云南茄套煙葉外觀質(zhì)量量化評價體系構(gòu)建與應(yīng)用

劉洪劍 周樂群 金紅崗 黃曉明 肖旭斌 楊熠文 張光海 李枝樺 劉濤

摘要 ［目的］探索構(gòu)建茄套煙葉外觀質(zhì)量量化評價體系，實現(xiàn)茄套煙葉質(zhì)量評價和精準(zhǔn)分類，篩選出優(yōu)質(zhì)茄套煙葉。［方法］以200片云南茄套煙葉為試驗材料，由分級專家對每片煙葉進(jìn)行評分，利用因子分析、模糊數(shù)學(xué)和相關(guān)性分析等多元統(tǒng)計方法對茄套煙葉外觀質(zhì)量評價指標(biāo)分值進(jìn)行分析，比較不同等級和不同產(chǎn)區(qū)茄套煙葉的差異，最后對茄套煙葉進(jìn)行綜合評價。［結(jié)果］茄套煙葉各指標(biāo)間相關(guān)性較高，不同等級的茄套煙葉各外觀質(zhì)量評價指標(biāo)的分值均是S2

關(guān)鍵詞 茄套煙葉；外觀質(zhì)量；量化評價體系；多元統(tǒng)計方法；外觀質(zhì)量指數(shù)；綜合評價

中圖分類號 S 572? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A

文章編號 0517-6611（2024）12-0183-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.12.038

Construction and Application of Quantitative Evaluation System of Appearance Quality of Binder Leaves in Yunnan

LIU Hong-jian1，2，ZHOU Le-qun3，JIN Hong-gang3 et al

（1.College of Agronomy and Biotechnology， Yunnan Agricultural University， Kunming，Yunnan 650201;2.Southwest National and Local Joint Engineering Research Center for Germplasm Innovation and Utilization of Chinese Medicinal Materials， Key Laboratory of Medicinal Plant Biology of Yunnan Province， Kunming，Yunnan 650201;3.Tobacco Quality Control Department， Hongyun Honghe Tobacco （Group） Co.， Ltd.， Kunming，Yunnan 650202）

Abstract ［Objective］To explore the construction of a quantitative evaluation system for the appearance quality of binder leaves， realize the quality evaluation and accurate classification of binder leaves， and screen out high-quality binder leaves. ［Method］ Taking 200 pieces of Yunnan binder leaves as the test material， grading experts scored each tobacco leaf， and the scores of the appearance quality evaluation index of binder leaves were analyzed by using multiple statistical methods such as factor analysis， fuzzy mathematics and correlation analysis， and the differences of binder leaves in different grades and different production areas were compared， and finally the comprehensive evaluation of binder leaves was carried out.［Result］ The correlation between the indicators of binder leaves was high， and the scores of each appearance quality evaluation index of different grades of binder leaves were S2

Key words Binder leaves;Appearance quality;Quantitative evaluation system;Multivariate statistical methods;Appearance quality index;Comprehensive evaluation

基金項目 紅云紅河煙草（集團(tuán)）有限責(zé)任公司科技項目（HYHH2021YL01）；中國煙草總公司云南省公司重大項目（2021530000241004）。

作者簡介 劉洪劍（1998—），男，江西贛州人，碩士研究生，研究方向：雪茄煙葉質(zhì)量評價。*通信作者，高級農(nóng)藝師，博士，從事雪茄煙葉配方和煙葉分級研究。

收稿日期 2023-09-02

雪茄煙由雪茄煙葉卷制而成，以勁頭大、煙味濃、焦油含量少等特點而聞名［1-2］。茄套煙葉屬于內(nèi)包皮，位于雪茄煙的中間層，具有包裹固定內(nèi)部煙葉的作用［3］。近年來，劣質(zhì)茄套煙葉混入煙草市場，對雪茄煙的品質(zhì)產(chǎn)生較大影響，經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。為選出優(yōu)質(zhì)茄套煙葉，促進(jìn)雪茄煙品質(zhì)提升，需要對茄套煙葉進(jìn)行質(zhì)量評價［4］。依據(jù)外觀質(zhì)量指標(biāo)對茄套煙葉進(jìn)行質(zhì)量評價是較為常用的方法，主要通過煙葉分級專家眼觀手摸和模糊文字記錄等方式對茄套煙葉進(jìn)行質(zhì)量評價，這些方法容易受人的感官影響，出現(xiàn)分級錯亂的現(xiàn)象［5-6］。外觀質(zhì)量量化是對外觀質(zhì)量評價指標(biāo)進(jìn)行梯度劃分并賦予相應(yīng)分值對煙葉外觀質(zhì)量進(jìn)行評價的一種方法，各個指標(biāo)常被賦予相應(yīng)權(quán)重用來計算總得分，從而實現(xiàn)煙葉之間的比較［7-9］。李群嶺等［10］在研究施氮量對烤煙K326外觀質(zhì)量的影響時，選取了顏色、成熟度、組織結(jié)構(gòu)、身份、油分和色度6個指標(biāo)進(jìn)行評價，由專家確定權(quán)重后計算外觀質(zhì)量綜合得分，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同施氮量下煙葉的外觀質(zhì)量存在極顯著差異；陳獻(xiàn)勇等［11］選取顏色、成熟度、結(jié)構(gòu)、身份、油分和色度6個指標(biāo)研究了不同主脈脫水率對烤煙翠碧1號外觀質(zhì)量的影響，由專家確定權(quán)重并計算權(quán)重總分值，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同主脈脫水率的煙葉外觀質(zhì)量存在顯著差異。在雪茄煙葉的質(zhì)量評價中，楊春雷等［12］選取葉片結(jié)構(gòu)、身份、油分、均勻性、支脈粗細(xì)、顆粒物和葉面7個指標(biāo)研究了中微量元素肥對茄衣煙葉外觀質(zhì)量的影響，丁寧等［13］選取成熟度、葉片結(jié)構(gòu)、葉片長寬、油分、色度、顏色均勻度、支脈粗細(xì)、支脈夾角、支脈平伏度和青雜10個指標(biāo)分析了不同產(chǎn)地馬杜羅茄衣煙葉外觀質(zhì)量的差異。目前，外觀質(zhì)量量化評價方法主要在烤煙煙葉和茄衣煙葉評價中應(yīng)用較多，且權(quán)重多為專家確定，不具客觀性，應(yīng)用性也不強，而對茄套煙葉的外觀質(zhì)量評價研究較少，缺乏針對云南茄套煙葉的外觀質(zhì)量量化評價體系。該試驗以云南茄套煙葉為研究材料，采用外觀質(zhì)量評價指標(biāo)量化的方式并結(jié)合多元統(tǒng)計方法對煙葉進(jìn)行分析，計算出外觀質(zhì)量指數(shù)，并比較不同等級和不同產(chǎn)區(qū)茄套煙葉的差異，建立云南茄套煙葉外觀質(zhì)量量化評價體系，對茄套煙葉進(jìn)行綜合評價，為茄套煙葉種植區(qū)域規(guī)劃和煙企生產(chǎn)收購提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 200片茄套煙葉取自云南省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，于2020—2021年在云南省臨滄市和普洱市采集，2022年在云南省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院發(fā)酵完畢，具體情況見表1。

1.2 試驗方法 參考《雪茄煙葉工商交接等級標(biāo)準(zhǔn)》（YC/T 588—2021）和煙葉分級專家經(jīng)驗，初步確定成熟度、身份、油分、完整度、脈相、均勻度和光澤7個外觀質(zhì)量指標(biāo)作為茄套煙葉的評價指標(biāo)，并將每個指標(biāo)劃分為5個梯度，煙葉質(zhì)量越好，分值越高，規(guī)定最高分值為10分，實現(xiàn)外觀質(zhì)量指標(biāo)的量化（表2）。茄套煙葉評分前，需將水分控制在16%～18%。由云南省煙草農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院組織6名專家對每片煙葉進(jìn)行逐項評分，以平均值作為該片茄套煙葉該指標(biāo)的分值。

1.3 權(quán)重和外觀質(zhì)量指數(shù)的計算 參照鄧小華等［14］的方法，對茄套煙葉的各外觀質(zhì)量評價指標(biāo)進(jìn)行因子分析，采用最大似然法，如表3所示，累計貢獻(xiàn)率達(dá)到了89.033%，基本能代表所有煙葉的數(shù)據(jù)。按照公式（1）和（2）計算各外觀質(zhì)量評價指標(biāo)的權(quán)重，并由公式（3）計算煙葉外觀質(zhì)量指數(shù)。

βj=2p=1｜βjp｜×Ep （j=1，2，…，7）（1）

βj*=（βj/7j=1βj）×10（2）

Ai=7j=1（βj*×Yij） （i=1，2，…，200）（3）

式中：βj為權(quán)重分配系數(shù)；βjp為每個指標(biāo)的因子載荷矩陣；Ep為貢獻(xiàn)率；Yij為每片煙葉各指標(biāo)的分?jǐn)?shù)；Ai為煙葉的外觀質(zhì)量指數(shù)。

1.4 統(tǒng)計分析方法 采用 Microsoft Excel 2016 軟件和SPSS 25.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，Prism 8軟件用于作圖，多重比較采用Duncan法。

2 結(jié)果與分析

2.1 茄套煙葉各評價指標(biāo)的描述統(tǒng)計 由表4可知，茄套煙葉各指標(biāo)的平均值均在7分以上，煙葉質(zhì)量較好，代表性強；偏度在-1～1，說明煙葉所有外觀質(zhì)量評價指標(biāo)的分值均符合正態(tài)分布，所選樣品代表性強。

2.2 評價指標(biāo)間相關(guān)性分析 從表5可以看出，所有指標(biāo)間均存在極顯著正相關(guān)關(guān)系。其中，成熟度與身份、油分、脈相、均勻度、光澤，身份與油分、脈相、均勻度、光澤，油分與完整度、脈相、均勻度、光澤，脈相與均勻度、光澤，均勻度與光澤間均存在高正相關(guān)關(guān)系（r>0.8）。這表明隨著茄套煙葉成熟度的提高，煙葉身份中等，油分足，脈相較為平整，均勻度較好，光澤強，與實際情況一致，說明該研究選取的茄套煙葉外觀質(zhì)量評價指標(biāo)和分值評判具有合理性。

2.3 評價指標(biāo)間聚類分析 采用組間連結(jié)的方法［14］對茄套煙葉各評價指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)聚類，聚類結(jié)果如圖1所示。當(dāng)距離為3時，可以分為5類：身份和脈相、均勻度、成熟度和光澤、油分、完整度；當(dāng)距離為5時，可以分為3類：身份、脈相和均勻度，成熟度、光澤和油分，完整度；當(dāng)距離為10時，可以分為2類：身份、脈相、均勻度、成熟度、光澤和油分，完整度。以上結(jié)果表明，當(dāng)分為2類時，與實際更加接近。

2.4 不同等級茄套煙葉的差異 從表6可以看出，在不同等級的茄套煙葉中，所有外觀質(zhì)量評價指標(biāo)的分值均是S2

2.5 不同產(chǎn)區(qū)茄套煙葉的差異 從表7可以看出，除L2的成熟度和光澤外，其余不同產(chǎn)區(qū)間的所有外觀質(zhì)量評價指標(biāo)的分值均是臨滄大于普洱。方差分析表明，除L2茄套煙葉外，其余等級的不同產(chǎn)區(qū)間煙葉外觀質(zhì)量指數(shù)均存在極顯著差異。其中，S1的完整度，S2的均勻度和光澤，M1的成熟度、完整度和光澤，M2的成熟度和光澤，L2的成熟度、脈相、均勻度和光澤在不同產(chǎn)區(qū)茄套煙葉間差異不顯著；S2的身份和脈相，M1的油分，M2的油分、脈相和均勻度，L2的身份在不同產(chǎn)區(qū)茄套煙葉間差異顯著；不同等級的其余各外觀質(zhì)量評價指標(biāo)在不同產(chǎn)區(qū)茄套煙葉間差異極顯著。結(jié)果表明，臨滄的茄套煙葉外觀質(zhì)量總體上好于普洱。

2.6 茄套煙葉外觀質(zhì)量綜合評價 為了實現(xiàn)外觀質(zhì)量指數(shù)的應(yīng)用，便于煙企生產(chǎn)和收購，采用K-聚類的方法，以茄套煙葉外觀質(zhì)量指數(shù)為依據(jù)，將煙葉分成5類（表8），對茄套煙葉進(jìn)行綜合評價［14］。類別數(shù)字越小，茄套煙葉外觀質(zhì)量越好。為便于統(tǒng)計，將每類型外觀質(zhì)量指數(shù)范圍進(jìn)行了調(diào)整。由表8可知，該試驗所用茄套煙葉主要為2類煙葉（31.0%），其次為4類煙葉（29.0%），5類煙葉最少（2.5%）。由圖2可知，不同等級茄套煙葉的煙葉類型差異明顯，S1包含2類、3類和4類煙葉，主要為4類煙葉；S2包含3類、4類和5類煙葉，主要為4類煙葉；M1包含2類和3類煙葉，主要為2類煙葉；M2主要包含2類、3類和4類煙葉，主要為3類煙葉；L2主要包含1類和2類煙葉，主要為1類煙葉。以上結(jié)果表明，在不同等級煙葉外觀質(zhì)量中，大葉最好，中葉次之，小葉相對較差，與“2.4”的研究結(jié)果一致，說明利用外觀質(zhì)量指數(shù)對茄套煙葉進(jìn)行綜合評價是可行的。由圖3可知，不同產(chǎn)區(qū)茄套煙葉的煙葉類型也差異明顯，臨滄包含1類、2類、3類和4類煙葉，主要為2類煙葉；普洱包含1類、2類、3類、4類和5類煙葉，主要為4類煙葉。因此，臨滄茄套煙葉外觀質(zhì)量總體好于普洱茄套煙葉，與“2.5”的研究結(jié)果一致。

3 討論與結(jié)論

煙葉質(zhì)量評價是煙葉生產(chǎn)和利用過程中必不可少的環(huán)節(jié)［15］。該研究中，初步選取了成熟度、身份、油分、完整度、脈相、均勻度和光澤7個外觀質(zhì)量評價指標(biāo)進(jìn)行量化，每個指標(biāo)分為5個梯度，分別賦予分值，最大分值為10分，對煙葉進(jìn)行評分。茄套煙葉7個指標(biāo)分值進(jìn)行相關(guān)性分析和聚類分析，結(jié)果與實際一致，且陳棟［16］在研究茄芯煙葉外觀質(zhì)量評價指標(biāo)間相關(guān)性時也得到類似的結(jié)論，說明該研究所選的外觀質(zhì)量評價指標(biāo)和分值評判具有合理性。

外觀質(zhì)量指數(shù)是煙葉各項指標(biāo)分值與權(quán)重的乘積之和，可以較為全面反映茄套煙葉的外觀質(zhì)量［17-18］。該研究中，利用因子分析計算各外觀質(zhì)量評價指標(biāo)的權(quán)重，與董香娥等［19］和張銳新等［20］的研究相比，該研究所得外觀質(zhì)量指數(shù)更具客觀性和可靠性。對不同等級茄套煙葉的外觀質(zhì)量評價指標(biāo)間差異進(jìn)行分析，多重比較顯示，不同等級間茄套煙葉外觀質(zhì)量指數(shù)存在極顯著差異，且S2

均存在極顯著差異，且臨滄大于普洱，說明臨滄的茄套煙葉外觀質(zhì)量總體上好于普洱。該研究中，L2等級煙葉中不同產(chǎn)區(qū)間煙葉外觀質(zhì)量指數(shù)差異不顯著可能是因為此次收集的臨滄茄套煙葉與普洱茄套煙葉中部分外觀質(zhì)量評價指標(biāo)間分值相差不大，最終導(dǎo)致外觀質(zhì)量指數(shù)區(qū)別不大，林智慧等［21］在研究遮陰率對福建雪茄茄衣煙生長和晾制后煙葉質(zhì)量的影響時也出現(xiàn)類似的現(xiàn)象，后面可以增加臨滄茄套煙葉的數(shù)量，選取更具代表性的L2等級煙葉進(jìn)行統(tǒng)計，提高評價體系的可靠性和準(zhǔn)確性。

煙葉通常按地區(qū)進(jìn)行分級，不利于煙企統(tǒng)一定價收

購［22］。為實現(xiàn)外觀質(zhì)量指數(shù)的應(yīng)用，便于煙企生產(chǎn)和收購，

以外觀質(zhì)量指數(shù)為依據(jù)，利用K-聚類將茄套煙葉分成5類，

對茄套煙葉進(jìn)行綜合評價。結(jié)果表明，不同等級和不同產(chǎn)區(qū)茄套煙葉的煙葉類型均差異明顯。在不同等級煙葉中，茄套煙葉外觀質(zhì)量以大葉最好，其次是中葉，小葉相對較差，與實際一致，說明利用外觀質(zhì)量指數(shù)對茄套煙葉進(jìn)行分類是可行的。在不同產(chǎn)區(qū)煙葉中，臨滄的茄套煙葉外觀質(zhì)量好于普洱。因此，該研究成功建立了云南茄套煙葉外觀質(zhì)量量化評價體系，實現(xiàn)了茄套煙葉的分類，提高了茄套煙葉外觀質(zhì)量評價的準(zhǔn)確性，為云南茄套煙葉區(qū)域種植劃分和煙企生產(chǎn)收購提供了理論依據(jù)。

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