【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于烟草加工，具体涉及一种烟草水分传质速率近似检测方法及应用。
技术介绍
1、烟草加湿是一种通过喷施、浸润方式将水分或含水湿料施加在烟叶及烟草制品中，以提高其含水率的技术。烟草加湿技术对提高烟叶耐加工性、提升烟叶湿润感具有重要的意义，尤其在打叶复烤润叶环节和制丝车间烟叶回潮环节。传统的加湿模式无法充分考虑不同烟叶的湿润特性，施加模式往往根据工作经验或加湿结果的含水率检测。这种模式无法根据烟叶的实际情况去精准掌握加水量和加湿维持时间，导致烟叶含水率不均或出现加湿过量/少量，从而引起严重的质量风险。
2、众所周知，每种烟叶根据产地、气候及生长特性的差异导致其物理结构和物质积累存在显著差别，从而引起烟叶吸湿特性和水分在烟叶中的传质速率各不相同。而水分在烟叶中的传质速率直接决定了烟草加湿工艺参数，对精准控制润叶和回潮效果具有重要的指导意义。
3、因此，针对烟叶水分传质速率，如何开发一种简单、高效的检测方法，以解决现有技术中经验性、盲目性加湿导致的烟叶水分不均、加湿量难以控制等问题，已成为当下烟草加工技术攻关的重要课题。为了克服现有加湿方法的技术缺陷，急需要开发一种新型的烟叶水分传质速率检测技术。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种烟草水分传质速率近似检测方法及应用，以解决现有技术中在不掌握烟草水分传质速率时引起的经验性、盲目性水分施加问题。
2、为实现上述目的，本申请是通过以下技术方案实现的：
3、一种烟草水分传质速率近
4、s1、建立近红外水分测定模型：
5、通过测定不同烟叶样品的含水率，并以此作为建模校正集，然后测定各烟叶样品的近红外光谱并建立烟叶含水率计算的近红外模型y＝βx+ε；
6、s2、提取近红外模型系数β：
7、寻找到最大βmax并以此点对应波数λmax作为监测点；
8、s3、检测样品处理：
9、将待检烟叶样品剪切成大小相同的圆片，多层紧密堆叠置于石英管中，并记录样品层数n、厚度l、截面积s和总质量m；石英管样品端置于近红外光谱仪检测窗口处，样品上方放置一个或多个毛细管，毛细管内为设定量液态水，上端开关控制连通大气；
10、s4、开展近红外水分动力学检测：
11、开启近红外光谱动力学检测模式，打开毛细管上端连通大气记为0时刻，然后每隔2-5秒检测一次样品的近红外光谱，直至光谱不再显著变化；
12、s5、数据处理并计算样品水分传质速率：
13、取λmax处的近红外光谱值建立光谱强度-时间曲线，曲线拟合得到光谱强度线性增加段，取其时间t1-t2；找到t1-t2时间段内的近红外光谱，通过近红外水分测定模型计算出对应含水率；计算含水率-时间曲线斜率k，然后按照k＝k×m/l公式计算得到样品水分传质速率k，单位：kg/(m.s)。
14、进一步的，步骤s1中，测定不同烟叶样品的含水率的检测为卡尔费休法或烘箱干燥法。
15、进一步的，步骤s2中，近红外模型采用单因变量的偏最不二乘回归方法得到，β为一维向量。
16、进一步的，单因变量的偏最小二乘回归方法的数据前处理为标准化处理+一阶导数处理，主元小于15个。
17、进一步的，步骤s3中，所述检测样品处理为，取烟叶样品含梗/茎/叶脉较少处进行裁切，样品表面平整，堆叠紧密。
18、进一步的，步骤s3中，毛细管内壁光滑便于水分快速流出，且放置数量及内部含水量不高于样品总质量的20％-30％。
19、进一步的，步骤s5中，所述烟草水分传质速率计算方法，根据公式计算烟叶水分传质通量,单位kg/(m2.s)。
20、一种烟草水分传质速率近似检测方法的应用，上述任一项的烟草水分传质速率近似检测方法，用于分析不同烟叶、烟丝、烟梗、再造烟叶的烟草及烟草制品的水分传质速率和传质能量的差异，确定梯次优化加湿工艺参数。
21、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
22、(1)检测方法简单、高效，可以实现烟草及烟草制品水分传质速率的快速检测。
23、(2)通过引入烟草水分传质速率参数，很好的指导烟草加湿工艺参数的优化，避免现有技术中经验性、盲目性加湿导致的烟叶水分不均、加湿量难以控制等问题。
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1.一种烟草水分传质速率近似检测方法，其特征在于，具体采用以下步骤：
2.根据权利要求1所述的烟草水分传质速率近似检测方法，其特征在于，步骤S1中，测定不同烟叶样品的含水率的检测为卡尔费休法或烘箱干燥法。
3.根据权利要求1所述的烟草水分传质速率近似检测方法，其特征在于，步骤S2中，近红外模型采用单因变量的偏最不二乘回归方法得到，β为一维向量。
4.根据权利要求3所述的烟草水分传质速率近似检测方法，其特征在于，单因变量的偏最小二乘回归方法的数据前处理为标准化处理+一阶导数处理，主元小于15个。
5.根据权利要求1所述的烟草水分传质速率近似检测方法，其特征在于，步骤S3中，所述检测样品处理为，取烟叶样品含梗/茎/叶脉较少处进行裁切，样品表面平整，堆叠紧密。
6.根据权利要求1所述的烟草水分传质速率近似检测方法，其特征在于，步骤S3中，毛细管内壁光滑便于水分快速流出，且放置数量及内部含水量不高于样品总质量的20％-30％。
7.根据权利要求1所述的烟草水分传质速率近似检测方法，其特征在于，步骤S5中，所述烟草水分
8.一种烟草水分传质速率近似检测方法的应用，其特征在于，上述权利要求1至7中任一项的烟草水分传质速率近似检测方法，用于分析不同烟叶、烟丝、烟梗、再造烟叶的烟草及烟草制品的水分传质速率和传质能量的差异，确定梯次优化加湿工艺参数。
...【技术特征摘要】
1.一种烟草水分传质速率近似检测方法，其特征在于，具体采用以下步骤：
2.根据权利要求1所述的烟草水分传质速率近似检测方法，其特征在于，步骤s1中，测定不同烟叶样品的含水率的检测为卡尔费休法或烘箱干燥法。
3.根据权利要求1所述的烟草水分传质速率近似检测方法，其特征在于，步骤s2中，近红外模型采用单因变量的偏最不二乘回归方法得到，β为一维向量。
4.根据权利要求3所述的烟草水分传质速率近似检测方法，其特征在于，单因变量的偏最小二乘回归方法的数据前处理为标准化处理+一阶导数处理，主元小于15个。
5.根据权利要求1所述的烟草水分传质速率近似检测方法，其特征在于，步骤s3中，所述检测样品处理为，取烟叶样...
【专利技术属性】
技术研发人员：许克静，杨永锋，陈小龙，吕晶晶，刘向真，赵森森，马波波，马一琼，
申请(专利权)人：河南中烟工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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