云南茄套烟叶外观质量量化评价体系构建与应用
作者: 刘洪剑 周乐群 金红岗 黄晓明 肖旭斌 杨熠文 张光海 李枝桦 刘涛
摘要 [目的]探索构建茄套烟叶外观质量量化评价体系,实现茄套烟叶质量评价和精准分类,筛选出优质茄套烟叶。[方法]以200片云南茄套烟叶为试验材料,由分级专家对每片烟叶进行评分,利用因子分析、模糊数学和相关性分析等多元统计方法对茄套烟叶外观质量评价指标分值进行分析,比较不同等级和不同产区茄套烟叶的差异,最后对茄套烟叶进行综合评价。[结果]茄套烟叶各指标间相关性较高,不同等级的茄套烟叶各外观质量评价指标的分值均是S2<S1<M2<M1<L2,不同等级间茄套烟叶外观质量指数存在极显著差异,且临沧的茄套烟叶外观质量总体上好于普洱的茄套烟叶。综合评价发现,茄套烟叶主要为2类烟叶,其次为4类烟叶,5类烟叶最少,不同等级和不同产区茄套烟叶的烟叶类型存在明显差异。[结论]该研究构建的茄套烟叶外观质量量化评价体系是可靠的,利用外观质量指数对茄套烟叶进行分类是可行的。
关键词 茄套烟叶;外观质量;量化评价体系;多元统计方法;外观质量指数;综合评价
中图分类号 S 572 文献标识码 A
文章编号 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<S1<M2<M1<L2, there was a significant difference in the appearance quality index of binder leaves between different grades, and the overall appearance quality of the binder leaves in Lincang was generally better than those in Pu'er.The comprehensive evaluation found that the main types of binder leaves were grade 2 of tobacco leaves, followed by grade 4 of tobacco leaves, and grade 5 of tobacco leaves were the least, and there were obvious differences in the tobacco leaves types of binder leaves in different grades and different production areas.[Conclusion] The quantitative evaluation system of appearance quality of binder leaves constructed in this study is reliable, and it is feasible to classify binder leaves by using the appearance quality indexes.
Key words Binder leaves;Appearance quality;Quantitative evaluation system;Multivariate statistical methods;Appearance quality index;Comprehensive evaluation
基金项目 红云红河烟草(集团)有限责任公司科技项目(HYHH2021YL01);中国烟草总公司云南省公司重大项目(2021530000241004)。
作者简介 刘洪剑(1998—),男,江西赣州人,硕士研究生,研究方向:雪茄烟叶质量评价。*通信作者,高级农艺师,博士,从事雪茄烟叶配方和烟叶分级研究。
收稿日期 2023-09-02
雪茄烟由雪茄烟叶卷制而成,以劲头大、烟味浓、焦油含量少等特点而闻名[1-2]。茄套烟叶属于内包皮,位于雪茄烟的中间层,具有包裹固定内部烟叶的作用[3]。近年来,劣质茄套烟叶混入烟草市场,对雪茄烟的品质产生较大影响,经济损失严重。为选出优质茄套烟叶,促进雪茄烟品质提升,需要对茄套烟叶进行质量评价[4]。依据外观质量指标对茄套烟叶进行质量评价是较为常用的方法,主要通过烟叶分级专家眼观手摸和模糊文字记录等方式对茄套烟叶进行质量评价,这些方法容易受人的感官影响,出现分级错乱的现象[5-6]。外观质量量化是对外观质量评价指标进行梯度划分并赋予相应分值对烟叶外观质量进行评价的一种方法,各个指标常被赋予相应权重用来计算总得分,从而实现烟叶之间的比较[7-9]。李群岭等[10]在研究施氮量对烤烟K326外观质量的影响时,选取了颜色、成熟度、组织结构、身份、油分和色度6个指标进行评价,由专家确定权重后计算外观质量综合得分,结果发现不同施氮量下烟叶的外观质量存在极显著差异;陈献勇等[11]选取颜色、成熟度、结构、身份、油分和色度6个指标研究了不同主脉脱水率对烤烟翠碧1号外观质量的影响,由专家确定权重并计算权重总分值,结果发现不同主脉脱水率的烟叶外观质量存在显著差异。在雪茄烟叶的质量评价中,杨春雷等[12]选取叶片结构、身份、油分、均匀性、支脉粗细、颗粒物和叶面7个指标研究了中微量元素肥对茄衣烟叶外观质量的影响,丁宁等[13]选取成熟度、叶片结构、叶片长宽、油分、色度、颜色均匀度、支脉粗细、支脉夹角、支脉平伏度和青杂10个指标分析了不同产地马杜罗茄衣烟叶外观质量的差异。目前,外观质量量化评价方法主要在烤烟烟叶和茄衣烟叶评价中应用较多,且权重多为专家确定,不具客观性,应用性也不强,而对茄套烟叶的外观质量评价研究较少,缺乏针对云南茄套烟叶的外观质量量化评价体系。该试验以云南茄套烟叶为研究材料,采用外观质量评价指标量化的方式并结合多元统计方法对烟叶进行分析,计算出外观质量指数,并比较不同等级和不同产区茄套烟叶的差异,建立云南茄套烟叶外观质量量化评价体系,对茄套烟叶进行综合评价,为茄套烟叶种植区域规划和烟企生产收购提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料 200片茄套烟叶取自云南省烟草农业科学研究院,于2020—2021年在云南省临沧市和普洱市采集,2022年在云南省烟草农业科学研究院发酵完毕,具体情况见表1。
1.2 试验方法 参考《雪茄烟叶工商交接等级标准》(YC/T 588—2021)和烟叶分级专家经验,初步确定成熟度、身份、油分、完整度、脉相、均匀度和光泽7个外观质量指标作为茄套烟叶的评价指标,并将每个指标划分为5个梯度,烟叶质量越好,分值越高,规定最高分值为10分,实现外观质量指标的量化(表2)。茄套烟叶评分前,需将水分控制在16%~18%。由云南省烟草农业科学研究院组织6名专家对每片烟叶进行逐项评分,以平均值作为该片茄套烟叶该指标的分值。
1.3 权重和外观质量指数的计算 参照邓小华等[14]的方法,对茄套烟叶的各外观质量评价指标进行因子分析,采用最大似然法,如表3所示,累计贡献率达到了89.033%,基本能代表所有烟叶的数据。按照公式(1)和(2)计算各外观质量评价指标的权重,并由公式(3)计算烟叶外观质量指数。
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为权重分配系数;βjp为每个指标的因子载荷矩阵;Ep为贡献率;Yij为每片烟叶各指标的分数;Ai为烟叶的外观质量指数。
1.4 统计分析方法 采用 Microsoft Excel 2016 软件和SPSS 25.0软件进行数据分析,Prism 8软件用于作图,多重比较采用Duncan法。
2 结果与分析
2.1 茄套烟叶各评价指标的描述统计 由表4可知,茄套烟叶各指标的平均值均在7分以上,烟叶质量较好,代表性强;偏度在-1~1,说明烟叶所有外观质量评价指标的分值均符合正态分布,所选样品代表性强。
2.2 评价指标间相关性分析 从表5可以看出,所有指标间均存在极显著正相关关系。其中,成熟度与身份、油分、脉相、均匀度、光泽,身份与油分、脉相、均匀度、光泽,油分与完整度、脉相、均匀度、光泽,脉相与均匀度、光泽,均匀度与光泽间均存在高正相关关系(r>0.8)。这表明随着茄套烟叶成熟度的提高,烟叶身份中等,油分足,脉相较为平整,均匀度较好,光泽强,与实际情况一致,说明该研究选取的茄套烟叶外观质量评价指标和分值评判具有合理性。
2.3 评价指标间聚类分析 采用组间连结的方法[14]对茄套烟叶各评价指标进行系统聚类,聚类结果如图1所示。当距离为3时,可以分为5类:身份和脉相、均匀度、成熟度和光泽、油分、完整度;当距离为5时,可以分为3类:身份、脉相和均匀度,成熟度、光泽和油分,完整度;当距离为10时,可以分为2类:身份、脉相、均匀度、成熟度、光泽和油分,完整度。以上结果表明,当分为2类时,与实际更加接近。