河南烤煙煙葉質(zhì)量評(píng)價(jià)研究及關(guān)鍵指標(biāo)的近紅外預(yù)測(cè)模型建立.pdf

1、煙葉是卷煙制造企業(yè)的原料，不同質(zhì)量的煙葉原料給煙制品帶來(lái)的質(zhì)量?jī)?yōu)劣差異在加香加料或后續(xù)任何加工工序均很難彌補(bǔ)。如何科學(xué)、客觀地評(píng)價(jià)煙葉質(zhì)量是煙草行業(yè)一直以來(lái)研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)問(wèn)題，煙葉質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果既可指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，調(diào)控?zé)熑~原料質(zhì)量，提高其應(yīng)用價(jià)值，又可為煙制品工業(yè)生產(chǎn)提供依據(jù)，維護(hù)制品質(zhì)量風(fēng)格穩(wěn)定。河南煙區(qū)歷史悠久，生產(chǎn)的烤煙原料特色鮮明，優(yōu)勢(shì)突出，在國(guó)內(nèi)多家卷煙制造企業(yè)多個(gè)牌號(hào)產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用。本文挑選有代表性的河南烤煙煙葉樣品174

2、個(gè)，采用經(jīng)典或標(biāo)準(zhǔn)方法檢測(cè)其物理特性、化學(xué)成分及感官質(zhì)量指標(biāo)。經(jīng)離群值檢驗(yàn)和剔除后，保留169個(gè)烤煙樣品作為研究對(duì)象的樣本集，分析了河南烤煙質(zhì)量整體概況；篩選出了各質(zhì)量模塊的關(guān)鍵指標(biāo)；根據(jù)烤煙各質(zhì)量模塊的因子分析及規(guī)律性研究了樣品綜合質(zhì)量的均衡性和差異性；在相似度統(tǒng)計(jì)量研究基礎(chǔ)上，確定了烤煙綜合質(zhì)量相似性評(píng)價(jià)方法；建立了烤煙關(guān)鍵物理指標(biāo)的近紅外預(yù)測(cè)模型和感官質(zhì)量指標(biāo)的判別分析模型。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴河南烤煙質(zhì)量整體上表現(xiàn)

3、為葉片偏厚，吸濕性好，結(jié)構(gòu)較為疏松，填充性和燃燒性中等，耐加工性中等偏上；總植物堿、總糖及還原糖含量高，總氮含量較為適宜，氯、淀粉含量及糖堿比偏高，氮堿比、鉀氯比及鉀含量偏低；香氣質(zhì)、香氣量均為中等偏上，雜氣、刺激性中等稍偏小，余味中等稍偏干凈，濃度介于中等與稍濃之間，勁頭較大。⑵根據(jù)烤煙質(zhì)量指標(biāo)間的相互關(guān)系，兼顧指標(biāo)所表征的質(zhì)量特性，篩選出了葉片厚度、葉面密度、填充值、抗張強(qiáng)度、平衡含水率和陰燃時(shí)間作為表征烤煙物理特性的關(guān)鍵指標(biāo)，總糖

4、、總氮、總植物堿、還原糖、鉀、氯及糖堿比作為表征烤煙化學(xué)成分的關(guān)鍵指標(biāo)，香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、刺激性、余味、濃度及勁頭作為感官質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)。⑶提出了一種基于綜合因子得分評(píng)價(jià)烤煙綜合質(zhì)量均衡性及差異性的方法。基于關(guān)鍵指標(biāo)建立的河南烤煙感官質(zhì)量、化學(xué)成分及物理特性的綜合因子得分?jǐn)?shù)學(xué)模型分別為F感=0.367X1+0.370X2+0.424X3+0.440X4+0.441X5+0.304X6+0.108X7-14.572，F(xiàn)化=-0.282

5、X1+0.020X2+0.038X3-0.458X4+0.223X5+0.223X6+0.031X7-0.825，F(xiàn)物=-0.188X1+7.064X2+0.005X3+0.055X4+0.394X5-0.043X6-6.692。169個(gè)烤煙樣品的感官質(zhì)量、化學(xué)成分、物理特性綜合因子得分分布范圍分別為-1.942~1.916、-1.714~1.710、-1.243~1.771，其平均得分均為0。綜合因子得分越接近于0，說(shuō)明該質(zhì)量模塊各指

6、標(biāo)值越接近整體平均水平，均衡性越好；反之，則均衡性差，即為優(yōu)勢(shì)突出或缺點(diǎn)明顯的樣品。綜合因子得分相差越大，則樣品間該質(zhì)量模塊的整體差異性越大?；诟髻|(zhì)量模塊綜合因子得分的聚類結(jié)果可為分組加工或配方維護(hù)提供指導(dǎo)，以感官質(zhì)量或化學(xué)成分為分組依據(jù)時(shí)，同一亞組內(nèi)或同一主組內(nèi)不同亞組的烤煙樣品均可分入同一組中，不同主組的烤煙則不宜分到同一組內(nèi)。同一亞組內(nèi)的烤煙樣品可為配方維護(hù)提供參考。以物理特性為分組加工的分組依據(jù)時(shí)，則要充分考慮煙葉著生部位因素

7、。⑷基于簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)和歐氏距離構(gòu)建了新的統(tǒng)計(jì)變量即相似度（S），根據(jù)相似度評(píng)價(jià)煙葉樣品兩兩之間綜合質(zhì)量相似程度，其結(jié)果優(yōu)于單獨(dú)使用簡(jiǎn)單相關(guān)系數(shù)或歐氏距離。⑸建立了烤煙主要物理指標(biāo)（葉面密度、葉片厚度、填充值、陰燃時(shí)間、平衡含水率及抗張強(qiáng)度）的近紅外預(yù)測(cè)模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)關(guān)鍵物理指標(biāo)的快速批量檢測(cè)。首次利用近紅外技術(shù)定性判別基于烤煙單項(xiàng)感官質(zhì)量指標(biāo)得分的聚類結(jié)果，判別整體平均準(zhǔn)確率在75％以上，預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率最高達(dá)到70%以上。這可為烤煙關(guān)鍵質(zhì)量指