不同温湿度条件下蒸汽回潮对烟叶品质的影响

为研究不同温湿度条件下蒸汽回潮对烟叶品质的影响,本文对回潮后烟叶的含水率、化学成分以及协调性进行了分析。结果表明:增温增湿均可有效提高叶片的含水率,改善烟叶品质。温度越高、相对湿度越大,烟叶含水率增速越快。相同温湿度条件和处理时间下,同部位随着等级质量提高,烟叶含水率相应增高。不同等级烟叶混合进行回潮时,最佳的回潮温度为35℃,相对湿度为80%。不同温湿度条件对同等级烟叶化学成分的影响未达到显著性水平,不同等级烟叶回潮处理后化学成分的含量存在一定差距,表现为糖碱比C3F>C2F>B2F>B3F,钾氯比C2F>C3F>B3F>B2F。

自走式烟叶采摘机采摘机构的设计与试验

烟叶采摘机一直受到烟叶破损率高问题的掣肘,从而影响烟农的经济效益,如何降低烟叶的破损率是目前烟叶采摘车的发展方向。为此,结合以前的烟叶采摘车,设计一种烟叶采摘机构,旨在降低烟叶的破损率,提高烟农的经济效益。所设计的采摘机构由采摘刀、传送辊、隔叶板及导流板等组成,采摘刀和传送辊均由橡胶材料制成,传送辊由橡胶辊和光轴组成,隔叶板和导流板均由钢板制作而成。通过对采摘刀和传送辊进行力学分析,得到了烟株不被采摘刀蹭倒和烟叶在传送辊不打滑的临界条件,为降低烟叶的破损率提供了理论依据。三因素(采摘刀的转速、采摘车的行驶速度、烟株的株距)正交旋转试验表明:采摘刀的转速为240~260r/min、采摘车的行驶速度为1.38~1.42km/h、株距为570~590mm时,烟叶的破损率符合大纲要求。试验结果表明:影响烟叶破损率因素的主次顺序为采摘刀的转速>采摘车的行驶速度>烟株的株距,在烟株的株距为579mm、采摘刀的转速为246r/min、烟叶采摘车的行驶速度为1.4km/h时,烟叶的破损率为9.36%,达到了预期要求。

不同叶长·叶宽和单叶重对广元烤后烟叶质量的影响

为明确广元优质烤后烟叶适宜的叶长、叶宽和单叶重范围,为广元地区生产优质烤烟提供数据支撑,2021年在四川省广元市剑阁县5个收购线分别挑选10户种植水平具有代表性的烟农,取X2F、C2F、C3F和B2F等级烟叶样品各2 kg,按等级划分不同叶长、叶宽和单叶重进行烟叶质量评价。结果表明:随着叶长的增加,X2F、B2F等级烟叶总糖、还原糖含量呈减少趋势。随着叶长的增加,C3F烟叶烟碱、钾含量升高;随着叶宽的增加,C3F烟叶总糖、还原糖含量逐渐增加。X2F和C3F等级烟叶随着单叶重的增加,总糖含量逐渐增加,钾含量减少。随着烟叶叶宽和单叶重的增加,X2F烟叶外观质量总分均表现为先增加后降低。随着叶长的增加,C2F和C3F烟叶外观质量总分均表现为逐渐增加,外观质量总分从高到低依次为>75 cm、>65~75 cm、>55~65 cm、≤55 cm。随着叶长、叶宽和单叶重的增加,C2F、C3F、B2F烟叶感官质量得分大多表现为先上升后下降。随着叶长、叶宽的增加,C2F、B2F烟叶感官质量得分表现为先上升后下降。当X2F烟叶叶长控制在>50~60 cm、叶宽控制在>15~19 cm、单叶重控制在>7~11 g时,X2F烟叶综合品质较好;当C2F烟叶叶长控制在>55~65 cm、叶宽控制在>15~23 cm、单叶重控制在>9~13 g时,C2F烟叶综合品质较好;当C3F烟叶叶长控制在>65~75 cm、叶宽控制在>15~23 cm、单叶重控制在>8~12 g时,C3F烟叶综合品质较好;当B2F叶长控制在>55~65 cm、叶宽控制在>15~23 cm、单叶重控制在>9~15 g时,B2F烟叶综合品质较好。

芽孢杆菌属在烟叶发酵和醇化中的应用研究进展

芽孢杆菌属在烟叶发酵和醇化的过程中起到了十分重要的作用。综述了烟叶发酵和醇化过程中细菌群落的研究进展,对芽孢杆菌属在协调烟叶化学成分、增加烟叶香气物质含量、改善烟叶感官质量、缩短发酵醇化时间和抑制烟叶霉变等方面的应用研究现状进行了总结,并对芽孢杆菌属在雪茄烟叶发酵过程中的研究方向及应用进行了展望,以期为应用芽孢杆菌菌剂提升国产雪茄烟叶品质提供参考。

莫海威芽孢杆菌(Bacillus mojavensis)ZLX10对发酵雪茄烟叶中性致香成分的影响

为探究烟草源微生物单菌发酵对雪茄烟叶挥发性致香成分的影响,采用GC-MS检测莫海威芽孢杆菌(Bacillus mojavensis)ZLX10发酵雪茄烟叶中性致香成分,筛选差异致香成分,并与感官评价进行相关性分析,结合ROAV值变化,明确ZLX10提升雪茄烟叶感官品质的关键致香成分。结果表明,ZLX10发酵雪茄烟叶后,香气总量和大多数中性致香成分含量均显著提高,共筛选得到15种差异中性致香成分,共有10种致香成分显著上调(P<0.05),其中巨豆三烯酮A、巨豆三烯酮B、6-甲基-5-庚烯-2-酮、2,6,6-三甲基-2-环己烯-1,4-二酮、茄酮和植物醇与烟叶香气呈显著正相关(P<0.05),可认为是增加烟叶干香和花香的关键差异致香成分;共有5种致香成分显著下调(P<0.05),其中苯乙醛和2,4-二叔丁基-6-硝基苯酚与烟叶刺激性呈显著正相关(P<0.05),对烟叶香气有较大的负面影响。由此可知,ZLX10发酵能促进雪茄烟叶香气质和香气量得到提升,这为人工接菌发酵雪茄烟叶提供了基础。

基于彩色图像的烟叶智能分选研究

为解决打叶复烤企业人工烟叶分选准确率和效率低等问题,通过传统图像处理与神经网络相结合的方法对彩色图像进行处理,从而实现智能选叶。在分选预处理部分,采用语义分割分类网络进行烟叶状态和非主等级类检测提高分选时效性,在烟叶主等级分类部分,采用多维度的正面、背面、叶脉和叶尖不同特征建模,提高模型的鲁棒性和泛化能力。结果表明,单张图像的处理时间小于200 ms,青杂类分类准确率达到96.5%,主等级准确率达到82.1%。基于彩色图像的烟叶智能分选技术提高了打叶复烤烟叶分选效率和准确率,降低了劳动强度,加快了复烤企业分选智能化进程。

^(60)Co-γ射线辐照对雪茄烟叶发酵微生物和代谢物变化及烟叶质量的影响

【目的】通过^(60)Co-γ射线辐照灭菌,明确微生物在雪茄烟叶发酵过程中的重要作用。【方法】以四川雪茄烟品种德雪1号为试验材料,以剂量10 kGy的^(60)Co-γ射线对发酵前烟叶进行辐照处理,测定分析发酵过程中烟叶微生物多样性、代谢组学、中性香气成分和常规化学成分含量。【结果】(1)辐照组烟叶发酵28 d样本经传统分离培养和Illumina MiSeq高通量测序均未发现细菌群落。(2)非靶向代谢组学结果显示,辐照组烟叶发酵28 d后芸香苷、根皮苷和山奈酚等多酚类物质,山奈酚-3-O-芸香糖苷等多酚糖苷类物质,二肽等含量高于未辐照组烟叶,而亮氨酸、L-丝氨酸和脯氨酸等氨基酸含量低于未辐照烟叶。KEGG富集差异显著的代谢通路是黄酮和黄酮醇生物合成通路与花生四烯酸代谢通路。(3)发酵28 d后,两组烟叶的生物碱、还原糖、总糖、淀粉和蛋白质含量均显著降低,辐照组烟叶发酵前后各指标的降幅小于未辐照烟叶。辐照组烟叶发酵28 d后中性香气成分总量显著低于未辐照烟叶,而棕色化反应产物总量显著增加,烟叶劲头、杂气、刺激性更大。【结论】对发酵前烟叶进行10 kGy^(60)Co-γ射线辐照可有效杀灭烟叶细菌,发酵28 d后大分子物质降解转化低于未辐照烟叶,感官质量增加幅度减小,但相比于发酵前仍有一定程度的改善。

箱式烘烤对烤后烟叶品质的影响

[目的]深入探讨箱式烘烤方式下烤烟综合品质特征,加快箱式烘烤技术在烤烟生产中的推广应用。[方法]以潍坊烟区NC55烟叶为试验材料,开展了箱式烘烤与传统挂竿烘烤对比试验,从外观质量、物理特性、常规成分、感官质量和化学成分多个维度系统分析了箱式烘烤下烟叶品质特性。[结果]与挂竿烘烤相比,箱式烘烤烟叶外观质量、物理特性和感官质量接近或高于挂竿烘烤;箱式烘烤中部烟叶总糖、还原糖、淀粉、糖碱比显著高于挂竿烘烤,总氮和氮碱比显著低于挂竿烘烤,上部烟叶中仅淀粉箱式烘烤显著高于挂杆烘烤;箱式烘烤糖醇类香气前体物含量显著高于挂竿烘烤,中部烟叶大部分香气前体物和香气物质含量箱式烘烤低于挂竿烘烤,上部烟叶中差异相对较小。[结论]箱式烘烤2个部位烟叶品质大都较挂竿烘烤有不同程度的提升,可在实际生产中推广应用。

国内外典型茄衣烟叶常规化学成分和中性致香物质关键性差异指标研究

为了解国内外典型茄衣烟叶关键品质指标差异,测定了中国、巴西、多米尼加、印度尼西亚这4个国家共40份茄衣烟叶样品中的常规化学成分和中性致香物质,通过偏最小二乘判别分析(PLS-DA)法和Pearson相关性分析法进行关键性差异指标筛选及相关性分析。结果表明:国内茄衣烟叶总糖和还原糖质量分数显著高于国外茄衣烟叶,烟碱质量分数显著高于巴西和印度尼西亚茄衣烟叶,氮碱比显著低于巴西和印度尼西亚茄衣烟叶,钾质量分数显著低于巴西和多米尼加茄衣烟叶;国内茄衣烟叶中性致香物质总含量和新植二烯含量高于国外茄衣烟叶,苯丙氨酸类降解产物含量与巴西、多米尼加和印度尼西亚茄衣烟叶均较为接近,棕色化反应产物含量显著高于国外茄衣烟叶;国内外茄衣烟叶关键性差异指标共有16种,其中β-大马酮含量、愈创木酚含量等11种指标表现为国内茄衣烟叶中数值相对较高,苯甲醛含量、总氮质量分数、氮碱比等5种指标表现为国外茄衣烟叶中数值相对较高;16种指标中总氮质量分数和氮碱比与二氢猕猴桃内酯含量、2-乙酰基吡咯含量和苯甲醛含量均呈极显著正相关,与巨豆三烯酮2含量、β-大马酮含量均呈显著或极显著负相关,而总糖、还原糖和烟碱质量分数与上述中性致香物质含量之间的关系则均相反。

烤烟上部6片烟叶一次性采收成熟度的模糊综合评价

为明确烤烟上部烟叶一次性采收的适宜成熟度,以湖南桂阳烟区种植的‘云烟87’为材料,设计低成熟度(M1)、中成熟度(M2)、高成熟度(M3)3个处理,开展6片上部烟叶采烤成熟度试验,并采用模糊评价方法对烤后烟叶质量和经济性状进行综合评价。结果表明,随上部烟叶采收成熟度提高,鲜烟叶的SPAD值下降;烤后烟叶微带青比例下降,杂色烟叶比例增加;烟叶成熟度提高,结构变为疏松,油分增多;烟叶单叶质量、厚度、叶面积质量、平衡含水率降低;烟叶总糖、还原糖、钾、淀粉含量下降,烟碱含量增加,化学成分可用性提高;但烟叶产量和产值下降。M2处理的外观质量指数较M1、M3分别高6.18%、-2.13%,物理性状指数较M1、M3分别高2.35%、5.30%,化学成分可用性指数分别高30.86%、4.55%,评吸总分分别高10.12%、0.50%,经济性状指数分别高8.96%、12.97%,烟叶质量指数分别高12.53%、1.16%,经济效果综合指数分别高10.11%、6.98%。综合来看,湖南桂阳烟区‘云烟87’上部6片烟叶一次性采收成熟度以M2较为适宜,即叶面变黄50%~80%,主脉变白50%~80%,支脉变白30%~50%,部分茸毛脱落,成熟斑较多;SPAD值在20.44~30.79可作为指导稻茬烤烟6片上部烟叶适宜采收成熟度的参考指标。

电子束辐照对仓储烟叶菌虫害的防治效果及烟叶品质影响

使用200keV和10MeV电子加速器分别研究了电子束辐照对烟草中的烟草甲虫及细菌的杀灭效果以及对烟叶品质的影响。研究表明:通过电子束辐照可高效、快速实现烟叶内部所有菌虫的无害化,辐照后的烟叶在仓库验证中有良好的保持性,38 d内未检出任何菌落。辐照对烟叶的基本理化指标、有机酸含量及矿质元素含量无明显影响,过高能量会使烟叶中的新植二烯挥发损失,从589.91μg/g降至418.64μg/g,使其香气质量有一定程度降低。针对仓储烟叶的未来辐照实际应用,Fluka仿真结果表明,3MeV能量的电子束足以穿透现有烟叶堆积密度的整箱储运烟叶。

智能烟叶采摘机机架结构静动态特性分析及优化

【目的】获得具有良好静动态特性的智能烟叶采摘机机架结构,确保烟叶采摘机械在定位和摘取过程中的精确性和稳定性。【方法】课题组应用CAE技术对机架进行了静力学分析和模态分析,并根据变形量、模态振型、模态频率以及应变能密度等数据结果对机架薄弱环节进行了优化设计。【结果】优化后的机架相比优化前的机架最大变形量由0.30 mm降低到0.13mm,优化百分比达到了56.7%;一阶模态频率从15.55 Hz提高到了33.47 Hz,优化百分比为115.2%;二阶模态频率也有较大提升,从26.05 Hz提高到39.22 Hz,优化百分比为50.6%;其余低阶模态也均有不同程度的提升。【结论】该研究结果有助于保障自动化、智能化控制的烟叶采摘机械的实施效果,并为烟草种植业带来更好的效益和发展。

鲜烟叶主脉力学特性试验研究

为研究鲜烟叶在机械手有序抓取过程中的破碎机理,以寸三皮黄烟品种为研究对象,利用万能试验机对新鲜烟叶主脉进行径向、侧向的压缩和剪切力学试验,得到不同作用位置的载荷-位移曲线,并利用Origin软件拟合烟叶主脉最大破碎力和剪切力的离散点变化规律曲线。结果表明,烟叶主脉径向和侧向压缩的最大破碎力均值为75.25 N,抗压强度均值为1.175 MPa,压缩弹性模量均值为5.79 MPa;径向和侧向最大剪切力均值为23.04 N,剪切强度均值为0.295 MPa,剪切模量均值为0.56 MPa。对烟株中部叶和下部叶的压缩和剪切力学特性进行比较,发现中部叶破碎和剪切需要施加更大的力。为机械手有序抓取烟叶提供理论基础和设计依据。

稻茬烤烟优化基肥和提苗肥对上部烟叶经济性状和品质的影响

为提高稻茬烤烟上部烟叶品质并改善其经济性状,以云烟87为试验材料,采用双因素试验,研究优化基肥(基肥中添加微生物菌剂)和优化提苗肥(提苗肥配施尿素)对烤烟经济性状、物理特性、化学成分、评吸质量的影响。结果表明:基肥添加微生物菌剂可提高上部烟叶产量与产值;提苗肥配施尿素做可提高上部烟叶单叶质量、叶片厚度、叶面积质量和总糖含量;基肥添加微生物菌剂和提苗肥配施尿素处理较基肥不添加微生物菌剂和单施烟草专用提苗肥的上部烟叶经济性状指数提高了11.53%,评吸质量总分提高了16.14%,综合效果指数提高了9.64%。综合来看,在基肥中添加微生物菌剂,并在提苗肥中适量配施尿素,有利于提高上部烟叶产量、产值和烟叶品质。

气调技术在我国烟叶仓储养护上的研究与应用进展

气调技术是一种安全有效、绿色环保的仓储养护技术。近20年来,气调技术在烟叶仓储养护领域飞速发展,在烟叶杀虫防霉、保质等方面均取得了很多研究和应用成果。本文回顾了气调技术在烟叶仓储养护领域的发展历程,归纳了气调技术在烟叶杀虫防霉方面的研究和应用进展,综述了气调技术对烟叶醇化过程中质量变化的影响,认为应加强气调技术在原烟上的应用研究,构建“原烟-片烟”一体化养护体系;针对目前存在的气调杀虫周期过长、气调参数与烟叶醇化进程对应关系尚不明确等问题,指出应加强气调技术与其他手段联用快速杀虫技术研究,并进一步系统研究气调参数对烟叶醇化进程的影响规律及相关机理,从而实现烟叶醇化进程精准调控,使烟叶醇化质量高点和烟叶实际使用时间精准结合。

烤烟上部叶成熟度对烟叶品质的影响

为探究四川省广元产区上部烟叶适宜的采收成熟度,以云烟87为试验材料,设置4个成熟度处理,测定不同处理烤后烟外观质量、化学成分、感官质量及经济效益。结果表明:2021年较常规采收时间推迟3 d采收,上部烟叶烤后外观质量最好,化学成分较为协调,但还原糖和总糖含量稍低于优质烟叶目标;2022年较常规采收时间推迟3 d采收,上部烟叶烤后外观质量、感官质量及经济效益均最好。综合来看,建议较常规采收时间推迟3 d,此时可达到广元烟区上部烟叶采收的最佳成熟度。

烟叶原料、加工工艺与掺配品对卷烟主流烟气气溶胶释放的影响

为综合评价卷烟产品设计开发中的重要参数对烟气气溶胶释放影响,本文使用快速粒径谱仪(DMS500)研究不同烟叶原料的产地部位、加工工艺参数及配方烟丝掺配比例下卷烟主流烟气气溶胶特性。结果显示:质量中值粒径(MMD)和颗粒数量浓度(CN)稳定性较好且相对独立,可用于表征不同品类卷烟的气溶胶释放特征;烟叶原料差异和配方差异对主流烟气气溶胶粒径和浓度的影响较大,加工工艺影响较小;烟叶的部位影响气溶胶的中值粒径(上部>中部>下部)和逐口浓度变化率(上部<中部<下部叶),烟叶产地主要影响气溶胶中值粒径(湖南>贵州>云南);增加配方中的薄片和掺配品比例可降低气溶胶中值粒径且显著增加气溶胶的数量浓度。研究结果可以为卷烟配方设计和产品开发提供新的分析依据。

醇化烟叶关键微生物类群与风格特色的相关性

分别选取清香型(云南玉溪)、浓香型(湖南郴州)和中间香型(贵州遵义)醇化1年的C2F烟叶,测定烟叶的主要化学成分;利用相似度检验分析烟叶微生物群落差异物种,随机矩阵理论构建分子生态网络;运用Mantel分析烟叶主要化学成分与微生物群落的相关性,结果表明:清香型、中间香型和浓香型烟叶微生物群落结构存在显著差异,浓香型烟叶细菌及真菌群落ɑ多样性指数最高;烟叶显著富集的关键细菌类群为假单胞菌属(Pseudomonas)、肠杆菌属(Enterobacter)和鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas);关键真菌类群为链格孢属(Alternaria)、根霉菌属(Rhizopus)和桑帕约氏酵母菌属(Sampaiozyma);以浓香型烟叶微生物分子生态网络规模最大,结构复杂且相对稳定。总糖与还原糖含量显著影响烟叶微生物群落的多样性与结构,清香型及中间香型烟叶内关键微生物类群均与总糖、还原糖含量呈显著正相关,而浓香型烟叶关键微生物类群均与总糖、还原糖含量呈显著负相关。

基于小波核极限学习机的烟叶烘烤过程的智能识别

烟叶烘烤设备操作复杂、技术含量高、熟练掌握烟叶烘烤技术人员不足等问题,影响了烟叶的烘烤质量。针对上述问题,本文提出了基于小波核极限学习机的烟叶烘烤过程的智能识别方法。实验中对三段式烘烤过程中的叶片变软、主脉变软、勾尖卷边、小打筒、大打筒和干筋6个烘烤阶段分别提取了颜色、纹理和温湿度特征,组建了9维特征向量进入小波核极限学习机,通过增量型算法自适应地选择神经元个数,快速准确地识别了6个阶段,得到了98.33%的识别率。实验结果表明本文提出的基于小波核极限学习机的烟叶烘烤过程的智能识别方法具有一定的可行性,为研发烟叶烘烤智能调控系统奠定了理论基础。