动态水分吸附分析系统在烟草中的应用

利用动态水分吸附分析系统对不同烟草原料(上中下部叶丝、膨胀烟丝和膨胀梗丝)进行了等温吸湿-解湿行为的研究.结果表明:①烟丝的等温吸湿-解湿曲线呈Ⅲ型吸附曲线,解湿时伴有较明显的滞后现象;②不同部位叶丝的等温吸湿-解湿性质基本一致;③叶丝、膨胀烟丝和膨胀梗丝之间的等温吸湿-解湿差别很大:当相对湿度不小于60％时,膨胀梗丝吸水最多,叶丝其次,膨胀烟丝最少;当相对湿度不大于40％时,膨胀梗丝失水最多,膨胀烟丝其次,叶丝失水最少.     

动态水分吸附法研究发酵饼干水分吸附特性

以发酵饼干为研究对象,采用动态水分吸附法研究发酵饼干在25℃的水分吸附等温线与水分吸附动力学特性,同时与饱和盐溶液法得到的水分吸附等温线进行对比,并基于常用的等温吸湿模型对实验数据进行拟合。结果表明:动态水分吸附仪能在更短的时间里采集更多的数据,高频率的实时数据采集能够更准确地获得食品的水分吸附动力学特性;其从水分活度适用范围和拟合精度方面来看,GAB模型拟合饼干的等温吸湿的效果最佳。与饱和盐溶液法结果相比,动态水分吸附法得到的饼干平衡含水率略低。      

研究RCC烟丝回潮筒耙钉对回潮加水过程的影响

RCC回潮工序是烘丝前最后一个工序,主要作用是对烘前烟丝进行加水回潮处理,提高烟丝的耐加工性。目前回潮工序存在加水不均问题,造成回潮后烟丝含水率波动大、回潮加水量异常,该问题直接影响烘丝机卷曲、定型和烘干功能。为了解决该问题,本文对影响加水过程的关键部位之一——耙钉进行改进优化。通过裁短耙钉,设计等差分布的耙钉,有效解决了回潮加水不均问题,降低了回潮后烟丝含水率波动,提升了产品质量。     

基于Luikov理论的烟丝贮丝过程热湿特性研究

通过对烟草热湿传递机理的分析,基于Luikov理论,建立了烟丝贮丝过程热湿传递方程,并利用量纲分析和Laplace转换对方程求解,得到烟丝堆积床温度场和湿含量分布的解析解,其结论为深入研究贮丝过程热湿迁移规律提供了理论依据.     

不同装样称重顺序对成品烟丝含水率检测结果影响的研究

本文主要通过试验方法探究使用同时装样同步称重、同时装样统一称重和红外测量后称重三种不同装样称重顺序,对成品烟丝含水率检测结果的影响。通过使用烘箱法和实验室红外水分仪快速检测两种实验室常用成品烟丝含水率检测方法,利用方差分析法确定不同装样称重顺序之间存在的差异。结果表明:三种装样称重顺序对烘箱法检测含水率无明显影响,同时装样统一称重检测含水率略低于同时装样同步称重和红外测量后称重;三种装样称重顺序对对实验室红外水分仪检测结果有显著影响,红外测量后称重的装样方式对检测结果的影响最小。     

孔隙结构和脂肪含量对饼干水分吸附特性的影响

采用动态水分吸附法研究不同孔隙率和脂肪含量的发酵饼干在25℃下的水分吸附动力学特性,基于GAB模型和无限大平板模型确定其等温吸湿曲线和有效水分扩散系数。结果表明:孔隙率对饼干平衡水分含量几乎没有影响,而随着脂肪含量的增加,饼干的平衡水分含量逐渐下降。GAB模型能成功拟合饼干的等温吸湿数据。饼干的有效水分扩散系数随含水量变化先增大而后逐渐减小,有效水分扩散系数在水分含量为10 g/100 g(干基)左右时达到最大值。初始孔隙率87%、76%和68%的最大有效水分扩散系数分别为7.8×10-10m2/s、5.6×10-10和3.4×10-10m2/s,这与水分扩散机理从以气态传输为主向以液态传输为主的转变有关。增加脂肪含量会显著降低水分扩散系数,有效水分扩散系数从最大值5.6×10-10m2/s下降到2.3×10-10m2/s。     

基于掺配物料含水率预测成品烟丝水分的方法研究

卷烟生产制造中,成品烟丝水分是卷烟质量关键的指标之一。本文根据成品烟丝样品的各组分掺配物料水分以及单批次掺配重量值,利用回归分析,从而建立成品烟丝水分预测模型。结果表明,在掺配阶段预测的成品烟丝水分与烘箱检测值基本一致,实现了对成品烟丝的精准、快速预测。     

烟丝输送高度均匀性对红外水分仪探测的影响

为了明确烟丝输送高度对水分仪探测的影响,文章通过对烟丝输送振槽加装变频器,以及对输送皮带加装激光测距仪与红外水分仪,实现对振槽频率的调整、烟丝输送高度的精准测量,以及对烟丝水分的探测.研究结果表明,烟丝输送振槽频率对烟丝输送高度与水分仪探测值具有显著的影响.烟丝输送高度分布越均匀,水分仪探测值越稳定;烟丝输送高度与水分仪探测值呈现负相关关系.研究结果对于卷烟加工过程质量的稳定性控制具有重要的意义.     

应用低场核磁共振技术分析烟丝样品含水率的方法

本工作推导并建立了基于核磁共振硬脉冲自由感应衰减信号（FID）的含水率测定方法。以烟丝样品为模型,在预先建立的工作函数基础上,对多个样品水分进行快速测定。之后,核磁共振法与烘箱法分别测得的含水率结果进行了对比,比较结果显示核磁共振法不仅具有理想的重复性、精密度和稳定性,还能原位分析样品的含水量空间分布,这是烘箱法等其它水分测定方法目前难以做到的。本工作建立的含水率测定方法有望在烟草加工行业以及其它工业领域发挥作用。      

膨胀烟丝填充值与水分的相对关系及修正系数的确定

影响烟丝填充值的因素很多，本文只论述在同等级烟丝相同工艺条件下，膨胀烟丝填充值与水分含量的相对关系及其修正系数的确定与应用。     

烘丝过程烟丝含水率的MFA控制

烘丝过程中烟丝含水率的变化具有较强的非线性、不确定性和大滞后特性,同时存在干扰和噪声,运用常规的PID算法难以达到期望的控制效果。采用无模型自适应控制器(MFA)并结合渐进辨识(ASYM)方法对烘丝过程的烟丝含水率控制系统进行了改造,建立了前馈和含水率对象的数学模型,提高了模型的精度。利用MFA的自适应和抗滞后功能,减小了烟丝含水率的波动幅度,降低了“干头干尾”的数量,提高了卷烟生产质量。     

红外水分仪网络动态标定技术在打叶复烤中的应用

打叶复烤生产线中普遍采用红外水分仪检测烟叶含水率,但存在着检测精度受烟叶颜色影响较大;标定费时、费力;检测距离小,只有50 mm左右等缺陷.为此,开发了水分仪网络动态标定系统,该系统中设备通过网络交换机以TCP/IP协议进行连接,网络自动标定软件使用Visual Basic编写,运行于Microsoft Windows操作系统.网络动态标定采用烘箱对静态水分仪进行标定,保证静态水分仪的精度;采用静态水分仪获取样品的实际含水率;使用自动标定软件自动计算修正值;通过网络技术对现场水分仪进行修正.该技术的使用,缩短了获取样品实际含水率的时间,修正时间由原来的4 h减少为不到1 h,现场动态水分仪的精度由原0.4%～0.6%提高到0.3%～0.4%,能够及时准确地反映烟叶实际含水率的变化,从而实现复烤过程烟叶含水率的精确自动控制.     

方便米粉的水分吸附和热力学特性

为了给方便米粉的加工和贮藏过程提供理论指导,根据吸附原理,在环境温度分别为15、25 ℃和35 ℃时,采用静态称量法研究方便米粉的吸附等温线。采用7 个常见的非线性回归方程对吸附实验进行拟合,以决定系数、平均相对偏差和标准估计误差为评价指标,确定最佳拟合模型及其参数,探讨方便米粉水分吸附过程中净等量吸附热、微分吸附熵和焓熵互补等热力学性质的变化。结果表明,方便米粉的水分吸附特性属于II型等温线,Peleg和GAB模型都适合描述方便米粉的水分吸附特性。用GAB模型拟合得到的单分子层水分含量X0在15、25 ℃和35 ℃下分别为9.23%、8.34%和7.65%（干基）。在水分吸附过程中,方便米粉的净等量吸附热和微分吸附熵都会随着平衡水分含量的升高而明显下降;同时,存在焓熵补偿现象;根据实验结果绘制净等量吸附热与微分吸附熵的关系图,计算获得方便米粉的吸附过程属于焓驱动和自发过程。本研究对方便米粉贮藏条件选择和进一步评估不同贮藏条件下方便米粉的贮藏期具有指导作用。     

面包吸附等温线的测定及测定方法比较

目的：研究不同方法对测定面包吸附等温线的影响及在25 ℃下面包含水率与水分活度的关系。方法：采用饱和盐溶液法（SSS）、动态水分转移规律分析仪法（DWT）和动态蒸汽吸附法（DVS）测定面包在25 ℃下和0.100～0.902水分活度范围内的水分吸附等温线,采用7种吸附模型拟合结果。结果：面包的吸附等温线属于Ⅱ型曲线。采用SSS法和DWT法测定整个面包吸附等温线的最佳拟合模型分别为Halsey模型和Peleg模型;采用DVS法测定面包瓤和面包皮吸附等温线的最佳拟合模型分别是Halsey模型和Oswin模型。同时,SSS法不限制面包体积和质量,但试验用时较长且高湿度下难以提供稳定湿度环境;DWT法不限制面包体积和质量且能提供稳定的湿度条件;相对于SSS法和DWT法,DVS法尽管可快速得到面包水分吸附等温线的结果,但该方法限制了面包的质量和体积且无法同时进行平行试验。结论：DWT法更适合面包吸附等温线的测定。     

重量法研究大豆水分吸附速率和有效扩散系数

在5种温度（10³5℃）、3个湿度（RH 65%、86%及100%）组合环境中,以称重法测定了初始低水分（4.33%⁵.85%）、正常水分（11.74%¹2.65%）、高水分（17.58%¹7.89%）两个大豆品种\     

湿态和半干态泡菜发酵过程中水分活度对挥发性成分的影响及差异解析

为研究湿态和半干态泡菜挥发性风味变化特征及其差异性,应用顶空固相微萃取-气相色谱质谱联用法(HS-SPME-GC-MS)结合多元统计方法分析2种泡菜发酵过程中的重要挥发性成分。结果表明,湿态和半干态发酵泡菜水分活度(A_W)差异明显,湿态泡菜更有利于乳酸菌生长。基于主成分和层次聚类分析,2种泡菜挥发性成分区分明显,其中湿态泡菜以发酵产生的含硫化合物和醇类为主,半干态泡菜以原料自身的含硫化合物为主。采用偏最小二乘法判别分析筛选出重要度(VIP>1.2)以及t检验(P<0.05)的二甲基三硫醚、1-异硫氰酸戊酯、5-甲硫基戊腈、5-甲硫基-2-戊烯-4-炔醇、乙酸、2,3-丁二醇、庚基氢过氧化物和甲氧基苯肟为2种泡菜差异性标志物。研究结果对调控泡菜品质、风味具有一定指导意义。     

酪蛋白酸钠膜的水分吸附特性

作者以大豆蛋白酪蛋白酸钠(NaCas)膜为对象,从吸附动力学和水分吸附等温线研究了蛋白膜的水分吸附特性.NaCas膜水分达到平衡所需要的时间受到所处相对湿度(RH)条件和增塑剂含量的影响.RH和增塑剂含量越低,达到平衡的时间越短;反之,则越长.TGase改性明显降低了蛋白膜的水分吸附速率及达到平衡的水分含量.NaCas膜水分吸附等温线数据能很好地与GAB模型吻合.     

丝胶蛋白质溶液的动态表面吸附过程

采用Wilhelmy吊片法测定一定浓度的丝胶溶液在不同pH条件下的动态表面张力,通过数学经验公式分析动态吸附数据,从吸附模型、吸附分子面积和吸附速率等方面,说明丝胶溶液的动态表面吸附有扩散和动力学吸附2个过程。在不同pH条件下,以丝胶溶液的动态表面压p对吸附时间t,动态表面张力tγ对lgt,以及ln(dp/dt)对p作图,根据经验公式推导出丝胶溶液表面张力下降一半时的时间t1/2、丝胶蛋白质分子吸附控制参数n,丝胶分子在界面上初始渗透和固定时所占面积ΔA1、以及在界面上重排和再取向时所占面积ΔA2。结果表明:丝胶蛋白质分子的吸附过程是扩散动态吸附;在表面上吸附的丝胶蛋白质分子的构象转变存在2个动态过程,即在界面上的分子发生初始渗透和固定阶段,以及吸附在表面上的分子发生重排和再取向阶段;丝胶溶液的pH值影响动态表面张力和分子吸附面积;在pH值低于丝胶等电点时,丝胶分子在界面初始吸附和重排面积较小,动态表面张力较高,表面吸附速度较慢,当pH值高于等电点,表面张力变小,吸附速度加快,丝胶在界面吸附的分子面积变大。     

薄板干燥工序烟丝水分对颗粒赋香卷烟致香成分及抽吸品质的影响

目的：考察不同水分烟丝在薄板干燥工序中对同一规格不同批次颗粒赋香卷烟中试样品致香物质组成及含量的影响。方法：采用静态顶空—气相色谱质谱（HS-GC/MS）联用法,对中国市售两个不同批次（A、B）颗粒赋香卷烟（品牌H）样品在不同水分影响下的致香成分进行分析测定。结果：① 当烟丝水分为15%时,A批次样品鉴定出38个化合物,B批次样品鉴定出37个化合物;② 当烟丝水分为15%时,致香成分的数量和含量最多,12%时次之;③ 赋香卷烟感官评吸分数与挥发性成分相对含量检测结果一致。结论：在卷烟薄板干燥工序过程中烟丝水分设定为15%,有助于提升颗粒赋香卷烟香气品质,同时降低杂气和刺激性。     

木材的水分与材性

本文着重介绍了木材吸湿、解湿特性对室内环境和木材干缩、湿胀特性对木制品形状与尺寸稳定性带来的重要影响，同时分析了木材中的水分对木材性质及加工利用的影响。