CN109975364A

CN109975364A - 一种基于电阻的检测新鲜烟叶生物碱的方法

Info

Publication number: CN109975364A
Application number: CN201910351772.2A
Authority: CN
Inventors: 王晋; 张承明; 许�永; 陈建华; 刘欣; 李晶; 黄海涛; 张涛; 蒋次清; 王茹; 雷萍; 杨光宇; 李雪梅
Original assignee: China Tobacco Yunnan Industrial Co Ltd
Current assignee: China Tobacco Yunnan Industrial Co Ltd
Priority date: 2019-04-28
Filing date: 2019-04-28
Publication date: 2019-07-05

Abstract

本发明涉及一种基于电阻的检测新鲜烟叶生物碱的方法，包括如下步骤：新鲜烟叶单位长度电阻的检测和新鲜烟叶生物碱含量的计算。本发明无需对烟草植株及烟叶叶片进行预处理，可以直接进行活体检测，整个检测过程对烟草植株及烟叶叶片没有损伤。本发明操作简单、所需时间短，仅需要几分钟就可以得到新鲜烟叶的生物碱含量数值，可以用于新鲜烟叶品质及成熟度的判定。本发明检测结果准确，无需再经过后续复杂分析，即可得到新鲜烟叶的生物碱含量准确数值，与现有的红外检测生物碱的方法相比，误差小很多。

Description

一种基于电阻的检测新鲜烟叶生物碱的方法

技术领域

本发明涉及一种检测新鲜烟叶生物碱的方法，尤其是一种基于电阻的检测新鲜烟叶生物碱的方法。

背景技术

生物碱是一类存在于生物体中的有机碱性物质,通常是以与无机酸或有机酸结合成盐的形式存在于植物中,只有少数生物碱以游离碱、糖苷、有机酸酯或酰胺的形式存在。烟草和烟气中含有的生物碱,已被鉴定出的就有40多种。其中,最重要的是烟碱(Nicotine)，它约占烟草生物碱总量的95％以上,其次为降烟碱(去甲基烟碱,Nornicotine)、假木贼碱(新烟碱,Anabasine)、新烟草碱(去氢新烟碱,Anatabine)和麦斯明(去氢去甲基烟碱,Myosmine)等。各组分对烟草制品的感官品质和安全性均起重要影响作用。烟碱是烟草中含量最高的生物碱, 一般占生物碱总量的90％以上，能提供卷烟抽吸时的刺激性和劲头,对人类神经系统产生先兴奋后麻痹的作用；其他4种生物碱的含量虽然很低,但仍会直接影响烟叶的香气品质与可用性。烟草中生物碱的含量直接决定烟叶的内在品质、安全性和可用性,因此,检测及控制烟叶中的生物碱含量及协调生物碱各组分比例对于提升烟叶的吸食品质及安全性具有重要意义。

目前，对于考烟中生物碱含量的检测方法有：近红外光谱法、连续流动法等几种分析方法。然而，上述方法均需要采样，进行一定的预处理，浪费时间，而且并不能对新鲜烟叶进行直接检测。

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电阻的检测新鲜烟叶生物碱的方法。我们发现，由于烟叶的生物碱与电阻存在相关性，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生物碱代谢存在关联，因而生物碱与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：

一种基于电阻的检测新鲜烟叶生物碱的方法，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，单位长度电阻单位为欧姆/厘米；

步骤(2)、新鲜烟叶生物碱含量的计算

将测得的单位长度电阻数值，代入构建的回归方程：A_{生物碱含率}＝0.327×R_上×10^-9+0.198×R_下×10^-9+0.487×R_间×10^-9，即可得到新鲜烟叶生物碱质量百分含量。

进一步地，步骤(1)中，所述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。

进一步地，步骤(1)中，所述检测具体是检测上表面、下表面和上下表面两个点之间的电阻，单位长度电阻值为两检测点间测量电阻与其距离的比值。

进一步地，步骤(1)中，检测点避开叶主脉，且检测点之间的连线不跨过叶主脉。

进一步地，步骤(1)中，采用数字电桥高精度电阻表进行检测，检测时，环境湿度不大于40％，温度为18-30℃。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

(1)本发明无需对烟草植株及烟叶叶片进行预处理，可以直接进行活体检测，整个检测过程对烟草植株及烟叶叶片没有损伤。

(1)本发明操作简单、所需时间短，仅需要几分钟就可以得到新鲜烟叶的生物碱含量数值，可以用于新鲜烟叶品质及成熟度的判定。

(3)本发明检测结果准确，无需再经过后续复杂分析，即可得到新鲜烟叶的生物碱含量准确数值，与现有的红外检测生物碱的方法相比，误差小很多。

(4)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，效率增加了8倍。测量结果与传统方法相吻合，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

本实施例的基于电阻的检测新鲜烟叶生物碱的方法，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，按照行业标准《烟草及烟草制品总植物碱的测定连续流动 (硫氰酸钾)法》(YC/T 468-2013)进行检测得到其总生物碱含量。

步骤(3)、建立模型计算新鲜烟叶生物碱含量

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213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_{生物碱含率}＝0.327×R_上×10^-9+0.198×R_下×10^-9+0.487×R_间×10^-9，决定系数r²＝0.831。

将测得的单位长度电阻数值，代入构建的回归模型，即可得到新鲜烟叶生物碱质量百分含量。结果如表2所示。单位长度电阻单位为：欧姆/厘米。GΩ＝10⁹Ω。A_{生物碱含率}为生物碱的质量百分含量，单位：％。

表1 20份新鲜烟叶样品的电阻检测结果

作为对比，本实施例同时将称重后的新鲜烟叶干燥，再采用近红外光谱法 (《初烤完整烟叶总植物碱的近红外光谱测量方法研究》，光谱学与光谱分析， 2017,37(10)：3088-3093)进行检测，再通过计算得到其新鲜烟叶生物碱含量值，并且以流动分析数据作为新鲜烟叶生物碱的实测值，所测数据结果见表2。

表2 20份新鲜烟叶样品预测值与实测值比较

表2可以看出，本发明所得新鲜烟叶生物碱预测值与实测值差异较小，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

1.一种基于电阻的检测新鲜烟叶生物碱的方法，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，单位长度电阻单位为欧姆/厘米；

步骤（2）、新鲜烟叶生物碱含量的计算

将测得的单位长度电阻数值，代入构建的回归方程：A _{生物碱含率} =0.327×R _上 ×10 ^-9 +0.198× R _下 ×10 ^-9 +0.487×R _间 ×10 ^-9，即可得到新鲜烟叶生物碱质量百分含量。

2.根据权利要求1所述的基于电阻的检测新鲜烟叶生物碱的方法，其特征在于：步骤（1）中，所述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。

3.根据权利要求1所述的基于电阻的检测新鲜烟叶生物碱的方法，其特征在于：步骤（1）中，所述检测具体是检测上表面、下表面和上下表面两个点之间的电阻，单位长度电阻值为两检测点间测量电阻与其距离的比值。

4.根据权利要求1所述的基于电阻的检测新鲜烟叶生物碱的方法，其特征在于：步骤（1）中，检测点避开叶主脉，且检测点之间的连线不跨过叶主脉。

5.根据权利要求1所述的基于电阻的检测新鲜烟叶生物碱的方法，其特征在于：步骤（1）中，采用数字电桥高精度电阻表进行检测，检测时，环境湿度不大于40%，温度为18-30℃。