采后上部煙葉干燥過程水分?jǐn)U散能力與流動(dòng)性的關(guān)系

摘要：【目的】探究采后上部煙葉干燥過程水分?jǐn)U散能力與流動(dòng)性的關(guān)系，為揭示煙葉干燥過程水分遷移擴(kuò)散機(jī)理提供理論依據(jù)。【方法】以上部煙葉為試驗(yàn)材料，進(jìn)行不同溫度（35、40、45、50、55、60和65℃）干燥試驗(yàn)，分析采后煙葉、葉片和主脈的干燥特性及水分?jǐn)U散系數(shù)，利用低場核磁共振技術(shù)檢測葉片和主脈水分狀態(tài)變化。【結(jié)果】煙葉、葉片和主脈的含水率在干燥初期下降較快，后期下降較慢，均呈典型的降速干燥特征，葉片干燥速率大于主脈。煙葉、葉片和主脈的水分?jǐn)U散系數(shù)均隨著溫度及含水率的升高呈增大趨勢，主脈的水分?jǐn)U散能力遠(yuǎn)大于葉片。隨著干燥過程的進(jìn)行，葉片和主脈自由水的弛豫時(shí)間均逐漸減小，表明其流動(dòng)性逐漸減弱，而干燥過程中主脈的自由水的流動(dòng)性強(qiáng)于葉片。干燥開始時(shí)葉片和主脈中均以自由水含量較高，隨著含水率的降低，自由水含量同步下降，表明自由水的散失主導(dǎo)了葉片和主脈的干燥過程，而葉片和主脈的半結(jié)合水含量在中后期或后期才明顯下降。葉片和主脈的水分?jǐn)U散系數(shù)與自由水含量及其弛豫時(shí)間均呈極顯著正相關(guān)（Plt;0.01），可利用自由水流動(dòng)性的強(qiáng)弱衡量葉片和主脈水分?jǐn)U散能力的大小?！窘Y(jié)論】采后煙葉及其葉片和主脈的干燥過程受內(nèi)部水分?jǐn)U散控制，其水分?jǐn)U散能力主要與溫度、含水率及自由水流動(dòng)性有關(guān)。

關(guān)鍵詞：上部煙葉；干燥；水分?jǐn)U散系數(shù)；自由水；水分流動(dòng)性

中圖分類號(hào)：S572.092文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：2095-1191（2024）10-2908-09

Relationship between moisture diffusion ability and mobility of harvested upper tobacco leaf during drying

LIN Yong1，WANG Ai-xia2，WANG Ya-fei2，DING Ying-fu1，XU Chen-sheng1，LI Jing-chao1，LU Xu-liang3，WEI Shuo3*

（1Nanping Company，F(xiàn)ujian Tobacco Company，Nanping，F(xiàn)ujian 353000，China；2China Tobacco Henan IndustrialCo.，Ltd.，Zhengzhou，Henan 450016，China；3College of Tobacco Science，Henan AgriculturalUniversity，Zhengzhou，Henan 450046，China）

Abstract：【Objective】The relationship between moisture diffusion ability and mobility of harvested upper tobacco leaf was investigated to provide theoretical basis for revealing their mechanism of moisture migration and diffusion during drying.【Method】The upper tobacco leaf was used as experimental material.The drying features，moisture diffusion coe-fficient of tobacco leaf，blade and main vein were investigated by drying experiments with different temperatures（35，40，45，50，55，60 and 65℃），and the moisture state changes of blade and main vein were detected by low field nuclear magnetic resonance.【Result】The moisture content of tobacco leaf，blade and main vein decreased rapidly in the early stage of drying and decreased slowly in the later stage of drying，all showing typical features of falling rate drying.The drying rate of blade was larger than that of main vein.The moisture diffusion coefficients of tobacco leaf，blade and main vein all increased with the increase of temperature and moisture content，and the moisture diffusion ability of main vein was much larger than that of blade.As the drying progressed，the relaxation time of free water in both blade and main veingradually reduced，indicating a weakened water mobility.However，the mobility of free water in main vein was stronger than that in blade.The free water content in both blade and main vein was at a high level at the beginning of drying.The free water content reduced synchronously as the moisture content decreased，indicating that the loss of free water domi-nated the drying blade and main vein，while the semi-bound water in blade and main vein only decreased greatly in the middle or late stages.The moisture diffusion coefficients of blade and main vein were extremely significantly positively correlated with the moisture content and relaxation time of free water（rlt;0.01），which suggested that the mobility of free water could be used to evaluate the moisture diffusion ability of blades and main veins.【Conclusion】The drying of har-vested tobacco leaf，blade and main vein is controlled by internal moisture diffusion，and their moisture diffusion ability mainly relate to temperature，moisture content and mobility of free water.

Key words：upper tobacco leaf；drying；moisture diffusion coefficient；free water；moisture mobility

Foundation items：Key Research and Development Project of China National Tobacco Corporation（110202102007）；Project of Nanping Company of Fujian Tobacco Company（NYK2023-03-03）

0引言

【研究意義】煙葉烘烤是干燥過程與生物化學(xué)變化過程的統(tǒng)一，僅從干燥角度來看，煙葉烘烤是給定條件的干燥過程（宮長榮等，2006；李崢等，2017）。水分的遷移擴(kuò)散是物料干燥過程中的重要物理現(xiàn)象，可通過干燥動(dòng)力學(xué)、水分?jǐn)U散系數(shù)、仿真模擬及磁共振技術(shù)等進(jìn)行分析研究（許冰洋等，2015；宋朝鵬等，2017；魏碩等，2018a；符德龍等，2022）。水分?jǐn)U散系數(shù)決定著物料內(nèi)部水分向表面遷移擴(kuò)散的能力，是模擬計(jì)算物料干燥過程的關(guān)鍵傳質(zhì)特性參數(shù)，準(zhǔn)確估算物料水分?jǐn)U散系數(shù)對干燥工藝參數(shù)和設(shè)備的選擇、設(shè)計(jì)及優(yōu)化至關(guān)重要（張龍等，2015；李望銘等，2023）。因此，定量分析采后煙葉整體和各部分的水分?jǐn)U散能力及其影響因素，對揭示煙葉基礎(chǔ)干燥機(jī)理具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】物料的水分?jǐn)U散系數(shù)與溫度和含水率有關(guān)，通常利用菲克第二定律進(jìn)行估算（王劍平和王成芝，1996；楚文靖等，2022；劉鶴等，2022；陳思羽等，2023）。現(xiàn)有大部分研究將物料干燥過程的水分?jǐn)U散系數(shù)視為定值，用以描述在特定干燥條件下物料的水分平均擴(kuò)散能力。劉澤等（2009）采用菲克第二定律估算了不同熱風(fēng)溫度下煙絲的水分有效擴(kuò)散系數(shù)，進(jìn)而分析不同傳熱方式對薄層煙絲干燥強(qiáng)化傳質(zhì)的影響。鄭松錦等（2010）研究片煙增濕過程，估算了不同濕度下片煙水分的有效擴(kuò)散系數(shù)。水分?jǐn)U散系數(shù)與溫度的關(guān)系可利用阿倫尼烏斯公式描述。張建文等（2014）通過對傳統(tǒng)的阿倫尼烏斯公式進(jìn)行濕度修正，獲得描述不同熱風(fēng)溫度和濕度的片煙干燥數(shù)學(xué)模型。許冰洋等（2015）考慮了干燥過程中葉絲收縮變化的影響，對基于菲克第二定律的水分?jǐn)U散模型進(jìn)行修正，提高了水分有效擴(kuò)散系數(shù)的估算精度。陳家鼎等（2023）考慮了溫度和含水率對初烤煙葉水分?jǐn)U散系數(shù)的影響，分別構(gòu)建初烤煙葉葉片和主脈的水分?jǐn)U散系數(shù)與溫度及含水率的關(guān)系模型，準(zhǔn)確描述了干燥過程初烤煙葉的水分?jǐn)U散能力變化。物料水分?jǐn)U散系數(shù)通常與水分密切相關(guān)，主要受水分狀態(tài)變化影響（Zielinska et al.，2013；衛(wèi)志嬌等，2022）。韓李鋒等（2017）通過低場核磁共振技術(shù)研究煙絲、梗絲及再造煙葉的吸濕過程，發(fā)現(xiàn)低含水率的煙草材料流動(dòng)性較差，隨著煙草材料含水率增加，流動(dòng)性較強(qiáng)的水分比例增大。宋朝鵬等（2017）利用低場核磁共振技術(shù)分析烘烤過程煙葉葉片和主脈的水分狀態(tài)變化，發(fā)現(xiàn)主脈水分流動(dòng)性大于葉片，隨著葉片和主脈含水率的減小，其水分流動(dòng)性逐漸減弱。【本研究切入點(diǎn)】目前有關(guān)煙葉水分?jǐn)U散特性的研究主要以烤后煙葉、片煙和煙絲為材料，分析其干燥過程平均水分?jǐn)U散能力，而關(guān)于采后煙葉干燥過程溫度、含水率及水分流動(dòng)性的變化對水分?jǐn)U散能力的影響鮮有報(bào)道?！緮M解決的關(guān)鍵問題】以上部煙葉為試驗(yàn)材料，進(jìn)行不同溫度干燥試驗(yàn)，分析采后煙葉、葉片和主脈的干燥特性及水分?jǐn)U散系數(shù)，利用低場核磁共振技術(shù)檢測葉片和主脈水分狀態(tài)變化，探究采后上部煙葉干燥過程水分?jǐn)U散能力與流動(dòng)性的關(guān)系，為揭示煙葉干燥過程水分遷移擴(kuò)散機(jī)理提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

試驗(yàn)用煙葉于2023年6月采自福建省南平市將口鎮(zhèn)松柏村，品種為翠碧一號(hào)，按照當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)烤煙生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范種植。選取正常成熟且大小一致的上部葉（第15～16葉位），并在煙葉中間1/3的區(qū)域用刀片切取主脈樣品（長10 cm）和葉片樣品（長10 cm、寬3 cm），用于干燥試驗(yàn)。主要儀器設(shè)備：電熱鼓風(fēng)干燥箱（DHG-9076A，上海精宏實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司，精度±1℃）、重量傳感器（M3182，常州艾利遜科技有限公司，精度±1 g）、多功能空氣參數(shù)測量儀［testo 435，德圖儀器國際貿(mào)易（上海）有限公司，精度±0.01 m/s］、厚度儀（CHG，德清盛泰芯電子科技有限公司，精度±0.001 mm）、低場核磁儀（MicroMR23-025V，上海紐邁電子科技有限公司）。

1.2干燥試驗(yàn)

根據(jù)煙葉烘烤溫度范圍，將干燥箱熱風(fēng)溫度分別設(shè)為35、40、45、50、55、60和65℃。當(dāng)溫度穩(wěn)定后，將一組鮮煙樣品（煙葉、葉片和主脈）夾持在自制的固定架上，懸掛在干燥室頂部的重量傳感器下方，實(shí)時(shí)監(jiān)測樣品重量變化（圖1）。利用多功能空氣參數(shù)測量儀測得樣品周圍風(fēng)速為0.04±0.01 m/s，相對濕度分別為40.9%、31.0%、23.7%、18.3%、14.3%、11.2%和8.9%。將另一組鮮煙樣品（葉片和主脈）夾持在自制的固定架上，直接懸掛于干燥室頂部，干燥過程每隔10～30 min取樣，用于水分狀態(tài)測定，并利用厚度儀測定葉片厚度和主脈直徑變化，直到樣品干燥至恒重時(shí)停止試驗(yàn)，設(shè)3次重復(fù)。

1.3水分?jǐn)U散系數(shù)計(jì)算

通過干燥試驗(yàn)獲得樣品含水率變化曲線，將曲線按含水率劃分為若干段，按照公式（1）計(jì)算水分比（王劍平和王成芝，1996；蔣超，2014）。

MR=（1）

式中，MR為水分比，Mt為干燥t時(shí)刻物料含水率（g/g），Me為平衡含水率（g/g），M0為初始含水率（g/g）。

煙葉和葉片可視為平板形物料，采用公式（2）估算煙葉和葉片的水分?jǐn)U散系數(shù)（蔣超，2014）。

式中，n為方程級(jí)數(shù)，L為平板形物料厚度的一半（m），t為時(shí)間（s），D為水分?jǐn)U散系數(shù)（m2/s）。

主脈可視為圓柱形物料，采用公式（3）估算主脈的水分?jǐn)U散系數(shù)（蔣超，2014；Dak and Pareek，2014）。

式中，Bn為貝塞爾函數(shù)的根，r為圓柱形物料半徑（m）。

采用公式（4）對上述樣品水分?jǐn)U散系數(shù)進(jìn)行擬合，獲得水分?jǐn)U散系數(shù)與溫度和含水率的關(guān)系方程（王劍平和王成芝，1996）。

D=A·exp+C?M）（4）

式中，A、B和C為方程參數(shù)，T為溫度（℃），M為含水率（g/g）。

1.4水分狀態(tài)測定

利用低場核磁儀檢測葉片和主脈樣品水分的橫向弛豫時(shí)間（T2）圖譜。CPMG脈沖序列參數(shù)：主頻23 MHz，偏移頻率348655.79 Hz，等待時(shí)間5000 ms，接收帶寬200 kHz，采樣點(diǎn)數(shù)720154，回波個(gè)數(shù)18000，回波時(shí)間0.2 ms，90°脈沖時(shí)間7μs，180°脈沖時(shí)間15μs，累加采樣次數(shù)16，模擬增益20 db，數(shù)字增益3；將采集到的T2衰減曲線進(jìn)行10萬次迭代反演得到樣品的T2弛豫信息，通過歸一化處理獲得干燥過程樣品不同狀態(tài)水分含量變化（宋朝鵬等，2017）。

1.5統(tǒng)計(jì)分析

利用Excel 2019對試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，使用OriginPro 2021進(jìn)行相關(guān)分析和作圖。

2結(jié)果與分析

2.1煙葉、葉片和主脈的干燥特性

圖2為干燥過程煙葉、葉片和主脈的含水率及干燥速率變化曲線。煙葉、葉片和主脈的含水率在干燥初期下降較快，后期下降較慢，均呈典型的降速干燥特征。隨著溫度的升高，煙葉、葉片和主脈的最終含水率逐漸減小，而溫度為35℃時(shí)，煙葉最終含水率仍然較高，為1.6 g/g。煙葉不同部分的干燥速率具有差異，葉片干燥速率較大，主脈干燥速率較小，而煙葉由葉片和主脈組成，其干燥速率介于二者之間。隨著溫度的升高，煙葉、葉片和主脈的干燥速率逐漸增大，65℃時(shí)葉片最大干燥速率約為主脈的3倍。與溫度為35℃時(shí)相比，溫度為65℃時(shí)煙葉、葉片和主脈的干燥時(shí)間分別縮短84.4%，95.7%，84.0%，葉片干燥速率的增幅大于主脈，表明干燥過程中葉片對溫度的響應(yīng)大于主脈。

2.2煙葉、葉片和主脈的水分?jǐn)U散系數(shù)

圖3-A為干燥過程葉片和主脈的形態(tài)收縮變化，葉片厚度（h）和主脈直徑（d）均與含水率呈線性關(guān)系，對應(yīng)的方程分別為h=0.2164+0.0626M和d=3.3222+0.6694M。其中，方程斜率為收縮系數(shù)，主脈直徑的收縮系數(shù)（0.6694）遠(yuǎn)大于葉片厚度的收縮系數(shù)（0.0626）。水分?jǐn)U散系數(shù)是衡量物料水分?jǐn)U散能力的主要指標(biāo)，對降速干燥物料而言，水分?jǐn)U散系數(shù)與溫度和含水率有關(guān)，通常溫度和含水率越高的物料干燥越快、水分?jǐn)U散能力越強(qiáng)（王劍平和王成芝，1996；蔣超，2014）?？紤]到干燥過程中煙葉樣品葉片厚度和主脈直徑收縮對水分?jǐn)U散能力的影響，分別計(jì)算煙葉、葉片和主脈的水分?jǐn)U散系數(shù)，結(jié)果如圖3-B～圖3-D所示。隨著溫度和含水率的升高，煙葉、葉片和主脈的水分?jǐn)U散系數(shù)均呈增大趨勢，對應(yīng)方程分別為D=4.5812×10-13exp（-238.375/T+0.625M）、D=1.0236×10-11exp（-289.555/T+0.893M）和D=7.1537×10-11exp（-150.447/T+0.346M）。而煙葉不同部分的水分?jǐn)U散系數(shù)有較大差異，溫度為65℃時(shí)，煙葉中主脈水分?jǐn)U散系數(shù)（1.11×10-10 m2/s）約為葉片水分?jǐn)U散系數(shù)（1.15×10-12 m2/s）的100倍，表明主脈的水分?jǐn)U散能力遠(yuǎn)大于葉片。

2.3干燥過程葉片和主脈的水分狀態(tài)變化

根據(jù)T2的差別將煙葉內(nèi)部的水分劃分為不同狀態(tài)，弛豫時(shí)間越長表示水分流動(dòng)性越強(qiáng)（宋朝鵬等，2017）。圖4-A為干燥過程葉片水分變化的T2圖譜，可以看出，葉片在干燥開始時(shí)有3個(gè)波峰，左側(cè)弛豫時(shí)間最短的T21（0.03～0.50 ms）為結(jié)合水，中間的T22（0.50～7.00 ms）對應(yīng)半結(jié)合水，右側(cè)弛豫時(shí)間最長的T23（7.00～133.00 ms）為自由水。圖4-B為干燥過程主脈水分變化的T2圖譜，可以看出，主脈在干燥開始時(shí)有2個(gè)波峰，左側(cè)弛豫時(shí)間較短的T22（0.76～12.33 ms）為半結(jié)合水，右側(cè)弛豫時(shí)間較長的T23（12.33～705.48 ms）為自由水。隨著干燥過程的進(jìn)行，葉片的自由水弛豫時(shí)間由37.65 ms逐漸減小至16.30 ms，主脈的自由水弛豫時(shí)間由305.39 ms逐漸減小至93.97 ms，表明干燥過程中葉片和主脈自由水的流動(dòng)性逐漸減弱。干燥過程中，主脈自由水的弛豫時(shí)間遠(yuǎn)大于葉片，表明其具有較強(qiáng)的流動(dòng)性。隨著干燥過程的進(jìn)行，葉片的半結(jié)合水弛豫時(shí)間先由2.31 ms增加至3.51 ms，然后逐漸縮短至1.52 ms，主脈的半結(jié)合水弛豫時(shí)間先由3.05 ms增加至7.05 ms，然后逐漸縮短至3.51 ms，表明干燥過程中葉片和主脈的半結(jié)合水流動(dòng)性先增強(qiáng)后減弱。干燥過程葉片結(jié)合水弛豫時(shí)間變化較小，表明其流動(dòng)性基本不變。綜上所述，葉片和主脈的干燥是水分按照流動(dòng)性強(qiáng)弱依次散失的過程。

圖5為干燥過程葉片和主脈各狀態(tài)水分的含量變化，干燥開始時(shí)葉片和主脈中均以自由水含量較高，分別占其含水率的77.9%和93.8%，干燥過程中，隨著含水率的降低，自由水含量呈下降趨勢，表明自由水的散失主導(dǎo)了葉片和主脈的干燥過程。葉片半結(jié)合水含量在干燥初期下降緩慢，主要是由于此時(shí)葉片自由水含量較高，延緩了半結(jié)合水的散失。干燥中后期葉片半結(jié)合水含量下降明顯，主要是葉片組織細(xì)胞中流動(dòng)性最強(qiáng)的自由水被大量脫除，引起流動(dòng)性較弱的半結(jié)合水散失。而對于自由水含量較高的主脈，其半結(jié)合水的散失被延遲，在干燥后期才明顯降低。葉片中結(jié)合水含量在干燥前中期變化較小，而在干燥后期有所增加。

2.4葉片和主脈水分?jǐn)U散系數(shù)與水分狀態(tài)的相關(guān)分析

由葉片（圖6-A）和主脈（圖6-B）水分?jǐn)U散系數(shù)與水分狀態(tài)的相關(guān)分析結(jié)果可知，葉片和主脈的水分?jǐn)U散系數(shù)與自由水含量均呈極顯著正相關(guān)（Plt;0.01，下同），再次證明由于葉片和主脈的自由水含量較高，其散失主導(dǎo)了葉片和主脈的干燥過程。同時(shí)，葉片和主脈的水分?jǐn)U散系數(shù)與自由水弛豫時(shí)間均呈極顯著正相關(guān)，表明可用自由水的流動(dòng)性強(qiáng)弱來衡量葉片和主脈的水分?jǐn)U散能力大小。葉片水分?jǐn)U散系數(shù)與半結(jié)合水含量呈顯著正相關(guān)（Plt;0.05，下同）；且葉片半結(jié)合水含量與自由水含量呈極顯著正相關(guān)，與自由水弛豫時(shí)間呈顯著正相關(guān)。而主脈的水分?jǐn)U散系數(shù)與半結(jié)合水含量無顯著相關(guān)性（Pgt;0.05，下同），主脈半結(jié)合水含量與自由水含量及自由水弛豫時(shí)間均無顯著相關(guān)性。葉片和主脈的自由水含量與其弛豫時(shí)間均呈極顯著正相關(guān)，表明干燥過程中自由水含量的減小伴隨著流動(dòng)性的減弱。

3討論

煙葉、葉片和主脈均呈典型的降速干燥特征，表明干燥過程煙葉、葉片和主脈的表面蒸發(fā)速率大于內(nèi)部水分?jǐn)U散速率，干燥過程主要受內(nèi)部水分?jǐn)U散控制（蔣超，2014；Dak and Pareek，2014）。煙葉不同部分的干燥速率具有差異，葉片干燥速率大于主脈，可能是由于葉片較薄且結(jié)構(gòu)疏松，容易失水，而主脈粗大且表皮結(jié)構(gòu)致密，阻礙了水分的散失，印證了煙葉烘烤過程先定色后干筋的流程較為合理（魏碩等，2018a）。當(dāng)溫度由35℃升高至65℃時(shí)，葉片干燥速率的增幅大于主脈，表明葉片對溫度的響應(yīng)大于主脈，這也是煙葉烘烤過程中干筋溫度需高于定色溫度的原因之一。本研究中，煙葉35℃低溫干燥時(shí)最終含水率仍較高，這也是國內(nèi)部分產(chǎn)區(qū)采用低溫低濕變黃烘烤而不會(huì)發(fā)生煙葉烤青的原因，此時(shí)煙葉失水程度較小，葉片僅達(dá)到發(fā)軟狀態(tài)（龔順禹等，2005；符昌武等，2022）。

干燥過程中葉片厚度和主脈直徑均與含水率呈線性關(guān)系，表明可通過煙葉的葉片厚度和主脈直徑預(yù)測其含水率，這也是烘烤過程中可依據(jù)煙葉形態(tài)變化判斷其失水程度的主要原因（魏碩等，2018b；李崢等，2019）。葉片厚度和主脈直徑與含水率關(guān)系對應(yīng)的線性方程中，主脈直徑的收縮系數(shù)（0.6694）遠(yuǎn)大于葉片厚度的收縮系數(shù)（0.0626），可能是由于葉片作為干物質(zhì)積累的主要部分，其干物質(zhì)含量遠(yuǎn)高于主脈，在干燥過程中對組織結(jié)構(gòu)的塌陷收縮有一定抑制作用（魏碩等，2018b）。煙葉不同部分的水分?jǐn)U散系數(shù)有較大差異，主脈的水分?jǐn)U散系數(shù)遠(yuǎn)大于葉片，推測與主脈的組織結(jié)構(gòu)有關(guān)，主脈內(nèi)部具有維管束，尤其是木質(zhì)化的導(dǎo)管結(jié)構(gòu)運(yùn)輸水分較快速，有利于主脈水分的遷移擴(kuò)散（魏碩等，2018b）。

在干燥前期葉片和主脈的半結(jié)合水流動(dòng)性有所增強(qiáng)，這可能是干燥過程中葉片和主脈內(nèi)含物質(zhì)發(fā)生降解，導(dǎo)致半結(jié)合水受到的束縛力減弱（武圣江等，2011）。干燥過程主脈自由水的流動(dòng)性遠(yuǎn)大于葉片，可能與葉片和主脈的內(nèi)含物質(zhì)積累和組織結(jié)構(gòu)差異有關(guān)，葉片作為內(nèi)含物質(zhì)積累的主要部分，其親水性物質(zhì)含量遠(yuǎn)高于主脈，水分受到的束縛力較大，而主脈內(nèi)部具有維管束結(jié)構(gòu)，水分遷移流動(dòng)較快。結(jié)合水常與內(nèi)含物質(zhì)以化學(xué)鍵的形式緊密結(jié)合，不易被干燥去除（宋朝鵬等，2017；韓李鋒等，2017），干燥過程葉片中結(jié)合水的流動(dòng)性基本保持不變，其含量在干燥后期有所增加，推測是干燥后期葉片大量失水，組織結(jié)構(gòu)大幅收縮且細(xì)胞原生質(zhì)黏度增加，水分所受束縛力增強(qiáng)，進(jìn)而引起結(jié)合水含量增加（武圣江等，2011；王雪媛等，2015）。

通常植物組織自由水含量越高，組織細(xì)胞質(zhì)黏度越低，水分所受束縛越弱（王雪媛等，2015），這是葉片和主脈的自由水含量與其弛豫時(shí)間均呈極顯著正相關(guān)的主要原因。水分的流動(dòng)性與水分?jǐn)U散系數(shù)均為物料質(zhì)量傳遞的基本屬性，具有物理意義上的近似性，同時(shí)葉片和主脈的自由水含量均較高且其散失主導(dǎo)了干燥過程，因此可利用自由水的流動(dòng)性強(qiáng)弱來衡量葉片和主脈的水分?jǐn)U散能力大小。葉片水分?jǐn)U散系數(shù)與半結(jié)合水含量呈顯著正相關(guān)，葉片半結(jié)合水含量與自由水含量及自由水弛豫時(shí)間呈極顯著或顯著正相關(guān)，而主脈則無上述顯著相關(guān)性，因此，半結(jié)合水對葉片干燥的影響大于主脈。同時(shí)，葉片的組織結(jié)構(gòu)與主脈差異較大，葉片較薄，容易干燥，主脈粗大，干燥緩慢，進(jìn)而導(dǎo)致干燥過程葉片自由水和半結(jié)合水散失的同步性高于主脈。

4結(jié)論

采后煙葉及其葉片和主脈的干燥過程受內(nèi)部水分?jǐn)U散控制，其水分?jǐn)U散能力主要與溫度、含水率及自由水流動(dòng)性有關(guān)。

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（責(zé)任編輯劉可丹）