[发明专利]一种精准测量烟叶叶面面积的方法

说明书

一种精准测量烟叶叶面面积的方法，其特征在于：包括：1）叶面面积初始测定、2）规则烟片抽取、3）角质层分离、4）角质层面积测定、5）叶面面积校正等步骤。本发明的原理是根据烟叶角质层的面积大小与烟叶叶面面积大小相等，采用酶解的方法将待测烟叶样品的角质层分离出来，以实现对平整、无褶皱的角质层面积测量，进而根据角质层面积与烟片叶面面积的差值，校正叶面面积。相比现有的烟叶叶面面积测定方法，本发明方法的优点是消除了烟叶表面褶皱、不平整等因素对叶面面积测定结果的影响，显著提高了烟叶叶面面积测定结果的准确性。

技术领域

本发明属于烟草原料研究领域，具体涉及一种精准测量烟叶叶面面积的方法。

背景技术

卷烟加工过程是烟叶形态、大小、含水率、温度等不断变化的过程。烟叶叶面面积是衡量烟叶质量的一个重要指标，叶面面积的大小不仅与烟叶吸湿解湿速率密切相关，也与切后烟丝长度密切相关。叶面面积较大的烟叶在回潮、贮存等工序需要更长的工艺处理时间、更高的处理强度才能达到设定的含水率和均匀性，切后烟丝需要适当的断丝处理，才能实现卷制的均匀性和稳定性，反之需要较短的处理时间和较低的处理强度。因此准确测量烟叶叶面面积的大小，对于指导卷烟工艺技术参数设定具有重要意义。

现有的测量烟叶叶面面积的方法多依靠计算机技术，主要有图像处理和高光谱测定。中国专利CN114739326A（202210505490.5）提供了一种烤烟烟叶面积的测量方法及系统，它主要是通过图像处理的方法将一光源下的烟叶图片信息采集后，根据烟叶图片的像素值来确定烟叶的层区信息，然后根据每一层区区域内的像素数量和层区数量计算得到每一层区区域对应的面积，进而计算得到烟叶面积。中国专利CN103543107A（201310499083.9）提供了一种基于机器视觉和高光谱技术的烟叶智能分级系统和方法，应用高速图像处理技术对采集到的烟叶图像进行处理，一次性得到烟叶的几何形状特征、颜色特征、纹理特征和内部品质特征，实现了烟叶的智能分级，提高了分级速度。

现有的方法可以给出烟叶的表面积测定结果，然而，由于卷烟生产加工的烟叶均经过了初烤或复烤处理，新鲜烟叶失水后，烟叶表面不平整，呈褶皱状，采用图像或高光谱等测量方法无法反映烟叶褶皱区的表面积，因此烟叶叶面面积的精准测量需要消除烟叶褶皱带来的测量误差。

发明内容

本发明针对现有方法技术缺陷，提供了一种精准测量烟叶叶面面积的方法，该方法能够消除烟叶表面褶皱产生的叶面面积测量误差，提高叶面面积测量结果准确性。

本发明的一种精准测量烟叶叶面面积的方法，具体包括以下步骤：

（1）叶面面积初始测定：在光源下同视场采集样本与参照物的图片信息后，通过程序计算得到样本在图像中所占据的面积与参照物在图像中所占据的面积的比值，又已知参照物对应的面积，进而可以计算得到烟叶初始叶面面积S₀；

（2）规则烟片抽取：将烟叶平铺，采用打孔器在烟叶表面随机打孔取样。对于整片完整烟叶，以烟叶主脉为对称轴，左右对称从叶尖到叶基随机取样；对于烟片，则采用打孔器随机打孔取样。

（3）角质层分离：将打孔抽取的规则烟片浸泡于酶解液中，以实现烟片角质层的分离，用超纯水清洗角质层；

具体包括：将打孔抽取的规则烟片浸泡于酶解液中，放置在温度为22 ℃，相对湿度为60 %的恒温恒湿室中酶解，酶解时间5~36 h，以实现烟片角质层的分离。酶解过程中，将盛有烟片和酶解液的器皿置于振荡器中振荡，振荡频率为80~100 rmp，以加速角质层的分离。

接下来将经过酶解、振荡处理分离出的烟叶角质层转移至超纯水中，采用超声波清洗机清洗纯化，去除粘连在角质层表面的其他细胞组织。其中超声波清洗机功率为360W，清洗时间为10~15 s。

（4）角质层面积测定：角质层面积测定与步骤（1）的叶面面积初始测定的方法相同，均通过图像处理的方式完成，得到角质层面积S₁。