利用煙葉外觀與內在質量相關性完善煙葉分級探析

李麗娟++曹紅梅++何斌++胡鐵龍

摘要 本文通過對煙葉外觀質量和內在質量相關性的思考和討論，指出煙葉外觀質量指標與評吸指標、煙葉分級標準之間的相關性，以期為煙葉國家標準執行提供建議。

關鍵詞 烤煙；外觀質量；內在質量；相關性；煙葉分級

中圖分類號 S572 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739（2017）05-0245-02

煙葉生產上，人們運用人體的感覺器官（包括味覺、嗅覺和視覺器官），以《烤煙》國家標準規定的42級文字內容為依據，依靠實踐經驗對煙葉的外觀質量優劣進行評價分級[1-2]。但由于煙葉外觀質量與內在質量并不是完全吻合，且煙葉生產上煙葉等級標準還未量化（除葉長寬、傷殘度），通過煙葉外觀評價煙葉等級質量帶往往有一定的誤差和主觀性。感官評吸則是利用鼻腔、口腔、咽喉等感官對煙葉香氣質、香氣量、雜氣、余味等內在質量進行評價，主要應用在煙葉可用性、卷煙配方研究上，還沒有應用于煙葉分級。因此，研究分析煙葉外觀質量和內在質量相關性并完善煙葉分級，建立量化的烤煙質量評價指標和綜合評價方法，具有現實的必要性和可行性。

1 煙葉外觀質量評判標準及存在的問題

煙葉的內在質量是看不見、摸不著的東西，目前通用的方法是通過煙葉內在質量所表現出來的外觀特征來進行評判。經常使用的煙葉外部特征有成熟度、葉片結構、生長部位、品種、身份、油分、殘傷、破損等[2-3]。這些特征是煙葉質量等級劃分的理論依據。一般認為優質煙葉的外觀特征是：煙葉成熟度好，葉組織疏松，顏色金黃、橘黃，油分足，彈性好[3]。目前，烤煙分級存在的不足之處是分級標準都是定性描述，且各分級指標相互獨立，因此造成分級人員難以把握尺度。

2 煙葉內在質量與外觀質量的相關性

感官評吸是對煙葉內在質量的評判，煙葉外觀質量是內在質量的反映。因此，煙葉外觀質量指標和評吸指標之間存在顯著相關性。

2.1 煙葉內在質量與成熟度的相關性

成熟度與煙葉評吸質量的相關性規律為：隨成熟度的提高，香氣量增大，香氣質逐漸變好，煙葉吸食質量明顯改善，雜氣、刺激性減小，勁頭趨于適中，當煙葉成熟時吸食質量最佳[4-5]。具體表現為：欠熟煙葉余味苦澀，雜氣重，刺激性大，香氣量少，香氣質差；尚熟煙葉余味微澀，雜氣、刺激性較成熟葉略有增加；成熟煙葉香氣質最佳，余味最舒適，雜氣輕微，香氣量充足，勁頭中等；完熟葉余味尚純凈，有枯焦氣，香氣質尚好，勁頭和濃度較大。

2.2 煙葉內在質量與顏色的相關性

煙葉的顏色分為紅棕、青黃、檸檬黃、橘黃等，與煙葉的內在質量關系密切。當今工業普遍把橘黃色的煙葉當作優質煙葉。其原因就是這類煙葉香氣足、吃味好，但也往往伴隨著刺激性大、安全性不足等問題；青黃色煙葉雖價格低，但質量較差，不受卷煙工業企業歡迎；而檸檬黃色煙葉吃味平淡，但安全性高，一般作為卷煙配方中的填充料。

2.3 煙葉內在質量與油分的相關性

經驗表明，煙葉油分與其評吸質量相關性較強。煙葉油分對煙葉香型得分、煙氣成團性與干燥性、香氣質、香氣量、余味、雜氣和評吸總分的直接貢獻率最大。油分少的煙葉香氣質差，刺激性和雜氣較大；油分多的煙葉香氣質好，雜氣少，勁頭適中。

2.4 煙葉內在質量與葉片結構的相關性

葉片結構與煙葉內在質量密切相關，葉片結構緊密的煙葉刺激性、雜氣大，香氣量不足，香氣質差；葉片結構疏松的煙葉刺激性、雜氣小，吃味純凈，余味舒適，香氣質好。

2.5 煙葉內在質量與殘傷的相關性

殘傷以百分數表示。殘傷面積愈大，對質量影響愈大。導致中下等煙雜氣顯著增加，勁頭降低，吃味變淡；上等煙雜氣增加，香氣質變壞。

2.6 煙葉內在質量與色度的相關性

色度的濃強中弱淡與油分多少呈正相關。隨著色度的減弱，煙葉質量依次降低。

3 結合烤煙內在品質和外觀質量的相關性完善煙葉分級

煙葉品質主要包括煙葉外觀質量、化學成分、物理特性及感官質量四大部分，相互之間存在一定的相關性和獨立性。目前，國內外烤煙外觀質量的評價根據分級標準，定量描述的很少（只有殘傷和葉長寬度），多為定性描述；對煙葉的綜合質量分析較少，單因素研究較多。這些情況給烤煙外觀質量綜合評價造成一定難度，往往需要很長時間的經驗積累才能對分級指標進行熟練認識和掌握。

3.1 利用煙葉外觀質量各指標間的相關性完善煙葉分級

現行煙葉分級理論中身份、組織結構、油分、顏色、成熟度等指標是相互獨立的，事實上這些指標之間存在顯著相關性。

以成熟度顏色為例，顏色是烤煙的分組因素，煙葉的顏色和成熟度存在顯著相關性。一般情況下，隨成熟度的增加（欠熟→尚熟→成熟→完熟），煙葉的顏色逐漸加深，且橘黃色葉被廣泛認為是成熟最佳，質量最優的煙葉。煙葉的成熟度與煙葉的油分、色度、組織結構、身份等分級指標有著密切相關性，對煙葉的質量起著決定性作用。成熟度好的煙葉組織結構疏松，油分足，色度濃，身份適中；成熟度差的煙葉則往往油分較少，組織結構致密，身份薄或較厚。因此，有必要對這些指標之間的相關性進行梳理總結，形成定性或定量標準，從而有利于更好地理解和掌握煙葉分級理論，也是對現行分級理論的補充和完善。

3.2 利用評吸指標和煙葉外觀質量指標之間的相關性完善煙葉分級

煙葉的外觀質量和內在質量具有很大的相關性，這是煙葉分級的理論依據。煙葉外觀質量是內在質量的外在表現，例如優質煙葉的外觀特征是成熟度好、組織疏松、厚薄適中、顏色橘黃、油分足、色度濃，而質量低劣的煙葉則表現為成熟度差、顏色較淡或較深、組織緊實、油分少。胡戰軍等[6]經過簡單相關試驗證明，烤煙感官評吸指標香氣質、香氣量、余味與外觀質量指標呈極顯著正相關，濃度、雜氣、刺激性與成熟度、身份、油分、色度指標呈顯著正相關。唐 宇等[7]研究表明，煙葉油分與其感官評吸質量相關性較強，煙葉顏色對煙氣濃度的直接貢獻率最大，煙葉油分對煙葉香型得分、香氣質、香氣量、煙氣干燥性、余味、煙氣成團性、雜氣和評吸總分的直接貢獻率最大。在云南宣威，身份適中-至適中，油分有至有+的煙葉內在質量最好。

煙葉的工業可用性最終是通過感官評吸來進行判斷的，只有煙葉的感官評吸指標符合一定標準，這種煙葉才具有工業可用性。因此，通過對不同外觀質量煙葉進行感官評吸，建立外觀特性與感官評吸的相關性數據體系，可以使煙葉分級更科學、更有針對性、更符合工業需求。

3.3 構建包括煙葉外觀質量、評吸質量和化學成分在內的綜合等級評價體系

當前煙葉分級僅以外觀質量作為分級依據，且外觀質量中各個指標之間又是獨立的，給定級帶來很大的難度。而事實上，不僅煙葉各外觀質量之間存在顯著的相關性，外觀質量、內在化學成分、評吸指標間也存在密切的聯系。成熟度高的煙葉內在化合物更為合理、比例協調，評吸時往往香氣量足、香氣質好，余味舒適，雜氣少。閆克玉等[8]初步建立了烤煙質量評價指標體系?？梢妼熑~的評價不僅限于每一個指標，還需要基于一類煙葉的內外在質量、化學成分、評吸指標等進行綜合評價，構建綜合評價體系。韓富根等[9]的研究顯示，適熟煙葉香氣量和濃度明顯高于過熟煙葉，勁頭、燃燒性及灰分與之相當，欠熟煙葉燃燒性和灰分與過熟煙葉和適熟煙葉相差不大，但刺激性及勁頭較大，青雜氣重，香氣量較低，香氣質較差，濃度和余味不足。蔡憲杰等[10]研究指出，煙葉成熟度與灰分、燃燒性、余味、香氣量、香氣質呈極顯著相關性，而雜氣、刺激性則與成熟度呈極顯著負相關。

目前，工業企業通常采用感官評吸、外觀質量評價、常規化學成分三方面綜合評價的方法對煙葉質量進行評價，商業上在煙葉分級中也可以借鑒這一途徑，完善煙葉分級體系。

3.4 通過關聯度分析和數字化處理量化煙葉分級指標

目前，無論是利用外觀質量進行的分級標準，還是利用感官評吸得出的評吸指標，多是定性描述，唯有化學成分是定量描述。因此，可以借助外觀質量與化學成分、評吸質量與化學成分之間的聯系，通過構建數學模型，實現外觀質量和評吸指標的量化，并最終實現分級指標的量化。有人試圖將分級指標由傳統的文字描述轉化為數字描述，即采用標度方法進行評價。感官質量評定尚無統一的標準，通常采用的有9分制、3分制或100分制。

4 煙葉自動檢測與分級系統研究

煙葉質量的感官評定主要依賴人的生理和心理條件，即使是一些有經驗的專家，有時在對煙葉的外觀評價與評吸中也會產生不同意見。而利用計算機采用智能技術進行煙葉感官質量輔助評價是一個重要發展趨勢[11]。

近年來，出現了基于圖像處理的對烤煙煙葉智能分級的研究方法，并取得了一定成果。但由于不同產地、不同品種、不同部位等級的煙葉，其外觀各有不同，從而圖片的采集整理、數字化處理量巨大，需要一定時間。此外，按照產地、品種、部位、顏色、等級、年限分類，采用計算機模擬神經網絡預測煙葉質量也是當前研究的熱門課題，但前提是必須建立煙葉品質數據庫，使煙葉感官指標與化學指標之間建立一一對應的關系[12-13]。相信隨著煙葉化學成分測定技術不斷發展完善，以及神經網絡技術的深入研究，必定能夠對煙葉的質量進行良好的人工干預，解決煙草行業長期以來只依靠人為判定煙葉質量的難題[14-21]。

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