卡塔尔世界杯如火如荼地进行中，精彩不断，明天凌晨两场比赛将迎来西班牙和德国这两大豪门的生死战，预祝他们好运，世界足坛依然是“长江后浪推前浪”，涌现了众多00后的一众新人，传统强队经过两三轮也纷纷上岸，实力依然决定着最终的命运，期间泛起的涟漪让我们一众吃瓜群众看地波澜壮阔、心惊肉跳，大呼过瘾，痛快。最终只有一支获胜者，足球就是这样。在后工业时代的足球运动中和科研工作中，不断地传承与发展是每一位从业者所愿意看到的。
科研也是如此，总是有一批二十几岁的小伙子们在实验室忙碌，思考，不断进步，最近由于各种原因，确实在实验室待的时间都是有限的，我们团队通过网络视频进行了多次组会、研讨和文献分享等等，寻求科研中发现的乐趣，不亦乐乎。作为我们做应用基础研究的团队而言，如何从实际生产过程中发现和提炼问题成为我们工作的一个重要部分，在这个发现问题并解决问题的同时，年轻的科技工作者也加强了锻炼，感受到和学习到如何将自己具有的能力应用到工作实际中。这几年中，每年都有一二十名来自企业年轻的技术骨干在我们实验室中，参与我们的科研工作，提出自己在实际中遇到的问题，和我们大家一起讨论，交流，并制定方案、设计、实施，获得结果后应用和发表，体会到如何提出问题、建立方法后解决问题全过程。当然在这个过程中，教学相长，我们也获得了不少的新经验。
前些天的组会中，来自玉溪卷烟厂的小刘同学提到了在加热卷烟中在制品干燥后水分的测定问题，在实际生产过程中在两个实验室所测定的在制品中含水率存在显著性差异，如何对在线数据、取样和分析标定方法进行研究和实施，实现对在制品中含水率进行准确测量。当然传统卷烟也同样存在在线数据标定的问题，由于使用红外在线水分仪这个装备，这是企业中的同性问题，一般性的标定方法是通过烘箱法（如图1所示），这个方法我在之前的《科研故事》-读书《烟草干燥工艺学》连载⑨中有过专门的介绍，当然还存在另外三种测定含水率的方法：气相色谱、卡尔费休和低场核磁等。由于时效性的问题，我们需要快速对生产过程中的数据进行及时标定，所以在应用中存在了一种快速烘箱的方法，其我了解到的基本原理是将温度提高，减少干燥完全的时间。我们也提到这种方法可能带来一些更多的挥发物减少，减少的情况还会有所不同，应用时这种方法感觉还是有风险的。但是，有没有其他的方法对水分进行标定呢，并非一定要用以上四种标准测定方法。今天介绍的工作就是由来自山东中烟青州卷烟厂毕思强同学完成的工作，这篇论文发表在近期（2022,10）的《烟草科技》上。
图1 烟草及烟草制品 试验的制备和水分测定 烘箱法毕思强同学以“基于干燥动力学的烟草含水率快速检测方法”为题开展了相关的科研工作，这篇文章的基本逻辑和标准方法存在的最大不同可以这样说明：标准方法中的测定是针对量做出的，获得的最终数据就是我们想要的数据，而该方法中水分的测量是针对过程做出的，获得最终数据是“趋势下的结果”。这里值得让大家关注的科研技巧是：“终值测定包括了全过程，而过程“趋势下的结果”测定可以仅包括全过程的子过程，过程与时间相关，显然，缩短时间的前提是全过程包含了子过程”。这是思维方式的不同，小技巧而已。这篇论文工作就是利用烟草干燥过程动力学特征，建立烟草质量随时间变化的干燥过程模型，开发一种快速、准确、稳定的检测烟草物料含水率的方法（以下简称快速含水率检测方法，这里就是获得整个水分测试过程中的一个子过程），旨在提高烟草物料含水率的检测效率，为卷烟生产过程中相关湿热条件的精准调控提供科学方法，进一步提升卷烟产品质量。（关注我们公众号的小伙伴们应该能过理解这一点，我们经常这么干，利用动态过程的模型表达去预测最终达到的目标），这个像极了昨天阿根廷队波兰那场比赛中小将阿尔瓦雷斯接到恩佐费尔南德斯妙传后的那脚“兜射”，看着“弧线”的形成，我们已经知道这球有了（不需要知道他最终落在那里，因为球的出发，就决定了它会打到哪里）。图3就是对干燥过程中含水率随时间的变化进行的微分（相当于对进球路线进行的微分），图4就是求取在制品含水率的数据处理过程。
图2 阿根廷对波兰中“小蜘蛛”的破门（截图于抖音和央视频）
图3 含水率与干燥速度的发展（对进球路线进行的微分）
图4 就是求取在制品含水率的数据处理过程（可简化）文章做到这里，其实就已经结束了，但我们在工作中又考察了温度、样品量等等对测试数据的影响，基本确定本方法试验参数为：干燥速率常数k=-0.004，干燥温度100 ℃，样品质量0.5 g，检测时间20 min。这样一个条件开展相关对比试验，最重要的是测量值与真实值之间的关系，如图5所示，不同含水率测量值与真实值对比
同时，我们再次选择实际样品与烘箱法（图1中显示标准方法）进行对比（图6所示），结果表明两种方法检测结果一致性良好。
同时，文中又比较了几个常用方法的优缺点供读者参考，如图7所示
至此，这篇文章所讲述的科研小技巧已经结束，可以获得以下结论：①5个标准样品检测结果的相对偏差小于2.89%，变异系数均小于3.71%，表明该方法准确度和重复性良好。②本方法试验参数为：干燥速率常数k=-0.004，干燥温度100 ℃，样品质量0.5 g，检测时间20 min。③该检测方法具有较好的普适性，对2019年福建南平4个等级、3个部位和5个含水率的样品检测绝对偏差均在0.46%以内。④该方法与烘箱法的相关系数R高达0.995 6。⑤与4种常用含水率检测方法比较，快速含水率检测法具有精度较高、检测时间较短，控制精准及检测精度可进一步提高的特点。这次工作中主要使用的装备是我们实验室研发的热湿处理在线分析仪（图8是结构示意图，图9是实物图）
这次我只是简单的介绍了一下整个论文或者说工作的创作思路，详细的内容请参见论文（图10论文首页）
文章的下载链接：
https://www.tobst.cn/cn/article/doi/10.16135/j.issn1002-0861.2022.0375
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