烘烤过程中不同部位烟叶颜色值和主要化学成分的变化

为优化烤烟密集烘烤技术,实现烟叶烘烤进程的精准化和智能化控制,以中烟100下部叶、中部叶和上部叶为试验材料,研究了密集烘烤过程中不同部位烟叶亮度值(L*)、红度值(a*)、黄度值(b*)、彩度值(C*)、色相角(H)与主要化学成分变化的关系。结果表明:密集烘烤过程中3个部位的烟叶各颜色值变化趋势基本一致,开始烘烤至42℃变化最为显著,但上部叶各颜色值变化较中部叶和下部叶滞后;不同部位烟叶颜色值与主要化学成分相关性差异较大,其中总酚含量与各颜色值的相关性均不显著,但还原糖和色素类物质与各颜色值的相关性较好;中部叶还原糖含量与L*值和a*值呈极显著正相关,与b*值和C*值呈显著正相关,与H值呈极显著负相关;下部叶和中部叶叶绿素a含量和叶绿素总量、中部叶叶绿素b含量与b*值和C*值呈显著相关,与a*值和H值呈极显著相关;上部叶叶绿素类物质含量只与a*值和H值极显著相关;下部叶和上部叶类胡萝卜素含量与a*值呈显著负相关,中部叶类胡萝卜素含量则与a*值呈极显著负相关,中部和上部叶的类胡萝卜素含量与H值呈极显著正相关,下部叶的与其呈显著正相关;只有中部叶类胡萝卜素含量与L*值呈显著负相关。

密集烘烤过程中烤烟上部叶质地和色度变化研究

研究上部烟叶叶片、主脉在密集烘烤中质地和色度随干湿球温度变化的规律,为烘烤工艺的优化和完善提供理论依据。分别应用质构仪质地分析试验法和色差计研究了烘烤中烟叶硬度、回复性、粘聚性、咀嚼性4个质地参数和L*、a*、b*三个色度参数及水分的变化情况。结果表明:烘烤中烟叶叶片质地和色度各参数在变黄期38℃前后发生了明显的变化;主脉各参数主要在42℃之后,尤其是48℃～54℃。烘烤中烟叶TPA(texture profile analysis)测试评价参数硬度、回复性、咀嚼性曲线图的动态变化更为直观。烘烤中烟叶色度各参数差异性均极显著(P<0.01),且a*值差异显著性好于b*值;叶片色度的差异显著性比主脉的更直观。相关分析表明,烘烤中烟叶叶片TPA测试参数硬度、粘聚性、咀嚼性的相关性较好(0.952～0.992),是评价烟叶质地变化的可靠性指标;粘聚性和回复性可以灵敏地反映烟叶主脉的质地变化。相对于主脉,叶片色度的各参数的相关性更好(0.852～0.962),呈显著或极显著正相关。色度各参数的相关分析表明,L*与a*的相关性明显好于L*与b*的相关性。

烟草异物剔除系统中典型异物处理方法

烟草异物剔除系统在配方学习过程中,很容易将颜色与烟叶相近的异物学习到颜色库中,导致该类杂物的剔除率较低;受风力等因素的影响,面积或体积较大的异物剔除也比较困难。为此,提出了通过颜色库过滤的方法处理颜色与烟叶相近的异物;当检测到大块异物时通过特别设计的报警装置人工将异物从烟叶中分拣出来。实验结果表明,该方法提高了系统的可靠性,杂物剔除率由原来的90%提高到97%。

烘烤过程中烟叶颜色特征参数与色素含量的关系

为了明确烟叶颜色特征与色素含量的关系,以红花大金元品种不同成熟度烟叶为试验材料,研究了烘烤过程中颜色特征参数和色素含量的变化以及二者间的关系。结果表明,在整个烘烤进程中,烟叶图像的3个颜色特征参数的大小依次为R(彩色数字图像中红色的亮度值)>G(彩色数字图像中绿色的亮度值)>B(彩色数字图像中蓝色的亮度值);不同成熟度烟叶R、G、B分量的平均值均表现为过熟>适熟>尚熟。烘烤过程中成熟度低的烟叶叶绿素降解速度较快,降解量明显大于成熟度高的烟叶;尚熟烟叶的类胡萝卜素含量在变黄和定色期大量降解,直到定色期结束时与适熟和过熟烟叶的类胡萝卜素含量接近,而过熟烟叶的类胡萝卜素含量下降幅度较小。R值与烟叶叶绿素含量间呈极显著负相关,B值与烟叶类胡萝卜素含量间存在显著负相关;R,G组合和r,g值(颜色分量)均与色素含量有较好的相关性;H(色调)值与烟叶叶绿素和类胡萝卜素含量间均存在极显著的正相关。选取与烟叶色素含量均具有显著相关关系的8个颜色特征参数,即H,g,r-g,G-R,G/R,G/(R+B),(G-R)/(G+R)和(R-G)/(R+G+B)值,建立了对烟叶色素含量的逐步回归方程,经F测验达到极显著水平。因此,烘烤中不同成熟度烟叶颜色特征参数和色素含量的相关性明显,可以用颜色特征参数作为辅助指标来判断烟叶色素含量。

基于非参数密度估计对烤烟烟叶颜色CIE1976（L^＊a^＊b^＊）色空间的三维空间图的研究

利用色差仪对云南9个烟区K326烤烟品种,3个部位的烟叶进行了颜色指标的测定。应用CIE 1976(L*a*b*)色空间理论,采用非参数密度估计函数,对颜色数据做非参数密度估计图,并以颜色的3个指标L、a*b*,分别作三维空间的坐标轴Z轴、X轴、Y轴,绘制了三维山峰图和等值线图。结果表明,通过三维图能够清晰地表征出3个部位的空间层次分布,通过山峰图能有空间立体层次地表现颜色指标,通过等值线图能看出每个部位颜色数据的分布情况,解决了颜色3个指标来表征一个特性的情况,可为今后颜色指标的数据库建立提供一定的基础。

基于图像处理和支持向量机的初烤烟叶颜色特征区域分类

颜色是烤烟烟叶品质的重要外在指标之一,在生产中,同类颜色烟叶在不同产地却往往存在着较大的差异。采用区域生长方法对烟叶图像进行分割预处理,然后提取烟叶的颜色特征,再运用一种新的机器学习算法—支持向量机分类方法对我国烟叶颜色特征进行区域分类。结果发现在小样本情况下,采用径向基函数作为支持向量模型的核函数,并确定了适当的模型参数,所建立模型对烟叶颜色区域特征的回判识别率达100%,预测识别率达86.67%。支持向量机对典型产地烟叶颜色的分类识别具有良好的应用性能。

基于颜色分形的不同产地烟叶聚类分析

对较高精度的烟叶数字图像进行背景去除和分割预处理,计算烟叶颜色各分量(红色、绿色、蓝色、亮度)的计盒维数,绘制各颜色分量的计盒维数变化曲线,进行烟叶颜色系统聚类分析。结果发现不同产地烟叶的颜色各分量计盒维数变化曲线存在较明显差异;采用颜色分形维数作为聚类参数得到了最好的分类结果。这表明颜色分形维数可以作为按颜色分类的特征指标,能更准确地描述图像颜色的分形分布特征。

烤烟C3F等级烟叶表面颜色区域特征量化分析与聚类

为揭示烤烟C3F等级烟叶表面颜色的区域性差异,以2015年14个省份的C3F等级初烤烟叶为试材,采用多重比较和系统聚类法,对烟叶样品的表面颜色进行量化分析。结果表明:(1)烤烟表面颜色空间分布特征:明度(L*)为47.90~63.77;红度(a*)为14.12~15.56;黄度(b*)为39.91~53.52;颜色饱和度(C*)为42.07~55.73。(2)烤烟C3F等级烟叶表面颜色具有较强的区域性差异:长江中上游和西南烟区的黄度b*和颜色饱和度C*均显著高于东南烟区;黄淮和北方烟区烤烟C3F等级烟叶表面颜色特征参数较为相近,均没有显著性差异。(3)烤烟C3F等级烟叶表面颜色区域性差异形成的重要原因是生态条件差异所致,品种对其影响较小。(4)烤烟C3F等级烟叶表面颜色特征可分为四类,并呈现较强的区域特征分布。

重庆烟区烤烟生态环境与颜色变化的典型相关分析

为了解重庆烟区烤烟生育期内的生态环境差异与颜色变化差异,进一步推进"渝金香"烟叶品牌的精益生产,对不同部位烤烟生长的生态条件进行监测,并对不同部位烤烟生育期的颜色变变化进行分析。结果表明:(1)生育期内不同部位烤烟的生育期的生态环境有较大差异;(2)烤烟在生育期内亮度(L^*)不断增加,而a^*均表现为先降低后增加的趋势, b^*值表现为逐渐增加的趋势其中中部叶在成熟期明显高低上部叶;(3)典型相关分析表明气温与降雨量的变化低对烤烟颜色的变化有较大程度的影响,降雨量越低,烟叶黄色越浓。

打叶后不同片型片烟所在烟叶区位溯源分析

【目的】分析打叶后不同片型片烟所在的烟叶区位,为不同片型片烟色度值及化学成分含量存在差异的原因提供直接证据。【方法】选择云烟87 C3F初烤烟叶作为试验对象,先将完整烟叶分切成11个区位(叶基、叶尖,以及近叶基、叶中、近叶尖的近主脉、近中、近叶缘各3个区位),再利用叶片振动分选机对打叶后片烟进行筛分,得到5种不同片型的片烟样品(大片、中片、小片、碎片和碎末);分析不同片型片烟和烟叶不同区位色度值L^(*)(明度值)、a^(*)(红度值)、b^(*)(黄度值)、△E(总色差值)及常规化学成分质量分数的变化,并通过聚类分析推测不同片型片烟所处的烟叶区位。【结果】①对于不同片型片烟和烟叶的不同区位,4个色度指标及6项常规化学成分质量分数均存在显著差异和规律性变化趋势。②通过色度值和常规化学成分的聚类分析结果可以推测,打叶后的大中片主要来自烟叶的叶中和近叶尖部分,小片主要来自于近叶基的近中、近主脉2个区位,碎片主要来自于近叶基的近叶缘和叶尖2个区位,而碎末则主要来自于叶基部分。【结论】在打叶过程中,不同尺寸片烟的产生并不是随机的来自烟叶的每个区位,而是在一定程度上受到烟叶自身的形态特征和不同区位物理加工特性的影响呈现出一定的规律性。

定色后期稳温点对烟叶常规化学成分和致香物质的影响

以普洱市景东县烟区烟叶为研究对象,通过对不同部位最佳采收成熟度烟叶定色阶段后期稳温点的研究,分析了定色后期不同稳温处理与烟叶化学成分、致香物质的关系,结果表明:变黄期采用"低温慢变黄"处理,上部成熟烟叶54℃稳温16 h、中部成熟烟叶稳温8 h、下部适熟烟叶稳温16 h的烟叶常规化学成分含量在较适宜范围,糖碱比、氮碱比较为适宜,钾氯比均大于4,接近或符合优质烟叶的特征;烟叶致香物质总量及各类中性致香物质总量明显高于其他处理,由此表明通过优化烟叶烘烤工艺能使各部位烟叶品质向有利的方向转化。

不同颜色上部烤烟主要品质指标的差异分析

为明确不同颜色上部烤烟主要品质指标的差异,应用方差分析比较了12个省(市区)27个产区不同颜色(浅橘、橘黄和深橘)上部烤烟41个主要化学成分指标及9项感官评价指标的差异。结果表明,随上部烟叶颜色加深,钾、醚提物、莨菪亭、2,3联吡啶、巨豆三烯酮、大马酮、紫罗兰酮、新植二烯、香叶基香叶醇、草酸、琥珀酸含量升高,总糖、全钙、绿原酸、咖啡酸、富马酸、棕榈酸、硬脂酸含量和pH值降低。上部烟叶颜色主要影响感官质量指标的细腻感、清晰度、杂气、润感、刺激性、余味、浓度、劲头,浅橘黄烟叶细腻感好,清晰度高,刺激性和杂气低,余味舒适,烟气浓度和劲头小于深橘黄烟叶。

光照强度对烟叶颜色特征向量的影响

烟叶颜色特征是用于烟叶等级判别的重要因子,影响烟叶图像质量和等级判别的重要因素是光照强度(简称光强)。为研究光强如何影响不同等级的烟叶颜色特征,设计烟叶图像采集系统,以人工分级所用光源光强为基准,在12个不同光强下分别采集不同等级烟叶图像,提取RGB、HIS及HSV模型的颜色分量,分析各等级的烟叶颜色分量在不同光强下的变化规律,研究不同等级各颜色分量对光强的敏感性,提出适合于烟叶等级判别的颜色分量和光强,为烟叶自动分级及光源选取提供科学依据。试验结果表明,对于R、V颜色分量,光强为2500 lx左右时,判别不同烟叶等级效果最佳。G、B、I和HSV模型中HHSV分量,光强为3200 lx左右时,判别不同烟叶等级效果最佳。

成像环境因素对烟叶图像采集结果的影响及校正研究

目的研究灯箱中采集烟叶图像时照明电压、不同品牌数码相机、聚焦距离及相机分辨率等成像环境因素对图像识别结果的影响,用相对颜色法对因成像环境因素影响而引起的烟叶图像颜色变异进行实时校正。方法通过试验筛选出颜色表现稳定的聚四氟乙烯材料作为颜色参照白板,在灯箱环境中,设置不同的因素处理,用数码相机同期采集烟叶与颜色参照白板图像,通过分析烟叶图像R、G、B颜色特征变化来确定成像环境因素构成的影响。提取烟叶图像三颜色分量与颜色参照白板对应颜色分量的比率,即相对颜色分量作为校正烟叶图像识别误差的特征参量。结果照明电压、不同品牌数码相机、相机分辨率相同而聚焦距离不同均使烟叶图像颜色产生变异,从而出现识别误差。结论相对颜色法能够实时校正识别误差,降低因成像环境因素影响而产生的颜色变异,为规范烟叶图像的数字采集环境奠定了基础。

质体色素及其香气物质在两种不同叶色烟草中的差异性

采用分光光度法,对烟草叶色缺绿突变品种Burley21和正常绿色型品种Maryland609在假植期、团棵期、旺长期、现蕾期和成熟期的植株中部叶片叶绿素和类胡萝卜素含量进行测定,并对其晾制烟叶中质体色素类香气物质进行气质联用(GC/MS)检测比较。结果表明,Burley21和Maryland609叶片叶绿素和类胡萝卜素含量在假植期及团棵期差异均不显著。从旺长期开始,Burley21叶片的叶绿素和类胡萝卜素含量均显著低于同一发育时期的Maryland609,但类胡萝卜素含量的差异幅度明显小于叶绿素。在两种烟草晾制的烟叶中共检测到质体色素类香气物质16种,其中新植二烯在两种烟叶中含量均最高,且叶绿素类香气物质的总含量显著大于类胡萝卜素类香气物质。

基于BP神经网络的烟叶颜色自动分级研究

在形状、身份、油分及颜色等因素中,颜色是影响烟叶等级的一个重要因子。为实现根据烟叶颜色特征对烟叶等级的自动区分,选取贵州黔南地区中部六个等级的烟叶作为实验样本,经过样本采集、预处理,提取出样本的颜色特征值,分析RGB、HIS及HSV三种颜色模型下各颜色分量对烟叶等级影响的研究;基于BP神经网络,依据烟叶等级间差异较大的颜色分量作为神经网络输入因子,从而实现烟叶等级的预测识别。结果显示,用该模型进行烟叶等级预测识别的准确率可达89.17%,耗时仅0.39s。说明根据设计的BP神经网络可实现通过颜色特征对烟叶等级较为准确的预测,可靠性高。

喷施金属离子对初烤烟叶颜色变化的影响

研究金属离子与初烤烟叶色素降解的关系,有助于分析初烤烟叶颜色变化的原因,制定减少烟叶变色现象的措施。试验中对初烤烟叶喷施不同的金属离子,测定其叶绿素、类胡萝卜素含量变化情况。结果表明,与喷施纯水相比,喷施金属离子能够加速初烤烟叶色素的降解,其中Fe^(3+)和Fe^(2+)处理的烟叶色素含量下降较为明显,其次是Al^(3+)处理;而Ca^(2+)和Mg^(2+)处理影响较小,其中Mg^(2+)处理影响最小。因此,在烟叶仓储或运输过程中应尽量避免烟叶接触金属,尤其是铁制品,减少影响烟叶变色的因素。

烤烟分级中颜色品质应用的研究现状及前景展望

专业化分级是稳定卷烟工业原料、适应现代烟草农业发展的必然趋势.从剖析当前烤烟初烤烟叶分级存在的关键问题入手,综述了当前烟叶分级因素中颜色品质应用的研究现状,并围绕"减工、降本、增效"目标,提出能提高烟叶等级纯度和分级效率的"多功能系列色卡"的开发及应用前景,从而为基层站点烟叶分级人员大幅度提高分级水平开辟了一条新途径.

密集烘烤定色期升温速度对烤烟类胡萝卜素降解和颜色的影响

采用河南农业大学设计的电热式温湿自控密集烤烟箱,研究了密集烘烤定色期不同升温速度对烤烟类胡萝卜素降解组分、降解香气成分含量及颜色的影响.结果表明,类胡萝卜素含量随烘烤时间的推进逐渐降低,β-胡萝卜素、叶黄质、新黄质和紫黄质在定色期的降解幅度均为:慢速升温(1℃/2.0 h)>中速升温(1℃/1.5 h)>快速升温(1℃/1.0 h),慢速升温处理类胡萝卜素总量降幅达76.11%.烤后烟叶类胡萝卜素降解香气物质含量以慢速升温处理最高(39.73μg·g-1),其次为中速升温处理(35.07μg·g-1).烟叶各颜色参数在定色期开始后的18 h前后均有一个高峰,定色过程中亮度(L*)、红度值(a*)与烟叶类胡萝卜素及其各组分含量均呈负相关,其中a*与类胡萝卜素组分含量的相关性较好.可见,定色期以1℃/2.0 h升温利于烟叶类胡萝卜素的充分降解和外观质量及香气质量的改善.

基于烟叶力学特性的打叶水分适宜性分析及应用

为实现打叶复烤加工过程烟叶保香、企业增效,依据烟叶力学特性等物理特性指标与含水率相关关系,将现行打叶复烤加工标准规定的17%~21%打叶水分调整至16%~18%的适宜打叶水分范围,并在涡阳、楚雄、三明、武夷4家打叶复烤企业进行应用验证。结果表明,二次热风润叶出口含水率下调1.0~1.5百分点,含水率标准偏差控制在0.3%以内;大片率下降,烟片结构分布更趋向于中小片;出片率、成品得率变化控制在1%以内;打叶复烤能源消耗明显下降,最大下降幅度达到22.48%;烤后烟片颜色明显改善,基本扭转了复烤过程烟片颜色变深、变暗的趋势;感官质量明显改变,与应用前烟片感官质量达到差异显著水平。