初烤烟叶主脉与叶片的吸附等温线及其热力学性质研究

作     者：陈卓 陈家鼎 毛岚 白涛 李生栋 王涛 宋朝鹏 张豹林 CHEN Zhuo;CHEN Jiading;MAO Lan;BAI Tao;LI Shengdong;WANG Tao;SONG Zhaopeng;ZHANG Baolin

作者机构：河南农业大学烟草学院河南郑州450046 云南省烟草公司曲靖市公司云南曲靖655000 

出 版 物：《河南农业科学》 (Journal of Henan Agricultural Sciences)

年 卷 期：2024年第53卷第4期

页      面：143-151页

学科分类：0832[工学-食品科学与工程（可授工学、农学学位）] 08[工学] 09[农学] 0901[农学-作物学] 083203[工学-农产品加工及贮藏工程] 

基　　金：中国烟草总公司云南省公司资助项目(2021530000241036)。 

主　　题：初烤烟叶 含水率 吸附等温线 数学模型 热力学性质 

摘      要：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。