基于卷煙品牌的云南省煙葉基地?zé)熑~常規(guī)化學(xué)成分隸屬度評價

歐陽文，陳 雨，李佛琳*，任昆玉

(1.云南中煙責(zé)任有限公司技術(shù)中心，云南昆明 650231；2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院，云南昆明 650201)

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基于卷煙品牌的云南省煙葉基地?zé)熑~常規(guī)化學(xué)成分隸屬度評價

歐陽文1，陳 雨2，李佛琳2*，任昆玉1

(1.云南中煙責(zé)任有限公司技術(shù)中心，云南昆明 650231；2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院，云南昆明 650201)

[目的]研究云南中煙基地單元煙葉的內(nèi)在化學(xué)成分質(zhì)量狀況。[方法]采集76個在滇原料基地的C3F煙葉樣品并進(jìn)行常規(guī)化學(xué)成分分析，采用基于云南中煙卷煙品牌H1、H2的隸屬函數(shù)及層次聚類分析進(jìn)行評價。[結(jié)果]76個基地單元主要化學(xué)成分總體協(xié)調(diào)。H1品牌烤煙原料總氮比優(yōu)質(zhì)煙葉高12.08%；H2、H3品牌烤煙原料符合云南優(yōu)質(zhì)煙葉標(biāo)準(zhǔn)；H4品牌烤煙原料總糖、還原糖分別比優(yōu)質(zhì)煙葉高0.76%、10.3%。煙葉總糖、還原糖、鉀，G1集團(tuán)基地分別比G2集團(tuán)基地高38.1%、2.27%、7.34%；總氮、氯分別低4.69%和11.11%；煙堿相近。H2與H3主要化學(xué)成分差異不顯著；H3與H4主要化學(xué)成分除總氮差異顯著外，其余差異均不顯著；H4與H2無顯著差異。[結(jié)論]G2和G1集團(tuán)基地單元煙葉較優(yōu)，可為基地單元的建設(shè)提供理論參考。

隸屬函數(shù)；基地單元；符合度；煙葉

煙葉中主要化學(xué)成分的含量及其比值，在很大程度上決定了煙葉及其制品的煙氣特征，直接影響煙葉品質(zhì)的優(yōu)劣[1]。云南省是我國優(yōu)質(zhì)烤煙產(chǎn)區(qū)，也是我國最大的煙葉產(chǎn)地[1]。云南地處低緯度高原，光照充足，氣溫變化穩(wěn)定，雨量適中，雨熱同季；所產(chǎn)煙葉色澤金黃，組織細(xì)致，油潤豐滿，吸味清香、醇和，是重要的卷煙原料。不同地區(qū)的氣候、土壤營養(yǎng)和栽培技術(shù)條件不同，所產(chǎn)煙葉的化學(xué)成分存在較大變異[2-3]。應(yīng)用化學(xué)指標(biāo)對煙葉質(zhì)量進(jìn)行科學(xué)評價，對卷煙工業(yè)合理利用煙葉具有重要意義[4]。對煙葉質(zhì)量的綜合評價方法主要有模糊概率[5-8]、灰色系統(tǒng)理論[9]、聚類分析[10]等，但基于卷煙品牌的隸屬度研究鮮見報道。筆者對云南76個基地單元煙葉化學(xué)成分進(jìn)行基于卷煙品牌隸屬度的評價分析，以期為云南煙葉原料基地單元建設(shè)和卷煙工業(yè)企業(yè)選擇和利用煙葉原料提供依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗材料收集2014年烤煙生產(chǎn)季的云南中煙有限責(zé)任公司在滇的76個煙葉原料基地的初烤煙葉C3F樣品，每個樣品3.0 kg，取樣時從各基地所屬收購站內(nèi)大樣中抽取。煙葉原料基地分布在云南省12個地州的41個縣區(qū)。具體：昆明市JD01～JD08共8個，紅河州JD01～JD08共10個，曲靖市JD19～JD29共11個，保山市JD30～JD35共6個，文山州JD36～JD40共5個，玉溪市JD41～JD57共17個，楚雄州JD01～JD08共10個，大理州JD64～JD66共3個，昭通市JD67～JD68共2個，普洱市JD69～JD72共4個，臨滄市JD73～JD75共3個，德宏州JD76共1個。其中，JD10、JD17、JD18、JD24、JD31、JD36、JD39以及JD41～JD76共43個屬于集團(tuán)1(G1)，其他33個屬于集團(tuán)2(G2)，G1生產(chǎn)卷煙品牌為H3和H4，G2生產(chǎn)卷煙品牌為H1和H2。

1.2評價方法采用隸屬度值進(jìn)行評價。各常規(guī)化學(xué)成分指標(biāo)取值點見表1。計算各指標(biāo)的符合度，平均后得到總符合度。

為了計算煙葉8項內(nèi)在化學(xué)成分指標(biāo)的隸屬關(guān)系，采用的函數(shù)模型包括：中間型梯形隸屬函數(shù)(1)、升梯形隸屬函數(shù)(2)、降梯形隸屬函數(shù)(3)。

(1)

(2)

(3)

表1　常規(guī)化學(xué)成分指標(biāo)取值及隸屬函數(shù)模型

1.3測定項目與方法煙葉樣品的總糖、水溶性糖的測定方法為YC/T32—1996，煙草總氮的測定方法為(克達(dá)爾法)YC/T 33—1996，總揮發(fā)堿的測定方法為YC/T35—1996，鉀的測定方法為YC/T173—2003，氯含量的測定方法為YC/T153—2001。以云南中煙工業(yè)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《烤煙主要內(nèi)在化學(xué)指標(biāo)要求》(Q/YZY 1—2009)，G2的《H1、H2品牌不同類別卷煙煙葉原料質(zhì)量的指標(biāo)要求》為標(biāo)準(zhǔn)，對76個原料基地單元煙葉進(jìn)行常規(guī)化學(xué)成分隸屬度評價。

H1、H2品牌煙葉原料的常規(guī)化學(xué)成分隸屬度指標(biāo)要求：一二類卷煙>90%，高三類卷煙80%～90%，其他類卷煙70%～80%，較低類別<70%。

2　結(jié)果與分析

2.1云南中煙在滇煙葉基地單元煙葉化學(xué)成分總體描述由表2可知，煙葉基地單元總氮、煙堿、總糖、還原糖、鉀、氯、氮堿比、糖堿比、糖差、鉀氯比10項都符合云南省優(yōu)質(zhì)煙葉指標(biāo)。煙葉化學(xué)成分總體較為合適、協(xié)調(diào)?？偺荎-峰度(-0.438)屬于平闊鋒，數(shù)值較分散，還原糖、總氮、煙堿、鉀、氯K-峰度屬于尖峭峰，數(shù)值較集中?？偺堑腟-峰度(-0.296)屬于負(fù)偏差，其余均屬于正偏差?？偺恰⑦€原糖、總氮、煙堿、鉀、氯變異系數(shù)都在14% ～60%，以還原糖變異最小。在滇煙葉基地單元煙葉化學(xué)成分變異系數(shù)由大到小依次為氯(58.57%)、煙堿(29.38%)、鉀(19.95%)、總糖(14.95%)、總氮(14.85%)、還原糖(14.23%)。

2.2按品牌對應(yīng)的煙葉基地單元煙葉化學(xué)成分比較由表3可知，除H1品牌烤煙原料總氮略偏高，高出12.08%，H4品牌烤煙原料總糖、兩糖差分別比優(yōu)質(zhì)煙葉高0.76%、10.3%外，H1、H2、H3和H4品牌烤煙原料總體都符合云南優(yōu)質(zhì)煙葉指標(biāo)。基地單元品牌烤煙原料總體變異系數(shù)為21.98%～26.53%，變異系數(shù)平均值為25.32%；H3(26.53%，范圍10.86%～73%)>H2(23.54%，14%～40%)>H4(21.98%，10.62%～55%)。各項指標(biāo)中，總氮、總糖、還原糖變異較小，煙堿中等，而氯變異最大，氯的變異系數(shù)H3明顯大于其他。H2和H3總糖、還原糖的K-峰度小于0，屬于平闊鋒，數(shù)值較分散，而H4各項指標(biāo)的K-峰度都大于0，屬于尖峭峰，數(shù)值較集中。H2的總糖、總氮，H3以及H4的總糖、還原糖屬于負(fù)偏差，其余全部屬于正偏差。

表2　云南76個煙葉基地單元煙葉化學(xué)成分總體描述

注：云南省優(yōu)質(zhì)煙葉化學(xué)成分參考值為煙堿2.3%～3.2%，總氮1.8%～2.4%，總糖24%～33%，還原糖20%～28%，鉀離子≥1.7%，氯離子0.1%～0.6%，氮堿比0.7～1，糖堿比10左右，糖差≤6。

Note：High quality tobacco leaf chemical components reference value in Yunnan Province were：nicotine 2.3%-3.2%，total nitrogen 1.8%-2.4%，total sugar 24%-33%，reducing sugar 20%-28%，potassium ion≥1.7%，chlorine ion 0.1%-0.6%，nitrogen-nicotine ratio 0.7-1，sugar-nicotine ratio 10，two sugar difference≤6.

由表4、5可知，煙葉總糖、還原糖、鉀，G1>G2，分別高38.1%、2.27%、7.34%；而煙葉總氮、氯，G2>G1，分別高4.69%和11.11%；煙堿，則兩大集團(tuán)相近?；瘜W(xué)成分變異系數(shù)，兩集團(tuán)相差不大，除氯變異較大外，其余均屬于中等變異。相對偏差，氯(10.53%)>鉀(7.08%)>總氮(4.58%)>總糖(3.75%)>還原糖(2.25%)>煙堿(0%)。總氮、煙堿、鉀、氯兩集團(tuán)都屬于尖峭峰，一致性好，且都是正偏差。兩集團(tuán)的煙葉總糖、G2的還原糖都屬于平闊鋒，數(shù)值較分散。兩集團(tuán)的還原糖，G1屬于尖峭峰，數(shù)值較集中，負(fù)偏差。

各品牌煙葉，總氮H3與H4有顯著差異，而總糖、還原糖、總氮、煙堿、鉀、氯含量，H2與H3，H2與H4，均差異不顯著。

表3　2個集團(tuán)4個品牌的煙葉基地單元煙葉化學(xué)成分總體描述

表4　2個集團(tuán)煙葉基地單元煙葉化學(xué)成分總體描述

表5　2個集團(tuán)對應(yīng)品牌的煙葉化學(xué)成分比較

2.3各指標(biāo)符合度評價由表6、7可知，云南中煙在滇基地單元的煙葉與品牌的卷煙常規(guī)化學(xué)成分指標(biāo)符合度為38%～100%，均值為82.09%。各指標(biāo)符合度由大到小依次為氯(0.940 1)、還原糖(0.862 4)、氮堿比(0.820 5)、煙堿(0.809 3)、鉀(0.799 2)、總糖(0.777 1)、兩糖差(0.630 9)。兩糖差符合度變異系數(shù)(70.2%)較大，而其余各項的符合度變異均<45%，由大到小依次為兩糖差、總糖、煙堿、還原糖、氮堿比、氯、總氮，說明煙葉氯、總氮符合度較為一致，其余各項仍存在較大的地域差異。各基地單元原料差別在于總糖和煙堿，而其他差異較小。

2.4基地單元化學(xué)成分總符合度評價由表8可知，云南中煙基地單元卷煙化學(xué)成分質(zhì)量符合度較優(yōu)。達(dá)一、二類卷煙要求的有23個基地單元，占30.3%；達(dá)高三類卷煙有25個基地單元，占32.9%；其他類卷煙有11個基地單元，占14.5%；較低類卷煙有17個基地單元，占22.4%。高三類卷煙的累積百分率占63.2%。

表6　各指標(biāo)符合度總體描述

表7　各指標(biāo)符合度頻數(shù)統(tǒng)計

表8　總符合度

由表9可知，高三類卷煙的累積百分率占63.2%。達(dá)一、二類卷煙要求的占30.3%；達(dá)高三類卷煙占32.9%。一、二類卷煙基地占比：G2(32.26%)>G1(28.89%)，而高三類卷煙基地占比及其累積百分率占比：G1(40.00%，68.89)>G2(22.58%，54.84%)。

利用SPSS 19.0按ward法對云南中煙在滇76個煙葉原料基地的化學(xué)成分符合度進(jìn)行聚類分析，結(jié)果分為4個組：第1組19個基地單元包括JD03、JD04、JD07、JD11、JD13、JD17、JD20～JD22、JD36、JD37、JD40、JD43、JD60～JD63、JD69、JD72，煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)，隸屬度值高，達(dá)到一、二類卷

表9　各類別原料產(chǎn)地

煙原料基地要求；第2組38個基地單元包括JD02、JD06、JD08、JD10、JD12、JD14、JD16、JD18、JD19、JD23、JD25、JD29、JD48～JD59、JD65、JD66、JD68、JD70、JD71、JD75、JD76，煙葉化學(xué)成分較協(xié)調(diào)，隸屬度值較高，總體更接近高3類卷煙要求；第3組17個基地單元包括JD01、JD05、JD09、JD15、JD24、JD28、JD30～JD32、JD34、JD41、JD42、JD44、JD46、JD64、JD73、JD74，煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性相對稍差，低于其他類卷煙但高于較低類別；第4組2個基地單元包括JD33、JD67，煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性差，隸屬度值很低，屬于較低類別卷煙原料基地?；貑卧g的煙葉化學(xué)成分有一定區(qū)別，煙葉品質(zhì)符合度各組間明顯不同，這與平均符合度分析結(jié)果總體一致。

3　結(jié)論

(1)云南中煙76個基地單元煙葉總氮、煙堿、總糖、還原糖、鉀、氯、氮堿比、糖堿比、糖差、鉀氯比10項都符合云南省優(yōu)質(zhì)煙葉的要求。

(2)煙葉總糖、還原糖、鉀，G1>G2，分別高38.1%、2.27%、7.34%；而煙葉總氮、氯，G2>G1，分別高4.69%和11.11%；煙堿，則兩大集團(tuán)相近。各品牌煙葉，總氮H3與H4有顯著差異，而總糖、還原糖、總氮、煙堿、鉀、氯含量，H2與H3、H2與H4均差異不顯著。除H1品牌烤煙原料總氮略偏高12.08%，H4品牌烤煙原料總糖、兩糖差分別比優(yōu)質(zhì)煙葉高0.76%、10.3%外，H1、H2、H3和H4品牌烤煙原料總體符合云南優(yōu)質(zhì)煙葉指標(biāo)。

(3)云南中煙基地單元卷煙化學(xué)成分質(zhì)量符合度較優(yōu)。高三類卷煙的累積百分率占63.2%。達(dá)一、二類卷煙要求的占30.3%；達(dá)高三類卷煙占32.9%。一、二類卷煙基地占比，G2(32.26%)>G1(28.89%)，而高三類卷煙基地占比及其累積百分率占比，則G1(40%，68.89)>G2(22.58%，54.84%)。

(4)云南中煙76個基地單元可分為4組。第1組18個基地單元煙葉內(nèi)化學(xué)成分協(xié)調(diào)，隸屬度值高，屬于一、二類卷煙原料基地；第2組39個基地單元煙葉內(nèi)化學(xué)成分較協(xié)調(diào)，隸屬度值較高，總體接近高三類卷煙；第三組17個基地單元煙葉內(nèi)化學(xué)成分協(xié)調(diào)性較差，低于其他類卷煙但高于較低類別；第四組2個基地單元屬于較低類別卷煙原料基地。

(5)云南中煙在滇基地單元的煙葉與品牌的卷煙常規(guī)化學(xué)成分指標(biāo)符合度為38%～100%，均值為82.09%。氯變異最大，兩糖差符合度變異系數(shù)(70.2%)較大，而其余各項符合度變異均<45%，煙葉氯、總氮符合度較為一致，其余各項仍存在較大的地域差異。各基地單元原料差別在于總糖和煙堿，而其他則差異較小。在生產(chǎn)過程中可以根據(jù)原料特點進(jìn)行葉組配方，也可根據(jù)卷煙品牌要求進(jìn)行生產(chǎn)措施的調(diào)整。

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Evaluation of the Membership Degree on Conventional Chemical Components of Tobacco Leaf in Yunnan Province based on Cigarette Brand

OUYANG Wen1,CHEN Yu2,LI Fo-lin2*et al

(1.Tec.Center,Tobacco Yunnan Industrial Co.Ltd,Kunming,Yunnan 650231;2.Tobacco School,Yunnan Agricultural University,Kunming,Yunnan 650201)

[Objective]The aim was to understand the quality of the chemical components of tobacco in Yunnan Province.[Method]The C3F samples were collected from 76 base units in Yunnan Province and their conventional chemical components were analyzed,and the evaluation was carried out based on the membership function and hierarchical cluster analysis of cigarette brand H1 and H2 in Yunnan.[Result]The results showed that major chemical components of 76 base units were of totally coordination.The total nitrogen of the H1 brand was higher than that of the high quality tobacco leaves 12.08%;H3 and H2 brand flue-cured tobacco raw materials were in line with the quality of Yunnan tobacco;The total sugar and reducing sugar of H4 brand cured tobacco were higher than of the high quality tobacco leaves 0.76% and 10.3%,respectively.The total sugar,reducing sugar and potassium of tobacco leaves of G1 Group base were high than that of G2 Group base 38.1% and 2.27%,7.34%,respectively;total nitrogen and chlorine were low 4.69% and 11.11%;nicotine is similar.The main chemical components of H2 and H3 were not significant;The main chemical components of H3 and H4 were significantly different from the total nitrogen,the rest were not significant;No significant differences between H4 and H2.[Conclusion]The leaves quality of tobacco base unit of G2 groups were better than that of G1 groups.Therefore,the evaluation provides a theoretical reference for the construction of the base unit.

Membership function;Base unit;Coincidence degree;Tobacco

云南中煙責(zé)任有限公司原料系統(tǒng)專項(2014YL01-2014068)。

歐陽文(1968- )，女，福建泉州人，高級工程師，從事煙草原料和煙草香精香料工作。*通訊作者，教授，博士，從事煙草生理生化及農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究。

2016-07-06

S 572；TS 41+1

A

0517-6611(2016)25-079-04