福建南平复烤片烟自然醇化过程中化学成分及感官质量变化分析

为了探究福建南平复烤片烟的自然醇化规律及最佳醇化周期,将南平K326品种B2F和C3F等级复烤片烟存贮于河南新郑醇化库进行自然醇化,分析醇化片烟的化学成分及感官质量的变化。结果表明,随着醇化时间的延长,2个等级片烟中总氮、总植物碱、总糖、还原糖、游离氨基酸总量和pH值均呈下降趋势,多酚总量呈增加趋势。与醇化9个月相比,醇化30个月时B2F和C3F等级片烟的游离氨基酸总量分别下降7.01%和13.79%;多酚总量分别增加25.50%和13.79%。B2F和C3F等级片烟分别在醇化18和15个月时感官质量总分最高,此时可对醇化片烟进行加工,可以保质减耗。相关分析表明,感官质量总分与总植物碱含量呈显著负相关,与游离氨基酸总量分别呈极显著负相关;香气品质与余味均与莨菪亭、芸香苷含量呈显著负相关和极显著负相关;香气量与莨菪亭、芸香苷含量呈显著正相关和极显著正相关。

不同尺寸片烟游离氨基酸和阿马杜里化合物差异分析

【目的】明确打叶复烤后不同尺寸片烟游离氨基酸和阿马杜里(Amadori)化合物的变化规律,为稳定卷烟质量和调整配方提供理论依据。【方法】以河南中烟工业有限责任公司6个中间香型烤烟多等级配打模块打叶后的片烟为研究对象,经叶片振动分选筛筛分后得到大片、中片、小片、碎片和碎末5种不同尺寸的片烟,分别测定其游离氨基酸和阿马杜里化合物含量,并对其分别进行差异显著性分析、主成分分析和聚类分析。【结果】(1)不同尺寸片烟21种游离氨基酸总量为14 586.82~18 614.04μg/g,其中脯氨酸、天冬酰胺、丙氨酸和天冬氨酸含量较高;不同尺寸片烟17种阿马杜里化合物总量为21 674.68~29 371.17μg/g,其中果糖-脯氨酸(Fru-Pro)、果糖-丙氨酸(Fru-Ala)、果糖-氨基丁酸(Fru-Amb)和果糖-天冬酰胺(Fru-Asn)含量较高;不同尺寸片烟在多个游离氨基酸组分、阿马杜里化合物组分及阿马杜里化合物总量上存在显著差异。(2)主成分分析表明,游离氨基酸前3个主成分的累积方差贡献率为89.89%,表明这3个主成分可以反映21个变量(游离氨基酸成分)的大部分信息;阿马杜里化合物前4个主成分的累积方差贡献率为88.95%,表明这4个主成分能够反映17个变量(阿马杜里化合物)的大部分信息。(3)聚类分析结果表明,根据游离氨基酸主成分综合得分,可将不同尺寸片烟聚为3类,其中大片、中片和小片烟聚为一类;碎片烟和碎末烟各自单独聚为一类;根据阿马杜里化合物主成分综合得分,可将不同尺寸片烟聚为2类,其中大片、中片和小片烟聚为一类;碎片烟和碎末烟聚为一类。【结论】大片片烟和中片片烟具有较好的品质,工业可用性较高;碎片烟和碎末烟品质较差,在打叶复烤时应尽量减少其产出。

不同醇化时间片烟原料化学成分特点与差异分析

烟叶醇化是去除烟叶青杂气、改善烟叶吸食品质的重要环节之一。为研究不同醇化时间对片烟常规化学成分含量及化学成分协调性的影响,本研究以醇化0、12、24、36个月的B3F片烟作为试验材料,将烟叶烘干打碎过筛后进行化学成分的测定,采用显著性方差分析研究不同醇化时间片烟原料质量成分及各种化学指标的比值之间的差异,从中选取最佳醇化时间的片烟,并筛选出关键醇化质量指标。结果表明:不同醇化时间的片烟原料成分之间存在差异,其中总氮、总植物碱、还原糖、总糖、钾含量存在差异,氯、淀粉含量不存在差异;随着时间的延长,总植物碱、总氮的含量先增加后减少再增加,还原糖、总糖的含量先减少后增加,钾含量逐渐增加,氯和淀粉含量变化幅度不大。总体而言,醇化12个月的片烟与醇化0、24、36个月的片烟的质量成分数值差异较大。另外,结合我国优质烟叶化学成分指标,就片烟原料化学质量特点来看,本研究中醇化时间24个月左右的烟叶品质最佳。

基于改进YOLOv5的条烟识别研究

目的针对当下烟草物流中心条烟分拣机及人工分拣时会产生错烟等问题。从兼顾实时性、识别精度出发,基于YOLOv5s算法提出一种收敛速度更快、准确率更高的条烟识别模型。方法首先在YOLOv5s网络架构中融入CA注意力模块来更好地提取特征,提高模型获取目标位置的准确度;其次将原网络中的最近邻插值上采样算子改为轻量级通用上采样算子CARAFE,获得更大的感受野;然后在骨干网络中嵌入Ghost模块,对网络进行轻量化处理;最后在烟草物流中心搭建条烟图像采集系统,建立条烟图像数据集。结果相较于YOLOv5s,本文提出的优化算法计算量减少了45.8%,mAP@0.5值达到了99.3%,在条烟纠错系统上识别率约为99.9%。结论本文提出的优化算法能够高精度满足高速条烟分拣识别需求。

醇化过程中烤烟片烟化学成分的变化

研究了福建和云南烤烟片烟在醇化过程中还原糖、淀粉、总氮、烟碱、挥发碱、挥发酸含量及pH值的变化。结果表明 ,片烟的还原糖、烟碱、挥发碱含量及pH值均随着醇化的进行呈持续降低趋势 ;挥发酸含量则逐渐增加 ;总氮含量无明显变化 ;淀粉含量在醇化过程中的变化与供试片烟的产地、等级(配方 )有关。

福建和云南烤烟烟片的最佳醇化期及适宜贮存时间

研究了福建烤烟烟片 (S0 4 - 98、S0 5 - 98、Z0 5 - 98)和云南烤烟烟片 (S0 1- 98A、S0 1- 98B)醇化过程中外观、化学成分及吸味品质的变化规律 ,确定的福建S0 4 - 98、S0 5 - 98和Z0 5 - 98烟片的最佳醇化期分别为 2 1个月、18～ 2 1个月和 2 1个月 ,适宜贮存时间分别为 12～ 2 4个月、18～ 30个月及 18～ 30个月 ;云南S0 1- 98A和S0 1- 98B烟片的最佳醇化期均为 2 1个月 ,适宜贮存时间分别为 18～ 30个月和12～ 2

复烤温度对片烟收缩率及大小分布的影响

研究了不同复烤温度下,不同部位片烟复烤前后的收缩率及大小分布规律。结果表明:①片烟在复烤过程中其收缩率与复烤温度呈正相关,温度越高收缩率越大,且在相同的温度下不同部位片烟收缩率关系为下部烟>中部烟>上部烟;②复烤后1000 mm2以下的片烟比例增加,1000 mm2以上的片烟比例减小,并且片烟面积越大其比例变化率越大;③复烤后片烟特征尺寸大幅减小,相同部位片烟复烤温度越大特征尺寸减小的幅度越大,相同温度下不同部位片烟特征尺寸变化率的关系为:下部烟>中部烟>上部烟;④复烤工序有利于片烟分布均匀性的提高,复烤后片烟大小分布均匀系数增大,且相同部位片烟复烤温度越高其均匀性提高越大。

基于计算机视觉的片烟形状测量方法

为准确描述片烟形状,基于计算机视觉提出了一种片烟形状测量方法。采用基于Mean-shift均值漂移算法的图像分割方法实现图像中片烟区域的初步提取,利用形态学梯度算法精确提取片烟轮廓。分别使用分形维数和傅里叶描述子两种方法对片烟形状进行定量描述,并以一组形状各异的片烟为测试对象,对分形维数和傅里叶描述子形状描述能力进行了分析实验。结果表明:对于不同形状的片烟,分形维数与傅里叶描述子的取值差异明显,且两种方法的取值随着片烟形状差异的扩大而增大,表现出单调性,验证了两种方法对片烟形状均具有可靠的描述能力。将两种形状定量方法同时运用于片烟形状测量系统,能够有效评价片烟形状。

醇化过程中烤烟片烟主要化学成分与中性致香成分的变异分析

分析了醇化过程中烤烟片烟主要化学成分和中性致香成分在不同醇化阶段、不同地区、不同等级间的变化,并对其主要化学成分与中性致香成分进行了典型相关分析。结果表明:总糖、还原糖、总植物碱含量随着醇化的进行,呈现逐渐降低的趋势,中性致香成分除新植二烯外都有一定程度的增加;醇化结束和醇化开始的总糖、还原糖、美拉德反应物、类胡萝卜素降解产物含量存在显著差异;B2F与C3F的总糖、还原糖、总植物碱、糖碱比、芳香族氨基酸降解产物也存在显著差异。典型相关分析结果表明,芳香族氨基酸降解产物、类西柏烷类降解产物、类胡萝卜素降解产物和总植物碱呈现较强的正相关,新植二烯和中性致香成分总量与总糖、还原糖含量呈现较强的正相关。

基于主要化学成分的醇化片烟感官质量预测模型

【目的】为探究醇化过程中片烟常规化学成分及致香前体物质与感官质量之间的关系,为卷烟配方专家及仓库管理人员快速掌握库内片烟醇化质量状况提供理论支持。【方法】对2014年入库的湖南、贵州、福建、云南、河南、巴西等8个产地、等级片烟进行醇化过程跟踪取样,进行主要化学成分检测及感官质量评价,通过相关、主成分、回归等多种分析手段构建醇化片烟感官质量总分的预测模型。【结果】以吸光值、pH值、绿原酸、芸香苷、总植物碱、总糖含量6个主要化学成分指标构建了醇化片烟感官质量预测模型,模拟值与实际感官质量总分之间相差0.04~4.61分,误差在0.05%~6.94%范围,平均误差为2.40%,预测模型对上部醇化片烟的拟合效果略优于中部烟叶。【结论】基于主要化学成分构建的醇化片烟感官质量预测模型具有较高的精确度。

基于图像处理的烟片加料均匀性评价方法

为量化评价加料工序单张烟片料液分布和加料过程均匀性,应用数字图像处理技术对料液附着点分布图像进行处理,建立了基于图像处理的烟片加料均匀性评价方法,采用料液分布变异系数表征单张烟片料液分布均匀性,采用烟片间料液附着量变异系数表征加料过程均匀性。验证结果表明:基于图像处理的加料均匀性评价方法检测结果,与采用YC/T 353—2010行业标准检测结果具有相同趋势,检测结果可有效表征整体加料过程的改善或劣化程度。

烟叶出片率的预测及其与其他物理特性的关系

为研究烤烟叶片物理特性与出片率的关系,建立烤烟出片率的预测模型,应用逐步回归分析、偏相关分析和通径分析等方法对35个烟叶样品进行了分析。结果表明:叶长(X1)、厚度(X3)、抗张力(X6)、平衡含水率(X8)和含梗率(X9)是影响烟叶出片率(Y^)的主要物理指标,叶长、抗张力、平衡含水率与烟叶出片率呈显著正相关,厚度、含梗率与烟叶出片率呈显著负相关;叶长是影响叶片出片率的最主要决策因素;厚度是影响烤烟叶片出片率的最主要限制因素;5个因子以及它们之间的相互影响决定了烟叶出片率的99.97%,并建立了烟叶出片率的预测模型:Y^=51.173 8+0.679 9X1-0.569 2X3+8.009 4X6+3.268 8X8-0.492 1X9,R2=0.999 72。

山东仓储片烟表面微生物区系研究

对山东不同产地库存正常和霉变片烟表面微生物区系进行了系统研究。从正常和霉变片烟表面分离鉴定了17属51个真菌菌株,3属8个细菌菌株和4属10个放线菌菌株。正常和霉变片烟表面真菌类群以曲霉、青霉、根霉、毛霉相对分离频率较高,且多数真菌可致使烟叶霉变,以黑曲霉、黄曲霉、总状毛霉、匍枝根霉、黄柄曲霉等致霉力较强。诱致山东仓储片烟霉变的主要霉菌类群为黄柄曲霉、黑曲霉、黄曲霉、桔青霉、纯绿青霉、产黄青霉、总状毛霉、匍枝根霉。正常片烟表面微生物数量为细菌>放线菌>真菌,霉变片烟表面微生物数量为真菌>细菌>放线菌。与正常片烟相比,霉变片烟表面真菌菌相单一,真菌菌落密度大幅增加,细菌与放线菌菌落密度相对变化较小。正常片烟真菌带菌量约在80～1100cfu/g,平均为400cfu/g。霉变片烟真菌带菌量最低5000.0cfu/g,平均达1.3×107cfu/g,是正常片烟平均真菌带菌量的3302.5倍。真菌带菌量的增加是片烟霉变的显著特征之一。

造纸法再造烟叶生产工艺的改进

为解决造纸法再造烟叶生产过程中出现的问题,在原生产工艺中加入一段搓丝处理,研究了搓丝机转速、水洗温度、烟梗含水率对搓丝效果的影响。分析了加入搓丝处理对萃取效果、打浆效率、片基强度的影响。结果表明:最佳工艺条件为:搓丝机的转速为200r/min,搓丝前水洗温度为40℃,搓丝时烟梗的含水率为30%～35%。在满足生产要求的情况下,加入搓丝处理可以提高萃取效率15%左右,节省打浆时间和能耗30%以上。

硫酰氟熏蒸贮存片烟技术研究

研究了硫酰氟熏蒸对片烟质量的影响,并测定了硫酰氟熏蒸后片烟中氟的残留量。结果表明:硫酰氟的使用剂量为20 g/m3,熏蒸120 h,即CT(浓度与时间的乘积)值为2400时,烟草甲成虫、幼虫、蛹及卵全部死亡;硫酰氟处理对片烟常规化学成分影响不明显,总植物碱稍有下降;硫酰氟对片烟的质量无不良的影响;硫酰氟熏蒸后,片烟中氟的残留量增加幅度为3.1 mg/kg。

贵州不同仓贮环境对醇化片烟蛋白质及氨基酸含量的影响

为探究不同仓贮环境及不同产地片烟蛋白质及氨基酸含量的变化规律，以位于贵州兴义、贵阳和贵定的3个醇化库中6个产地片烟为材料，对醇化片烟的蛋白质、游离氨基酸和游离脯氨酸含量进行了动态变化分析。结果表明：（1）片烟醇化过程中，3个醇化库不同产地片烟的蛋白质含量持续下降，游离氨基酸含量在醇化12个月内上升，但醇化12个月后下降；（2）醇化过程中片烟游离脯氨酸含量持续升高，与游离氨基酸总量呈现不同的变化趋势，所以醇化片烟中脯氨酸氧化分解较少。（3）醇化6~18个月时，清香型和中间香型片烟蛋白质含量的变化幅度存在显著差异，但浓香型片烟的蛋白质含量变化幅度均差异不显著；醇化12~18个月时，浓香型片烟游离氨基酸含量的变化幅度存在极显著差异。（4）受环境温湿度的影响，兴义库片烟蛋白质和游离氨基酸含量的变化幅度均大于贵阳库和贵定库片烟，并且同一醇化库中不同产地片烟蛋白质和游离氨基酸的降解幅度均存在差异。因此，仓贮环境对片烟醇化过程中蛋白质和氨基酸含量有较大影响，进而将影响片烟醇化质量及效益。

烟叶烘丝过程的正交优化

在分析烟叶烘丝过程工作原理的基础上 ,阐述了该过程操作条件的正交优化设计及现场试验结果 .由正交优化试验和对比试验结果确定了影响烟丝填充值的主要因素和一组最优操作条件 .烘丝系统工作在此最优操作条件下 ,烟丝填充值提高了2 .5% ,经济效益显著 .正交优化设计对确定影响烟丝填充值的主要因素。

醇化过程中不同产地片烟游离氨基酸差异及其与片烟品质的关系

【目的】探究醇化过程中不同产地片烟游离氨基酸差异及其与感官质量和外观质量的关系,为醇化片烟质量预判提供新思路。【方法】对比分析醇化过程中湖南、贵州、福建、云南、河南、津巴布韦和巴西等产地片烟的游离氨基酸含量与组成的差异,并采用简单相关和逐步回归方法分析醇化过程中游离氨基酸与片烟品质的关系。【结果】醇化进程中,河南产地片烟游离氨基酸总量最高,而湖南、贵州和福建3个产地片烟的游离氨基酸总量相对较低。醇化33个月后,不同产地片烟游离氨基酸总量平均减少40%左右,其中芳香族、酸性、碱性、脂肪类、含羟基类、酰胺类、含硫类氨基酸和环状亚氨基酸含量分别减少46.56%、26.07%、53.45%、50.08%、38.56%、41.60%、57.16%和43.61%;脂肪族和含硫类氨基酸占比分别减少12%和27%,酸性氨基酸占比增加32%,变化趋势较其他类氨基酸明显。片烟游离氨基酸含量与感官质量指标间大多呈负相关,其中与剌激性的相关性达极显著水平(P<0.01),与片烟颜色深浅、闻香、纯正度和明亮度4个外观质量指标的相关性大多达显著(P<0.05)或极显著水平。以游离氨基酸含量和组分构建的回归模型Y外观=73.931-10.191X11+70.678X2+15.825X8-10.927X17(X11、X2、X8和X17分别表示碱性氨基酸占比、酸性氨基酸含量、环状亚氨基酸含量和游离氨基酸总量)和Y感官=69.897+0.473X10-0.563X12+0.253X14(X10、X12和X14分别表示酸性氨基酸占比、脂肪族氨基酸占比和酰胺类氨基酸占比)对片烟外观质量和感官质量有较好的预测,误差在5.00%以内。【结论】以游离氨基酸含量及组分构建的回归模型可准确估算醇化片烟外观质量及感官质量,为其品质判断提供新方法。

基于近红外光谱技术的云南片烟综合质量评价

为探索利用近红外光谱技术快捷、全面评价片烟质量的可行性,以2015—2017年初烤烟叶和复烤片烟为研究材料,使用偏最小二乘法等数据处理方法建立了片烟常规化学成分、香型、部位、感官质量的近红外光谱预测模型,验证模型效果后对2018—2019年度云南片烟质量进行了预测和评价。结果表明,2019年度较2018年度,化学成分呈现总糖、还原糖极显著下降、总氮极显著上升的趋势;清香型指数略有下降;两年上、中、下部位指标差异不显著;近红外感官质量模型评价的70个片烟中有57个片烟与感官评价结果相符,预测准确率达到81.4%,且年度间差异极显著;近红外预测结果与感官评吸结果具有较高的一致性。利用近红外技术评价片烟综合质量可以为卷烟配方设计提供参考。

不同产地片烟醇化进程中抗氧化物质动态变化分析

为探究不同产地不同部位片烟在醇化过程中抗氧化物质的变化规律,对贵州中烟6个原料基地上中2个部位片烟的类胡萝卜素、多酚和维生素C含量进行了分析。结果表明,在醇化过程中,抗氧化物质主要以氧化分解为主,类胡萝卜素、多酚和维生素C含量呈现下降趋势,类胡萝卜素的分解主要发生在12~21个月期间,而多酚和维生素C的分解主要发生在0~12个月,且两者含量呈极显著正线性相关关系。片烟叶黄素和β-胡萝卜素含量在醇化12~18和18~21个月期间均以四川凉山、福建三明和贵州遵义降解速度较快;绿原酸、芸香苷和维生素C含量在醇化0~6个月期间均以云南保山、福建三明和四川凉山降解速度较快,在醇化6~18个月期间均以贵州遵义降解速度最快。相关分析表明,抗氧化物质在醇化中的降解和转化与片烟产地及香型均存在紧密关系。