煙葉耐破度研究進(jìn)展

占俊文，沈雪婷，梁淑平，羅昭標(biāo)，陳圣棟，朱國(guó)強(qiáng)

（1. 江西省煙草公司撫州市公司，江西 撫州 344000；2. 吉安市煙草公司安福分公司，江西 安福 343200）

煙葉耐破度研究進(jìn)展

占俊文1，沈雪婷2，梁淑平1，羅昭標(biāo)1，陳圣棟1，朱國(guó)強(qiáng)1

（1. 江西省煙草公司撫州市公司，江西 撫州 344000；2. 吉安市煙草公司安福分公司，江西 安福 343200）

耐破度是煙葉物理特性中的一項(xiàng)，一般指煙葉在生產(chǎn)加工時(shí)破碎前的能承受的最大壓力，廣泛應(yīng)用于評(píng)價(jià)烤煙和再造煙葉的加工性能。概述了煙葉耐破度的概念及測(cè)量方法，分析了煙葉耐破度與煙葉外觀質(zhì)量、煙葉物理特性和煙葉化學(xué)成分的關(guān)系，介紹了耐破度在初烤煙葉和再造煙葉質(zhì)量評(píng)價(jià)中的應(yīng)用，旨在為今后研究提高煙葉耐破度的措施提供參考。

耐破度；煙葉質(zhì)量；關(guān)系；應(yīng)用

煙草是以葉片為收獲對(duì)象的經(jīng)濟(jì)作物，鮮煙脫離煙株后，經(jīng)過打包、運(yùn)輸、復(fù)烤、切絲和卷制等一系列生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)，受到摩擦、擠壓和切割，煙葉容易造碎，大大降低煙葉原料的可用性。破損煙葉成絲率低，含梗率上升，香氣質(zhì)下降，木質(zhì)氣、雜氣上升，因此在煙葉生產(chǎn)和加工上，盡量保持煙葉完整性，避免煙葉破損、造碎具有重要意義。

郭亮等［1］用煙葉分級(jí)、收購(gòu)過程中人為和環(huán)境因素造成煙葉減少質(zhì)量占原煙葉質(zhì)量百分比代表煙葉的造碎率，具有科學(xué)性和可行性，然而造碎率不能代表煙葉質(zhì)量。煙葉耐破度是煙葉物理特性中機(jī)械強(qiáng)度方面的屬性，一般是指煙葉在生產(chǎn)加工時(shí)破碎前能承受的最大壓力［2］，在初烤煙葉和再造煙葉質(zhì)量評(píng)價(jià)中應(yīng)用廣泛。筆者對(duì)煙葉耐破度的研究進(jìn)展做了綜述，旨在為探索提高煙葉耐破度的措施，有效提高卷煙原料利用率提供理論依據(jù)。

1 煙葉耐破度的概念及測(cè)量方法

耐破度（bursting strength）是指由耐破度儀液壓系統(tǒng)施加壓力，試樣破碎時(shí)承受的最大壓力［3］，最早用于表示紙張、紙板和紙漿質(zhì)量［4-5］。煙葉與紙張?jiān)谕庥^質(zhì)量上具有一定相似性，并且煙葉在原料加工處理上有耐破碎的現(xiàn)實(shí)需求，因此在煙葉生產(chǎn)、加工和質(zhì)量評(píng)價(jià)上，常用耐破度儀測(cè)量煙葉或再造煙葉的耐破度數(shù)值，表示煙葉在機(jī)械運(yùn)輸和復(fù)烤加工中耐破碎能力的高低。

煙葉耐破度參照紙張耐破度（GB/T 454-2002）進(jìn)行檢測(cè)［6］，具體做法是：將煙葉樣品放在溫度（22±1）℃，相對(duì)濕度為60%±3%的環(huán)境中平衡48 h，將平衡后的煙葉用耐破度沖樣器裁切成直徑是7 cm的圓片，置于耐破度儀彈性膠膜上，由液壓系統(tǒng)施加壓力，流體泵入至煙葉破裂時(shí)，所施加的最大壓力即為煙葉的耐破度，結(jié)果以20片煙葉樣品的平均數(shù)表示，單位為kPa。耐破指數(shù)（bursting index）一般是指耐破度除以定量，以kPa·m2/g表示。

2 煙葉耐破度與煙葉質(zhì)量的關(guān)系

2.1 煙葉耐破度與煙葉外觀質(zhì)量的關(guān)系

煙葉外觀質(zhì)量通過眼觀、手摸能夠直觀判斷，包括成熟度、油分和色度等，與煙葉感官質(zhì)量密切相關(guān)［7］。煙葉外觀質(zhì)量中的成熟度、葉片結(jié)構(gòu)和油分等在一定程度上影響煙葉耐破度，隨著煙葉成熟度的增加，煙葉細(xì)胞伸長(zhǎng)、拉開，組織結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為疏松、多孔，煙葉彈性好、出絲率高［8］。賈其光等［9］也指出，煙葉耐破度、拉力和延伸率以成熟煙葉為最好，過熟次之，未熟最差。油分與煙葉柔軟性、耐破度等煙葉加工性能有一定聯(lián)系，一般油分好的煙葉加工性能好，不易破碎［10］。

2.2 煙葉耐破度與煙葉物理特性的關(guān)系

煙葉的物理特性是影響煙葉質(zhì)量及加工的物理方面的因素，包括煙葉拉力、含梗率和平衡含水率等，直接影響卷煙加工過程、產(chǎn)品質(zhì)量及成本。因此，煙葉物理特性在近年來的煙葉質(zhì)量研究中較為熱門［11-13］。煙葉的耐破度、拉力和延伸率與煙葉物理加工特性密切相關(guān)，在含水率相同的情況下，煙葉耐破度、拉力和延伸率數(shù)值越大，說明煙葉在加工時(shí)造碎越小，可用性越好［14］。王浩雅等［15］用耐破度儀BPW-2測(cè)量了初烤煙葉的耐破度，分析了煙葉耐破度與其他煙葉物理特性關(guān)系，結(jié)果表明煙葉耐破度與厚度呈極顯著正相關(guān)，按照線性相關(guān)程度劃分為中度相關(guān)。

耐破度也是再造煙葉的重要物理特性之一，邱曄［16］研究表明耐破度與厚度呈顯著負(fù)相關(guān)，與抗張強(qiáng)度和陰燃速率呈極顯著正相關(guān)，并且再造煙葉物理特性指標(biāo)之間的相關(guān)性結(jié)果與烤煙物理特性指標(biāo)相關(guān)性結(jié)果較為相似。柔軟度也是再造煙葉重要物性指標(biāo)之一，李友明等［17］等研究表明，再造煙葉的耐破指數(shù)與柔軟度呈正相關(guān)。

2.3 煙葉耐破度與煙葉化學(xué)成分的關(guān)系

煙葉化學(xué)成分含量及其平衡程度是決定煙葉質(zhì)量的內(nèi)在要素［14］，在一定程度上決定煙葉耐破度?？偺呛瓦€原糖含量高的煙葉柔軟，富有彈性，煙葉加工中耐壓性強(qiáng)，不易破碎［18］。煙草是喜鉀作物，適宜提高煙葉鉀含量可以促進(jìn)煙葉疏松、柔軟，煙葉耐加工性好，不易破碎。氯元素是煙葉生長(zhǎng)的必需元素，適宜的氯含量也可以增加煙葉的耐破度，小于0.3%的煙葉氯含量會(huì)使煙葉粗糙、干燥，易破碎［19］。邱曄［16］利用耐破度儀測(cè)量了再造煙葉的耐破度數(shù)值，通過分析耐破度與化學(xué)成分的關(guān)系，結(jié)果表明再造煙葉耐破度與總灰分呈顯著正相關(guān)，與總植物堿、淀粉含量呈顯著負(fù)相關(guān)。

3 煙葉耐破度的應(yīng)用

3.1 耐破度在初烤煙葉質(zhì)量評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

煙葉加工是實(shí)現(xiàn)煙葉經(jīng)濟(jì)價(jià)值的必要途徑，因此煙葉的加工性能是衡量煙葉質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。影響煙葉質(zhì)量和煙葉加工性能的因素很多，包括煙葉自身的物理特性、加工設(shè)備和工藝參數(shù)等。研究不同產(chǎn)區(qū)間煙葉物理特性差異對(duì)煙葉購(gòu)銷與配方打葉具有重要意義。董高峰等［20］研究了云南省新煙區(qū)與老煙區(qū)煙葉物理特性差異，結(jié)果表明新老煙區(qū)的上、中、下三個(gè)部位間煙葉耐破度差異均達(dá)到顯著水平；依據(jù)煙葉耐破度、拉力、平衡含水率等物理特性情況將云南省新、老煙區(qū)各部位煙葉分別分為四類，為煙葉分組加工提供依據(jù)。和智君等［21］在研究烤煙品種的加工特性時(shí)指出，煙葉耐破度與煙葉加工性能密切相關(guān)，耐破度數(shù)值以較大的為好；對(duì)云南省11個(gè)品種進(jìn)行物理特性檢測(cè)，結(jié)果表明煙葉耐破度以云煙97最高。王浩雅等［22］指出煙葉耐破度和拉力是煙葉彈性的體現(xiàn)，煙葉耐破度和拉力數(shù)值越大說明煙葉彈性越好；并用耐破度儀測(cè)量4個(gè)品種耐破度，研究表明K326品種上、中部葉耐破度數(shù)值最大，為82.67和116.67 kPa，云煙87品種下部葉耐破度最高，測(cè)量數(shù)值為110.67 kPa，綜合煙葉耐破度與其他物理特性，最后得出云煙85、K326和紅大品種的煙葉物理特性好。

3.2 耐破度在再造煙葉質(zhì)量評(píng)價(jià)中的應(yīng)用

耐破度作為再造煙葉的主要物理加工特性之一，常用來評(píng)價(jià)再造煙葉的優(yōu)劣。通過改進(jìn)再造煙葉生產(chǎn)工藝、加入粘合劑等措施，提高再造煙葉的耐破度可以縮小再造煙葉與天然煙葉的差別。劉江［23］比較了幾種再造煙葉的生產(chǎn)工藝，指出采用稠漿法技術(shù)生產(chǎn)的再造煙葉吃味接近天然煙葉，但是耐破度和抗張強(qiáng)度等主要物理加工特性指標(biāo)明顯低于造紙法再造煙葉；輥壓法再造煙葉生產(chǎn)成本低、能耗小，但是再造煙葉質(zhì)量不如其他幾種生產(chǎn)工藝下的再造煙葉。因此常在生產(chǎn)中加入薄片膠等增強(qiáng)劑以提高煙葉抗張強(qiáng)度和耐破度，提高再造煙葉質(zhì)量。向海英等［24］用電腦測(cè)控薄片耐破度儀測(cè)定再造煙葉耐破度，結(jié)果表明造紙法再造煙葉耐破度要低于天然煙葉耐破度，提高再造煙葉的耐破度有利于減少再造煙葉在切絲等過程中的破碎率，提高再造煙葉可用性。

加入粘合劑也是提高再造煙葉耐破度的有效途徑，林宏圖等［25］研究了D-葡萄糖與L-亮氨酸棕化反應(yīng)物在再造煙葉中的應(yīng)用，結(jié)果表明加入棕化反應(yīng)物，再造煙葉的耐破度和抗張強(qiáng)度等都有不同程度的提高，縮小了與天然成熟煙葉差距。定量是指單位面積的質(zhì)量，以g/m2表示，是造紙法再造煙葉的重要物理指標(biāo)之一，楊帥等［26］研究表明，降低定量會(huì)降低再造煙葉的耐破度和抗張強(qiáng)度等物理特性，從而影響加工性能，結(jié)合再造煙葉的感官質(zhì)量和物理特性因素，將定量確定在65 g/m2以下為宜。

4 討 論

初烤煙葉的破損率是指把內(nèi)煙葉破損總面積占把內(nèi)煙葉原面積的比例，從鮮煙生長(zhǎng)到采收烘烤、煙葉分級(jí)和煙葉打包購(gòu)銷過程中，煙葉受到摩擦擠壓，會(huì)造成不同程度的破碎，國(guó)標(biāo)對(duì)煙葉收購(gòu)過程中上、中等煙的破碎率上限有嚴(yán)格要求，因此適宜的耐破度是優(yōu)質(zhì)烤煙必備的條件。

在前人的研究中也有用“抗破碎指數(shù)”代表烤煙在復(fù)烤加工中耐破碎的能力，于建軍等［27］研究表明將在一定溫濕度條件下平衡好的煙葉粉碎3 s，過篩網(wǎng)，未通過篩網(wǎng)的煙葉質(zhì)量占試樣總質(zhì)量的比例即為煙葉的抗破碎指數(shù)，以%表示。陳紅麗等［28］研究指出煙葉抗破碎指數(shù)與煙葉拉力、抗張強(qiáng)度和延伸率均呈極顯著相關(guān)，該結(jié)果與其他研究中耐破度與煙葉加工性能的相關(guān)性結(jié)果較為一致?？傮w表明，在煙葉生產(chǎn)加工時(shí)，生產(chǎn)者都比較重視煙葉在耐破度方面的特性，煙葉適宜的耐破度有利于提高復(fù)烤加工后的大、中片率，減少碎片率。

卷煙制品完成前還需要經(jīng)過制絲和卷制等工序，是造碎率較高的工序段，耐破度低的煙葉在制絲和卷制中會(huì)產(chǎn)生大量造碎，增加卷煙生產(chǎn)成本［29］。煙葉適宜的耐破度，對(duì)降低煙葉在打包運(yùn)輸、復(fù)烤加工、制絲卷接各環(huán)節(jié)的破損、造碎具有重要意義。煙葉耐破度與煙葉品種、葉片化學(xué)成分含量密切相關(guān)，也受煙葉加工過程中的溫濕度條件、加工工藝參數(shù)影響，因此選育適宜耐破度的煙葉品種，依據(jù)煙葉耐破度特性合理施肥，在配方打葉和煙絲加工中選擇適宜的加工溫濕度和工藝參數(shù)，提高煙葉耐破度，有利于減少煙葉破損、造碎，提高原料利用率，降低生產(chǎn)成本。

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（責(zé)任編輯：肖彥資）

Research Progress in Bursting Strength of Tobacco Leaves

ZHAN Jun-wen1，SHEN Xue-ting2，LIANG Shu-ping1，LUO Zhao-biao1，CHEN Sheng-dong1，ZHU Guo-qiang1
（1. Fuzhou Tobacco Company of Jiangxi Province， Fuzhou 344000， PRC； 2. Anfu Branch of Ji'an Tobacco Company， Anfu 343200， PRC）

Bursting strength was one of the physical properties of tobacco leaves， generally referred to the maximum pressure in the production and processing of tobacco could withstand before breaking， w idely used in processing performance evaluation of f ue-cured tobacco and reconstituted tobacco. The concept and measurement method of bursting strength of tobacco leaves were summarized， the relationship betw een bursting strength of tobacco leaves and the appearance qualities， physical characteristics and chem ical composition of tobacco leaves were analyzed， and the application of bursting strength in tobacco qualities evaluation of cured tobacco leaves and reconstituted tobacco leaves were introduced. It provides a theoretical bases of research measures to improve tobacco bursting strength in the further.

bursting strength； quality of tobacco； relationship； application

S572

A

1006-060X（2016）09-0124-03

10.16498/j.cnki.hnnykx.2016.09.033

2016-05-12

占俊文（1989-），女，江西撫州市人，助理農(nóng)藝師，從事煙葉技術(shù)推廣工作。