利用煙葉外觀與內(nèi)在質(zhì)量相關(guān)性完善煙葉分級探析

李麗娟++曹紅梅++何斌++胡鐵龍

摘要 本文通過對煙葉外觀質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量相關(guān)性的思考和討論，指出煙葉外觀質(zhì)量指標(biāo)與評吸指標(biāo)、煙葉分級標(biāo)準(zhǔn)之間的相關(guān)性，以期為煙葉國家標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行提供建議。

關(guān)鍵詞 烤煙；外觀質(zhì)量；內(nèi)在質(zhì)量；相關(guān)性；煙葉分級

中圖分類號(hào) S572 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739（2017）05-0245-02

煙葉生產(chǎn)上，人們運(yùn)用人體的感覺器官（包括味覺、嗅覺和視覺器官），以《烤煙》國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的42級文字內(nèi)容為依據(jù)，依靠實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)對煙葉的外觀質(zhì)量優(yōu)劣進(jìn)行評價(jià)分級[1-2]。但由于煙葉外觀質(zhì)量與內(nèi)在質(zhì)量并不是完全吻合，且煙葉生產(chǎn)上煙葉等級標(biāo)準(zhǔn)還未量化（除葉長寬、傷殘度），通過煙葉外觀評價(jià)煙葉等級質(zhì)量帶往往有一定的誤差和主觀性。感官評吸則是利用鼻腔、口腔、咽喉等感官對煙葉香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、余味等內(nèi)在質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)，主要應(yīng)用在煙葉可用性、卷煙配方研究上，還沒有應(yīng)用于煙葉分級。因此，研究分析煙葉外觀質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量相關(guān)性并完善煙葉分級，建立量化的烤煙質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)和綜合評價(jià)方法，具有現(xiàn)實(shí)的必要性和可行性。

1 煙葉外觀質(zhì)量評判標(biāo)準(zhǔn)及存在的問題

煙葉的內(nèi)在質(zhì)量是看不見、摸不著的東西，目前通用的方法是通過煙葉內(nèi)在質(zhì)量所表現(xiàn)出來的外觀特征來進(jìn)行評判。經(jīng)常使用的煙葉外部特征有成熟度、葉片結(jié)構(gòu)、生長部位、品種、身份、油分、殘傷、破損等[2-3]。這些特征是煙葉質(zhì)量等級劃分的理論依據(jù)。一般認(rèn)為優(yōu)質(zhì)煙葉的外觀特征是：煙葉成熟度好，葉組織疏松，顏色金黃、橘黃，油分足，彈性好[3]。目前，烤煙分級存在的不足之處是分級標(biāo)準(zhǔn)都是定性描述，且各分級指標(biāo)相互獨(dú)立，因此造成分級人員難以把握尺度。

2 煙葉內(nèi)在質(zhì)量與外觀質(zhì)量的相關(guān)性

感官評吸是對煙葉內(nèi)在質(zhì)量的評判，煙葉外觀質(zhì)量是內(nèi)在質(zhì)量的反映。因此，煙葉外觀質(zhì)量指標(biāo)和評吸指標(biāo)之間存在顯著相關(guān)性。

2.1 煙葉內(nèi)在質(zhì)量與成熟度的相關(guān)性

成熟度與煙葉評吸質(zhì)量的相關(guān)性規(guī)律為：隨成熟度的提高，香氣量增大，香氣質(zhì)逐漸變好，煙葉吸食質(zhì)量明顯改善，雜氣、刺激性減小，勁頭趨于適中，當(dāng)煙葉成熟時(shí)吸食質(zhì)量最佳[4-5]。具體表現(xiàn)為：欠熟煙葉余味苦澀，雜氣重，刺激性大，香氣量少，香氣質(zhì)差；尚熟煙葉余味微澀，雜氣、刺激性較成熟葉略有增加；成熟煙葉香氣質(zhì)最佳，余味最舒適，雜氣輕微，香氣量充足，勁頭中等；完熟葉余味尚純凈，有枯焦氣，香氣質(zhì)尚好，勁頭和濃度較大。

2.2 煙葉內(nèi)在質(zhì)量與顏色的相關(guān)性

煙葉的顏色分為紅棕、青黃、檸檬黃、橘黃等，與煙葉的內(nèi)在質(zhì)量關(guān)系密切。當(dāng)今工業(yè)普遍把橘黃色的煙葉當(dāng)作優(yōu)質(zhì)煙葉。其原因就是這類煙葉香氣足、吃味好，但也往往伴隨著刺激性大、安全性不足等問題；青黃色煙葉雖價(jià)格低，但質(zhì)量較差，不受卷煙工業(yè)企業(yè)歡迎；而檸檬黃色煙葉吃味平淡，但安全性高，一般作為卷煙配方中的填充料。

2.3 煙葉內(nèi)在質(zhì)量與油分的相關(guān)性

經(jīng)驗(yàn)表明，煙葉油分與其評吸質(zhì)量相關(guān)性較強(qiáng)。煙葉油分對煙葉香型得分、煙氣成團(tuán)性與干燥性、香氣質(zhì)、香氣量、余味、雜氣和評吸總分的直接貢獻(xiàn)率最大。油分少的煙葉香氣質(zhì)差，刺激性和雜氣較大；油分多的煙葉香氣質(zhì)好，雜氣少，勁頭適中。

2.4 煙葉內(nèi)在質(zhì)量與葉片結(jié)構(gòu)的相關(guān)性

葉片結(jié)構(gòu)與煙葉內(nèi)在質(zhì)量密切相關(guān)，葉片結(jié)構(gòu)緊密的煙葉刺激性、雜氣大，香氣量不足，香氣質(zhì)差；葉片結(jié)構(gòu)疏松的煙葉刺激性、雜氣小，吃味純凈，余味舒適，香氣質(zhì)好。

2.5 煙葉內(nèi)在質(zhì)量與殘傷的相關(guān)性

殘傷以百分?jǐn)?shù)表示。殘傷面積愈大，對質(zhì)量影響愈大。導(dǎo)致中下等煙雜氣顯著增加，勁頭降低，吃味變淡；上等煙雜氣增加，香氣質(zhì)變壞。

2.6 煙葉內(nèi)在質(zhì)量與色度的相關(guān)性

色度的濃強(qiáng)中弱淡與油分多少呈正相關(guān)。隨著色度的減弱，煙葉質(zhì)量依次降低。

3 結(jié)合烤煙內(nèi)在品質(zhì)和外觀質(zhì)量的相關(guān)性完善煙葉分級

煙葉品質(zhì)主要包括煙葉外觀質(zhì)量、化學(xué)成分、物理特性及感官質(zhì)量四大部分，相互之間存在一定的相關(guān)性和獨(dú)立性。目前，國內(nèi)外烤煙外觀質(zhì)量的評價(jià)根據(jù)分級標(biāo)準(zhǔn)，定量描述的很少（只有殘傷和葉長寬度），多為定性描述；對煙葉的綜合質(zhì)量分析較少，單因素研究較多。這些情況給烤煙外觀質(zhì)量綜合評價(jià)造成一定難度，往往需要很長時(shí)間的經(jīng)驗(yàn)積累才能對分級指標(biāo)進(jìn)行熟練認(rèn)識(shí)和掌握。

3.1 利用煙葉外觀質(zhì)量各指標(biāo)間的相關(guān)性完善煙葉分級

現(xiàn)行煙葉分級理論中身份、組織結(jié)構(gòu)、油分、顏色、成熟度等指標(biāo)是相互獨(dú)立的，事實(shí)上這些指標(biāo)之間存在顯著相關(guān)性。

以成熟度顏色為例，顏色是烤煙的分組因素，煙葉的顏色和成熟度存在顯著相關(guān)性。一般情況下，隨成熟度的增加（欠熟→尚熟→成熟→完熟），煙葉的顏色逐漸加深，且橘黃色葉被廣泛認(rèn)為是成熟最佳，質(zhì)量最優(yōu)的煙葉。煙葉的成熟度與煙葉的油分、色度、組織結(jié)構(gòu)、身份等分級指標(biāo)有著密切相關(guān)性，對煙葉的質(zhì)量起著決定性作用。成熟度好的煙葉組織結(jié)構(gòu)疏松，油分足，色度濃，身份適中；成熟度差的煙葉則往往油分較少，組織結(jié)構(gòu)致密，身份薄或較厚。因此，有必要對這些指標(biāo)之間的相關(guān)性進(jìn)行梳理總結(jié)，形成定性或定量標(biāo)準(zhǔn)，從而有利于更好地理解和掌握煙葉分級理論，也是對現(xiàn)行分級理論的補(bǔ)充和完善。

3.2 利用評吸指標(biāo)和煙葉外觀質(zhì)量指標(biāo)之間的相關(guān)性完善煙葉分級

煙葉的外觀質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量具有很大的相關(guān)性，這是煙葉分級的理論依據(jù)。煙葉外觀質(zhì)量是內(nèi)在質(zhì)量的外在表現(xiàn)，例如優(yōu)質(zhì)煙葉的外觀特征是成熟度好、組織疏松、厚薄適中、顏色橘黃、油分足、色度濃，而質(zhì)量低劣的煙葉則表現(xiàn)為成熟度差、顏色較淡或較深、組織緊實(shí)、油分少。胡戰(zhàn)軍等[6]經(jīng)過簡單相關(guān)試驗(yàn)證明，烤煙感官評吸指標(biāo)香氣質(zhì)、香氣量、余味與外觀質(zhì)量指標(biāo)呈極顯著正相關(guān)，濃度、雜氣、刺激性與成熟度、身份、油分、色度指標(biāo)呈顯著正相關(guān)。唐 宇等[7]研究表明，煙葉油分與其感官評吸質(zhì)量相關(guān)性較強(qiáng)，煙葉顏色對煙氣濃度的直接貢獻(xiàn)率最大，煙葉油分對煙葉香型得分、香氣質(zhì)、香氣量、煙氣干燥性、余味、煙氣成團(tuán)性、雜氣和評吸總分的直接貢獻(xiàn)率最大。在云南宣威，身份適中-至適中，油分有至有+的煙葉內(nèi)在質(zhì)量最好。

煙葉的工業(yè)可用性最終是通過感官評吸來進(jìn)行判斷的，只有煙葉的感官評吸指標(biāo)符合一定標(biāo)準(zhǔn)，這種煙葉才具有工業(yè)可用性。因此，通過對不同外觀質(zhì)量煙葉進(jìn)行感官評吸，建立外觀特性與感官評吸的相關(guān)性數(shù)據(jù)體系，可以使煙葉分級更科學(xué)、更有針對性、更符合工業(yè)需求。

3.3 構(gòu)建包括煙葉外觀質(zhì)量、評吸質(zhì)量和化學(xué)成分在內(nèi)的綜合等級評價(jià)體系

當(dāng)前煙葉分級僅以外觀質(zhì)量作為分級依據(jù)，且外觀質(zhì)量中各個(gè)指標(biāo)之間又是獨(dú)立的，給定級帶來很大的難度。而事實(shí)上，不僅煙葉各外觀質(zhì)量之間存在顯著的相關(guān)性，外觀質(zhì)量、內(nèi)在化學(xué)成分、評吸指標(biāo)間也存在密切的聯(lián)系。成熟度高的煙葉內(nèi)在化合物更為合理、比例協(xié)調(diào)，評吸時(shí)往往香氣量足、香氣質(zhì)好，余味舒適，雜氣少。閆克玉等[8]初步建立了烤煙質(zhì)量評價(jià)指標(biāo)體系?？梢妼熑~的評價(jià)不僅限于每一個(gè)指標(biāo)，還需要基于一類煙葉的內(nèi)外在質(zhì)量、化學(xué)成分、評吸指標(biāo)等進(jìn)行綜合評價(jià)，構(gòu)建綜合評價(jià)體系。韓富根等[9]的研究顯示，適熟煙葉香氣量和濃度明顯高于過熟煙葉，勁頭、燃燒性及灰分與之相當(dāng)，欠熟煙葉燃燒性和灰分與過熟煙葉和適熟煙葉相差不大，但刺激性及勁頭較大，青雜氣重，香氣量較低，香氣質(zhì)較差，濃度和余味不足。蔡憲杰等[10]研究指出，煙葉成熟度與灰分、燃燒性、余味、香氣量、香氣質(zhì)呈極顯著相關(guān)性，而雜氣、刺激性則與成熟度呈極顯著負(fù)相關(guān)。

目前，工業(yè)企業(yè)通常采用感官評吸、外觀質(zhì)量評價(jià)、常規(guī)化學(xué)成分三方面綜合評價(jià)的方法對煙葉質(zhì)量進(jìn)行評價(jià)，商業(yè)上在煙葉分級中也可以借鑒這一途徑，完善煙葉分級體系。

3.4 通過關(guān)聯(lián)度分析和數(shù)字化處理量化煙葉分級指標(biāo)

目前，無論是利用外觀質(zhì)量進(jìn)行的分級標(biāo)準(zhǔn)，還是利用感官評吸得出的評吸指標(biāo)，多是定性描述，唯有化學(xué)成分是定量描述。因此，可以借助外觀質(zhì)量與化學(xué)成分、評吸質(zhì)量與化學(xué)成分之間的聯(lián)系，通過構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，實(shí)現(xiàn)外觀質(zhì)量和評吸指標(biāo)的量化，并最終實(shí)現(xiàn)分級指標(biāo)的量化。有人試圖將分級指標(biāo)由傳統(tǒng)的文字描述轉(zhuǎn)化為數(shù)字描述，即采用標(biāo)度方法進(jìn)行評價(jià)。感官質(zhì)量評定尚無統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，通常采用的有9分制、3分制或100分制。

4 煙葉自動(dòng)檢測與分級系統(tǒng)研究

煙葉質(zhì)量的感官評定主要依賴人的生理和心理?xiàng)l件，即使是一些有經(jīng)驗(yàn)的專家，有時(shí)在對煙葉的外觀評價(jià)與評吸中也會(huì)產(chǎn)生不同意見。而利用計(jì)算機(jī)采用智能技術(shù)進(jìn)行煙葉感官質(zhì)量輔助評價(jià)是一個(gè)重要發(fā)展趨勢[11]。

近年來，出現(xiàn)了基于圖像處理的對烤煙煙葉智能分級的研究方法，并取得了一定成果。但由于不同產(chǎn)地、不同品種、不同部位等級的煙葉，其外觀各有不同，從而圖片的采集整理、數(shù)字化處理量巨大，需要一定時(shí)間。此外，按照產(chǎn)地、品種、部位、顏色、等級、年限分類，采用計(jì)算機(jī)模擬神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測煙葉質(zhì)量也是當(dāng)前研究的熱門課題，但前提是必須建立煙葉品質(zhì)數(shù)據(jù)庫，使煙葉感官指標(biāo)與化學(xué)指標(biāo)之間建立一一對應(yīng)的關(guān)系[12-13]。相信隨著煙葉化學(xué)成分測定技術(shù)不斷發(fā)展完善，以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的深入研究，必定能夠?qū)熑~的質(zhì)量進(jìn)行良好的人工干預(yù)，解決煙草行業(yè)長期以來只依靠人為判定煙葉質(zhì)量的難題[14-21]。

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