烤煙回潮特性及其動(dòng)力學(xué)模型

　　摘 要：為研究不同條件下煙葉的回潮規(guī)律，對(duì)烤煙的回潮特性進(jìn)行分析，并構(gòu)建烤煙回潮的動(dòng)力學(xué)模型。結(jié)果表明：烤煙回潮過(guò)程中煙葉的含水率呈對(duì)數(shù)增長(zhǎng)趨勢(shì)，且各處理均能達(dá)到回潮效果，45 ℃與55 ℃時(shí)回潮效率較高；煙葉回潮的動(dòng)力學(xué)模型為Page干燥模型，各處理的擬合參數(shù)不同，均達(dá)到0.000 1的極顯著水平，其中煙葉回潮的動(dòng)力學(xué)模型為MR=exp[ （1.965 58-0.118 8×T+0.001 17×T2） ×t1.852 15-0.011 3×T]。在生產(chǎn)過(guò)程中可以利用煙葉回潮模型對(duì)煙葉的回潮效率進(jìn)行精準(zhǔn)控制，該結(jié)果可為煙葉回潮的研究提供一定的參考。
　　關(guān)鍵詞：烤煙；回潮特性；動(dòng)力學(xué)模型
　　中圖分類號(hào)：S573 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI 編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2017.08.022
　　Abstract：In order to study the resurgence law of tobacco leaves under different conditions， resurgence characteristics of flue-cured tobacco were analyzed， and a dynamic model was built. The results showed that the water content of leaf had a logarithmic growth trend， and all treatments could reach the dampening effect， and at 45 ℃and 55 ℃ the resurgence had high efficiency. The dynamic model of a resurgence of tobacco was page drying model， and the fitting parameters of different treatment were different， but all reach a significant level at 0.000 1， the model was MR=exp[ （1.9655 8-0.118 8×T+0.001 17×T2） ×t1.852 15-0.011 3×T]. During the process of production， use of tobacco moisture the model could be used to control the tobacco leaf dampening efficiency.
　　Key words：flue-cured tobacco； resurgence characteristics； dynamic mode
　　回潮作為烘烤過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，其效率的高低對(duì)煙葉烘烤周期以及煙農(nóng)的經(jīng)濟(jì)收益有著重要影響[1-9]，尤其是在外界天氣持續(xù)干燥少雨以及烘烤旺季烤房數(shù)量不足的情況下表現(xiàn)更加明顯[10]。煙葉的回潮是一個(gè)與周圍空氣的水分平衡過(guò)程，煙葉與周圍空氣的含水量水分梯度越大，回潮效率就越高。黃鋒等[11]、張宗盛等[12]、周學(xué)政等[13]對(duì)制絲加工過(guò)程中煙葉回潮特性以及煙葉質(zhì)量進(jìn)行了研究，結(jié)果表明回潮溫度對(duì)煙葉吸濕速率以及煙葉質(zhì)量有較大影響。謝已書等[14]針對(duì)烤后煙回潮難的問(wèn)題利用研制的回潮機(jī)對(duì)烤后煙葉進(jìn)行回潮，結(jié)果表明密集烤房烤后煙葉加濕回潮的適宜溫度為50～55 ℃。但對(duì)于烤煙回潮時(shí)回潮特性的研究鮮見報(bào)道。水分動(dòng)力學(xué)是研究農(nóng)作物回潮干燥特性的重要手段，國(guó)內(nèi)外學(xué)者通過(guò)一些水分動(dòng)力學(xué)干燥模型對(duì)農(nóng)作物干燥過(guò)程中的水分含量變化進(jìn)行了試驗(yàn)研究[15-19]，并取得了重要成果。基于此，筆者采用水分干燥動(dòng)力學(xué)模型對(duì)煙葉會(huì)回潮過(guò)程中水分的變化進(jìn)行擬合研究分析，以期為烤煙回潮的研究提供一定的理論依據(jù)。
　　1 材料和方法
　　1.1 試驗(yàn)材料
　　試驗(yàn)于2015—2016年在貴州畢節(jié)威寧云貴基地進(jìn)行，供試烤房為氣流上升式熱泵煙夾烤房，供試品種為云煙87，試驗(yàn)所用回潮機(jī)由鄭州格潤(rùn)加濕器配件銷售有限公司生產(chǎn)，試驗(yàn)所用干燥箱由上海精宏公司生產(chǎn)，試驗(yàn)所用天平為上海卓精千分之一BSM電子分析天平。
　　1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
　　試驗(yàn)設(shè)置4個(gè)處理： T1，停火后干球溫度降至65 ℃時(shí)開始進(jìn)行回潮；T2，干球溫度降至55 ℃時(shí)開始回潮；T3，干球溫度降至45 ℃時(shí)開始回潮；T4，干球溫度降至35 ℃時(shí)開始回潮。
　　1.3 水分測(cè)定
　　1.4 回潮溫度的控制
　　回潮溫度通過(guò)熱泵進(jìn)行穩(wěn)定控制，回潮風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為960 r·min-1。
　　1.5 干燥模型
　　干燥模型采用Page模型與Henderson and Pabis模型。
　　1.6 數(shù)據(jù)處理
　　數(shù)據(jù)處理采用Mathematica 10.0進(jìn)行。
　　2 結(jié)果與分析
　　2.1 不同處理烤煙的回潮特性
　　由圖1（a）可知，回潮前期煙葉含水率隨回潮時(shí)間增加上升較快，回潮后期上升較慢，回潮時(shí)間最短的為45 ℃與55 ℃，最長(zhǎng)的為65 ℃，但不同處理回潮過(guò)程水分的吸收均呈對(duì)數(shù)規(guī)律上升。圖1（b）為煙葉回潮的水分比曲線，從圖中可以看出，前期煙葉回潮的MR降低較快，后期較慢。不同處理差異較大的時(shí)間出現(xiàn)在回潮的1.5～2.5 h之間，35 ℃回潮的煙葉前期MR值較大，后期較小，65 ℃的煙葉回潮的MR值表現(xiàn)為前期較小后期較大，但整個(gè)回潮過(guò)程煙葉的水分比呈指數(shù)規(guī)律下降。圖1（c）為煙葉的回潮速率，由圖可知，35 ℃的煙葉回潮吸濕速率在整個(gè)回潮過(guò)程中最小，65 ℃煙葉的回潮吸濕速率降低幅度較大，可能是由于回潮溫度過(guò)高所致。煙葉的回潮速率分為兩個(gè)快速階段與慢速階段，在回潮初期煙葉的含水量較低，當(dāng)烤房?jī)?nèi)空氣濕度增加時(shí)，煙葉與空氣的水分梯度較大，吸濕速率急速上升；隨著回潮的推移，煙葉的水分含量不斷增加，二者的水分梯度降低，煙葉的吸濕的動(dòng)能減少，回潮速率減小。

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