CN103424295A

CN103424295A - 一种用于烟叶脆性的检测方法

Info

Publication number: CN103424295A
Application number: CN201310319248XA
Authority: CN
Inventors: 韩明; 王建民; 李文伟; 胡开利; 王文; 朱建新; 杨倩
Original assignee: China Tobacco Henan Industrial Co Ltd
Current assignee: China Tobacco Henan Industrial Co Ltd
Priority date: 2013-07-26
Filing date: 2013-07-26
Publication date: 2013-12-04

Abstract

本发明公开了用于烟叶脆性的检测方法，包括以下几个步骤；A：对待测烟叶，进行裁剪、切割；B：将裁剪好的烟叶进行湿度平衡处理；C：用烘箱法测定对B步骤中适度平衡后的烟叶、烟丝进行含水分测量，并记录；D：利用质构仪，以TPA测试测定上述条件下烟叶的质构特性，并读取其中的脆性值A1。E：重复操作N-1次步骤D，记录每次得到的脆性值An并对通过质构仪测得N次脆性值求均值A，即得到脆性大小。本发明利用TA-XT2型质构仪，以TPA经典评价法评价烟叶（丝）的脆性。建立一套烟叶脆性的检测方法，本方法是对烟草行业在烟叶物理性质方面是个有益的补充，增加此项检测，将更加全面认识烟叶加工过程中所受到的外力情况，更有利于提高加工质量和加工水平。

Description

一种用于烟叶脆性的检测方法

技术领域

本发明涉及烟草脆性检测领域，尤其涉及一种用于烟叶脆性的检测方法。

背景技术

烟草属易碎材料，在加工过程中不可避免会产生造碎。过度造碎不仅会导致烟叶原料的大量浪费、卷烟加工成本升高，也会直接影响烟叶及卷烟的加工质量，烟草造碎形成的粉尘也是影响生产环境的重要因素。烟草在加工过程中会受到各种各样力的机械作用，如打叶风分过程中的“撕拉捶打”，复烤后烟片的装箱，制丝过程中的切片、切丝，卷制过程中的压缩变形，以及输送过程中所受到的振动、与管壁的摩擦等。从烟草加工工艺的角度来说，减少造碎的关键是通过调节烟叶的水分、温度，使其耐加工性能达到最佳状态，这就需要对烟叶的相关力学性质进行研究。

耐加工性属于烟草力学性质范畴。烟草耐加工性会影响其在加工过程中的造碎，进而影响烟叶原料的损耗及其加工质量，是烟草的重要力学性质。目前，烟草行业主要是通过检测抗张强度、延伸率等指标评价烟叶的韧性，进而间接评价烟草的耐加工性，由于这种检测评价方法自身存在着一定的缺陷和局限性，多是检测烟叶的纵向延伸作用力，这种检测方法，从一定程度上限制了烟草相关力学性质的研究及其在实际生产中的应用。但是无论在打叶复烤还是在卷烟生产过程中，烟叶在加工过程中受力是多方面的，现在烟草行业仅对纵向延伸作用力进行研究，不免有些片面。

从烟草造碎的机理或力学性质的表达角度看，只评价其韧性是不全面的。因为韧性除了与烟草自身的组织结构、理化性质有关外，与外部因素如水分和温度之间也有密切关系，在一定范围内随着水分、温度的降低，韧性会逐渐降低直至消失，与此同时烟草的脆性或刚性会逐渐表现出来，可以预见，烟草的抗碎性会随着其脆性的增强而逐渐降低。因此，从韧性和脆性两个方面，能够更全面的了解烟草造碎的机理。有利于从韧性和脆性两个方面对烟叶的耐加工性进行评价，更好地指导烟草加工。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于烟叶脆性的检测方法，可以对烟叶、烟丝进行烟叶脆性检测，操作简单，检测准确、效率高。

本发明采用下述技术方案：

一种用于烟叶脆性的检测方法，包括以下几个步骤；

A：对待测烟叶、烟丝，进行裁剪、切割成大小规则的烟叶或者烟丝；

B：将裁剪好的烟叶、烟丝进行湿度平衡处理；

C：用烘箱法测定对B步骤中适度平衡后的烟叶、烟丝进行含水分测量，并记录其含水率；

D：利用质构仪，以TPA测试测定上述条件下烟叶、烟丝的质构特性，并读取其中的脆性值A1g.s。

E：重复操作N-1次步骤D，分别记录每次得到的脆性值An。

F：对通过质构仪测得N次脆性值求均值A，即得到此含水率下烟叶、烟丝的脆性大小A。

所述步骤B中的湿度平衡时间至少48小时。

所述的质构仪为TA-XT2型质构仪。

所述湿度平衡处理为把裁剪好的烟叶、烟丝放入湿度为60%和80%的硫酸干燥器中分别进行湿度平衡处理。

本发明利用TA-XT2型质构仪，以TPA经典评价法评价烟叶（丝）的脆性。建立一套烟叶垂直作用力——即烟叶脆性的检测方法，本方法是对烟草行业在烟叶物理性质方面是个有益的补充，增加此项检测，将更加全面认识烟叶加工过程中所受到的外力情况，更有利于提高加工质量和加工水平。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

如图1所示，一种用于烟叶脆性的检测方法，包括以下几个步骤；

B：将裁剪好的烟叶、烟丝进行湿度平衡处理；所述适度平衡处理为把裁剪好的烟叶、烟丝放入不同湿度的硫酸干燥器中分别进行湿度平衡处理。本发明中，所述硫酸干燥器为，以蒸馏水和98%的浓硫酸配制成不同湿度的硫酸干燥器，本实施例中配制出硫酸干燥器的湿度为60%和80%，分别在湿度为60%和80%的硫酸干燥器中进行湿度平衡处理进行湿度平衡处理48小时(此时间为湿度平衡所要求的最低时间)。

C：用烘箱法测定对B步骤中适度平衡后的烟叶、烟丝进行含水分测量，测量值为62%，记录此数值；因为含水率对烟叶脆性有直接的影响，便于后期记录分析，

D：利用质构仪，以TPA测试测定含水率为62%的条件下烟叶、烟丝的质构特性，并读取其中的脆性值A1本实施例测得的A1值为3433g.s，手动记录此值。

E：重复操作4次步骤D，分别记录每次得到的脆性值A2、A3、A4、A5分别得到A2=3454g.s、A3=3654g.s、A4=3767g.s、A5=3865g.s。

F：对通过质构仪测得5次脆性值A1、A2、A3、A4、A5求均值A，A=3634.6 g.s即得到62%含水率下烟叶、烟丝的脆性大小3634.6 g.s。由于同一湿度下烟叶脆性值浮动不大，所以在测试时选取五组实验数据即可代表，也可以多做几组实验，使得脆性值更加准确。

质构仪（物性仪）TPA(Texture Profile Analysis)又称为两次咀嚼测试（Two Bite Test），是模仿人对食品质地的感官评价而开发的力学测试，广泛应用于食品质地的仪器测定，本专利属于国内首次应用于烟草行业，用于评价烟叶和烟丝的脆性，目的在于更好的服务于烟草的加工行业，为烟叶加工过程中提供参考。质构仪主要包括主机、专用软件、备用探头及附件。其基本结构一般是由一个能对样品产生变形作用的机械装置，一个用于盛装样品的容器和一个对力、时间和变形率进行记录的记录系统组成。测试围绕着距离(distance)、时间(time)、作用力(force)三者进行测试和结果分析，也就是说，物性分析仪所反映的主要是与力学特性有关的烟草质地特性，其结果具有较高的灵敏性与客观性，并可通过配备的专用软件对结果进行准确的数量化处理，以量化的指标来客观全面地评价烟草，从而避免了人为因素对烟草品质评价结果的主观影响。也使烟草从传统的“太脆易碎”的模糊概念上升到以具体的数据为依据评价烟草的脆性。

烟叶和烟丝脆性的测试以经典的质地评价方法TPA进行评价分析，最终以曲线的形式表现出来，然后对其曲线分析，得出烟丝脆性的数据，测试曲线的记录方式为Final。从典型的TPA测试曲线中可以解释TPA质地特性参数脆性（Fracturability）为：在第一次压缩过程中在达到最大载荷之前若是产生屈服现象，曲线中出现一个明显的峰，此峰值就定义为脆性，若没有出现屈服现象则无脆性值。

本发明所述的质构仪为TA-XT2型质构仪。其为英国Stable Micro Systems Inc.生产的TA-XT2型和TA-HD物性分析仪。其在计算机程序控制下，可安装不同传感器的横臂在设定速度下上下移动，当传感器与被测物体接触达到设定的触发应力（trigger force）或触发深度时，计算机以设定的记录速度（单位时间采集的数据信息量）开始记录，并在计算机显示器上同时绘出传感器受力与其移动时间或距离的曲线。由于传感器是在设定的速度下均匀移动，因此，横坐标时间和距离可以自动转换，并进一步可以计算出被测物体的应力与应变关系。

测试过程中探头的运动轨迹是，探头从起始位置开始，以测前速率压向测试样品,接触到样品后再以测试速率对样品压缩一定的距离，而后返回到探头和样品的触发点（Trigger），停留一段时间后，再继续向下压缩同样的距离，而后以测后速率返回到探头测前的初始位置。

根据烟草叶片的物理特性、在线加工时的温湿度以及在线加工时的受力情况，结合实验室设备条件，确定使用p/50型号的圆柱形探头，模拟在线加工时对烟片纵向受力。结合在线加工的受力，选择80%、90%两个压缩度，结合在线加工时作用力的速率，选择2.0mm/s的测试速度，数据采集速度（pps）为200，测前和测后速度均为1 mm/s，两次压缩中间停顿时间为5s。

利用质构仪测定烟丝的脆性，从垂直作用力方向进行研究，测定烟丝弹性的大小，并以数据的形式表现出来。

本发明通过使用质构仪作为检测标准，所述的质构仪自带探针、探头，以及完善的检测系统，所以此为基础使用探针、探头对烟叶脆性检测的方法均落入应本发明保护范围。

Claims

1.一种用于烟叶脆性的检测方法，其特征在于：包括以下几个步骤；

B：将裁剪好的烟叶、烟丝进行湿度平衡处理；

2.E：重复操作N-1次步骤D，分别记录每次得到的脆性值An。

3.F：对通过质构仪测得N次脆性值求均值A，即得到此含水率下烟叶、烟丝的脆性大小A。

4.根据权利要求1所述的用于烟叶脆性的检测方法，其特征在于：所述步骤B中的湿度平衡时间至少48小时。

5.根据权利要求1所述的用于烟叶脆性的检测方法，其特征在于：所述的质构仪为TA-XT2型质构仪。

6.根据权利要求1所述的用于烟叶脆性的检测方法，其特征在于：所述湿度平衡处理为把裁剪好的烟叶、烟丝放入湿度为60%和80%的硫酸干燥器中分别进行湿度平衡处理。