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煙絲含水率測定-低場核磁法

時間:2022/10/8閱讀:1361
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煙絲含水率測定-低場核磁法

煙絲含水率定義

煙絲含水率是指煙絲中水分重量占煙絲總重量的百分比。是影響煙絲填充力和卷制過程造碎的指標,也影響著卷煙吸食品質和貯在安全。

為什么要進行煙絲含水率測定?

在生產過程中煙草的含水量不僅會影響其彈性、 韌性、填充性和燃燒性等物理特性,也會影響其顏色、光澤、香氣、吃味等外觀和內在質量。如果煙絲的含水率過高,則煙絲填充力低,煙支重量增加,卷制時煙絲不易松散,導致煙結分布和填充不勻,卷后的煙支松緊不一,竹節煙和去頭煙增加,甚至會造成設備有效作業率下降,制成卷煙后易霉變;如果煙絲含水率過低,則煙絲脆而元韌性,容易破碎,生產過程中會造成煙土煙末增加,卷成的煙支兩端煙末容易脫落而造成空頭煙;吸食煙氣粗糙,刺激性大,品質差。

煙絲含水率測定-低場核磁法

煙絲含水率測定方法對比

利用傳統烘箱法得到的煙草含水率,僅能表征出煙草總的含水率,無法對煙草中不同狀態的水進行測定,此外,烘箱法耗時較長,一般需要2 h以上才能完成含水率的測定。

紅外水分檢測技術雖然普遍應用于即時水分監控上,但對物料表觀性質、顏色和環境光線較敏感,其檢測結果波動明顯,誤差范圍大于6%,尤其對厚度或體積較大的物料,誤差很大。

氣相色譜法或卡爾費休法可以準確測定含水率,但這兩種方法消耗試劑多,操作繁瑣,不滿足常規使用要求。

對于煙草樣品含水率的測定,目前沒有更合適的兼顧準確性和快速的方法供選擇,于是烘箱法依然被廣泛采用,因此,有必要繼續開展針對煙草樣品含水率的測定方法研究,找到更理想的分析方法。

煙絲含水率測定-低場核磁法

近年來,隨著核磁共振技術(NMR),尤其是低場核磁技術(LF—NMR)的不斷發展和成熟,以自身具備的技術優勢,如對樣品具有菲破壞性和非侵入性,無污染,測量迅速、準確,能夠實現實時測量,使其在食品等諸多科學領域得到了廣泛應用。

低場核磁法檢測水分的技術運用到煙草工業中具有特殊意義。首先,測定速度快,通過低場核磁法可以在1-2 分鐘內完成一個樣品的測試,這幾乎是即時的含水率信息,在實際煙草加工生產線上,掌握當前加工的煙葉或煙絲的即時含水率數據,有助于判斷煙絲的質量,并及時采取相應措施使樣品質量進一步提升; 其次,無損檢測,測試過程不涉及機械或加熱處理, 檢測完的樣品可繼續用于其他分析;再次,與樣品形狀無關,信號穿透能力很強,有望用于分析煙絲整箱存放過程中不同位置的水分分布,而通過烘箱法或者近紅外法還無法做到。

煙絲含水率測定-低場核磁法

低場核磁分析儀

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