丝均匀性最好.     

猕猴桃片冻干—真空微波联合干燥过程中品质变化及收缩模型

以猕猴桃为原材料,利用冻干—真空微波联合干燥的方式,选取不同的微波功率(0.25,0.30,0.39 W/g),结合猕猴桃在干燥过程中的收缩比、感官品质、色差、复水比、孔隙率等,分析猕猴桃片在干燥过程中的干燥特性、孔隙结构和收缩特性,建立猕猴桃片冻干—真空微波干燥过程中的收缩模型。研究结果表明,不同微波功率下,猕猴桃片的干燥特性有很大差异,微波功率越大,猕猴桃片的感官评分越高,色差越小,复水比越大,收缩比也越大,即达到干燥终点的体积越大,且猕猴桃片的孔隙率也越大。随着干燥的进行,猕猴桃片的水分含量越低,收缩比越小。猕猴桃片的最佳收缩模型为SR=k_1+k_2MR+k_3(MR)~2,R~20.99,RSS0.001,能很好地反映猕猴桃片在冻干—真空微波联合干燥过程中体积收缩的变化。     

三种类型烟叶五年贮藏过程中TSNAs及其前体物含量变化趋势分析

以调制后的2种烤烟、2种白肋烟以及1种晒烟为试验样品,在5年自然贮藏过程中,定期取样测定不同类型烟叶内TSNAs和其前体物生物碱、硝酸盐含量。研究表明,随贮藏时间增加,5种烟叶NNN、NNK、NAB、NAT和TSNAs总量均不断上升,经拟合符合二次曲线增长模型。白肋烟TSNAs的含量最高,贮藏过程中增加量最多,且以四川白肋烟NNN和TSNAs总量增加幅度最大,其次是晒烟,烤烟TSNAs含量最低,且在贮藏过程中增加幅度较小。TSNAs前体物生物碱及硝酸盐含量在贮藏过程中呈下降趋势,以晒烟的烟碱含量最高且下降幅度较大,以四川白肋烟降烟碱含量最高且下降幅度最大。硝酸盐含量在不同类型烟叶间差异大,白肋烟硝态氮平均含量3076.50μg/g,比烤烟的28.05μg/g高109.68倍。烟叶TSNAs含量与生物碱和硝酸盐相关性均较高,其中硝酸盐含量与贮藏后TSNAs含量的相关性比贮藏前更大,与TSNAs形成更为密切。      

烘焙与否对白肋烟膨胀烟丝质量的影响

  背景和目的  研究烘焙与否对白肋烟膨胀烟丝质量的影响。  方法  分别采用烤烟烟片处理线（不加料）、白肋烟烟片烘焙处理线（不加料）对单品种白肋烟进行烟片处理,切丝后分别进入二氧化碳烟丝膨胀线,经290℃热风温度膨胀处理制成膨胀后烟丝,再经回潮加料,制成成品白肋烟膨胀烟丝,对上述两种不同工艺路径处理的试验样品进行各项指标检测并对比分析。  结果  （1）未经烘焙处理的成品膨胀白肋烟丝的整丝率、填充值显著高于经烘焙处理的成品膨胀白肋烟丝。（2）未经烘焙处理的膨胀后白肋烟丝的总糖含量显著高于经烘焙处理的成品膨胀白肋烟丝。（3）未经烘焙处理的膨胀后白肋烟丝的NNN、NAT、NNK含量显著低于经烘焙处理的膨胀后白肋烟丝。（4）未经烘焙处理的成品膨胀白肋烟丝的烟气特种成分CO、NNK、NH3、苯酚、巴豆醛释放量均低于经烘焙处理的成品膨胀白肋烟丝;且卷烟危害性评价指数低于经烘焙处理的成品膨胀白肋烟丝达10.07%。（5）未经烘焙处理的成品膨胀白肋烟丝感官质量得分高于经烘焙处理的成品膨胀白肋烟丝。  结论  对于白肋烟膨胀烟丝而言,不进行烘焙处理不仅可以简化工艺流程,更有利于卷烟减害。      

叶丝气流干燥过程中水分和丙三醇迁移特性

为了在叶丝气流干燥过程中有效调控物料的水分和丙三醇含量,考察丙三醇含量和干燥温度对叶丝中丙三醇和水分迁移的影响,利用固定床气流干燥装置,在100～145℃下对丙三醇含量为0～6.6%的叶丝进行干燥试验,得到了叶丝中丙三醇和水分释放规律。结果表明：(1)添加丙三醇后叶丝水分迁移规律基本一致,叶丝的干燥速率受丙三醇初始含量的影响较小。干燥过程分为两个阶段,第一阶段（0～100 s）和第二阶段（100～600 s）。(2)叶丝表面温度与干燥温度正相关,与丙三醇的初始含量无关。(3)丙三醇初始含量对其脱除无显著影响。第一阶段丙三醇的损失量基本相同,约占总损失量的50%以上;第二阶段不同丙三醇初始含量的损失速率无明显差异,且随着干燥时间的增加不断减小。(4)干燥温度对丙三醇脱除有显著影响。第一阶段不同干燥温度下丙三醇损失量均为0.6百分点左右,损失速率随干燥时间线性降低,损失速率的变化率与干燥温度呈负相关关系;第二阶段丙三醇损失量随干燥温度的升高而增大,损失速率基本保持稳定。     

果蔬微波真空干燥（MVD）技术研究进展

为了提高甘薯干燥效率和改善产品品质,本文采用微波真空干燥（MVD）技术,研究了超声处理（US）、渗透脱水（OD）、超声辅助渗透（USOD）、真空辅助渗透（VAOD）和超声/真空辅助渗透（VUOD）对甘薯切片干燥动力学、微观结构、孔隙特征及理化性质的影响。采用Weibull分布函数和Dincer模型对干燥曲线进行拟合,并结合尺度参数（α）、形状参数（β）、滞后因子（G）、干燥系数（S）、毕渥数（Bi）探讨了MVD甘薯切片干燥过程的热、质传递机制。结果表明：相比其他处理,USOD和VUOD可显著提高甘薯切片的水分流失率（WL）和固形物增加率（SG）（P<0.05）。Weibull分布函数和Dincer模型对MVD甘薯切片的干燥曲线具有较好的拟合效果。模型参数（α, β, G, S）结果表明,经USOD处理的MVD甘薯切片干燥效率最高,加速阶段历时最短;毕渥数（Bi）处于0.243~3.617之间,表明MVD干燥过程甘薯切片温度变化由内部传导热阻和表面对流热阻共同控制。基于Weibull和Dincer模型计算获得的水分扩散系数D_cal和D_eff分别为7.986×10⁻⁸~1.249×10⁻⁷和1.508×10⁻⁸~8.272×10⁻⁸ m²/s,且均是USOD样品最大,OD最小。USOD和VUOD甘薯切片呈现蜂窝状、多孔结构,其中VUOD样品孔隙率最大（为33.30%）,而USOD样品平均孔径最小（仅为164.50 nm）、迂曲度最大（为41.97）。相比其它预处理,USOD和VUOD处理显著提升了MVD甘薯切片的复水性能（P<0.05）,降低了体收缩率,较好地保持了原有色泽,缩小了色差。研究结果可为甘薯切片的微波真空干燥条件筛选和品质调控提供参考。     

全国近十年晾烟生产及市场变化分析

利用2010-2019年近十年全国晾烟种植面积、收购量以及国内外市场需求调研的数据资料,对全国晾烟生产和供求变化趋势进行综合分析。结果表明,全国晾烟种植面积和收购量总体呈"平稳-速降-平缓波动"趋势。2012年以后,白肋烟和马里兰烟种植面积和收购量均呈下降趋势,而雪茄烟叶年份间虽有较大起伏,但总体呈波动上升趋势。2019年白肋烟种植面积和收购量只有2012年的14%,马里兰烟只有5%左右;而雪茄烟叶种植面积由2011年的40.0 hm²增加到2019年的357.8 hm²。从种植面积和收购量占比来看,十年来白肋烟占比在80%~90%之间波动,马里兰烟占比由大于10%下降到3%左右,雪茄烟叶占比由1%增加到10%左右。白肋烟和马里兰烟在国内市场销量逐年下降,但雪茄烟叶在上升。2016年之后,国外市场晾烟需求有所回升。白肋烟和马里兰烟种植规模萎缩与国内混合型卷烟产量严重下滑有直接关系。作为混合型卷烟和雪茄的重要原料,在雪茄发展速度加快形势下,晾烟市场未来仍有潜力,建议各地应抓住时机,科学合理组织晾烟生产。     

Neural network prediction of physical property changes of dried carrot as a function of fractal dimension and moisture content

The relationship between microstructural and physical properties of dried foods is difficult to quantify. This study uses artificial neural network analysis (ANN) to predict shrinkage and rehydration of dried carrots, based on inputs of moisture content and normalized fractal dimension analysis (ΔD/D₀) of the cell wall structure. Several drying techniques were used including conventional hot air (HAD), low pressure superheated steam (LPSSD), and freeze drying (FD). Dried carrot sections were examined by light microscopy and the fractal dimension (D) determined using a box counting technique. Optimized ANN models were developed for HAD, LPSSD, HAD + LPSSD, and HAD + LPSSD + FD, based on 1–10 hidden layers and neurons per hidden layer. ANN models were then tested against an independent dataset. Measured values of shrinkage and rehydration were predicted with an R² > 0.95 in all cases.     

烟丝组织结构与平衡含水率的关系

为了解烟丝组织结构与保润性能的关系,应用扫描电子显微镜(SEM)观察了烤烟、白肋烟、香料烟3种烟丝表面和切面结构,光学显微镜观察烟丝下表皮气孔,比表面积测试仪测定烟丝毛细管比表面积大小。结果表明:①香料烟结构最为紧密,切面含有很多空隙结构,国产烤烟和津巴布韦烤烟的切面较疏松。②白肋烟气孔数目在烤烟与香料烟之间,同一品种烤烟不同部位烟丝样品比表面积大小:中部 >下部 >上部。③低湿度(RH=30%)环境条件下烟丝组织结构与平衡含水率正相关;高湿度(RH=60%)环境条件下,烟丝组织结构与平衡含水率负相关,随着相对湿度的增加,烟丝表面化学成分对含水率的影响程度逐渐加强。