CN105158042B - 一种烟叶柔软度的测量及表征方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种烟叶柔软度的测量及表征方法，通过对待测烟叶的首次水分平衡使烟叶回复到正常含水量，能够避免裁下的小片破碎，保持小片方正完整；采用20mm*20mm正方形刃口裁样刀压叶裁样可以确保裁下的小片大小规格一致；通过在主脉两侧对称的脉间位置裁下6‑10个小片，并测量和计算其均值，可以使结果更接近整片烟叶的真实值通过排除表面含有明显叶脉的小片，能够排除叶脉对测量结果的影响；通过压平使裁取的小片平展可以避免叶片卷曲扭缩对测量结果的干扰；通过二次水分平衡使小片在测量前达到同一规定水分条件，通过指定5mm的狭缝宽度并对该叶片裁下的全部小片正面横向和纵向两个方向的柔软性进行测量，保证了测量条件和方式的统一；结果计算方法与表达方式实现了定性指标的定量化表达。

Description

一种烟叶柔软度的测量及表征方法
技术领域
本发明涉及一种烟叶柔软度的测量及表征方法。
背景技术
现有的指导烟农分级的手段是通过辨别烟叶的成熟度、身份、油分、色度、结构来实现对烟叶的区分和分类，但是由于这种复杂的方式不符合烟农的认知特点，即使经过培训烟农实际掌握的效果也很不理想，最终导致烟农在烟叶分选时各类烟叶相互混杂，不能满足卷烟工业对等级精度控制的要求；因此简化农业环节的烟叶分类方法，构建更少更直观且普通人能准确认知的直观指标体系来取代较为复杂的分级体系是很有必要的。烟叶的主要直观识别特征主要通过眼观和手摸来获得，最容易最直观普通人能准确感知的直观特征主要包括烟叶颜色(眼观获得)、柔软性(亦即手感，指人手抓握烟叶时叶片弯曲力及叶面与手掌摩擦力的综合感受，手摸获得)和身份(亦即叶片的厚度)，其中颜色和身份是现有分级体系中的固有烟叶分类指标，手感指标替换了现有分级体系里的成熟度、油分、结构指标。柔软性(即手感)指标能否做为一个有效的外观分级指标，取决于其与烟叶内在品质的关联度；要了解其关联度，解决柔软性的定量表征即柔软度大小的测量是必要的。
卷筒纸和烟叶等薄片状物料的柔软性(即手感)感知的物理原理是人手抓握该物料时片状物料的弯曲力及与手掌的摩擦力的综合作用感受，是一种定性判定。薄片状物料的柔软度是模仿手感原理利用柔软度测量仪在规定条件下，当板状测头将指定规格试样压入指定宽度夹缝中一定深度时，试样本身的抗弯曲力和试样与夹缝处摩擦力的最大矢量和；以mN表示，柔软度值越小表示试样越柔软，是一种薄片状物料柔软程度的定量表征(即柔软度)。
但是由于烟叶含有较多的叶脉，各级叶脉在测量中产生的弯曲力远远大于纯叶片的弯曲力；同时烟叶也是一种含糖量较高容易吸湿的物料，水分状况容易造成测量结果的不稳定，因此按照纸柔软度的测量方法测得的烟叶柔软度值无法真实反映叶片的柔软性状况；要测量烟叶的柔软度，必须建立一种能排除叶脉和水分波动对测量结果造成干扰的新方法。
发明内容
本发明针对现有技术中无法定量测量烟叶的柔软度，且只能依靠人工识别的问题，提供了一种烟叶柔软度的测量及表征方法。
一种烟叶柔软度的测量及表征方法，包括以下几个步骤：
步骤1：将待测量的干烟叶在平衡箱中进行首次水分平衡；
步骤2：将步骤1得到的烟叶进行裁切取样；
裁切烟叶时，利用正方形刃口裁样刀在烟叶片主脉的左右两侧裁取n片，n的取值范围为6-10；
保证取样点烟叶平整且无破损，取样点避开叶尖和叶基，尽量均匀分布于烟叶，避免过于集中，且裁切后的烟叶片中不含一级支脉，尽量避免二级支脉，如无法避免，则应保证二级支脉相对较细，同时保证裁切所得叶片完整；
所述裁样刀为刃口边长为20mm的正方形整片裁样刀；
步骤3：将裁切后的烟叶片压平24-48小时，得到平展的n片裁切烟叶片；
步骤4：将n片平展的裁切烟叶片放置于平衡箱中，再次进行水分平衡；
步骤5：将n片二次水分平衡后的裁切烟叶片中不平整叶片在平衡水分环境中进行压平；
步骤6：将n片二次水分平衡后的平整裁切烟叶片依次放置在纸柔软度仪上，测量烟叶片正面纵、横两个方向的柔软度值；
步骤7：对每片二次水分平衡后的裁切烟叶片的两个方向的柔软度值计算均值si，并按照以下公式计算待测量干烟叶片的柔软度S，单位为mN：
采用具密封性能的带盖塑料小盒装烟叶片并随取随盖，防止测量过程中待测裁切烟叶片较长时间露置空气中造成水分波动；
在所述步骤5中使用纸柔软度仪测量二次水分平衡后的裁切烟叶片时，裁切烟叶片以夹缝为中心左右对称地放置于侧头的正下方，且夹缝宽度为5mm。
所述裁样刀边长为20mm，使裁切烟叶小片为正方形、面积为4cm2。
有益效果
本发明提供了一种烟叶柔软度的测量及表征方法，通过对待测烟叶的首次水分平衡使烟叶回复到正常含水量，能够避免裁切烟叶片时小片的破碎；采用20mm*20mm正方形刃口裁样刀压叶裁样可以确保裁下的小片大小规格一致；通过在主脉两侧对称均匀的脉间位置裁下6-10个小片，可以避免单点裁样代表性不强的问题；通过排除表面含有粗大叶脉的小片，可以避免叶脉对测量结果的干扰；通过压片使裁取的小片平展可以避免叶片卷曲扭缩对测量结果的干扰；通过二次水分平衡使小片在测量前达到同一规定水分条件，保证了测量条件的一致；通过采用具密封性能的带盖塑料小盒装片并随取随盖能防止测量过程中待测小片较长时间露置空气中造成水分波动；指定5mm的狭缝宽度并对该叶片裁下的全部小片正面横向和纵向两个方向的柔软性进行测量，保证了测量方式的统一；结果计算与表达方式实现了定性指标的定量化表达，解决了烟叶柔软性这一定性指标的定量表达问题。
通过对制样方法、测量条件和测量方式、结果表达方式的优化和统一，具有测量结果客观、稳定、可比较、方法能标准化、易实现等特点，解决了烟叶柔软性无法定量表征的问题。
附图说明
图1为烟叶片裁切示意图；
标号说明：1-烟叶，2-叶基，3-叶尖，4-主脉，5-一级支脉，6-二级支脉，7-裁切位置。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
一种烟叶柔软度的测量及表征方法，包括以下几个步骤：
步骤1：将待测量的干烟叶在平衡箱中进行首次水分平衡；
步骤2：将步骤1得到的烟叶进行裁切取样；
如图1所示，裁切烟叶1时，利用正方形刃口裁样刀在烟叶片主脉4的左右两侧裁取n片，n的取值范围为6-10；
保证取样点烟叶平整且无破损，取样点避开叶尖3和叶基2，尽量均匀分布于烟叶，避免过于集中，且裁切后的烟叶片中不含一级支脉5，尽量避免二级支脉6，如无法避免，则应保证二级支脉6相对较细，同时保证裁切所得叶片完整；
所述裁样刀为刃口边长为20mm的正方形整片裁样刀；
步骤3：将裁切后的烟叶片压平24-48小时，得到平展的n片裁切烟叶片；
步骤4：将n片平展的裁切烟叶片放置于平衡箱中，再次进行水分平衡；
小片压平的时间以小片能自然舒展不再卷曲扭缩为合格；
步骤5：将n片二次水分平衡后的裁切烟叶片中不平整叶片在平衡水分环境中进行压平；
步骤6：将n片二次水分平衡后的平整裁切烟叶片依次放置在纸柔软度仪上，测量烟叶片正面纵、横两个方向的柔软度值；
步骤7：对每片二次水分平衡后的裁切烟叶片的两个方向的柔软度值计算均值si，并按照以下公式计算待测量干烟叶片的柔软度S，单位为mN：
在所述步骤6中使用纸柔软度仪测量二次水分平衡后的裁切烟叶片时，裁切烟叶片以夹缝为中心左右对称地放置于侧头的正下方，且夹缝宽度为5mm。
所述裁样刀边长为20mm，使裁切烟叶小片为正方形、面积为4cm2。。
水分平衡条件为烟草通用调节大气规定的条件(GB/T16447-2004烟草及烟草制品调节和测试的大气环境)。
测量环境在能满足的情况下为烟草通用测试大气规定的条件(GB/T16447-2004烟草及烟草制品调节和测试的大气环境)。
应用本发明所述方法进行测试，测试数据如下：
实例一 烟叶柔软度的实际测定
1、试验材料完整的初烤烟叶11片
2、试验方法按本发明给定的方法与步骤进行。
3、试验结果，见表1。
表1烟叶柔软度测量结果(单位：mN)
实例二：不同柔软性烟叶的柔软度测量值分布特征试验
1、测试材料准备：湖北鹤峰县、重庆巫山县2013年度含上中下部烟叶的混合烟样各一批
2、试验目的与方法
了解烟叶柔软性与烟叶柔软度测量值之间的对应关系。
采用双盲法逐片判定待测样品的柔软性、测量其柔软度值。
2.1样品的柔软性(手感)定性判定：
将两批样品分别按部位分为上部叶、中部叶、下部叶进行分组，每批样品各分为三组共六组；每组样品烟叶由6为外观评级专家组成的柔软性评价小组逐片进行柔软性评价和记录，采用专家中多数人的意见做为该片烟叶的柔软性定性判定结论；其判定方法如表2：
表2烟叶柔软性(手感)定性判定方法
柔软性 特征
柔软 手握柔软，弹性好，稍用力叶片能明显拉伸然后断裂
尚柔软 手握尚柔软，弹性一般，稍用力叶片能稍拉伸然后断裂
平板 手握平板，弹性较差，叶片不能拉伸用力后就直接断裂
僵硬 手握僵硬，弹性差，叶片不能拉伸需用较大力才能断裂
2.2样品的柔软度测量
按本发明给定的方法逐片烟叶测量其柔软度值。
3、试验结果
3.1样品的柔软性(手感)判定结果(表3、表4)
表3巫山烟叶柔软性(手感)逐片判定结果
表4鹤峰烟叶柔软性(手感)逐片判定结果
3.2样品的柔软度值测定结果(表5、表6)：
表5巫山烟叶柔软度值逐片测量结果(单位：mN)
表6鹤峰烟叶柔软度值逐片测量结果(单位：mN)
4、结果分析
4.1烟叶柔软性表现与柔软度测量值演变的关系
烟叶样品从柔软向尚柔软、平板、僵硬变化，其相应的柔软度值逐渐走高，亦即烟叶越柔软，其柔软度度测量值越低，尚柔软的烟叶其柔软度测量值高于柔软的烟叶，平板的烟叶其柔软度测量值高于尚柔软的烟叶，僵硬的烟叶其柔软度测量值高于平板烟叶，且烟叶越僵硬其柔软度测量值越高。
4.2烟叶柔软性表现与柔软度测量值的数量对应关系(表7)
表7烟叶柔软性档次与柔软度值区间对应关系表
柔软性 柔软度测量值分布区间(mN)
柔软 ＜40
尚柔软 40-60
平板 60-80
僵硬 ＞80
5、结论
5.1按照手感原理烟叶柔软性反映的是叶面弯曲力及叶面与手掌的摩擦力作用于人手的综合感受，而柔软度仪的测量原理亦是模仿手感原理设计，其预期结果应该是烟叶越柔软其柔软度测量值应该越小，反之则柔软度值越高，试验结果证明两者之间的趋势符合预期结果。
5.2烟叶不同柔软性档次有相应的柔软度测量值分布区间，而不是单一的值，柔软的烟叶其分布区间为测量值＜40mN，尚柔软的烟叶其测量值分布区间为40-60mN，平板的烟叶其测量值分布区间为60-80mN，僵硬的烟叶其测量值分布区间为＞80mN。该结论尚需要用更多的样品来验证其可靠性。
实例三 烟叶柔软度测量值预测烟叶柔软性的可靠性试验
1、测试材料准备：选用四川会东、陕西安康、湖南桑植、湖北利川、云南昭通、贵州毕节的混合样各100片，剔除不完整的叶片，备用。
2、试验目的与方法
验证用柔软度值及其档次划分方法预测烟叶柔软性的可靠性；试验采用双盲法，由两个独立研究小组分别进行柔软性预测与柔软性实际判定，然后进行结果比对，计算预测准确率。
2.1供试样品的柔软度测定
按本发明规定的方法逐片烟叶进行测定。
2.2供试样品的柔软性预测
按实例二表7归纳的方法进行烟叶柔软性预测。
2.3供试样品的柔软性实际判定
按实例二的判定方法逐片烟叶进行判定。
3、结果与分析
结果如表8所示，分析表明(表9)，按本发明给定的方法预测的未知烟叶柔软性与柔软性实际判定结果的吻合度较高，表明用该方法获得的柔软度定量值能较准确地反映烟叶的实际柔软性程度。
表9烟叶柔软性预测准确率汇总分析结果

Claims (1)

1.一种烟叶柔软度的测量及表征方法，其特征在于，包括以下几个步骤：
步骤1：将待测量的干烟叶在平衡箱中进行首次水分平衡；
步骤2：将步骤1得到的烟叶进行裁切取样；
裁切烟叶时，排除表面含有粗大叶脉的小片，利用正方形刃口裁样刀在烟叶片主脉的左右两侧裁取n片，n的取值范围为6-10；
步骤3：将裁切后的烟叶片压平24-48小时，得到平展的n片裁切烟叶片；
步骤4：将n片平展的裁切烟叶片放置于平衡箱中，再次进行水分平衡；
步骤5：将n片二次水分平衡后的裁切烟叶片中不平整叶片在平衡水分环境中用砝码进行压平；
步骤6：将n片二次水分平衡后的平整裁切烟叶片依次放置在纸柔软度仪上，测量烟叶片正面纵、横两个方向的柔软度值；
步骤7：对每片二次水分平衡后的裁切烟叶片的两个方向的柔软度值计算均值si，并按照以下公式计算待测量干烟叶片的柔软度S，单位为mN：
所述水分平衡条件为烟草通用调节大气规定的条件，采用GB/T16447-2004烟草及烟草制品调节和测试的大气环境；
在所述步骤6中使用纸柔软度仪测量二次水分平衡后的裁切烟叶片时，裁切烟叶片以夹缝为中心左右对称地放置于测头的正下方，且夹缝宽度为5mm；
所述裁样刀为刃口边长20mm的正方形整片裁样刀。
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