增温增湿过程

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1、4.增温增湿过程中烟叶吸湿速率变化研究1222曾强，李斌，闫亚明，罗登山（1.厦门卷烟厂，福建省厦门市海沧区海沧新阳路1号3610262.中国烟草总公司郑州烟草研究院，郑州高新技术产业开发区枫杨街2号450001）摘要：为研究加工过程中烟叶的吸湿过程，利用调温调湿箱模拟烟叶增温增湿过程中的工艺条件，考察了热风温湿度对烤烟B2F干基含水率及吸湿速率的影响。结果表明，在增温增湿初始阶段，提高热风温度或热风湿度均能增加烟叶的吸湿速率；随着处理时间的延长，热风温度越高，烟叶吸湿速率趋近于零所需时间越短；

2、当热风湿度较小时，烟叶吸湿速率出现了小于零的解湿现象。关键词：烟叶；增温增湿；吸湿速率[1]烟草属胶体毛细管多孔薄层物料，其热湿迁移过程十分复杂，迄今为止，国内外对烟草加工过程中吸湿现象的报道较少。为此，利用调温调湿箱模拟加工过程中的工艺条件，考察增温增湿处理过程中烟叶含水率和吸湿速率的变化，研究烟叶加工过程中不同热风温湿度对烟叶吸湿速率的影响，以期为工艺条件的优化提供相关的理论和实验依据。1实验部分1.1材料2003年产河南B2F复烤烟片。1.2设备与仪器PR-3K调温调湿箱(日本ESPEC公

3、司)；CS101-2D电热鼓风干燥箱(中外合资重庆四达实验仪器有限公司)；RAYTEXMX2红外测温仪(美国RAYTEX公司)；MP4000电子天平(上海第四天平仪器厂)；自制带网孔料盘。1.3试验方法(1)设定调温调湿箱内的温湿度，待其达到稳定后，将空料盘放入箱体内，每隔一定时间取出料盘称量，记录读数。[5](2)用烘箱法测定来料烟片含水率，并用红外测温仪测定来料烟片温度。每次取140g的烟片放入料盘中，在调温调湿箱内进行烟片增温增湿实验。每隔一定时间取出料盘称量，记录读数。根据(1)、(2)

4、两次料盘读数变化得到增温增湿后烟片的重量，进而推算出其含水率的大小。2结果与讨论2.1烟叶吸湿速率变化曲线图1为B2F烤烟在热风温度为60℃、热风湿度为80%条件下其干基含水率随时间的变化曲线。为了更直观地显示样品的吸湿过程，对图1数据曲线进行求导，得到增温增湿过程烟叶的吸湿速率变化曲线，见图2和图3。由图1可以看出，当烟片放入调温调湿箱后，由于环境温度和水蒸气分压与烟叶表面温度、水蒸气分压差大，烟叶容易吸附水蒸气，同时水蒸[2]气也容易冷凝于烟叶表面，烟叶含水率呈迅速增加的趋势。对照图2和图3

5、烟叶的吸湿速率变化曲线，此时烟叶的吸湿速率也较大；而随着处理时间的延长，烟叶含水率的增加使烟[1]叶表面水蒸气分压增大，湿热空气向烟叶表面的扩散量减少；另一方面，由于冷凝于烟叶[3]表面的部分水分仅和烟叶呈机械结合状态，在热风温度较高的条件下，这部分水分也可能会以蒸发等方式又回到介质主体中去，故此时烟叶含水率的增加速率明显减小。当烟叶表面水分逐渐向内部扩散时，烟叶含水率缓慢地增加到该条件下烟叶的吸湿平衡含水率，而烟叶的吸湿速率则逐渐降低至零。1981861716(%)415(%/min)142干

6、基含水率13吸湿速率1201102468101214160246810121416时间(min)时间(min)图1热风温度60℃、热风湿度80％图2热风温度60℃、热风湿度80％B2F干基含水率变化曲线B2F吸湿速率变化曲线8642吸湿速率(%/min)01112131415161718干基含水率(%)图3热风温度60℃、热风湿度80％B2F吸湿速率随含水率变化曲线2.2不同热风温度对烟叶含水率及吸湿速率变化的影响热风温度分别为60℃、70℃、80℃，热风湿度为80%时，烤烟B2F含水率及吸湿速

7、率随时间的变化曲线见图4；把处理时间1~16min内的烟叶吸湿速率变化曲线放大后得到图5。由图4、图5可以看出，在增温增湿较短的处理时间内，热风温度越高，烟叶的吸湿速率也越大。这是由于在相同的热风湿度条件下，当热风温度较高时，介质的含湿量也较大，从而使冷凝在烟叶表面的水分量增加。当处理时间增加到8min后，随着处理时间的继续延长，[4]热风温度越高，烟叶的吸湿速率趋近于零所需时间越短。T80H80T80H80T70H80T70H80T60H80T60H8024162214122010188166

8、干基含水率(%)吸湿速率(%/min)414212002468101214160246810121416时间(min)时间(min)图4不同热风温度对B2F含水率及吸湿速率变化影响注：图中T表示热风温度，H表示热风湿度，下同。0.8T80H80T70H800.6T60H80(%/min)0.40.2吸湿速率0.0246810121416时间(min)图5B2F吸湿速率曲线放大图2.3不同热风湿度对烟叶含水率及吸湿速率变化的影响热风湿度分别为60%、70%、80%和90%，热风温度80℃时，烤烟B