煙葉耐破度研究進展

占俊文，沈雪婷，梁淑平，羅昭標，陳圣棟，朱國強

（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）

煙葉耐破度研究進展

占俊文1，沈雪婷2，梁淑平1，羅昭標1，陳圣棟1，朱國強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，一般指煙葉在生產加工時破碎前的能承受的最大壓力，廣泛應用于評價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量方法，分析了煙葉耐破度與煙葉外觀質量、煙葉物理特性和煙葉化學成分的關系，介紹了耐破度在初烤煙葉和再造煙葉質量評價中的應用，旨在為今后研究提高煙葉耐破度的措施提供參考。

耐破度；煙葉質量；關系；應用

煙草是以葉片為收獲對象的經濟作物，鮮煙脫離煙株后，經過打包、運輸、復烤、切絲和卷制等一系列生產加工環節，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，香氣質下降，木質氣、雜氣上升，因此在煙葉生產和加工上，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、收購過程中人為和環境因素造成煙葉減少質量占原煙葉質量百分比代表煙葉的造碎率，具有科學性和可行性，然而造碎率不能代表煙葉質量。煙葉耐破度是煙葉物理特性中機械強度方面的屬性，一般是指煙葉在生產加工時破碎前能承受的最大壓力［2］，在初烤煙葉和再造煙葉質量評價中應用廣泛。筆者對煙葉耐破度的研究進展做了綜述，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。

1 煙葉耐破度的概念及測量方法

耐破度（bursting strength）是指由耐破度儀液壓系統施加壓力，試樣破碎時承受的最大壓力［3］，最早用于表示紙張、紙板和紙漿質量［4-5］。煙葉與紙張在外觀質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實需求，因此在煙葉生產、加工和質量評價上，常用耐破度儀測量煙葉或再造煙葉的耐破度數值，表示煙葉在機械運輸和復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）進行檢測［6］，具體做法是：將煙葉樣品放在溫度（22±1）℃，相對濕度為60%±3%的環境中平衡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，由液壓系統施加壓力，流體泵入至煙葉破裂時，所施加的最大壓力即為煙葉的耐破度，結果以20片煙葉樣品的平均數表示，單位為kPa。耐破指數（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量的關系

2.1 煙葉耐破度與煙葉外觀質量的關系

煙葉外觀質量通過眼觀、手摸能夠直觀判斷，包括成熟度、油分和色度等，與煙葉感官質量密切相關［7］。煙葉外觀質量中的成熟度、葉片結構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，煙葉細胞伸長、拉開，組織結構表現為疏松、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系

煙葉的物理特性是影響煙葉質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、產品質量及成本。因此，煙葉物理特性在近年來的煙葉質量研究中較為熱門［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，在含水率相同的情況下，煙葉耐破度、拉力和延伸率數值越大，說明煙葉在加工時造碎越小，可用性越好［14］。王浩雅等［15］用耐破度儀BPW-2測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系，結果表明煙葉耐破度與厚度呈極顯著正相關，按照線性相關程度劃分為中度相關。

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相關，與抗張強度和陰燃速率呈極顯著正相關，并且再造煙葉物理特性指標之間的相關性結果與烤煙物理特性指標相關性結果較為相似。柔軟度也是再造煙葉重要物性指標之一，李友明等［17］等研究表明，再造煙葉的耐破指數與柔軟度呈正相關。

2.3 煙葉耐破度與煙葉化學成分的關系

煙葉化學成分含量及其平衡程度是決定煙葉質量的內在要素［14］，在一定程度上決定煙葉耐破度。總糖和還原糖含量高的煙葉柔軟，富有彈性，煙葉加工中耐壓性強，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%的煙葉氯含量會使煙葉粗糙、干燥，易破碎［19］。邱曄［16］利用耐破度儀測量了再造煙葉的耐破度數值，通過分析耐破度與化學成分的關系，結果表明再造煙葉耐破度與總灰分呈顯著正相關，與總植物堿、淀粉含量呈顯著負相關。

3 煙葉耐破度的應用

3.1 耐破度在初烤煙葉質量評價中的應用

煙葉加工是實現煙葉經濟價值的必要途徑，因此煙葉的加工性能是衡量煙葉質量的重要標準之一。影響煙葉質量和煙葉加工性能的因素很多，包括煙葉自身的物理特性、加工設備和工藝參數等。研究不同產區間煙葉物理特性差異對煙葉購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與老煙區煙葉物理特性差異，結果表明新老煙區的上、中、下三個部位間煙葉耐破度差異均達到顯著水平；依據煙葉耐破度、拉力、平衡含水率等物理特性情況將云南省新、老煙區各部位煙葉分別分為四類，為煙葉分組加工提供依據。和智君等［21］在研究烤煙品種的加工特性時指出，煙葉耐破度與煙葉加工性能密切相關，耐破度數值以較大的為好；對云南省11個品種進行物理特性檢測，結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，煙葉耐破度和拉力數值越大說明煙葉彈性越好；并用耐破度儀測量4個品種耐破度，研究表明K326品種上、中部葉耐破度數值最大，為82.67和116.67 kPa，云煙87品種下部葉耐破度最高，測量數值為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量評價中的應用

耐破度作為再造煙葉的主要物理加工特性之一，常用來評價再造煙葉的優劣。通過改進再造煙葉生產工藝、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工藝，指出采用稠漿法技術生產的再造煙葉吃味接近天然煙葉，但是耐破度和抗張強度等主要物理加工特性指標明顯低于造紙法再造煙葉；輥壓法再造煙葉生產成本低、能耗小，但是再造煙葉質量不如其他幾種生產工藝下的再造煙葉。因此常在生產中加入薄片膠等增強劑以提高煙葉抗張強度和耐破度，提高再造煙葉質量。向海英等［24］用電腦測控薄片耐破度儀測定再造煙葉耐破度，結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-亮氨酸棕化反應物在再造煙葉中的應用，結果表明加入棕化反應物，再造煙葉的耐破度和抗張強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量，以g/m2表示，是造紙法再造煙葉的重要物理指標之一，楊帥等［26］研究表明，降低定量會降低再造煙葉的耐破度和抗張強度等物理特性，從而影響加工性能，結合再造煙葉的感官質量和物理特性因素，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煙葉破損總面積占把內煙葉原面積的比例，從鮮煙生長到采收烘烤、煙葉分級和煙葉打包購銷過程中，煙葉受到摩擦擠壓，會造成不同程度的破碎，國標對煙葉收購過程中上、中等煙的破碎率上限有嚴格要求，因此適宜的耐破度是優質烤煙必備的條件。

在前人的研究中也有用“抗破碎指數”代表烤煙在復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，未通過篩網的煙葉質量占試樣總質量的比例即為煙葉的抗破碎指數，以%表示。陳紅麗等［28］研究指出煙葉抗破碎指數與煙葉拉力、抗張強度和延伸率均呈極顯著相關，該結果與其他研究中耐破度與煙葉加工性能的相關性結果較為一致。總體表明，在煙葉生產加工時，生產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產生大量造碎，增加卷煙生產成本［29］。煙葉適宜的耐破度，對降低煙葉在打包運輸、復烤加工、制絲卷接各環節的破損、造碎具有重要意義。煙葉耐破度與煙葉品種、葉片化學成分含量密切相關，也受煙葉加工過程中的溫濕度條件、加工工藝參數影響，因此選育適宜耐破度的煙葉品種，依據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，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，降低生產成本。

［1］ 郭 亮，黃 輝，孫紅權，等. 烤煙散葉分級收購一體化及其應用［J］.中國煙草科學，2012，（3）：81-86.

［2］ 安 靜. 烤煙葉片物理性能參數測定技術與設備試驗研究［D］. 鄭州：河南農業大學，2011.

［3］ GB/T 454-2002，紙板耐破度的測定法［S］.

［4］ 梁健文. 談談箱紙板耐破度的測定［J］. 造紙科學與技術，2005，24，（3）：38-40.

［5］ 徐永建，敬玲梅. 馬尾松絨毛漿板耐破度及其吸水性的研究［J］. 紙和造紙，2010，29（10）：26-29.

［6］ 和智君，王理珉，張 強，等. 云南烤煙品種加工性能評價［J］. 中國煙草科學，2013，（4）：72-75.

［7］ 閆洪洋，閆洪喜，吉松毅，等. 河南烤煙外觀質量與感官質量的相關性［J］. 煙草科技，2012，（7）：17-23.

［8］ 鄧小華. 湖南烤煙區域特征及質量評價指標間關系研究［D］. 長沙：湖南農業大學，2007.

［9］ 賈其光，宮長榮. 煙葉的成熟度與生長發育對質量的影響［J］. 煙草科技，1986，（2）：32-36.

［10］ 閆克玉. 煙草化學［M］. 鄭州：鄭州大學出版社，2002.

［11］ 趙瑞蕊，何結望，王海明，等. 基于主成分和聚類分析的湖北烤煙物理質量指標綜合評價［J］. 中國煙草科學，2012，（4）：90-94.

［12］ 李文娟，王 娟，朱聿振，等. 昆明不同烤煙品種初烤煙葉物理特性差異研究［J］. 河南農業科學，2014，43（4）：43-47.

［13］ 王育軍，周冀衡，張一揚，等. 海拔對烤煙品種NC102和NC297物理特性和化學成分的影響［J］. 中國煙草科學，2015，（1）：42-47.

［14］ 宮長榮. 煙草調制學［M］. 北京：中國農業出版社，2003.

［15］ 王浩雅，王理珉，和智君，等. 云南4個烤煙品種物理和煙氣指標的相關性分析［J］. 湖北農業科學，2012，51（3）：525-528.

［16］ 邱 曄. 造紙法再造煙葉產品研究與相關檢測技術開發［D］. 昆明：昆明理工大學，2013.

［17］ 李友明，劉曉雯，許俊鑫，等. 幾種再造煙葉物理指標和纖維質量的對比［J］. 煙草科技，2014，（12）：9-14.

［18］ 王能如，何寬信，黎茶根，等. 江西烤煙主要化學特性的適宜性評價和聚類分析［J］. 煙草科技，2012，（8）：49-53.

［19］ 金聞博，戴 亞. 煙草化學［M］. 北京：清華大學出版社，1994.

［20］ 董高峰，張 強，孫 力，等. 云南新煙區與老煙區烤煙物理特性比較研究［J］. 江西農業學報，2013，25（1）：83-86.

［21］ 和智君，王理珉，張 強，等. 云南烤煙品種加工性能評價［J］. 中國煙草科學，2013，（4）：72-75.

［22］ 王浩雅，王理珉，孫 力，等. 云南不同烤煙品種葉片物理特性的差異分析［J］. 河南農業科學，2012，41（3）：47-50.

［23］ 劉 江. 銨鹽和氨基酸對輥壓法再造煙葉質量的影響研究［D］. 北京：中國農業科學院，2011.

［24］ 向海英，王浩雅，劉 晶，等. 造紙法再造煙葉耐破度的測定方法研究［J］. 中國農學通報，2013，29（1）：160-163.

［25］ 林宏圖，劉德海，彭少偉，等. D-葡萄糖與L-亮氨酸棕化反應物制備及在煙草薄片中的應用［J］. 食品科技，2006，31（9）：177-179.

［26］ 楊 帥，黃 彪，王浩雅，等. 定量對再造煙葉物理與煙氣指標的影響［J］. 江西農業學報，2015，27（10）：75-78.

［27］ 于建軍，衛盼盼，杜閱光，等. 烤煙抗破碎指數最佳測定條件的試驗研究［J］. 湖南農業科學，2010，（11）：96-98.

［28］ 陳紅麗，代惠娟，杜閱光，等. 煙葉抗破碎指數與機械加工性能的關系［J］. 煙草科技，2011，（10）：17-19.

［29］ 張宏宇. 含水率對煙草燃燒性與煙氣化學成分的影響［D］. 昆明：昆明理工大學，2015.

（責任編輯：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，助理農藝師，從事煙葉技術推廣工作。