CN103593561B - 一种采用特征指数表征烟叶风格特征的方法 - Google Patents

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Abstract

一种采用特征指数表征烟叶风格特征的方法，通过对烟叶的特征化学指标进行筛选和取舍，计算相应的烟叶风格特征指数TQ，通过TQ指数反映烟叶原料清香韵的风格特征；TQ指数计算采用与典型清香型烟叶密切相关的因子及相关因子权重，计算公式为：TQ值=∑（正相关因子×权重因子）/∑（负相关因子×权重因子）；正相关因子为典型清香型烟叶中含量较其他品种烟叶高的指标，负相关因子为典型清香型烟叶中含量较其他烟叶低的指标；典型清香型烟叶为红大烟叶；通过对烟叶主成分分析后，各主成分特征值所占方差的百分数即为与该主成分紧密相关的指标的权重因子；TQ值越大，清香型风格特征越明显。该方法对科学识别烟叶风格特征，有效提高烟叶原料利用率有积极重要的作用。

Description

一种采用特征指数表征烟叶风格特征的方法
技术领域
本发明属于烟草技术领域，涉及一种表征烟叶风格特征的方法。
背景技术
在烟草技术领域，从某种程度上讲，烟叶原料品类是卷烟品类构建的重要内容，而烟叶原料的品质风格类型则决定了卷烟产品品类的走向。如何客观而简单地表征和评价烟叶品种的风格特征，目前是烟草行业研究的热点。
近年来，行业内开展了大量的烟叶分组和品质研究，但大部分是对原料分组加工工艺的研究和原料品质的分析，对开展烟叶原料的品质分类研究，并促进卷烟品类构建研究方面相对较少。现有的各种方法，对烟草的质量评价均具有一定的积极作用，但真正应用到原料品类构建的进一步研究仍然较少，或者用于品质分类结果并不十分理想。首先，由于烟草中的化学成分极为复杂，仅通过几个零散的指标还不足以全面、准确、客观地反映烟草质量；其次，现有方法在烟叶原料品类构建方面仍显不足，很难对多样化的烟叶原料进行较好的归类。因而试图通过利用现代仪器分析手段，寻找对卷烟吸食风格和质量影响较大的指标或化合物，从而达到客观、准确、全面反映卷烟风格特征的目的尤显重要，而TQ指数可从烟叶内在化学成分的角度表征卷烟风格的特征。所谓TQ指数，是指通过对烟叶的特征化学指标进行筛选和取舍，计算得到的相应的烟叶风格特征指数。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的状况以及目前国内有效判别和表征烟叶原料风格特征的方法缺乏，而专门设计的一种采用特征指数表征烟叶风格特征的方法。该方法通过TQ特征指数来反映烟叶原料清香韵的风格特征，为烟叶风格类别的判定和表征提供一种新的方法，其研究结果对科学识别烟叶风格特征，有效提高烟叶原料利用率有积极重要的作用。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种采用特征指数表征烟叶风格特征的方法，通过对烟叶的特征化学指标进行筛选和取舍，计算相应的烟叶风格特征指数TQ，通过TQ指数反映烟叶原料清香韵的风格特征；TQ指数计算采用与典型清香型烟叶密切相关的因子及相关因子权重，其计算公式为：
TQ值＝∑(正相关因子×权重因子)/∑(负相关因子×权重因子)；
上式中，正相关因子为典型清香型烟叶中含量较其他品种烟叶高的指标，负相关因子为典型清香型烟叶中含量较其他烟叶低的指标；所述典型清香型烟叶为红大烟叶；通过对烟叶主成分分析后，各主成分特征值所占方差的百分数即为与该主成分紧密相关的指标的权重因子；TQ值越大，清香型风格特征越明显，随着TQ值的减小，烟叶清香型风格特征减弱。
本发明所述正相关因子包括叶黄素、绿原酸、葡萄糖、挥发醇类、挥发醛类；所述负相关因子包括巨豆三烯酮、茄酮、挥发酮类、β-胡萝卜素降解产物、石油醚提取物、苹果酸；所述烟叶主成分是指通过化学计量学统计软件SPSS进行主成分计算后，获得的六个主成分，分别为第一主成分、第二主成分、第三主成分、第四主成分、第五主成分、第六主成分；所述第一主成分的综合指标包括巨豆三烯酮、葡萄糖和石油醚提取物三个因子，第二主成分的综合指标包括挥发性醛类和挥发性醇类两个因子，第三主成分的综合指标包括胡萝卜素降解产物和挥发性酮类两个因子，第四主成分的综合指标包括茄酮、绿原酸、苹果酸和异戊酸四个因子，第五主成分的综合指标包括钾因子，第六主成分的综合指标包括叶黄素因子。
本发明方法可通过特征数值TQ指标来反映烟叶清香风格程度，为烟叶风格特征的判定和表征提供了一种新的方法。本发明在应用过程中具备以下特点：
1、通过对烟叶TQ值的计算，以判别和表征烟叶原料，有助于卷烟产品生产加工的调整和优化；
2、对烟叶的判别和表征准确和有效；
3、分析检测指标较少，回判准确率高，对烟叶的判别和表征过程快捷，在连续性大规模生产中具有可行性；
4、对实现多样化烟叶原料的品类构建模式，对烟叶原料的合理规划，有效提高烟叶原料利用率具有积极的作用。
具体实施方式
以下通过具体实例对本发明作进一步描述。
本发明提供的采用特征指数表征烟叶风格特征的方法通过对烟叶的特征化学指标进行筛选和取舍，计算相应的烟叶风格特征指数TQ，通过TQ指数反映烟叶原料清香韵的风格特征；TQ指数计算采用与典型清香型烟叶密切相关的因子及相关因子权重，其计算公式为：
TQ值＝∑(正相关因子×权重因子)/∑(负相关因子×权重因子)；
上式中，正相关因子为典型清香型烟叶中含量较其他品种烟叶高的指标，负相关因子为典型清香型烟叶中含量较其他烟叶低的指标；所述典型清香型烟叶为红大烟叶；正相关因子包括叶黄素、绿原酸、葡萄糖、挥发醇类、挥发醛类；负相关因子包括巨豆三烯酮、茄酮、挥发酮类、β-胡萝卜素降解产物、石油醚提取物、苹果酸。各相关因子及特征描述见表1，表中各指标均与烟叶风格品质密切相关。
表1典型清甜香烟叶相关因子表
过对烟叶主成分分析后，各主成分特征值所占方差的百分数即为与该主成分紧密相关的指标的权重因子。所述烟叶主成分是指通过常用的化学计量学统计软件SPSS进行主成分计算后，获得的六个主成分，以主成分的权重作为高相关指标的权重(见表2、表3)，共提取了6个主成分，分别为第一主成分、第二主成分、第三主成分、第四主成分、第五主成分、第六主成分，代表了样品信息的85.57％权重。表3列出了各指标与主成分的相关性，具体主成分权重及相关指标见表4。从表中可看出，巨豆三烯酮、葡萄糖、石油醚提取物与第一主成分关系紧密，其权重为20.081％。
表2总方差权重表
表3正交旋转后的成分矩阵(即各指标与主成分的相关性)
主成分数 1 2 3 4 5 6
烟碱 .414 .370 -.067 .404 -.500 .111
钾 .151 .070 -.008 -.170 .912 .035
胡萝卜素降解产物 .394 .507 .723 .044 .087 -.037
挥发性醛类 .263 .793 .387 .043 .110 -.013
挥发性酮类 .098 .225 .835 .285 -.174 -.181
挥发性醇类 .376 .684 .246 .176 .027 .233
巨豆三烯酮 .805 .391 .237 .033 .092 -.022
茄酮 .331 .303 .151 .728 -.178 -.172
二氢猕猴桃内酯 -.099 .196 .201 .125 .079 -.045
绿原酸 -.464 -.237 .265 .682 .148 .155
叶黄素 .016 -.032 -.171 -.177 .011 .937
主成分数 1 2 3 4 5 6
葡萄糖 -.797 -.292 -.174 .113 .064 -.215
苹果酸 .199 -.474 .116 -.683 .090 .331
异戊酸 .066 -.005 .311 .762 -.286 -.122
石油醚提取物 .892 .072 -.113 .038 .130 -.114
pH值 -.305 -.467 -.267 -.100 .124 .264
表4烟叶指标因子权重
主成分 权重(％) 高相关指标因子
1 20.081 巨豆三烯酮，葡萄糖，石油醚提取物
2 17.428 挥发性醛类，挥发性醇类
3 16.572 胡萝卜素降解产物，挥发性酮类
4 15.132 茄酮，绿原酸，苹果酸，异戊酸
5 8.300 钾
6 8.056 叶黄素
表4中1、2、3、4、5、6为统计学软件产生的主成分，或者是经过统计后形成的新的因子，无需命名。
按照TQ值计算方法对典型清香型烟叶进行分析，结果见表5。从表5可以看出典型清香型烟叶(上等的红大烟叶)的TQ值较高，进口模块TQ值较低，该指数的高低可描述烟叶风格清香韵的程度及趋势。
表5配方烟叶的TQ值
样品名称 TQ值 样品名称 TQ值
大理-红大-C3F 1.538 曲靖-NC297-B3F 0.861
昆明-红大-C3F 1.361 红河-NC297-C3F 0.855
昆明-红大-B3F 1.203 昆明-云87-B1F 0.855
保山-红大-C4F 1.200 宣富-BSF 0.853
保山-红大-CSF 1.182 红河-K326-C3F 0.849
曲靖-红大-C3F 1.176 省外模块-SM3 0.847
昆明-红大-X2F 1.171 曲靖-B2F 0.842
曲靖-NC297-B2F 1.066 红河-K326-C3F 0.842
曲靖-红大-C3L 1.058 红河A-C3F 0.839
晋安嵩-红大-C3L 1.035 红河-ZYSF 0.834
红河-V2-C1F 1.032 红河-云87-C4F 0.833
文山-NC297-CSF 1.030 昆明-B1F 0.828
楚雄-云87-MZL 1.020 昆明-C2F 0.820
曲靖-云87-B3F 0.998 红河-CSZ 0.817
样品名称 TQ值 样品名称 TQ值
昆明-红大-BSF 0.980 红河-红大-X3F 0.787
保山-NC297-B3F 0.977 红河-红大-C4F 0.786
昆明-K326-C3F 0.975 河南许昌-MZL 0.779
曲靖-K326-B2F 0.968 曲靖-K326-MZF 0.773
红河-云97-C3F 0.941 红河-云85-X2F 0.748
红河-云87-C3F 0.939 文山-BSF 0.741
红河-NC297-C2F 0.900 曲靖-K326-C4F 0.726
昆明-CSL 0.896 文山-BSF 0.709
文山-C4F 0.896 红河-红大-C4F 0.703
红河-ZYSF 0.890 红河-云87-X3F 0.681
昆明-C3L 0.888 红河-X4F 0.677
红河-K326-C4F 0.887 进口模块-YM1M-FPW 0.661
保山-云85-B2F 0.880 昆明-NC102-XZF 0.650
石宜-云87-C3F 0.872 文山-C3F 0.638
曲靖-C4F 0.864 进口模块-YM2P-FPW 0.600
对烟叶原料进行TQ值计算，见表6所列，结果也显示，典型清香型烟叶(上等红大烟叶)的TQ值较大，表明该指数对描述烟叶的清香风格具有一定的实际应用价值，在配方叶组替换或烟叶原料模块加工时，可基于烟叶原料TQ值，挑选风格近似的烟叶，减少烟叶评吸量。
表6烟叶原料的TQ值
地区 品种 等级 TQ值
大理 红大 C3F 1.984
大理 红大 C3F 1.712
大理 红大 C3F 1.684
石宜 红大 C3F 1.650
大理 红大 C3F 1.626
禄富寻 红大 C3F 1.548
昆明 红大 C3F 1.464
昆明 红大 C3F 1.443
大理 红大 C3F 1.404
曲靖 红大 B2F 1.321
石宜 红大 C3F 1.279
曲靖 红大 C3F 1.232
石宜 云87 C3F 1.193
曲靖 云87 B2F 1.185
地区 品种 等级 TQ值
红河 红大 C3F 1.176
曲靖 红大 C3F 1.171
曲靖 K326 B2F 1.143
曲靖 K326 B2F 1.138
福建 CB-1 C3F 1.120
曲靖 V2 B2F 1.120
石宜 云87 C3F 1.098
晋安嵩 红大 C3F 1.088
曲靖 NC297 C3F 1.064
昆明 云87 C3F 1.054
曲靖 K326 C3F 1.046
昆明 NC297 C3F 1.031
保山 NC297 C3F 1.026
曲靖 NC102 B2F 1.011
红河 V2 C3F 1.002
晋安嵩 K326 C3F 0.991
红河 V2 B2F 0.987
大理 云85 C3F 0.981
昆明 云87 B2F 0.964
红河 V2 C3F 0.958
红河 云85 C3F 0.934
红河 K326 B2F 0.904
红河 NC297 C3F 0.892
红河 云85 C3F 0.870
红河 云85 C3F 0.838
石宜 云87 C3F 0.829
晋安嵩 NC297 C3F 0.811
红河 K326 B2F 0.802
红河 NC297 B2F 0.791
红河 K326 B2F 0.775
河南许昌 中烟100 B2F 0.765
文山 K326 C3F 0.749
国内其他 K326 X2F 0.737
福建三明 K326 C3F 0.727
湖北 K326 C3F 0.703
地区 品种 等级 TQ值
福建三明 CB-1 C3F 0.695
湖北 K326 B2F 0.678
红河 K326 X2F 0.653
红河 K326 X2F 0.644
山东临沂 NC89 C3F 0.640
红河 K326 X2F 0.631
红河 K326 X2F 0.552
为了验证TQ值与烟叶清香风格趋势密切相关，采用配对评吸方法，随机挑选38组样品，按TQ值大、中、小分布，每组分为A、B、C，其中TQ值大小顺序为A>B>C，进行烟叶风格对照评吸，结果显示，评吸结论与TQ趋势相符的样品为94.74％(见表7)，表明TQ值在表征烟叶风格趋势方面具有一定的适用价值。
表7配对评吸验证结果
通过以上计算和验证结果证明，TQ指数可用于烟叶风格趋势表征，一般情况下，TQ值越大，清香风格特征越明显，随着TQ值的减小，烟叶清香风格特征减弱，该指数的大小在一定程度上体现了烟叶的风格特征。

Claims (2)

1.一种采用特征指数表征烟叶风格特征的方法，其特征在于，通过对烟叶的特征化学指标进行筛选和取舍，计算相应的烟叶风格特征指数TQ，通过TQ指数反映烟叶原料清香韵的风格特征；TQ指数计算采用与典型清香型烟叶密切相关的因子及相关因子权重，其计算公式为：
TQ值＝∑(正相关因子×权重因子)/∑(负相关因子×权重因子)；
上式中，正相关因子为典型清香型烟叶中含量较其他品种烟叶高的指标，负相关因子为典型清香型烟叶中含量较其他烟叶低的指标；所述典型清香型烟叶为红大烟叶；通过对烟叶主成分分析后，各主成分特征值所占方差的百分数即为与该主成分紧密相关的指标的权重因子；TQ值越大，清香型风格特征越明显，随着TQ值的减小，烟叶清香型风格特征减弱。
2.根据权利要求1所述的一种采用特征指数表征烟叶风格特征的方法，其特征在于，所述正相关因子包括叶黄素、绿原酸、葡萄糖、挥发醇类、挥发醛类；所述负相关因子包括巨豆三烯酮、茄酮、挥发酮类、β-胡萝卜素降解产物、石油醚提取物、苹果酸；所述烟叶主成分是指通过化学计量学统计软件SPSS进行主成分计算后，获得的六个主成分，分别为第一主成分、第二主成分、第三主成分、第四主成分、第五主成分、第六主成分；所述第一主成分的综合指标包括巨豆三烯酮、葡萄糖和石油醚提取物三个因子，第二主成分的综合指标包括挥发性醛类和挥发性醇类两个因子，第三主成分的综合指标包括胡萝卜素降解产物和挥发性酮类两个因子，第四主成分的综合指标包括茄酮、绿原酸、苹果酸和异戊酸四个因子，第五主成分的综合指标包括钾因子，第六主成分的综合指标包括叶黄素因子。
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