在線微波水分儀在測(cè)定倉(cāng)庫(kù)片煙水分中的應(yīng)用

摘要 為進(jìn)一步推廣在線微波水分儀在測(cè)定倉(cāng)庫(kù)片煙水分中的應(yīng)用，本研究使用在線微波水分儀對(duì)進(jìn)庫(kù)的煙葉進(jìn)行水分檢測(cè)，使用前先按產(chǎn)地、等級(jí)分通道對(duì)在線水分儀進(jìn)行誤差標(biāo)定，初步標(biāo)定后隨機(jī)抽取水分儀檢測(cè)數(shù)據(jù)與烘箱檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，并進(jìn)行水分儀重復(fù)性檢測(cè)，完成儀器校正。儀器校正后，對(duì)在線微波水分儀局部濕團(tuán)檢測(cè)結(jié)果和應(yīng)用效果進(jìn)行分析。試驗(yàn)結(jié)果表明，在線微波水分儀能夠檢測(cè)并判斷煙包不合格段面，有效減少因水分而產(chǎn)生的霉變；采用在線微波水分儀對(duì)片煙含水率進(jìn)行測(cè)量，對(duì)片煙質(zhì)量起到了較好的監(jiān)測(cè)作用。

關(guān)鍵詞 在線微波水分儀；標(biāo)定；霉變；含水率

中圖分類(lèi)號(hào) TS342" " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A" " 文章編號(hào) 1007-7731（2024）15-0101-04

DOI號(hào) 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2024.15.024

片煙作為卷煙制造的核心原料之一，其品質(zhì)對(duì)最終產(chǎn)品的影響較大。然而，由于煙葉的天然屬性，其內(nèi)含的蛋白質(zhì)和還原糖等物質(zhì)為微生物提供了理想的生長(zhǎng)環(huán)境，其本身也有強(qiáng)大的吸濕性。在醇化前的復(fù)烤過(guò)程中，水分分布不均或貯存期間環(huán)境的溫、濕度發(fā)生波動(dòng)，都易導(dǎo)致煙葉在醇化過(guò)程中發(fā)生霉變，故片煙的水分調(diào)控尤為關(guān)鍵。劉琳琳等[1]、王雪梅[2]和周繼月等[3]研究認(rèn)為，霉變不僅損害了煙葉本身的品質(zhì)，還對(duì)卷煙產(chǎn)品的整體質(zhì)量造成了影響。羅云等[4]、彭云發(fā)等[5]和郭林青等[6]研究認(rèn)為，在煙葉儲(chǔ)存過(guò)程中控制水分，是控制霉變的有效手段之一。

根據(jù)生產(chǎn)廠家的片煙箱標(biāo)識(shí)含水率或憑手感主觀判斷產(chǎn)品質(zhì)量是否合格，易導(dǎo)致片煙進(jìn)庫(kù)質(zhì)量把關(guān)不嚴(yán)，造成煙葉夾心霉變和表層霉變[7]，或致使煙葉顏色很快變深變褐。使用離線微波水分儀設(shè)備進(jìn)行片煙水分檢測(cè)，非接觸式測(cè)量煙葉的含水率，不用烘干、耗時(shí)少，且快速準(zhǔn)確[8-11]。實(shí)踐中大范圍離線水分檢測(cè)過(guò)程中，煙包沉重、移動(dòng)困難，人力和時(shí)間成本較大，檢測(cè)后還需要人工錄入各箱片煙信息，容易出錯(cuò)。引入在線微波水分儀進(jìn)行水分檢測(cè)，可快速高效地檢測(cè)并記錄信息，減少含水率不合格的產(chǎn)品進(jìn)庫(kù)，有效地減少了煙葉霉變的發(fā)生概率，提高煙葉的倉(cāng)儲(chǔ)養(yǎng)護(hù)質(zhì)量[12-15]。

為深入分析在線微波水分儀在測(cè)定倉(cāng)庫(kù)片煙水分中的應(yīng)用，本研究使用在線微波水分儀對(duì)進(jìn)庫(kù)的煙葉進(jìn)行水分檢測(cè)，通過(guò)誤差標(biāo)定、抽樣測(cè)試和重復(fù)性檢測(cè)完成儀器校正，儀器校正后，對(duì)在線微波水分儀局部濕團(tuán)檢測(cè)結(jié)果和應(yīng)用效果進(jìn)行分析。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

本研究使用的在線微波水分儀為MALCAM MMA-4022，微波頻率3.38 GHz，微波功率7～8 mW，水分檢測(cè)范圍8%～20%，水分檢測(cè)精度lt;0.4%，分辨率0.01%，重復(fù)性lt;0.15（STD），檢測(cè)頻次300次/s，測(cè)量時(shí)間4～7 s/箱，可實(shí)現(xiàn)無(wú)需開(kāi)包、非接觸、在線且連續(xù)的水分檢測(cè)。

試驗(yàn)使用的煙包樣品為倉(cāng)庫(kù)中不同產(chǎn)地、不同等級(jí)的煙包。煙包通過(guò)輥道傳輸?shù)綑z測(cè)線上（圖1），檢測(cè)線能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)煙包密度、重量、條碼、化學(xué)值和視覺(jué)特征等的檢測(cè)，所有煙包數(shù)據(jù)通過(guò)條碼信息進(jìn)行標(biāo)識(shí)和存儲(chǔ)，可隨時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)取和分析。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 儀器校正" （1）誤差標(biāo)定。同一產(chǎn)地的煙按照煙葉部位的不同分為上部煙（Bxx）、中部煙（Cxx）和下部煙（Xxx）3個(gè)等級(jí)。同一等級(jí)不同產(chǎn)地的煙葉分開(kāi)標(biāo)定，部分產(chǎn)地參數(shù)值比較接近的可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行合并。隨機(jī)選取不同產(chǎn)地、煙葉等級(jí)的煙葉建立3個(gè)工作通道，每個(gè)通道用烘箱法對(duì)水分儀進(jìn)行比對(duì)標(biāo)定。（2）抽樣測(cè)試。在標(biāo)定后，8—10月，從一個(gè)牌號(hào)中隨機(jī)抽取共計(jì)50組微波水分儀與烘箱的比對(duì)數(shù)據(jù)。（3）重復(fù)性檢測(cè)。隨機(jī)選擇一個(gè)煙包，將煙包劃分為10個(gè)段面，重復(fù)檢測(cè)3次，并對(duì)每段數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

1.2.2 局部濕團(tuán)檢測(cè)" 在線微波水分儀不僅可測(cè)量整個(gè)煙包（被測(cè)物大部分樣品）含水率，還可分別測(cè)量每個(gè)段面（段面數(shù)值可設(shè)定）的值，從各個(gè)段面的含水率分布情況判斷煙包含水率是否均勻，當(dāng)中是否有濕團(tuán)，通過(guò)隔離濕團(tuán)來(lái)減少因水分而產(chǎn)生的霉變。煙葉含水率檢測(cè)流程如圖2所示，具體流程包括將片煙檢測(cè)線模式設(shè)置為自動(dòng)或手動(dòng)模式，設(shè)置煙箱水分檢測(cè)單元，打開(kāi)設(shè)備運(yùn)行開(kāi)關(guān)，識(shí)別煙箱條碼，檢測(cè)煙箱水分，記錄存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

1.2.3 水分儀應(yīng)用效果分析" 通過(guò)抽檢倉(cāng)庫(kù)中煙包含水量的變化情況，分析微波水分儀的實(shí)際應(yīng)用效果。

2 結(jié)果與分析

2.1 儀器校正結(jié)果

2.1.1 誤差標(biāo)定" 從標(biāo)定結(jié)果可以看出，測(cè)量絕對(duì)誤差lt;0.30%（表1）。

2.1.2 抽樣測(cè)試" 從比對(duì)數(shù)據(jù)可以看出，在線微波水分儀和烘箱檢測(cè)結(jié)果。具有很好的跟隨性，誤差較?。▓D3），近似于重合。

2.1.3 重復(fù)性檢測(cè)" 處理結(jié)果表明，95%極差lt;0.2%，標(biāo)準(zhǔn)偏差≤0.15%，說(shuō)明該微波水分儀儀器重復(fù)性好（圖4）。

2.2 局部濕團(tuán)檢測(cè)

隨機(jī)選擇5個(gè)煙包，使用在線微波水分儀對(duì)每個(gè)煙包進(jìn)行各段面水分檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如圖5所示。由圖5可知，398號(hào)煙包存在高含水量的段面（含水量gt;15%），屬于不合格產(chǎn)品，應(yīng)及時(shí)隔離處理。在線微波水分儀能夠檢測(cè)并判斷煙包的不合格段面，有效減少因水分而產(chǎn)生的霉變，相較于對(duì)整包煙包進(jìn)行處理掉，該種方式更加省料，更經(jīng)濟(jì)。

2.3 水分儀應(yīng)用效果分析

對(duì)進(jìn)庫(kù)后微波水分儀測(cè)量煙葉含水率情況進(jìn)行抽檢，結(jié)果如表2所示。6—8月測(cè)得煙葉含水率≥13%所占百分比較大，其中，6月抽檢煙葉含水率≥13%，7月抽檢所有煙葉含水率≥13%占7月抽檢煙葉的65.43%，8月抽檢煙葉含水率≥13%占8月抽檢煙葉的21.08%。9—10月在線微波水分儀測(cè)得煙葉含水率lt;12%占比逐漸增大，煙葉含水率≥13%占比逐漸減少。設(shè)定工藝指標(biāo)lt;12%，6—7月抽檢合格率為0，8月僅31.84%，9—10月合格率逐步上升。因此，采用在線微波水分儀對(duì)片煙含水率進(jìn)行測(cè)量，對(duì)片煙質(zhì)量起到了較好的監(jiān)測(cè)作用。

3 結(jié)論與討論

為深入分析并推廣在線微波水分儀在測(cè)定倉(cāng)庫(kù)片煙水分中的應(yīng)用，本研究使用在線微波水分儀對(duì)進(jìn)庫(kù)的煙葉進(jìn)行水分檢測(cè)，使用前先按產(chǎn)地、等級(jí)分通道對(duì)在線水分儀進(jìn)行誤差標(biāo)定，初步標(biāo)定后隨機(jī)抽取水分儀檢測(cè)數(shù)據(jù)與烘箱檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，并進(jìn)行水分儀重復(fù)性檢測(cè)，完成儀器校正。儀器校正后，對(duì)在線微波水分儀局部濕團(tuán)檢測(cè)結(jié)果和應(yīng)用效果進(jìn)行分析。試驗(yàn)結(jié)果表明，在線微波水分儀能夠檢測(cè)并判斷煙包不合格段面，有效減少因水分而產(chǎn)生的霉變；啟用在線微波水分儀對(duì)片煙含水率進(jìn)行測(cè)量，對(duì)片煙水分含量起到了較好的監(jiān)測(cè)作用。

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（責(zé)任編輯：張 蓓）