烤煙葉片結構感官屬性因子分解及檢測方法

范建立，顏 靜，李 銳

（1福建中煙工業有限責任公司技術中心，廈門 361021；2廈門煙草工業有限責任公司動力車間，福建廈門 361022；3中國煙葉公司收購管理部，北京 100055）

烤煙評級技術的本質是感官分析技術。從感官分析技術角度來看，烤煙評級中的葉片結構是復合感官屬性，可以分解出若干個感官屬性因子。建立感官屬性因子參比樣的過程中，需要按照適當的檢測方法進行儀器分析，以確定與參比樣感官特性相關的物理量值［1］。查閱文獻發現相關領域研究較少，僅王春生［2］、王亞平［3］等人對烤煙外觀質量特征進行過研究。筆者參考“結構”一詞在多個領域的內涵，拓展葉片結構的內涵，對葉片結構進行感官屬性因子分解與甄選，對各因子可能的檢測方法進行理論層面的初步探尋，以期為感官屬性因子參比樣的建立開展前期準備工作，為感官分析技術成果與煙葉評級技術活動的有機融合及煙葉評級技術體系的豐富與發展提供參考。

1 葉片結構含義

事物的系統結構都是空間結構和時間結構的統一，其決定著事物存在的本質。從通用技術角度來講，結構是指事物的各個組成部分之間的有序搭配。從力學角度來說，結構是指可以承受一定力的結構形態，可以抵抗能引起形狀和大小改變的力。從產品工藝的角度來說，產品的結構定向了產品的市場。食品感官分析［4］、語法學［5］、西方哲學史［6］、中國古代美學和藝術美學［7］等領域中“結構”與通用辭典［8～10］的釋義相似。作為工程地質學術語［11］，其含義與其作為寶石學術語的含義類似。“結構”與其它詞語組成復合詞后產生了諸多衍生概念。如，在煙草行業，“葉片結構”定義為“煙葉細胞排列的疏密程度”［12～14］。基于文獻分析，筆者擬從微觀、宏觀及力學三個方面闡述煙葉的葉片結構。

從微觀層面看，煙葉葉片結構是指煙葉細胞的排列情況，如煙葉細胞排列的疏密程度、細胞間隙的大小、梗細胞比例等，是從客觀的物質世界、通用技術角度理解葉片結構。描述煙葉葉片（系統）中煙葉細胞（內部諸要素）之間相互聯系的組織形式，表征了煙葉細胞的排列、搭配與結合性質。其中，“細胞間隙的大小”借鑒了寶石學術語中的結構概念；“梗細胞比例”是運用馬克思主義哲學，說明了葉片結構的一種空間性質。

從宏觀層面看，葉片結構是細胞排列的外觀反映，如葉片疏松或緊密、粗糙或平滑、顆粒感、含梗率等，是從主觀世界理解葉片結構；描述了煙葉細胞（部分）和煙葉葉片（整體）之間聯系的形式在主觀世界的反映，表征了葉片結構性質和形態的多樣性。其中，“含梗率”是微觀世界“梗細胞比例”在宏觀世界的反映；其余闡釋則借鑒了“結構”一詞在體育和圍棋中的含義。

從力學層面看，葉片結構是細胞排列的力學反映，如軟硬度、彈性、挺度、韌性、抗張強度、伸長率等，是從力學角度理解葉片結構。描述了由煙葉細胞（各連接部件）有機組合而成的煙葉葉片（整體）所能承受的重力或外力作用及剛度，表征了葉片結構的力學特性，是“結構”一詞作為建筑學術語的含義在力學層面的拓展。

2 因子分解及檢測方法

基于對葉片結構含義的解析，及感官屬性因子表征強度、協調、個性或缺陷等特點，初步分解出葉片結構的感官屬性因子。秉持確定感官屬性因子的一般原則，對各初分因子進行甄選。同時，查詢各因子在行業內外的應用情況，初步從理論層面探索其可能的檢測方法。

2.1 孔度

“孔度”一詞在煙葉質量評價中偶有運用。如吳學巧等［16］用“細胞小，排列緊密，無孔度”描述光滑葉；《煙草種植工、煙葉調制工、煙葉分級工基礎知識》中描述煙葉的吸濕性時，用“煙葉屬毛細多孔性物質，其組織結構很像海綿體，內表面很大”［17］。但在煙葉的物理測量方面，“孔度”暫未見應用。

煙葉的孔度為煙葉細胞間隙的大小。過偉民等［18］利用Photoshop軟件測定烤后煙葉表面細胞間隙的方法，為烤煙葉片結構指標的評價提供了一種定量方法。由于煙葉孔度表征的是微觀物理量，不能被直接感知，不適宜作為感官屬性因子。

2.2 透氣度

作為煙草術語，“透氣度”指的是卷煙紙的透氣性［19］，測量設備為紙張透氣度側定儀［20］。試驗時，采用BORGWALDT KC公司生產的A20型紙張透氣度測定儀的A模塊，檢測煙葉的透氣度，發現有輕微折痕或壓痕的煙葉樣片能夠檢測到數據，但無折痕無壓痕的極薄煙葉檢測不到數據。此試驗排除了煙葉透氣度作為感官屬性因子的可能性。

2.3 吸濕性

吸濕性是煙葉物理特性的指標之一，是指煙葉從大氣中吸收水分和向大氣中散發水分的特性。煙葉之所以具有吸濕性，是由于煙葉屬毛細多孔性物質，其組織結構很像海綿體，內表面很大，且含有親水膠體物質。

與造紙業術語吸水性（可勃值）［21］的表示方法不同，煙葉的吸濕性一般以標準空氣狀態下（溫度22℃±1℃，相對濕度60%±3%）煙葉的平衡含水率表示，用烘箱法測定。

感知層面，以手握時的觸覺感受為主，視覺和聽覺感受為輔。可通過實驗確定感官特性與物理量的相關性建立參比樣，形成參比和評判標準。因此，吸濕性可作為感官屬性因子。

2.4 疏松度

煙葉細胞排列分布疏密程度的外觀反映即為疏松度，表征的是煙葉細胞排列分布情況的主觀感知量，以拇指與食指夾觸時的觸覺感受為主，視覺感受為輔。疏松度是烤煙國標葉片結構概念的應用基礎，可作為感官屬性因子。疏松與緊密為兩個極端，所以“疏松度”同時可用“緊密度”或“疏密度”表達。

作為感官分析術語，對食品緊密度的咬噬檢測法［22］不適用于煙葉。疏松度和孔度分別表征的是煙葉細胞排列分布情況的主觀感知量和客觀物理量，可借用孔度的測量方法測度疏松度。

2.5 粗糙度

粗糙度，或稱細膩度、細致度、平滑度，是煙葉表面呈現出的粗劣、毛糙，或細膩、細致，或平整、細滑的感覺及程度。以拇指與食指夾觸煙葉輕微搓動時產生的觸覺（壓覺）感受為主，視覺感受為輔，是人體對葉片表面的一種感知。分析認為，葉面之所以粗糙，與葉片的平衡含水率、油潤程度、網狀支脈的凸起程度、葉面的凸起程度、葉面的褶皺程度、表皮細胞的破裂程度等因素有關。

紙品術語［23］從不同角度對粗糙度和平滑度進行了定義，其粗糙度和平滑度均用空氣泄漏法測定。因煙葉與紙品有類似的物理學特性，其粗糙度的物理檢測可參考紙品粗糙度（平滑度）的空氣泄漏測定法。

2.6 顆粒感

“顆粒感”經常出現在內含物質充實、成熟度較好、結構細膩的煙葉的質量描述中。一般認為，煙葉的顆粒感主要是煙葉在成熟和調制過程中葉片中堆積的淀粉顆粒形成的。

顆粒感是拇指與食指夾觸煙葉輕微搓動時產生的觸覺（壓覺）感受，是人體對葉片內部淀粉顆粒的一種間接感知。因顆粒感與粗糙度的感知方法相同，對于葉面粗糙的葉片，人體對顆粒感的感知能力極為微弱；對于葉面平滑的葉片，顆粒感似有似無。顆粒感表征的是內含物質充實、成熟度較好、結構細膩的煙葉的生理協調狀態。理論上，煙葉的顆粒感可借由透射電子顯微鏡觀測單位面積內淀粉顆粒的分布情況（如大小和數量、面積占比）進行測定。

顆粒感或粒度在食品感官分析［4］、感官分析［24］等領域及日常生活中廣泛運用，但適用于煙葉顆粒度檢測的方法和儀器暫未查詢到。

2.7 含梗率

煙葉中煙梗所占的質量百分比用含梗率表示，是梗細胞與煙片細胞在數量上的協調狀態。作為煙葉物理特性的指標之一，含梗率是稱量、計算得出，不能被直接感知，不宜作為感官屬性因子。

2.8 柔軟度

手握葉片時產生的對反向作用力和摩擦力的綜合感受即為柔軟度，力小柔軟，力大硬。手握煙葉時的觸覺（壓覺）感受為柔軟或硬，在煙葉質量描述中用“柔軟”或“硬”表示。

紙品的柔軟度［23］用紙張柔軟度測定儀測定，橡膠或塑料涂覆織物柔軟性的測定用扁環法［24］。煙葉柔軟度的測定可參考上述兩種方法。周立新等［25］借鑒紙品柔軟度的測定方法，發明了一種煙葉柔軟度的測量及表征方法。

2.9 彈性

煙葉的彈性，即形變壓力撤消后，與煙葉形變恢復速度和恢復原狀的程度有關的機械質地特性。以觸覺（壓覺）感受為前提，視覺感受為主體。定量方面可借由伸長率的檢測量進行表征。

2.10 挺度

挺度概念在煙葉質量評價中暫無應用。借鑒紙品的挺度［21］概念，煙葉的挺度可表述為：A.攤開葉片，手持葉柄，葉面朝上，葉尖下垂或挺直的程度，此為主脈的挺度；B.攤開葉片，一手持葉柄，一手持葉尖，使葉面朝上、主脈平直，主脈兩側的煙片下垂或挺直的程度，此為主脈兩側煙片的挺度；C.手持煙把的把頭，另一端下垂或挺直的程度，此為煙把的挺度。

煙把的挺度是主脈挺度與把內橫向卷縮的各葉片間的嵌合力綜合作用的結果，表征的是群體的配合狀況、群體空間結構的機械特性和運動狀態。生產中有對上部煙葉及其煙把“直挺”的表述，實為上述主脈挺度和煙把挺度概念的表達。

理論上，定義A和定義C可用于考察同產區煙葉各部位的挺度，不同部位的直挺程度表現為：上部＞中部＞下部，即上部煙葉直挺，下部煙葉大角度彎曲，中部煙葉介于二者之間。定義B可用于考察同產區煙葉葉片的質量性狀，如：葉片厚度、油分、吸濕性、疏松度、柔軟度等的綜合狀態。這個綜合狀態會在葉片挺度層面產生不同的反映，即直挺還是大角度彎曲。但生產中是否可行還有待探究。煙葉挺度的測定是否可以借鑒紙品挺度測定的靜態彎曲法和共振法［26］，有待驗證。

2.11 韌性

煙葉的耐拉扯程度即為韌性，也可表述為脆性。對內含物質充實、成熟度適宜、油分較好的煙葉進行質量評價時，常有“柔韌性好”的表述，實為對柔軟度和韌性的綜合描述。

韌性可用抗張強度的物理檢測量進行表征。韌性感知過程是破壞性的，同一試樣不具有可再現性、可參比性，不宜作為感官屬性因子。

2.12 抗張強度和伸長率

抗張強度用拉力表征，即在拉力作用下煙葉斷裂時的極限應力值。以動覺感受，但精度欠佳，適宜差異較大的試樣間的對比評價。

伸長率是指在拉力作用下，煙葉斷裂時伸長量與原長度之比。感官難以準確判定。

抗張強度和伸長率是煙葉物理特性檢測的常規指標，可用多功能拉力機測定，但均不宜作為感官屬性因子。

3 結論與討論

經過甄選，葉片結構的感官屬性因子有7項，分別為：吸濕性、疏松度、粗糙度、顆粒感、柔軟度、彈性和挺度。相應的物理檢測指標、方法或儀器設備依次為：平衡含水率（烘箱法）、孔度（掃描電子顯微鏡）、空氣泄漏法、淀粉顆粒（透射電子顯微鏡）、紙張柔軟度測定儀或扁環法、伸長率（拉力機）、靜態彎曲法或共振法。

煙葉外觀質量的各品質因素（感官屬性）緊密關聯，分解的感官屬性因子亦然。尤其是各感覺通道均打開時，判定一個因子往往會或多或少地參考其它因子的表現，形成光圈效應。這就為感官屬性因子的分解、感知，參比樣的制作與評判帶來了挑戰，如何有效解決這一問題值得進一步思考。