不同产地烤烟复烤烟叶C3F致香物质与其感官质量的关系

采用SDE-GC/MS法定性定量分析了2003年福建三明、湖南蓝山、河南禹州、河南三门峡、贵州兴义、云南宣威、云南保山和云南富源生产的烤烟复烤烟叶C3F的香味成分,共鉴定出55种成分,定量分析了其中的25种重要香味成分,并对这些烟叶样品进行了评吸。结果表明:①不同产地烟叶中这25种重要香味成分的总量有一定差异,其从高到低的顺序为:云南富源>云南保山>河南三门峡>贵州兴义>河南禹州>湖南蓝山>云南宣威>福建三明,其中云南富源比福建三明的高了近20%;②8个产地烟叶的醛类和杂环类含量相差不大,而酮类物质、醇类物质、酯类物质和新植二烯等差异较大;③烟叶的评吸结果与其25种香味成分总量的变化一致。     

基于主成分分析和聚类分析的烤烟烟叶外观特征区域归类

为有效进行烤烟烟叶产地识别和分类使用,对烤烟烟叶外观特征进行区域归类。选取福建南平、四川凉山、湖南郴州、河南许昌、贵州遵义、云南曲靖等43个产地的烤烟C2F等级烟叶,分析了烟叶的底色、厚度、蜡质感、柔韧性、叶面叶背颜色差、叶尖叶基身份差、光泽、叶面组织等15项外观特征指标,并采用主成分分析法提取了7个主成分,基于综合得分对43个产地烟叶进行聚类。结果表明:(1)提取的7个主成分累计贡献率达到83.476%,确定叶面组织、柔韧性、色度、油分、厚度、底色、叶尖叶基身份差、成熟度、颜色、叶面叶背颜色差10项指标为烤烟烟叶外观特征的评价指标。(2)若以平方欧氏距离10作为分类标准,可以将所有烟叶样品分为8类,第一类为云南、贵州、四川、湖北(恩施和宜昌);第二类为河南(驻马店和南阳)、陕西(安康);第三类为福建、湖南(湘西);第四类为重庆(黔江);第五类为河南(许昌和平顶山);第六类为湖南(郴州和永州)、江西;第七类为黑龙江、辽宁、吉林、陕西(商洛)、山东;第八类为河南(漯河)、安徽(宣城)。     

同一品种在不同生态区烟叶化学品质的差异

为研究同一品种在不同地区的化学成分及香气物质的变化,为生产适宜烟叶和卷烟工业配方提供参考,检测对比了生长在河南确山(浓香型烟区),贵州毕节(中间香型烟区)和云南普洱(清香型烟区)三个典型烟区的K326的C3F烟叶的化学成分和中性香气物质含量。结果表明,同一品种(K326)在三个香型区分别表现为浓香型、中间香型和清香型;总糖和还原糖含量、糖碱比、新植二烯和香气物质总量均是云南清香型烟叶贵州中间香型烟叶河南浓香型烟叶;减新植二烯后的香气物质总量是河南确山最高,其次是贵州毕节,云南普洱最低;香气物质中的大马酮含量是云南(清香型)贵州(中间香型)河南(浓香型),相反茄酮含量则是河南(浓香型)贵州(中间香型)云南(清香型),这两种物质对香型风格形成有重要作用。     

不同产地和部位对片烟自然醇化过程中细菌群落结构的影响

为探明不同产地及不同部位的片烟在自然醇化过程中细菌群落结构的差异,以福建三明尤溪、云南曲靖沾益、贵州黔南长顺、河南驻马店确山4个产地,上中下3个烟叶部位的12份自然醇化片烟为材料,利用Illumina Mi Seq测序平台对自然醇化片烟中细菌16S rDNA进行高通量测序分析。结果表明:12份自然醇化片烟样品共获得940个操作分类单元(Operational taxonomic unit,OTU)。福建三明尤溪C3F自然醇化片烟细菌群落的多样性最丰富。12份样品细菌群落的优势菌门均为变形菌门,大多数样品的优势菌属为鞘氨醇单胞菌属。不同产地自然醇化片烟细菌OTU的韦恩图分析表明,4个产地共有的OTU数量为195个,福建三明尤溪、云南曲靖沾益、贵州黔南长顺和河南驻马店确山特有的OTU数量分别为300、9、4和0个。     

全国烤烟烟叶特征香韵地理分布及变化

为明确不同香型风格烤烟烟叶特征香韵地理分布及变化,以全国不同产地烤烟烟叶样品为试验材料,对其清甜香、蜜甜香、醇甜香、焦甜香、青香、焦香、木香、花香、树脂香等香韵进行了评价与分析。结果表明,(1)清甜香韵主要分布于云南、福建、贵州、四川(攀枝花、凉山、泸州和宜宾)等地;蜜甜香韵主要分布于贵州、云南、四川、重庆、山东、福建、湖北、陕西、甘肃、黑龙江、辽宁、内蒙古、吉林等地;焦甜香韵主要分布于湖南、河南、江西、安徽、广东、广西、山东、陕西、甘肃、内蒙古、黑龙江、云南西部和南部(临沧、普洱、保山等)等地;青香韵主要分布于云南、四川、贵州、重庆、陕西、甘肃、福建、山东、黑龙江、内蒙古、辽宁、吉林等地;花香韵主要分布于福建;树脂香韵主要分布于河南;醇甜香、木香、焦香等香韵在全国各产地均有分布。(2)清甜香、蜜甜香、醇甜香、焦甜香、青香、焦香等香韵的地理变化呈现出一定规律,由云南中部(玉溪、昆明、曲靖等地)向贵州方向,清甜香、青香韵等香的逐渐减弱,蜜甜香韵逐渐增强;由贵州向湖南方向,蜜甜香韵逐渐减弱,焦甜香、焦香韵逐渐增强;由贵州向重庆、湖北西部(恩施等)和湖南西部(湘西、张家界等)方向,蜜甜香韵逐渐减弱,醇甜香韵逐渐增强;由重庆向河南、湖南方向,醇甜香韵逐渐减弱,焦甜香、焦香韵逐渐增强。     

国内10省区烟叶中重金属含量的差异与聚类分析

为了解国内主产区烤烟烟叶中的重金属含量及分布,对国内10个省100个地区100个烤烟烟叶样品中的Cr,Ni,Cu,As,Cd,Tl和Pb含量进行了差异比较和聚类分析.结果表明:①大部分烟叶样本的Pb,Cr,Ni,As指标符合“无公害”烟叶标准,52％样本的Cd含量超出了“无公害”烟叶标准;②湖北、云南、贵州、四川和福建烟叶样品中7种重金属含量的变化趋势一致,陕西和辽宁的变化趋势一致,河南、黑龙江、湖南的则各不相同;③7种重金属中Cu含量最高,Cr和As含量相对较低,Tl含量最低;④湖南、湖北、云南、贵州、四川和福建烟叶样品中的Cd含量高于陕西、河南、辽宁和黑龙江;⑤按重金属含量将100个地区烟叶样本聚类为4个类别:贵州、四川2省,云南、湖北、福建、陕西、黑龙江5省的大部分地区和湖南、河南2省的部分地区为第1类,辽宁、黑龙江、湖北、陕西、云南5省的部分地区为第2类,湖南、河南和福建3省的部分地区为第3类,福建武平为第4类.     

典型产地烤烟烟叶香气风格特征

为明确全国烤烟烟叶香气风格特征,以典型产地烤烟烟叶样品为试验材料,对其香韵种类和强度进行感官评价与分析。结果表明,全国烤烟烟叶呈现出8种香气风格特征。云南、四川等典型产地烟叶以干草香、清甜香、青香为主体香韵,清甜香突出,青香明显;贵州烟叶以干草香、蜜甜香为主体香韵,蜜甜香突出;重庆、陕西、湖北、湖南(桑植)等典型产地烟叶以干草香、醇甜香为主体香韵,醇甜香突出;河南烟叶以干草香、焦甜香、焦香、烘焙香等为主体香韵,焦甜香突出,树脂香微显;湖南(桂阳、江华)、广东、江西、安徽等典型产地烟叶以干草香、焦甜香、焦香、烘焙香为主体香韵,焦甜香突出,醇甜香明显;福建烟叶以干草香、清甜香、蜜甜香为主体香韵,清甜香突出,蜜甜香明显,花香微显;山东烟叶以干草香、焦香为主体香韵,焦香突出;黑龙江、内蒙古等典型产地烟叶以干草香、木香为主体,木香突出。     

基于主成分分析和聚类分析的烟叶物理特性区域归类

为了对烟叶物理特性进行区域归类,选取安徽、福建、河南等13个产地的烤烟C3F等级烟叶,分析烟叶的厚度、叶面密度、填充值等8个物理特性指标,采用主成分分析法提取了5个主成分,并基于综合得分对13个产地烟叶进行聚类。结果表明:1提取的5个主成分累计贡献率达到84.02%,厚度、叶面密度、单叶质量和含梗率4个指标是烟叶物理特性的特征指标;2若以平方欧氏距离5.0作为分类标准,可以把所有样品分为4类,第一类为黑龙江和山东;第二类为河南和安徽;第三类为福建、湖北和湖南;其他产地归为一类。     

基于NIR分析和模式识别技术的葛根品种及产地判别

采用模式识别技术对不同品种(柴葛及粉葛)及不同产地(云南、安徽、广西、湖北、四川、重庆、湖南)的葛根进行判定。采集12个产地共120个葛根样品的近红外光谱数据,对光谱进行预处理并建立共有模式后,进行相似度及PLS判别分析,多元统计分析结果显示,除安徽柴葛外,其他组样品之间的相似度较高。分别选择不同的样品为测试集和训练集,基于PLS-DA对葛根种类粉葛和柴葛进行模式识别,对种类识别率为100%,对产地识别率为84.44%。采用kNN分析对葛根产地和品种同时进行模式识别,样品识别率达100%。实验结果表明,采用kNN模式识别可以很好识别不同产地和类别的葛根样品,方法具有可行性和有效性,为利用近红外光谱结合模式识别技术进行葛根品种真伪优劣鉴别、道地性及产地可追溯研究提供了理论依据和实用方法。     

基于NIR和化学指标的国产烤烟烟叶产地、部位模式识别

分别以NIR光谱和总糖、还原糖、烟碱、总氮、钾、氯检测数据为基础,采用基于马氏距离的判别法对2003、2004年1129个国产烤烟烟叶样品的产地和部位进行了模式识别.结果表明:采用NIR光谱与这6个主要化学成分指标对烟叶产地的识别准确率分剐为88%～94.5%和62%～78%.对不同产地烟叶部位的识别准确率分别为71%～75%与63%～67%,对同一产地烟叶部位的识别准确率分别为82%～87%与80%～93%,对上、下部烟叶模式识别的识别准确率分别为92%～98%与89%～98%.NIR光谱可用于烟叶产地、部位的识剐,这6个主要化学成分指标仅适合于烟叶部位的识别.     

声光可调-NIR法预测烟草中的总烟碱、总糖、还原糖和总氮

采用声光可调(AOTF)-近红外光谱(NIR)仪和Unscrambler化学计量学光谱分析软件,通过旋转扫描的方式测定了534个不同年份、不同地区、不同等级国产烤烟烟叶样品的NIR,采用PLS1建立了测定烟草中总烟碱、总糖、还原糖和总氮的校正模型,并用这些模型对41个未知烤烟烟叶样品进行了预测。结果表明:总烟碱、总糖、还原糖和总氮含量的NIR预测模型的决定系数R2分别为0.9869、0.9851、0.9733和0.9721,预测的平均相对偏差分别为4.21%、2.23%、2.91%和3.60%。AOTF-NIR技术适用于烟草中总烟碱、总糖、还原糖和总氮含量的快速分析。     

近红外信息用于烟叶风格识别及卷烟配方研究的初步探索

以烟草特征风格的数字化鉴别为最终研究目标,使用近红外分析技术,通过烟叶产地识别的可行性研究,可知近红外光谱中具有与烟叶产地相关的信息,应用近红外进行产地识别具有技术可行性。通过烟叶近红外光谱的压缩,基于烟叶风格特征的量化分析,结合专家经验,设定特定的目标烟叶,以国内外烟叶作为可选资源,选择部分烟叶进行配伍模拟目标烟叶,通过三点法感官评吸和叶组配方试验,验证表明模拟样品具有目标烟叶的风格特征。研究结果初步表明应用近红外信息可望进行烟叶产地特征的数字化研究,并为卷烟配方提供技术辅助。      

最小二乘支持向量回归与偏最小二乘回归建立烟草总糖NIR预测模型比较

采用最小二乘支持向量回归(LSSVR)法和偏最小二乘回归(PLSR)法及192个烟叶样品的近红外(NIR)光谱与总糖含量的测定数据,分别建立了烟叶总糖含量的NIR预测模型,并利用这两种模型对95个烟叶样品进行了预测。结果表明:LSSVR法模型的预测误差范围为-3.08%~3.71%,预测回收率范围为90.0%~112.2%。LSSVR法模型的预测准确度比PLSR法的高。     

近红外光谱法快速测定烟草中的总挥发酸与总挥发碱

应用傅立叶变换近红外光谱法测定730个具有代表性的烟草近红外光谱数据,采用偏最小二乘回归建立了近红外光谱信息与其含量之间的定量校正模型,并对50个验证样品进行预测验证。总挥发碱和总挥发酸的预测标准差(RMSEP)分别为0.020和0.009,验证样品的相对标准偏差各为1.120%和0.919%。     

不同产地国产烤烟近红外光谱的特征分析及其模式识别

对2003年125个不同产地的国产烤烟烟叶的原始近红外光谱、SNV光谱与一阶导数光谱进行了主成分分析,采用主成分空间下的马氏距离判别样本的产地归属,提出根据仪器噪声和误差水平确定最大主成分个数,研究了主成分个数、样本空间、光谱区间对烟叶产地识别准确率的影响,分析了烟叶产地的近红外特征区和产地特征信息在不同主成分上的体现。结果表明,采用光滑处理的全光谱区间的一阶导数光谱,在建模样本空间进行主成分分析时所建模型对烟叶样品的识别准确率最高。     

金神农烟区气候特征及其对烟叶品质的影响

对 “金神农”烟区近年来的气候特征进行了分析,并采用典型相关分析研究了2000-2013年气象条件对烟叶品质的影响。结果表明:(1)“金神农”烟区烟叶大田生长期热量条件和水分条件可以较好地满足优质烟叶生长需求。(2)气温和降雨量是影响“金神农”烟叶糖碱的主要因子,烟叶生长前期气温、大田期≥10 ℃积温的增加,烟叶进入旺长期后气温及各生育期降雨量的降低有利于金神农烟叶烟碱的合成和积累,而不利于总糖的积累。(3)烟叶感官质量与烟叶生长前期温度和各生育期日照时数正相关,而与烟株生长后期温度和成熟期降雨量负相关。     

曲靖烟叶主要化学成分与海拔及经纬度的典型相关性

为了明确曲靖烟叶化学成分与海拔及经纬度的关系,采用典型相关分析法研究了21OO个烟叶样品的总糖、还原糖、总氮、烟碱、钾、氯含量与海拔、经度、纬度间的相关性.结果表明:各部位烟叶化学成分与海拔及经纬度的3对典型变量的相关系数均达到极显著水平;不同部位烟叶化学成分与海拔及经纬度的相关性基本一致;总糖与海拔和纬度呈正相关,与经度呈负相关;总氮与海拔及经度呈正相关,与纬度呈负相关;钾含量与海拔及纬度呈负相关,与经度呈正相关;氯含量与海拔及经纬度呈负相关;还原糖、烟碱与海拔及经纬度相关性均不显著.可见,曲靖烟叶化学成分与海拔及经纬度有一定的相关性.     

烟梗主要化学成分特征及其与巴豆醛释放量的关系

为明确烤烟烟梗化学成分特征及其与梗丝燃吸后巴豆醛释放量之间的关系,测定了国内烤烟主产区上部、中部和下部梗丝样本主要化学成分含量和巴豆醛释放量,分析了化学成分与巴豆醛释放量的相关关系。结果表明,烟梗化学成分中淀粉、总植物碱和总糖含量低于烟叶,纤维素、钾和果胶含量高于烟叶;不同产区间烟梗总糖、淀粉、钾、纤维素和半纤维素含量差异性达极显著水平,蛋白质、总植物碱以及巴豆醛释放量达到显著水平;不同部位间烟梗总植物碱、木质素、果胶含量以及巴豆醛释放量差异达极显著水平,蛋白质含量达到显著水平。烟梗主要化学成分与烟叶差异较大;产区和部位是影响烟梗化学成分和巴豆醛释放量的重要因素;梗丝巴豆醛释放量与烟梗总糖含量极显著正相关,与蛋白质含量显著正相关,与钾和纤维素含量显著负相关。     

2002-2013年间我国烤烟主要化学成分变化趋势及原因分析

为了提高我国烟叶的工业可用性,采用2002-2013年间烤烟主产区中部叶数据,分析了近年来我国烤烟主要化学成分指标的变化趋势并探讨了其原因。结果显示,我国烤烟中部烟叶烟碱、总氮、还原糖、钾、氯和淀粉含量(质量分数)范围分别为1.38%~3.77%、1.35%~2.96%、16.96%~32.76%、1.09%~3.07%、0.11%~0.79%和2.00%~8.07%。2002-2013年间,我国烤烟中部烟叶淀粉、钾和氯含量在不同年份间相对稳定,还原糖含量由2002年的21.79%上升为2013年的26.54%,以2005-2008年间上升明显;平均烟碱含量则由2002年的2.72%下降为2013年的2.29%,以2003-2007年间下降明显;总氮变化趋势与烟碱相似;烟草种植布局和品种格局变化与化学成分变化关系不大,烤烟还原糖含量的升高与除北方烟区外其他烟区还原糖含量的普遍升高密切相关,烟碱和总氮含量的降低则主要与西南、东南和长江中上游烟区烤烟烟碱和总氮含量的降低有关。      

基于近红外光谱的烟叶SIMCA模式识别

研究了基于烟叶的近红外光谱数据通过软独立模式分类(SIMCA)识别不同烟叶的方法。首先对每种具有确定产地、等级、品种的目标烟叶进行多次分布式取样,扫描目标烟叶多个样品的近红外光谱;再对目标烟叶近红外光谱进行主成分分析(PCA)运算生成每种目标烟叶的数据模型;然后扫描未知烟叶的近红外光谱,用目标烟叶数据模型对未知烟叶近红外光谱进行主成分分解计算,计算未知烟叶与目标烟叶的距离,通过距离衡量未知烟叶与目标烟叶的相似程度。建立了包含115种不同产地、等级、品种的目标烟叶的数据模型,对115个外部检验样品进行了模式识别,正确识别率高于90%。结果表明该烟叶模式识别方法基础数据易得,同时考虑了烟叶的平均水平和分布水平,识别准确率高,具有良好的发展前景。