云南茄套烟叶外观质量量化评价体系构建与应用

2024-07-09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

安徽农业科学 2024年12期

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

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

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。

2.4 不同等级茄套烟叶的差异从表6可以看出，在不同等级的茄套烟叶中，所有外观质量评价指标的分值均是S2

2.5 不同产区茄套烟叶的差异从表7可以看出，除L2的成熟度和光泽外，其余不同产区间的所有外观质量评价指标的分值均是临沧大于普洱。方差分析表明，除L2茄套烟叶外，其余等级的不同产区间烟叶外观质量指数均存在极显著差异。其中，S1的完整度，S2的均匀度和光泽，M1的成熟度、完整度和光泽，M2的成熟度和光泽，L2的成熟度、脉相、均匀度和光泽在不同产区茄套烟叶间差异不显著；S2的身份和脉相，M1的油分，M2的油分、脉相和均匀度，L2的身份在不同产区茄套烟叶间差异显著；不同等级的其余各外观质量评价指标在不同产区茄套烟叶间差异极显著。结果表明，临沧的茄套烟叶外观质量总体上好于普洱。

2.6 茄套烟叶外观质量综合评价为了实现外观质量指数的应用，便于烟企生产和收购，采用K-聚类的方法，以茄套烟叶外观质量指数为依据，将烟叶分成5类（表8），对茄套烟叶进行综合评价［14］。类别数字越小，茄套烟叶外观质量越好。为便于统计，将每类型外观质量指数范围进行了调整。由表8可知，该试验所用茄套烟叶主要为2类烟叶（31.0%），其次为4类烟叶（29.0%），5类烟叶最少（2.5%）。由图2可知，不同等级茄套烟叶的烟叶类型差异明显，S1包含2类、3类和4类烟叶，主要为4类烟叶；S2包含3类、4类和5类烟叶，主要为4类烟叶；M1包含2类和3类烟叶，主要为2类烟叶；M2主要包含2类、3类和4类烟叶，主要为3类烟叶；L2主要包含1类和2类烟叶，主要为1类烟叶。以上结果表明，在不同等级烟叶外观质量中，大叶最好，中叶次之，小叶相对较差，与“2.4”的研究结果一致，说明利用外观质量指数对茄套烟叶进行综合评价是可行的。由图3可知，不同产区茄套烟叶的烟叶类型也差异明显，临沧包含1类、2类、3类和4类烟叶，主要为2类烟叶；普洱包含1类、2类、3类、4类和5类烟叶，主要为4类烟叶。因此，临沧茄套烟叶外观质量总体好于普洱茄套烟叶，与“2.5”的研究结果一致。

3 讨论与结论

烟叶质量评价是烟叶生产和利用过程中必不可少的环节［15］。该研究中，初步选取了成熟度、身份、油分、完整度、脉相、均匀度和光泽7个外观质量评价指标进行量化，每个指标分为5个梯度，分别赋予分值，最大分值为10分，对烟叶进行评分。茄套烟叶7个指标分值进行相关性分析和聚类分析，结果与实际一致，且陈栋［16］在研究茄芯烟叶外观质量评价指标间相关性时也得到类似的结论，说明该研究所选的外观质量评价指标和分值评判具有合理性。

外观质量指数是烟叶各项指标分值与权重的乘积之和，可以较为全面反映茄套烟叶的外观质量［17-18］。该研究中，利用因子分析计算各外观质量评价指标的权重，与董香娥等［19］和张锐新等［20］的研究相比，该研究所得外观质量指数更具客观性和可靠性。对不同等级茄套烟叶的外观质量评价指标间差异进行分析，多重比较显示，不同等级间茄套烟叶外观质量指数存在极显著差异，且S2

均存在极显著差异，且临沧大于普洱，说明临沧的茄套烟叶外观质量总体上好于普洱。该研究中，L2等级烟叶中不同产区间烟叶外观质量指数差异不显著可能是因为此次收集的临沧茄套烟叶与普洱茄套烟叶中部分外观质量评价指标间分值相差不大，最终导致外观质量指数区别不大，林智慧等［21］在研究遮阴率对福建雪茄茄衣烟生长和晾制后烟叶质量的影响时也出现类似的现象，后面可以增加临沧茄套烟叶的数量，选取更具代表性的L2等级烟叶进行统计，提高评价体系的可靠性和准确性。

烟叶通常按地区进行分级，不利于烟企统一定价收

购［22］。为实现外观质量指数的应用，便于烟企生产和收购，

以外观质量指数为依据，利用K-聚类将茄套烟叶分成5类，

对茄套烟叶进行综合评价。结果表明，不同等级和不同产区茄套烟叶的烟叶类型均差异明显。在不同等级烟叶中，茄套烟叶外观质量以大叶最好，其次是中叶，小叶相对较差，与实际一致，说明利用外观质量指数对茄套烟叶进行分类是可行的。在不同产区烟叶中，临沧的茄套烟叶外观质量好于普洱。因此，该研究成功建立了云南茄套烟叶外观质量量化评价体系，实现了茄套烟叶的分类，提高了茄套烟叶外观质量评价的准确性，为云南茄套烟叶区域种植划分和烟企生产收购提供了理论依据。

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