一种快速鉴别烤烟硃砂烟叶的方法与流程

本发明属于烤烟鉴别技术领域，具体的说，涉及一种快速鉴别烤烟硃砂烟叶的方法。

背景技术：

烤烟硃砂烟叶，又叫樱红色烟叶，其外观特征表现为烟叶表面出现色度较强的硃砂颜色斑块，斑块上有明显小颗粒状物体，闻香突出。针对硃砂烟叶形成机理的研究表明，烤烟硃砂烟叶是由常规栽烤烟品种受环境诱导，导致烟株控制烟碱合成转化的基因发生突变，使烟叶中烟碱向去甲基烟碱代谢转化。烟叶中的高去甲基烟碱含量与烟叶的“樱红”色相连锁，烟叶烘烤过程中，去甲基烟碱和醌类物质发生反应产生红色物质，导致硃砂烟叶表观特征呈现硃砂红。

硃砂烟外观特征呈现的红色与烤烟调制过程中棕色化反应形成的棕色或褐色以及与烤烟调制过程中因干筋末期温度过高(＞73℃)导致的烟叶中糖分焦糖化形成的棕红色的斑块或全叶烤红有所区别。因形成机理的不同，烤烟叶面所呈现的红色特征有所不同，其色素组成也有所差异。由于视觉反映的不同，不同类型烟叶的烟叶颜色特征参数和光谱特征必然有所差异。但目前利用硃砂烟颜色特征参数和光谱特征进行鉴别的方法尚无报道。

硃砂烟叶由于其生物碱组成的改变，导致其次生代谢产物发生较大改变，对烟叶的安全性和感官质量产生较大影响。由于硃砂烟叶的特殊性，在生产上需要对其单独收购，单独加工。

由于硃砂烟叶表面特征的红色斑块易与烤红烟叶和上部红棕烟叶混淆，对生产收购带来一定的难度。目前，对硃砂烟的鉴别，主要依据肉眼所判断对其表面颜色进行判断，依靠眼观、手摸等的经验性鉴定方式对烟叶质检人员的技术及经验要求较高，主观因素影响较大，准确性不能保证。

技术实现要素：

为了克服背景技术中存在的问题，本发明提供了一种快速鉴别烤烟硃砂烟叶的方法，操作快速、简便，鉴别准确性高，可解决目前依靠人为判别主观因素影响较大，硃砂烟叶的单收、单调、单独加工准确性难保证的问题。

为实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：

所述的快速鉴别烤烟硃砂烟叶的方法，步骤如下：在烤烟叶片距离叶尖1/3处、1/2处和距离叶基部1/3处的主脉与叶缘中间部位各选取2个对称的点，测定烟叶表面颜色参数和反射光谱，计算颜色反射光谱的一阶倒数。

进一步优选，当反射光谱一阶导数谱图在530nm处呈现出第一个转折点，判定为硃砂烟叶。

进一步优选，反射光谱一阶导数谱图中530nm处一阶倒数值在0.2～0.3之间，判定为硃砂烟叶。

进一步优选，当颜色参数的明度(l*)、红度(a*)、黄度(b*)和饱和度(c*)变幅分别为：44.58～60.24、20.89～26.89、35.46～49.85和41.78～54.3时，判定为硃砂烟叶。

进一步优选，选取的测量点尽量避开叶脉、残伤和病斑。

进一步优选，计算颜色反射光谱的一阶倒数，具体如下：相邻2个光谱之差除以光谱间隔值，即为第一点的一阶倒数值。

本发明的有益效果：

本发明测定技术要求不高，测定速度快，可操作性强，判别标准直观简单，适用性、准确性高，能够作为快速鉴别硃砂烟叶的依据。

附图说明

图1是主要色组烟叶表面颜色平均反射光谱的一阶倒数谱图；

图2是随机检测点朱砂烟叶表面颜色反射光谱的一阶导数谱图；

图3是上部朱砂烟叶表面颜色平均反射光谱的一阶导数谱图；

图4是中部朱砂烟叶表面颜色平均反射光谱的一阶导数谱图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将对本发明的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。

实施例1

1、实施材料：以经证实的上部桔黄烟叶(bf)、上部柠檬烟叶(bl)、中部桔黄烟叶(cf)、中部柠檬烟叶(cl)、下部桔黄烟叶(xf)、下部柠檬烟叶(xl)、红棕烟叶(br)和朱砂烟叶(zs)作为实施材料。

2、鉴别步骤如下：在烤烟叶片距离叶尖1/3处、1/2处和距离叶基部1/3处的主脉与叶缘中间部位各选取2个对称的点(共6个点，选取的测量点尽量避开叶脉、残伤和病斑)，测定烟叶表面颜色参数{明度(l*)、红度(a*)、黄度(b*)、饱和度(c*)和色相角(h⁰)}和反射光谱，计算颜色反射光谱的一阶倒数。计算颜色反射光谱的一阶倒数，具体如下：相邻2个光谱之差除以光谱间隔值10nm，即为第一点的一阶倒数值。

3、结果分析：

由表1，硃砂烟叶颜色参数明度(l*)、红度(a*)、黄度(b*)和饱和度(c*)变幅分别为：44.58～60.24、20.89～26.89、35.46～49.85和41.78～54.3；与其它组别烟叶颜色参数相比，朱砂烟明度显著低于桔黄和柠檬色组烟叶，红度显著高于桔黄和柠檬色组烟叶，黄度显著低于桔黄和柠檬色组烟叶，饱和度显著低于桔黄和柠檬色组烟叶；与上部红棕(br)烟叶相比，硃砂烟叶明度较高，红度差异不显著，黄度较高，饱和度较高。

表1各色组烟叶表面颜色参数空间分布特征

由图1可知，桔黄色组和柠檬色组的一阶导数谱图有2个高峰和1个低锋，2个高峰分别位于510nm处和689nm处，1个低锋出现在650nm处。3个锋中，1个在绿色波段(490～560nm)，2个在红色波段(630～700nm)，说明桔黄色组和柠檬色组烟叶表面颜色光谱的差异主要集中在绿色波段和红色波段。上部红棕烟叶(br)一阶导数谱图在510nm处也有一个转折，但不是高峰，且在510～630nm走势与桔黄色组和柠檬色组不一致。与其它色组的一阶导数谱图相比，硃砂烟(zs)的第一转折点在530nm处，且硃砂烟在530nm处的一阶导数值在0.2-0.3之间，橘黄色组和柠檬色组在530nm处的一阶导数值＞0.3，而上部红棕(br)烟叶在530nm处的一阶导数值＜0.2。

综上，硃砂烟叶一阶导数谱图与其它组烟叶的高峰值和转折点不同，其第一个转折点在530nm处，且530nm处一阶导数值在0.2～0.3之间，该平均光谱一阶导数有唯一性，可作为其鉴别硃砂烟叶的依据。

实施例2

随机选取已经证实的朱砂烟叶作为实施材料，从200个检测点中随机选取20个检测点进行数据分析。

鉴别步骤如下：在烤烟叶片距离叶尖1/3处、1/2处和距离叶基部1/3处的主脉与叶缘中间部位各选取2个对称的点(共6个点，选取的测量点尽量避开叶脉、残伤和病斑)，测定烟叶表面颜色参数和反射光谱，计算颜色反射光谱的一阶倒数。计算颜色反射光谱的一阶倒数，具体如下：相邻2个光谱之差除以光谱间隔值10nm，即为第一点的一阶倒数值。随机选取20个检测点数据作为验证。

实施例3

随机选择已经证实的上部硃砂烟叶(5个样本)作为实施材料。

鉴别步骤如下：在烤烟叶片距离叶尖1/3处、1/2处和距离叶基部1/3处的主脉与叶缘中间部位各选取2个对称的点(共6个点，选取的测量点尽量避开叶脉、残伤和病斑)，测定烟叶表面颜色参数和反射光谱，计算颜色反射光谱的一阶倒数。计算颜色反射光谱的一阶倒数，具体如下：相邻2个光谱之差除以光谱间隔值10nm，即为第一点的一阶倒数值。

实施例4

随机选择已经证实的中部朱砂烟叶(5个样本)作为实施材料。

鉴别步骤如下：在烤烟叶片距离叶尖1/3处、1/2处和距离叶基部1/3处的主脉与叶缘中间部位各选取2个对称的点(选取的测量点尽量避开叶脉、残伤和病斑)，测定烟叶表面颜色参数和反射光谱，计算颜色反射光谱的一阶倒数。计算颜色反射光谱的一阶倒数，具体如下：相邻2个光谱之差除以光谱间隔值10nm，即为第一点的一阶倒数值。

结果分析

实施例2-4的测定结果如图2、图3、图4所示，由烟叶表面颜色反射光谱一阶导数谱图可知，无论是随机检测点检验还是部位平均值检验，其530nm的转折点均是稳定的，530nm处一阶倒数值在0.2～0.3之间，与其它色组的烟叶相比具有唯一性，可作为硃砂烟叶的鉴别依据。此鉴别方法，操作简单，鉴别参数单一，适用性、准确定高，能够快速对硃砂烟叶进行鉴别。

最后说明的是，以上优选实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。