CN109975363A - 一种基于复合电阻快速无损检测新鲜烟叶总糖的方法 - Google Patents

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许�永
王晋
张承明
陈建华
黄海涛
张涛
刘欣
蒋次清
李晶
王茹
雷萍
杨光宇
李雪梅
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Abstract

本发明涉及一种基于复合电阻快速无损检测新鲜烟叶总糖的方法，包括如下步骤：新鲜烟叶单位长度电阻的检测和新鲜烟叶总糖含量的计算。本发明无需对烟叶进行预处理，整个检测过程对烟草植株及烟叶叶片没有损伤，可以直接进行活体检测。本发明操作简单、所需时间短，无需再经过后续复杂分析，仅需要几分钟就可以得到新鲜烟叶的总糖含量数值，检测结果准确，可以用于新鲜烟叶品质及成熟度的判定。

Description

一种基于复合电阻快速无损检测新鲜烟叶总糖的方法
技术领域
本发明涉及检测新鲜烟叶总糖的方法，具体涉及一种基于复合电阻快速无损检测新鲜烟叶总糖的方法。
背景技术
糖类是烟叶中含量最大的一类化合物，占干物质总量的25%~50%，是影响烟叶品质的重要物质之一。在适当范围内，烤烟的糖含量与评吸质量呈正相关关系，过低或过高均会对烟气产生不良影响。烟叶吸燃时，它们高温裂解成低级的醛、酮，使烟气呈酸性(pH 5.3～6.5)，能改善烟气的香气和吃味，并能减少烟气的刺激性，因此是决定烟叶品质的重要化学成分。烤烟含糖过低，会引起烟气产生呛味，刺激性增强；含糖量过高, 使烟气变得平淡、酸性过强，同时也使烟气的焦油产生量增大，影响卷烟的安全性。烟草中总糖含量对烟叶品质影响巨大，是烟草化学常规分析中的重要项目。
目前，对于考烟中糖含量的检测方法有：水溶性总糖与还原糖的铜还原-滴定法、比色法、近红外光谱法、连续流动法等。然而上述方法不仅耗时，而且还需要对烟叶进行预处理，检测后烟叶已经被破坏，无法使用。同时上述方法误差较大，影响检测结果的准确性，如何减少化学试剂的使用，并不对新鲜烟叶造成损坏，从新鲜烟叶本身的性质出发考虑，是值得研究的。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种基于复合电阻快速无损检测新鲜烟叶总糖的方法，能够准确检测新鲜烟叶中的总糖。
我们发现，烟叶的总糖与电阻存在相关性，而叶片上表面的蜡质层以及下表面的叶肉的绒毛层以及叶片本身与总糖代谢存在关联，因而总糖与R上、R下以及叶R间存在相关性。
本发明目的通过下列技术方案予以实现：
一种基于复合电阻快速无损检测新鲜烟叶总糖的方法，包括如下步骤：
步骤（1）新鲜烟叶单位长度电阻的检测
对新鲜烟叶上表面单位长度电阻R 上 、下表面单位长度电阻R 下 以及叶片上下表面间单位长度电阻R 间 进行测量；检测具体是分别选取烟叶叶尖、叶中和叶基三部分检测上表面、下表面和上下表面间的单位长度电阻，每部分检测次数不少于3次，并对所有测量数据进行平均；
步骤（2）新鲜烟叶总糖含量的计算
将测得的单位长度电阻数值，代入构建的回归方程：A 总糖含率 =3.15×R 上 ×10 -9 +4.22×R 下 ×10 -9 +7.96×R 间 ×10 -9 ，即可得到新鲜烟叶总糖质量百分含量的计算。
进一步地，步骤（1）中，所述检测具体是采用数字电桥高精度电阻表检测上表面、下表面和上下表面两个点之间的电阻。
进一步地，步骤（1）中，单位长度电阻值为两检测点间测量电阻与其距离的比值，单位长度电阻单位为欧姆/厘米。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
（1）本发明无需对烟叶进行预处理，整个检测过程对烟草植株及烟叶叶片没有损伤，可以直接进行活体检测。
（2）本发明操作简单、所需时间短，无需再经过后续复杂分析，仅需要几分钟就可以得到新鲜烟叶的总糖含量数值，检测结果准确，可以用于新鲜烟叶品质及成熟度的判定。
（3）整个检测过程无需前处理，测量时间由标准方法流动分析法的40min缩短至5min，检测效率大大提高。测量结果与标准方法相吻合，误差小于15%。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但不以任何方式对本发明加以限制，基于本发明教导所做的任何变换或改进，均落入本发明的保护范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。
实施例1
本实施例的基于复合电阻快速无损检测新鲜烟叶总糖的方法，包括如下步骤：
步骤（1）新鲜烟叶单位长度电阻的检测
随机选取20株不同品种、种植条件及生长期的活体烟草植株，清除表面的泥沙、水分等杂质。
采用数字电桥高精度电阻表，对新鲜烟叶上表面单位长度电阻R 上 、下表面单位长度电阻R 下 以及叶片上下表面间单位长度电阻R 间 进行测量；具体是分别选取新鲜烟叶叶尖、叶中和叶基三部分检测上表面、下表面和上下表面间的单位长度电阻，稳定10s后进行读数，每个部位测量次数不少于3次，取其平均值。检测时环境湿度不大于40%，温度范围18-30℃。
上表面单位长度电阻R 上 、下表面单位长度电阻R 下 以及叶片上下表面间单位长度电阻R 间 是上表面、下表面和上下表面两检测点间测量电阻与其距离的比值。检测点避开叶主脉，且检测点之间的连线不跨过叶主脉。检测结果如表1所示。
步骤（2）、标准方法测定
对于上述烟叶，行业标准《YC/T 159-2002烟草及烟草制品 水溶性糖的测定连续流动法》测定其总糖含量。
步骤（3）、新鲜烟叶总糖含量的计算
对步骤（1）、（2）所得数据中的异常数据和离群值进行识别和剔除，最终选择268个样本数据，导入SPSS软件，采用最小二乘法多元线性回归，建立电特性快速检测线性回归模型：A 总糖含率 =3.15×R 上 ×10 -9 +4.22×R 下 ×10 -9 +7.96×R 间 ×10 -9 ，其决定系数r 2 =0.892。A 总糖含率 为总糖的质量百分含量，单位：%。
进而计算其新鲜烟叶总糖质量百分含量的值，结果如表2所示。单位长度电阻单位为：欧姆/厘米。GΩ=109Ω。
表1 20份新鲜烟叶样品的电阻检测结果
作为对比，同时将上述烟叶样品称重后干燥，再近红外光谱法(FT-NIR光谱测定烟草中烟碱、总氮、总糖含量的模型研究，云南农业大学学报，2013, 28(6)：814-818)分别进行检测，再通过计算得到其新鲜烟叶总糖含量值，并且以流动分析数据作为新鲜烟叶总糖的实测值，所测数据结果见表2。
表2 20份新鲜烟叶样品总糖预测值与实测值比较
试验结果表明，本发明所得新鲜烟叶总糖预测值与实测值差异较小，结果优于近红外分析结果，预测模型的预测结果准确。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种基于复合电阻快速无损检测新鲜烟叶总糖的方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤（1）新鲜烟叶单位长度电阻的检测
对新鲜烟叶上表面单位长度电阻R 上 、下表面单位长度电阻R 下 以及叶片上下表面间单位长度电阻R 间 进行测量；检测具体是分别选取烟叶叶尖、叶中和叶基三部分检测上表面、下表面和上下表面间的单位长度电阻，每部分检测次数不少于3次，并对所有测量数据进行平均；
步骤（2）新鲜烟叶总糖含量的计算
将测得的单位长度电阻数值，代入构建的回归方程：A 总糖含率 =3.15×R 上 ×10 -9 +4.22×R 下 ×10 -9 +7.96×R 间 ×10 -9 ，即可得到新鲜烟叶总糖质量百分含量的计算。
2.根据权利要求1所述的基于复合电阻快速无损检测新鲜烟叶总糖的方法，其特征在于：步骤（1）中，所述检测具体是采用数字电桥高精度电阻表检测上表面、下表面和上下表面两个点之间的电阻。
3.根据权利要求1所述的基于复合电阻快速无损检测新鲜烟叶总糖的方法，其特征在于：步骤（1）中，单位长度电阻值为两检测点间测量电阻与其距离的比值，单位长度电阻单位为欧姆/厘米。
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