在線微波水分儀在測定倉庫片煙水分中的應用

摘要 為進一步推廣在線微波水分儀在測定倉庫片煙水分中的應用，本研究使用在線微波水分儀對進庫的煙葉進行水分檢測，使用前先按產地、等級分通道對在線水分儀進行誤差標定，初步標定后隨機抽取水分儀檢測數據與烘箱檢測數據進行對比，并進行水分儀重復性檢測，完成儀器校正。儀器校正后，對在線微波水分儀局部濕團檢測結果和應用效果進行分析。試驗結果表明，在線微波水分儀能夠檢測并判斷煙包不合格段面，有效減少因水分而產生的霉變；采用在線微波水分儀對片煙含水率進行測量，對片煙質量起到了較好的監測作用。

關鍵詞 在線微波水分儀；標定；霉變；含水率

中圖分類號 TS342" " 文獻標識碼 A" " 文章編號 1007-7731（2024）15-0101-04

DOI號 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2024.15.024

片煙作為卷煙制造的核心原料之一，其品質對最終產品的影響較大。然而，由于煙葉的天然屬性，其內含的蛋白質和還原糖等物質為微生物提供了理想的生長環境，其本身也有強大的吸濕性。在醇化前的復烤過程中，水分分布不均或貯存期間環境的溫、濕度發生波動，都易導致煙葉在醇化過程中發生霉變，故片煙的水分調控尤為關鍵。劉琳琳等[1]、王雪梅[2]和周繼月等[3]研究認為，霉變不僅損害了煙葉本身的品質，還對卷煙產品的整體質量造成了影響。羅云等[4]、彭云發等[5]和郭林青等[6]研究認為，在煙葉儲存過程中控制水分，是控制霉變的有效手段之一。

根據生產廠家的片煙箱標識含水率或憑手感主觀判斷產品質量是否合格，易導致片煙進庫質量把關不嚴，造成煙葉夾心霉變和表層霉變[7]，或致使煙葉顏色很快變深變褐。使用離線微波水分儀設備進行片煙水分檢測，非接觸式測量煙葉的含水率，不用烘干、耗時少，且快速準確[8-11]。實踐中大范圍離線水分檢測過程中，煙包沉重、移動困難，人力和時間成本較大，檢測后還需要人工錄入各箱片煙信息，容易出錯。引入在線微波水分儀進行水分檢測，可快速高效地檢測并記錄信息，減少含水率不合格的產品進庫，有效地減少了煙葉霉變的發生概率，提高煙葉的倉儲養護質量[12-15]。

為深入分析在線微波水分儀在測定倉庫片煙水分中的應用，本研究使用在線微波水分儀對進庫的煙葉進行水分檢測，通過誤差標定、抽樣測試和重復性檢測完成儀器校正，儀器校正后，對在線微波水分儀局部濕團檢測結果和應用效果進行分析。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本研究使用的在線微波水分儀為MALCAM MMA-4022，微波頻率3.38 GHz，微波功率7～8 mW，水分檢測范圍8%～20%，水分檢測精度lt;0.4%，分辨率0.01%，重復性lt;0.15（STD），檢測頻次300次/s，測量時間4～7 s/箱，可實現無需開包、非接觸、在線且連續的水分檢測。

試驗使用的煙包樣品為倉庫中不同產地、不同等級的煙包。煙包通過輥道傳輸到檢測線上（圖1），檢測線能夠實現對煙包密度、重量、條碼、化學值和視覺特征等的檢測，所有煙包數據通過條碼信息進行標識和存儲，可隨時進行數據調取和分析。

1.2 試驗方法

1.2.1 儀器校正" （1）誤差標定。同一產地的煙按照煙葉部位的不同分為上部煙（Bxx）、中部煙（Cxx）和下部煙（Xxx）3個等級。同一等級不同產地的煙葉分開標定，部分產地參數值比較接近的可根據實際情況進行合并。隨機選取不同產地、煙葉等級的煙葉建立3個工作通道，每個通道用烘箱法對水分儀進行比對標定。（2）抽樣測試。在標定后，8—10月，從一個牌號中隨機抽取共計50組微波水分儀與烘箱的比對數據。（3）重復性檢測。隨機選擇一個煙包，將煙包劃分為10個段面，重復檢測3次，并對每段數據進行數據處理。

1.2.2 局部濕團檢測" 在線微波水分儀不僅可測量整個煙包（被測物大部分樣品）含水率，還可分別測量每個段面（段面數值可設定）的值，從各個段面的含水率分布情況判斷煙包含水率是否均勻，當中是否有濕團，通過隔離濕團來減少因水分而產生的霉變。煙葉含水率檢測流程如圖2所示，具體流程包括將片煙檢測線模式設置為自動或手動模式，設置煙箱水分檢測單元，打開設備運行開關，識別煙箱條碼，檢測煙箱水分，記錄存儲數據。

1.2.3 水分儀應用效果分析" 通過抽檢倉庫中煙包含水量的變化情況，分析微波水分儀的實際應用效果。

2 結果與分析

2.1 儀器校正結果

2.1.1 誤差標定" 從標定結果可以看出，測量絕對誤差lt;0.30%（表1）。

2.1.2 抽樣測試" 從比對數據可以看出，在線微波水分儀和烘箱檢測結果。具有很好的跟隨性，誤差較小（圖3），近似于重合。

2.1.3 重復性檢測" 處理結果表明，95%極差lt;0.2%，標準偏差≤0.15%，說明該微波水分儀儀器重復性好（圖4）。

2.2 局部濕團檢測

隨機選擇5個煙包，使用在線微波水分儀對每個煙包進行各段面水分檢測，檢測結果如圖5所示。由圖5可知，398號煙包存在高含水量的段面（含水量gt;15%），屬于不合格產品，應及時隔離處理。在線微波水分儀能夠檢測并判斷煙包的不合格段面，有效減少因水分而產生的霉變，相較于對整包煙包進行處理掉，該種方式更加省料，更經濟。

2.3 水分儀應用效果分析

對進庫后微波水分儀測量煙葉含水率情況進行抽檢，結果如表2所示。6—8月測得煙葉含水率≥13%所占百分比較大，其中，6月抽檢煙葉含水率≥13%，7月抽檢所有煙葉含水率≥13%占7月抽檢煙葉的65.43%，8月抽檢煙葉含水率≥13%占8月抽檢煙葉的21.08%。9—10月在線微波水分儀測得煙葉含水率lt;12%占比逐漸增大，煙葉含水率≥13%占比逐漸減少。設定工藝指標lt;12%，6—7月抽檢合格率為0，8月僅31.84%，9—10月合格率逐步上升。因此，采用在線微波水分儀對片煙含水率進行測量，對片煙質量起到了較好的監測作用。

3 結論與討論

為深入分析并推廣在線微波水分儀在測定倉庫片煙水分中的應用，本研究使用在線微波水分儀對進庫的煙葉進行水分檢測，使用前先按產地、等級分通道對在線水分儀進行誤差標定，初步標定后隨機抽取水分儀檢測數據與烘箱檢測數據進行對比，并進行水分儀重復性檢測，完成儀器校正。儀器校正后，對在線微波水分儀局部濕團檢測結果和應用效果進行分析。試驗結果表明，在線微波水分儀能夠檢測并判斷煙包不合格段面，有效減少因水分而產生的霉變；啟用在線微波水分儀對片煙含水率進行測量，對片煙水分含量起到了較好的監測作用。

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（責任編輯：張 蓓）