初烤烟叶主脉与叶片的吸附等温线及其热力学性质研究

为探究初烤烟叶主脉与叶片在吸湿过程中所表现出的水分吸附特性,测定初烤烟叶主脉与叶片在环境温度20、25、30、35、40℃以及环境相对湿度50%、60%、70%、80%、90%下的吸湿情况,绘制初烤烟叶主脉与叶片的吸附等温线,采用5种常用的农产品吸附等温线模型对试验数据进行拟合,并在此基础上探究初烤烟叶主脉与叶片的热力学性质。结果表明,初烤烟叶主脉与叶片的吸附等温线属于Ⅲ型等温线,在环境相对湿度相同的条件下,初烤烟叶主脉与叶片的平衡含水率随环境温度的升高而降低。MHAE模型是描述初烤烟叶主脉与叶片吸附等温线的最佳模型,决定系数(R^(2))为0.99877~0.99905,平均相对百分率误差(MRE)为1.45515%~2.94968%。热力学性质研究结果表明,在平衡含水率发生变化时,初烤烟叶主脉与叶片的净等量吸附热(Q_(st))与微分吸附熵(ΔS)有相似的变化趋势,均随平衡含水率的升高而下降,且两者与温度之间都没有明显关系。在初烤烟叶主脉与叶片的水分吸附过程中,熵-焓补偿理论也同样存在并适用,并且水分吸附过程是自发的由焓所驱动的反应。综上,初烤烟叶主脉与叶片在水分吸附过程中的热力学性质较为相似,MHAE模型适合用来描述初烤烟叶主脉与叶片在温度20~40℃的吸附等温线。

不同烘烤工艺对翠碧一号上部叶烟叶质量的影响

为明确翠碧一号上部叶适宜烘烤工艺,试验以翠碧一号上部叶为试材,研究常规烘烤工艺、骤升渐排定色烘烤工艺和缓升渐排定色烘烤工艺对烤后烟叶经济性状、外观质量、常规化学成分及感官质量的影响.结果表明,与常规烘烤工艺相比,骤升渐排定色烘烤工艺和缓升渐排定色烘烤工艺烤后烟叶中上等烟率分别提高了7.04%和10.54%,杂色烟分别降低了5.6%的6.5%,燃料成本分别降低150元和120元,烟叶外观质量改善,其中缓升渐排定色烘烤工艺利于烟叶化学成分和感官质量协调,骤升渐排定色烘烤工艺不利于内在质量协调.综上,翠碧一号上部叶烘烤以缓升渐排定色烘烤工艺最为适宜.

采收成熟度对‘翠碧一号’上部烟叶质量的影响

为明确烤烟‘翠碧一号’上部烟叶适宜采收成熟度,以‘翠碧一号’上部烟叶为试材,研究了3种不同采收成熟度对烤后烟叶经济性状、外观质量、感官质量,以及化学成分的影响。结果表明:与CK处理(烟叶略带黄色、主脉1/3以上发白)相比,T1处理(烟叶7~8成黄、主脉1/2以上发白)和T2处理(烟叶9成黄、主脉2/3以上发白)烤后烟叶经济性状较优,上中等烟比例分别显著提高了10.62%、3.75%,烟叶外观质量改善提升,烟叶化学成分协调性较好且感官质量有所改善。综上,T1处理和T2处理烤后烟叶各项指标较好,其中以T1处理最优。

运用近红外光谱法测定烤烟中蛋白质含量的数学模型

运用傅立叶变换近红外漫反射光谱仪 (NIRS)分析了初烤烟叶中蛋白质含量 ,通过应用化学计量学方法 ,建立近红外光谱与初烤烟叶样品中蛋白质含量间关系的数学模型。结果表明 :该模型稳定性好 ,可用来快速、准确、无污染地测定初烤烟叶样品中的蛋白质含量。

烤烟不同栽培模式对色素动态变化和成熟期色素降解及质量的影响

在毕节市七星关的生态环境下,以烤烟毕纳一号为试验材料,研究不同密度、留叶数及施氮量对烟叶质体色素的动态变化和成熟期色素降解及烤后烟叶中性致香成分的影响。结果表明:加密减叶处理可以增加中部叶的产量,并且减少由加密对中下部烟叶的影响。加密减叶处理除新植二烯外香气总量大,中、上部烟叶类西柏烷类分别提高38.6%、18.0%,类胡萝卜素降解产物含量相对常规对照模式种植分别提高9.15%、22.4%,其中β-大马酮分别提高10.5%、27.02%。加密减叶中部烟叶苯丙氨酸类、棕色化产物类含量最高,上部烟叶新植二烯含量最高。

旺长期烤烟对不同程度干旱胁迫的光谱响应

基于不同时长和程度的干旱胁迫试验,采用ASD光谱仪,研究了不同干旱胁迫处理下不同基因型烤烟叶片水分含量与光谱特征的变化规律,分析不同烤烟叶片水分指标FMC(叶片相对含水量)、LEWT(叶片等效水厚度)与光谱特征参数间的相关关系,构建烤烟叶片水分指标的高光谱特征参数模型。结果表明:不同程度干旱胁迫下烤烟叶片含水量和光谱反射率均随干旱程度的加重而降低,在不同干旱时长下,FMC的变化并不明显,而LEWT对其较为敏感,说明不同干旱胁迫处理间EWT的差异要比FMC显著,不同基因型烤烟品种表现一致,表明LEWT比FMC更适合反映旺长期烤烟叶片水分状况。利用光谱参数建立FMC和LEWT的一元及多元线性模型和BP神经网络模型中,均以BP神经模型网络模型效果最好,其模型R2(决定系数)分别为0.8650、0.9464,RMSE(均方根误差)分别达到0.0049、0.0047,表明模型的精度和稳定性均较好。

烟叶烘烤失水特性的实验研究

对安徽省种植的三个主要烟种(S_(79-1)、N_(c89)、k_(399))的适熟腰叶,进行了烘烤实验,应用物料干燥的指数模型和三次多项式模型,对实验结果进行曲线的拟合,得到烟叶含水率Mg(干基)随时间t的变化关系Mg(t),并由Mg(t)推导出烟叶在烘烤过程中的脱水速度Vg(t),实验证明:不同烟叶品种的失水特性有差异,而相应的烘烤工艺应有所不同。

烟叶烘烤系统的数学模型研究

根据实际的烟叶烘烤过程，建立了反映烟叶失水规律的数学模型，并对影响烟叶含水率的几个因素进行了系统分析．

翠碧一号鲜烟叶素质及烘烤特性研究

【目的】探索翠碧一号较难烘烤的原因。【方法】以云烟87为对照,研究了翠碧一号与云烟87成熟鲜烟叶SPAD值、色素、水分、化学成分、酶活性、组织结构及多酚等方面的差异,以及烟叶在暗箱中的变色特性。【结果】1)翠碧一号、云烟87的成熟鲜烟叶素质和烘烤特性存在显著差异,与云烟87成熟鲜烟叶相比,翠碧一号的SPAD值平均高出2.32,叶绿素、类胡萝卜素含量分别高出15.63%、55.56%,束缚水、总糖、还原糖含量较高,POD、PPO、SOD、淀粉酶活性较高,中部叶叶片、栅栏组织厚度较厚,分别厚出3.07 μm、8.60 μm,结构紧密,绿原酸含量较高。2)翠碧一号成熟鲜烟叶暗箱自然变黄速度较慢,变褐速度较快,且在烟叶基本全黄之前开始变褐,其易烤性和耐烤性较差。这为翠碧一号烘烤调控温湿度、促进烟叶变黄失水协调性、减少青杂僵等现象提供了参考。

烤烟品种翠碧一号上部叶适宜采收方式研究

为探究翠碧一号上部叶最佳采收方式,提高烟叶质量和可用性。以翠碧一号上部充分成熟烟叶为材料,设置3片、4片、5片、6片一次逐叶采收和5片、6片一次带茎采收6个处理,研究了上部叶不同采收方式对烤后烟经济性状、外观、化学成分、感官及致香物质的影响。结果表明,翠碧一号上部叶不同采收方式的烤后烟质量存在显著差异,对等级结构、均价、中部烟比例和感官质量等进行综合分析看出,6片一次采收烤后烟叶整体质量和经济效益最好,其中6片一次逐叶采收方式更有利于提高上等烟比例、均价和中部烟比例,分别比对照提高了8.56%、4.95元/kg和8.15%,6片一次带茎采收方式更有利于提高上中等烟比例和致香物质含量,分别提高了8.13%、20.22%,且显著改善感官质量。可见,在生产实际中,翠碧一号上部叶最佳采收方式为6片叶充分成熟时一次采收烘烤。

烤烟新品种金神农1号的农艺特性及烟叶质量特点

2010—2012年在清江流域和环神农架地区布点示范湖北省自育烤烟(Nicotiana tabacum L.)新品种金神农1号,从其田间农艺性状、抗病性、经济性状、外观质量、物理性状、化学成分和感官质量等方面进行综合评价。结果表明,金神农1号是品质、产量和抗病性均能兼顾的烤烟新品种,可在湖北烟区尤其是环神农架烟区推广应用。

基于BP神经网络的烘烤变黄期烟叶含水量预测

量化研究烘烤变黄期烟叶颜色变化,实现烘烤变黄期叶片含水量的无损检测。利用色差仪检测‘K326’中部叶不同变黄温度(烤前32,34,36,38,40,42℃)下的叶片颜色参数(L*、a*、b*、C、H°),通过因子分析法对作为输入变量的颜色参数进行筛选,分别构建不同温度点的叶片含水量预测模型。网络模型训练结果表明:各温度点叶片含水量预测模型的模拟值与目标值的回归系数均达到显著水平或极显著水平,各网络模型预测误差在0~2.0范围内的样本占比达到88%以上,预测误差在0~3.0范围内的样本占比均达到95%以上。构建的不同变黄温度叶片含水量预测模型具有较高的准确性,在烘烤变黄期可利用BP神经网络基于烟叶颜色参数进行叶片含水量的快速无损估测。

烤烟醇化过程糖碱比、氮碱比的GM(1,1)灰色预测模型

为了指导配方打叶的配方模块设计,利用灰色理论建立了烤烟醇化过程糖碱比GM(1,1)灰色模型、糖碱比新陈代谢GM(1,1)灰色模型、氮碱比GM(1,1)灰色模型、氮碱比指数平滑GM(1,1)灰色修正模型和氮碱比对数GM(1,1)灰色修正模型。模型检验结果表明,建立的各种糖碱比、氮碱比模型都有意义,而且可用作中、长期预测。糖碱比灰色模型精度较高,两种模型精度分别达到了98.37%和99.73%;氮碱比灰色模型通过指数平滑和对数修正后,模型精度分别达到了93.56%和88.52%。

田间不适用烟叶高温发酵生产有机肥运输模式

为了实现田间不适用烟叶的变"废"为"宝",把分散在田间地头的不适用烟叶运输到处理工厂。该研究以不适用烟叶生产有机肥的处理为例,对在运输过程中涉及到的运输半径、运输方式、人员工资、运输费用和运输效益等因素,设计了一组模型和效益评估公式。结果表明:每吨不适用烟叶的运输费用,烟农合作社运输至少高于烟农个人运输60元以上。在同一运输半径内,运输效益由高到低依次为干烟叶、半干烟叶、鲜烟叶,在不同设定的运输半径内,直接运输不适用鲜烟会出现经济效益的负数;在由近到远的运输半径内,烟农合作社和烟农运输干烟叶获利呈现增长后下降的趋势当分别超过40和50 km后积极性会下降。根据不同的运输方式和半径并结合不适用烟叶自身的特点,总结得出3种运输模式:"工厂+烟农专业户"运输模式、"工厂+烟农合作社"运输模式和"工厂+基地(分厂)"运输模式。

废弃烤烟叶绿原酸提取的动力学分析

目的通过仿真模型复现烟叶绿原酸提取过程的含量变化规律。方法基于天然药物提取过程中的动力学数学模型;建立低次烟叶绿原酸提取动力学方程在matlab平台的simulink仿真框图模型,并通过实验的方法确定模型参数。结果运行仿真框图模型获得预测提取数据的曲线。通过在50℃、60℃、70℃三个温度梯度下,测定对应时间下的提取浓度,验证了仿真模型的准确性。结论仿真模型可以在不同温度及不同时刻下,给出提取过程中绿原酸含量的大致变化规律,为绿原酸的提取工艺研究提供参考依据。