菊花吸附与解吸实验室研究

菊花吸附与解吸实验室研究

刘敏

菊花吸附与解吸实验室研究

刘敏

（长江大学农学院湖北荆州434025）

作者简介：刘敏，长江大学农学院。

摘要通过对菊花吸附与解吸实验室研究，着重分析了温度和相对湿度对平衡含水率的影响，

关键词菊花含水量吸附解吸

菊花，多年生菊科草本植物，是经长期人工选择培育出的名贵观赏花卉，也称艺菊，品种已达千余种。菊花用扦插、分株、嫁接及组织培养等方法繁殖。菊花是中国十大名花之一，在中国已有三千多年的栽培历史。菊花是药食两用食品类原料。目前国内市场上主要开发出酒类、药类、饮料类等产品，已由传统的中药材范畴扩展到了酿酒业、饮料食品、营养保健等行业。菊花产品品种较多，各具特色，但研制开发仍处于较浅层次，生产工艺高新技术含量较低，缺乏市场竞争力，有待进一步发展。

1试验材料

试验所用菊花采于长江大学西校区植物园内。

2试验药品

LiCl（氯化锂）分析纯；CH3COOK（乙酸钾）分析纯；MgCl2（氯化镁）分析纯；K2CO3（碳酸钾）分析纯；KI(碘化钾)分析纯；NaCl（氯化钠）分析纯；KCl（氯化钾）分析纯；KNO3（硝酸钾）分析纯。

3试验方法

3.1初始含水量的测定

称取菊花放入洁净的玻璃扁形盛量瓶内，置于60℃真空干燥箱内，经一定时间后取出盛量瓶，称量质量的变化，重复以上操作至待到样品质量达到或接近恒重，则认为其达到平衡。取3个试样进行测定试验，取试验结果的平均值计算菊花的初始含水量，公式为：

式中：G1—菊花湿基含水率(%)G0—试验恒重的平均值(g)

3.2操作步骤

①解吸平衡含水率的测定：结合现有实验条件，采用传统的静力学方法测定菊花平衡含水率，即让菊花处于静止的一定温度和相对湿度的环境中，使其水分达到平衡。试验温度采用恒温恒湿箱控制，试验前将其调整到试验指定温度，相对湿度采用在康维皿中盛放一定量的饱和盐溶液，利用饱和盐溶液产生的蒸汽压来控制。本试验收集了8种饱和盐溶液(一组试验)在20℃,30℃,40℃的相对湿度值(见表1)。将选定的盐制成饱和盐溶液(有盐品体析出)，贴上写有相应化学试剂名称的标签备用。为使样品尽快达到解吸平衡，将菊花进行预干燥处理，部分样品干燥至含水率60%和30%（W•b）后，分别放入康维皿内室，不同的饱和盐溶液放在外室，加盖后置至于恒温箱中，每隔3小时测定一次样品的质量，待到样品质量达到或接近恒重，则认为其达到平衡，测其含水率。每次实验取2个样品测得的平均值为菊花在设定温度和相对湿度条件下的平衡含水率。

②吸湿平衡含水率的测定：为缩短实验时间，先将用菊花放入干燥箱中，置于60℃左右的温度下，使样品中的含水率为5%（W•b）。将干燥后的试样与饱和盐溶液装入康维皿中达到吸湿平衡，然后与解湿平衡含水率相同的测定方法进行。

③平衡含水率的数学方程的确定：在本研究中，选择四种经验方程来拟合南瓜的平衡含水率曲线，即:Henderson修正方程，Chung-Pfost方程，Halsey修正方程，Oswin修正方程。为便于分析，须对上述四个方程线性化。

4结果与分析

4.1菊花吸湿与解吸等温线

对菊花分别在20℃,30℃,40℃环境进行吸湿与解吸试验，从试验过程知菊花在不同温度和相对湿度条件下，达到平衡所需时间不同。高温度下的样品所需时间较少,即菊花吸湿速率随着温度的升高而增大，但变化较小，说明温度对菊花吸湿一速度影响不是很大；吸湿时低相对湿度环境条件下的样所需时间较少，达到平衡的时间随着相对湿度的增大而增大；而解吸时高相对湿度条件下的样所需时间较少。将菊花吸湿与解吸试验结果列表如下：

由各种盐的饱和溶液的相对湿度值与菊花吸湿与解吸数据绘出吸湿与解吸等温线(见图1～图3)。

4.2温度和相对湿度对平衡含水率的影响

图4和图5分别示出了不同温度下的菊花解吸和吸湿平衡含水率曲线。

5总结

根据菊花的吸着原理，利用静态调正环境湿度法，在不同温度和相对湿度的环境中，试验测定了菊花的平衡含水率曲线。从试验结果可知，温度和相对湿度对菊花的平衡含水率均有影响，且相对湿度比温度对平衡含水率的影响更大。在相同的相对湿度条件下，解吸和吸湿平衡含水率都随温度的降低而升高。而在相同的温度条件下，解吸和吸湿平衡含水率则随相对湿度的增大而升高，但在不同的相对湿度区间，平衡含水率的变化不同。如吸湿平衡含水率在0～20%相对湿度区间变化最小，在20%～60%区间变化稍大，而当相对湿度超过60%以后，则平衡含水率随相对湿度的增大而急剧上升。解吸平衡含水率也表现出类似的变化趋势。

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