烤烟叶片结构感官属性因子分解及检测方法

2018-01-18范建立

作物研究 2018年4期

范建立，颜静，李锐

（1福建中烟工业有限责任公司技术中心，厦门 361021；2厦门烟草工业有限责任公司动力车间，福建厦门 361022；3中国烟叶公司收购管理部，北京 100055）

烤烟评级技术的本质是感官分析技术。从感官分析技术角度来看，烤烟评级中的叶片结构是复合感官属性，可以分解出若干个感官属性因子。建立感官属性因子参比样的过程中，需要按照适当的检测方法进行仪器分析，以确定与参比样感官特性相关的物理量值［1］。查阅文献发现相关领域研究较少，仅王春生［2］、王亚平［3］等人对烤烟外观质量特征进行过研究。笔者参考“结构”一词在多个领域的内涵，拓展叶片结构的内涵，对叶片结构进行感官属性因子分解与甄选，对各因子可能的检测方法进行理论层面的初步探寻，以期为感官属性因子参比样的建立开展前期准备工作，为感官分析技术成果与烟叶评级技术活动的有机融合及烟叶评级技术体系的丰富与发展提供参考。

1 叶片结构含义

事物的系统结构都是空间结构和时间结构的统一，其决定着事物存在的本质。从通用技术角度来讲，结构是指事物的各个组成部分之间的有序搭配。从力学角度来说，结构是指可以承受一定力的结构形态，可以抵抗能引起形状和大小改变的力。从产品工艺的角度来说，产品的结构定向了产品的市场。食品感官分析［4］、语法学［5］、西方哲学史［6］、中国古代美学和艺术美学［7］等领域中“结构”与通用辞典［8～10］的释义相似。作为工程地质学术语［11］，其含义与其作为宝石学术语的含义类似。“结构”与其它词语组成复合词后产生了诸多衍生概念。如，在烟草行业，“叶片结构”定义为“烟叶细胞排列的疏密程度”［12～14］。基于文献分析，笔者拟从微观、宏观及力学三个方面阐述烟叶的叶片结构。

从微观层面看，烟叶叶片结构是指烟叶细胞的排列情况，如烟叶细胞排列的疏密程度、细胞间隙的大小、梗细胞比例等，是从客观的物质世界、通用技术角度理解叶片结构。描述烟叶叶片（系统）中烟叶细胞（内部诸要素）之间相互联系的组织形式，表征了烟叶细胞的排列、搭配与结合性质。其中，“细胞间隙的大小”借鉴了宝石学术语中的结构概念；“梗细胞比例”是运用马克思主义哲学，说明了叶片结构的一种空间性质。

从宏观层面看，叶片结构是细胞排列的外观反映，如叶片疏松或紧密、粗糙或平滑、颗粒感、含梗率等，是从主观世界理解叶片结构；描述了烟叶细胞（部分）和烟叶叶片（整体）之间联系的形式在主观世界的反映，表征了叶片结构性质和形态的多样性。其中，“含梗率”是微观世界“梗细胞比例”在宏观世界的反映；其余阐释则借鉴了“结构”一词在体育和围棋中的含义。

从力学层面看，叶片结构是细胞排列的力学反映，如软硬度、弹性、挺度、韧性、抗张强度、伸长率等，是从力学角度理解叶片结构。描述了由烟叶细胞（各连接部件）有机组合而成的烟叶叶片（整体）所能承受的重力或外力作用及刚度，表征了叶片结构的力学特性，是“结构”一词作为建筑学术语的含义在力学层面的拓展。

2 因子分解及检测方法

基于对叶片结构含义的解析，及感官属性因子表征强度、协调、个性或缺陷等特点，初步分解出叶片结构的感官属性因子。秉持确定感官属性因子的一般原则，对各初分因子进行甄选。同时，查询各因子在行业内外的应用情况，初步从理论层面探索其可能的检测方法。

2.1 孔度

“孔度”一词在烟叶质量评价中偶有运用。如吴学巧等［16］用“细胞小，排列紧密，无孔度”描述光滑叶；《烟草种植工、烟叶调制工、烟叶分级工基础知识》中描述烟叶的吸湿性时，用“烟叶属毛细多孔性物质，其组织结构很像海绵体，内表面很大”［17］。但在烟叶的物理测量方面，“孔度”暂未见应用。

烟叶的孔度为烟叶细胞间隙的大小。过伟民等［18］利用Photoshop软件测定烤后烟叶表面细胞间隙的方法，为烤烟叶片结构指标的评价提供了一种定量方法。由于烟叶孔度表征的是微观物理量，不能被直接感知，不适宜作为感官属性因子。

2.2 透气度

作为烟草术语，“透气度”指的是卷烟纸的透气性［19］，测量设备为纸张透气度侧定仪［20］。试验时，采用BORGWALDT KC公司生产的A20型纸张透气度测定仪的A模块，检测烟叶的透气度，发现有轻微折痕或压痕的烟叶样片能够检测到数据，但无折痕无压痕的极薄烟叶检测不到数据。此试验排除了烟叶透气度作为感官属性因子的可能性。

2.3 吸湿性

吸湿性是烟叶物理特性的指标之一，是指烟叶从大气中吸收水分和向大气中散发水分的特性。烟叶之所以具有吸湿性，是由于烟叶属毛细多孔性物质，其组织结构很像海绵体，内表面很大，且含有亲水胶体物质。

与造纸业术语吸水性（可勃值）［21］的表示方法不同，烟叶的吸湿性一般以标准空气状态下（温度22℃±1℃，相对湿度60%±3%）烟叶的平衡含水率表示，用烘箱法测定。

感知层面，以手握时的触觉感受为主，视觉和听觉感受为辅。可通过实验确定感官特性与物理量的相关性建立参比样，形成参比和评判标准。因此，吸湿性可作为感官属性因子。

2.4 疏松度

烟叶细胞排列分布疏密程度的外观反映即为疏松度，表征的是烟叶细胞排列分布情况的主观感知量，以拇指与食指夹触时的触觉感受为主，视觉感受为辅。疏松度是烤烟国标叶片结构概念的应用基础，可作为感官属性因子。疏松与紧密为两个极端，所以“疏松度”同时可用“紧密度”或“疏密度”表达。

作为感官分析术语，对食品紧密度的咬噬检测法［22］不适用于烟叶。疏松度和孔度分别表征的是烟叶细胞排列分布情况的主观感知量和客观物理量，可借用孔度的测量方法测度疏松度。

2.5 粗糙度

粗糙度，或称细腻度、细致度、平滑度，是烟叶表面呈现出的粗劣、毛糙，或细腻、细致，或平整、细滑的感觉及程度。以拇指与食指夹触烟叶轻微搓动时产生的触觉（压觉）感受为主，视觉感受为辅，是人体对叶片表面的一种感知。分析认为，叶面之所以粗糙，与叶片的平衡含水率、油润程度、网状支脉的凸起程度、叶面的凸起程度、叶面的褶皱程度、表皮细胞的破裂程度等因素有关。

纸品术语［23］从不同角度对粗糙度和平滑度进行了定义，其粗糙度和平滑度均用空气泄漏法测定。因烟叶与纸品有类似的物理学特性，其粗糙度的物理检测可参考纸品粗糙度（平滑度）的空气泄漏测定法。

2.6 颗粒感

“颗粒感”经常出现在内含物质充实、成熟度较好、结构细腻的烟叶的质量描述中。一般认为，烟叶的颗粒感主要是烟叶在成熟和调制过程中叶片中堆积的淀粉颗粒形成的。

颗粒感是拇指与食指夹触烟叶轻微搓动时产生的触觉（压觉）感受，是人体对叶片内部淀粉颗粒的一种间接感知。因颗粒感与粗糙度的感知方法相同，对于叶面粗糙的叶片，人体对颗粒感的感知能力极为微弱；对于叶面平滑的叶片，颗粒感似有似无。颗粒感表征的是内含物质充实、成熟度较好、结构细腻的烟叶的生理协调状态。理论上，烟叶的颗粒感可借由透射电子显微镜观测单位面积内淀粉颗粒的分布情况（如大小和数量、面积占比）进行测定。

颗粒感或粒度在食品感官分析［4］、感官分析［24］等领域及日常生活中广泛运用，但适用于烟叶颗粒度检测的方法和仪器暂未查询到。

2.7 含梗率

烟叶中烟梗所占的质量百分比用含梗率表示，是梗细胞与烟片细胞在数量上的协调状态。作为烟叶物理特性的指标之一，含梗率是称量、计算得出，不能被直接感知，不宜作为感官属性因子。

2.8 柔软度

手握叶片时产生的对反向作用力和摩擦力的综合感受即为柔软度，力小柔软，力大硬。手握烟叶时的触觉（压觉）感受为柔软或硬，在烟叶质量描述中用“柔软”或“硬”表示。

纸品的柔软度［23］用纸张柔软度测定仪测定，橡胶或塑料涂覆织物柔软性的测定用扁环法［24］。烟叶柔软度的测定可参考上述两种方法。周立新等［25］借鉴纸品柔软度的测定方法，发明了一种烟叶柔软度的测量及表征方法。

2.9 弹性

烟叶的弹性，即形变压力撤消后，与烟叶形变恢复速度和恢复原状的程度有关的机械质地特性。以触觉（压觉）感受为前提，视觉感受为主体。定量方面可借由伸长率的检测量进行表征。

2.10 挺度

挺度概念在烟叶质量评价中暂无应用。借鉴纸品的挺度［21］概念，烟叶的挺度可表述为：A.摊开叶片，手持叶柄，叶面朝上，叶尖下垂或挺直的程度，此为主脉的挺度；B.摊开叶片，一手持叶柄，一手持叶尖，使叶面朝上、主脉平直，主脉两侧的烟片下垂或挺直的程度，此为主脉两侧烟片的挺度；C.手持烟把的把头，另一端下垂或挺直的程度，此为烟把的挺度。

烟把的挺度是主脉挺度与把内横向卷缩的各叶片间的嵌合力综合作用的结果，表征的是群体的配合状况、群体空间结构的机械特性和运动状态。生产中有对上部烟叶及其烟把“直挺”的表述，实为上述主脉挺度和烟把挺度概念的表达。

理论上，定义A和定义C可用于考察同产区烟叶各部位的挺度，不同部位的直挺程度表现为：上部＞中部＞下部，即上部烟叶直挺，下部烟叶大角度弯曲，中部烟叶介于二者之间。定义B可用于考察同产区烟叶叶片的质量性状，如：叶片厚度、油分、吸湿性、疏松度、柔软度等的综合状态。这个综合状态会在叶片挺度层面产生不同的反映，即直挺还是大角度弯曲。但生产中是否可行还有待探究。烟叶挺度的测定是否可以借鉴纸品挺度测定的静态弯曲法和共振法［26］，有待验证。