阅读本文前,请点击右上角“关注”,方便讨论和分享,也能及时收到最新内容。马苏。雪茄是烟草制品的重要产品类别之一,与传统卷烟相比,雪茄产品的品质高度依赖于雪茄烟叶的品质。烟叶分级过程中,对外观质量的依赖程度较高,且外观质量指标在评价过程中受主观因素影响较大,数据标准化程度低,不方便统计分析,因此统计方法都被使用。用于分析化学成分及其与烟叶品质的关系,已成为当前的研究热点之一。
李栋梁等通过灰色优势分析,发现了烟叶化学成分与感官品质关系最密切的化学成分指标。张光辉等利用主成分分析法对烟叶品质的一致性进行了评价,评价结果与感官评价结果一致。马敬民等利用主成分分析和聚类分析方法对荧光干燥烟叶样品进行分析,提出了质量评价的关键化学成分指标。徐旭等采用三种赋权方法研究了云南热烤烟化学成分与香气成分的关系,发现最大的赋权因子为糖碱比,最小的赋权因子为系数为氯含量。杜文等人发现,热烤烟化学成分的变化,如尼古丁、糖、钾含量、糖碱比、氯碱比等,可能反映烟叶品质的差异。我相信。
王军等通过典型相关分析研究了热烤烟化学成分与外观质量和感官质量的关系,认为外观质量指标是与烟叶化学成分密切相关的部分。对烟叶结构和感官质量有显着影响的外观质量指标是成熟度和色泽,植物总生物碱和全氮化学成分与烟叶部位呈显着正相关,与烟叶结构呈显着相关。负相关关系。烟叶感官品质与成熟度、色泽等外观质量指标呈显着正相关。
Beljo等人发现荧光烤烟的尼古丁含量与叶片位置和颜色显着相关。杨超等人研究了烟叶化学成分与感官品质的关系,并应用化学成分指标的变化来调整烟叶配方。赵锐等分析了雪茄烟叶化学成分与感官品质的关系,发现雪茄烟叶具有较好的还原糖含量、糖碱比、碱氮比、二糖比等。对感官质量的影响。
陈伟等对烟叶不同部位的化学含量进行了分析,发现南方烟区所产烟叶的化学含量具有较为明显的地域特征,但我们认为烟区的化学含量并不那么明确。 Court等人的一项研究发现,荧光干燥烟叶的等级和比例对烟叶的化学成分含量影响最大,avlek等人对白肋烟也发现了类似的结果。在评价雪茄烟叶品种时,Ogilvie等人将雪茄烟叶位置和身份的特征作为烟叶分级的主要依据。
聚类分析是根据某种特征或特征对目标人群进行分类的一种统计方法,广泛应用于社会和科学研究中。近年来,它被广泛应用于农产品质量的分级和分级以及烟叶质量的评价。例如,朱林等人将聚类分析方法应用于桃子的分级,方少梅等。 做过。葡萄酒分级研究中的聚类分析方法。王芳等利用烟叶化学成分指标的聚类分析,提出了广西壮族自治区的烟草生产部门,并进行了烟叶质量评价。
尽管统计分析方法广泛应用于评价农产品和干烟的质量,并取得了良好的效果,但对雪茄烟叶分级和含量差异的研究报道却很少。不同等级雪茄烟叶的化学成分分析为此,我们测定了不同采收时期雪茄烟叶中的化学成分含量,并利用时间序列相似性测量和聚类分析技术比较了不同采收时期雪茄烟叶与烟叶化学成分的差异。对的影响为雪茄分级标准的研究和制定提供依据。
1 材料与方法1.1 实验环境实验环境位于海南省儋州烟草实验基地,土壤类型为壤土。供试品种为巴西3号,种子由海口雪茄研究所提供。烟草移植期为1月5日至1月8日。当烟叶成熟时,根据烟叶的成熟程度,将其一张一张地采收并煮熟。配制完成后,按照国家标准GB2635-1992对雪茄烟丝的外观质量进行分级,对雪茄烟丝的外观质量进行分级,包括标识(细、稍薄、中、稍粗、粗) )。区分含油量(很多、一点、一点厚、一点厚、一点)和组织结构(松、还松、一点厚、松),下部烟叶和下部烟叶的组织中、上部烟叶。区分结构。“松”用来定义雪茄底部烟叶干物质积累较少的烟叶结构。共有29个烟叶样品。雪茄烟叶分级由国家烟草质量监督检验中心组织的三名专业烟叶分级技术人员完成。烟叶样品外观质量见表1。
1.2分析方法分级后的烟叶化学成分分析采用标准方法YC/T468-2013测定植物总生物碱含量(质量分数)和YC/T217-2007测定钾含量。YC/T162-2011氯含量测定采用YC/T159-2019,总糖和还原糖含量测定采用YC/T159-2019。样品测试两次,取平均值。
1.3 数据处理采用MINITAB软件对数据进行统计分析,采用欧式距离均方法对观测值进行聚类分析。
表1 不同采收时期烟叶外观质量表1 不同采收时期烟叶外观质量
2 结果与讨论2.1 烟叶化学成分与采收期的相关性分析通过对五项化学成分指标与采收期的相关性分析(表2),发现植物总生物碱含量与采收期之间存在相关性。和钾含量。结果表明糖含量与收获时间的相关系数分别达到0.872**和-0.915**的极显着水平,但糖含量与收获时间的相关性并不显着。植物总根与钾含量呈显着负相关,相关系数为-0.795**。基于采收时间与烟叶主要化学成分含量的相关性,选取植物总生物碱和钾含量作为聚类因子,对不同采收时间雪茄烟叶化学成分进行聚类分析。
表2 收获时间与主要化学成分的相关性表2 收获时间与主要化学成分的相关性
2.2 不同采收季节的雪茄烟叶聚类分析以植物总生物碱和钾含量为聚类因子,对不同采收季节的雪茄烟叶进行聚类分析,对不同簇群进行聚类,得到距离和相似度。如图1所示,随着聚类点群数量的增加,点群内样本的相似度不断增加。上升趋势先是较快,然后逐渐放缓。当聚类点组数为4时,上升趋势出现拐点并逐渐趋于稳定,当聚类点组数为5时,相似度达到95.1%。点云之间的距离水平与聚类点云数量的变化趋势相反;随着聚类点云数量的增加,点云之间的距离不断减小,当聚类点数量为4时,点云之间的距离不断减小。点云距离趋于减小。出现拐点,曲线变得平滑。结果如图2所示。从图1和图2可以看出,在趋势拐点处,聚类点的数量为4到6个。将聚类点云个数分别为4、5、6进行聚类分析,得到不同聚类组的聚类质心。从图3可以看出,当聚类点组数为4时,聚类组之间的质心距离非常分散,但组1和组2之间以及组2和组3之间的距离都很大,太多了。当聚类点数为5时,各组质心之间的距离比较均匀,质心分布均匀。当聚类点数为6时,聚类组3和聚类组4之间的距离太小,因此我们可以看到:这两个样品组的植物总数中的碱和钾含量差异很小。根据聚类组的距离和相似程度以及聚类后质心的分布情况,以总株基数和钾含量作为聚类系数,对不同时期的烟叶品质进行聚类。聚类距离、质心分布、相似度都很高。考虑到采收时间与烟叶部位的关系,按部位对雪茄烟叶进行分组是合理的。
图1 聚类组数量和相似度散点图图1 聚类组数量和相似度散点图
图2 聚类点云数量与距离的水平散点图图2 聚类点云数量与距离的水平散点图
图3 簇组号4、5、6的质心距离分布
表3显示了使用植物总根、总糖、还原糖、钾和氯五种化学成分指标进行聚类分析和判别测试的结果。从表3可以看出,第1组中只有1个样本聚类不准确,表明聚类分组的可靠性较高。
表3 判别分析测试结果表3 判别分析测试结果
2.3 聚类后,烟叶质量分布以簇号5进行聚类。聚类分组结果表明,聚类分组与收获时间保持高度一致性。相似的日期被分组在一起并且仅显示样本。分组现象,样本的分组信息如表1所示。其中,4月8日的样本属于第2组,4月13日的5个样本中有2个属于第1组,其余3个属于第2组,4月21日的样本属于第2组。1个样本属于第2组。 5月1日组建第5组。图4 根据雪茄烟叶采收时间与叶片位置的关系,4月13日和4月21日采收的烟叶样品中包括下二棚烟叶和上二棚烟叶,这表明这两个棚烟叶的一部分用于制造烟叶。当组件组的边界变得不清晰时,很可能会出现问题。
图4 聚类组5 的聚类树图4 聚类组5 的聚类树
图5显示,植物总生物碱、钾、同一性在5个点群中分布均匀,点群之间距离明显。植物总含量呈现逐渐增加的趋势,而钾含量则呈现相反的趋势,这与相关分析结果一致。图5还表明,不同收获时期雪茄烟叶的聚类分组与烟叶的身份密切相关。队伍逐渐变得更加密集。第一组烟叶基本是薄的,略薄。第二组烟叶仅稍薄一些。第三组样品数量较多,样品同一性以中等为主,仅有一份稍厚。第四组的样本量也更大。样品较多,大多稍厚,只有一种中等。第5 组有3 个样品,2 个较厚,1 个稍厚。本研究表明,雪茄烟叶的身份与烟叶中全株生物碱含量和钾含量密切相关,它们是雪茄烟叶分类中重要的外观质量指标,这与Ogilvie等人的研究结果一致。
图5. 簇内总生物碱、钾和身体指数的分布图5. 簇内总生物碱、钾和身体指数的分布簇内总糖、还原糖、二糖差异和氯。分布如图6所示。从图6可以看出,各组中糖含量的分布非常离散,总糖、还原糖以及两糖之差都表现出相同的特征,但各组中氯含量分布为不清楚。组内总糖含量的分布以及两糖之间的差异均存在明显差异,表明对部位进行分组后,糖含量可以作为组内分级的依据。雪茄烟的相关研究表明,烟叶的糖含量或糖碱比与雪茄烟的品质,特别是感官品质存在明显的相关性。也有研究表明,雪茄烟叶的含糖量与雪茄的香气、气体、刺激性有关,雪茄烟叶的含糖量与烟叶的外观质量指标(特性、烟叶结构、烟叶含油量)有关。这项研究)包括在内并需要进一步研究。
图6 聚类点组中总糖、还原糖、二糖和氯的分布图6 聚类点组中总糖、还原糖、二糖和氯的分布
4 结论巴西3号雪茄烟叶化学成分中植物总生物碱和钾含量与采收时间存在极显着相关性,相关系数分别为0.872**和-0.915**。以植物总生物碱和钾含量为聚类因子,对不同采收季节的雪茄烟叶进行聚类分析,发现当聚类点组数为5时,聚类点组间的距离、质心的分布和聚类相似。均较高,利用化学成分指标进行判别分析也证实了聚类分组的可靠性。植物总生物碱和钾含量可作为表征不同采收时期或不同部位雪茄烟叶品质差异的重要参考指标。
根据采收时间与烟叶部位的关系,当巴西3号雪茄烟叶聚类点数为5时,对相应雪茄烟叶部位进行分组较为合理,聚类后的植物总生物碱含量各组烟叶中均呈现出明显的逐渐增加的趋势,但钾含量则相反,且糖含量在各聚类点组中的分布十分离散,氯含量在各组中的分布规律也不是很离散。清除。巴西3号雪茄烟叶经过聚类分组后的全株生物碱和钾含量与烟叶身份密切相关,而这一身份特征是雪茄烟叶分类的重要因素,这表明它可以作为雪茄烟叶分类的重要因素。外观质量指标。