貴州中煙原料基地煙葉顏色光譜分析

史改麗 王芳

摘 要：為進一步明確貴州中煙原料基地煙葉顏色光譜特征差異，利用Color-Eye 7000A分光光譜儀對貴州中煙基地單元煙葉顏色特征值（明度值L*、紅度值a*、黃度值b*）進行分析，結果表明：煙葉明度較好的區域是貴州3個基地和河南葉縣，明度較差的區域是福建永安和湖南郴州;貴州基地煙葉紅度值較低，其他基地差異不大;云南保山基地煙葉黃度值較高，福建永安和湖南郴州黃度值較低。

關鍵詞：煙葉;顏色光譜;聚類分析

中圖分類號 TS44+1? 文獻標識碼 A文章編號 1007-7731（2020）17-0138-04

Color Spectrum Analysis of Tobacco Leaf in Guizhou China Tobacco Raw Material Base

SHI Gaili et al.

（Guizhou Zhongyan Industry Co.， Ltd.， Guiyang 550003，China）

Abstract：In order to further clarify the difference of color spectrum characteristics of tobacco leaves in GuizhouZhongyan raw material base， color eye 7000A spectrophotometer was used to analyze the color characteristic values （lightness value L*， redness value a* and yellowness value b*） of tobacco leaves in GuizhouZhongyan base unit.The results showed that the areas with better brightness were three bases in Guizhou and Ye County in Henan， and the areas with poor brightness wereYong'an and Chenzhou in Fujian; the red value of tobacco leaves in Guizhou base was low， and there was little difference among other bases; the yellow value of tobacco leaves in Baoshan base in Yunnan was high， and the yellow value of tobacco leaves in Yong'an and Chenzhou in Hunan was low.

Key words：Tobacco leaf; Color spectrum; Cluster analysis

煙葉顏色指新鮮煙葉經調制后呈現的色彩、色澤飽和度和色值狀態，是因色素的存在而產生，因各種色素存在比例的不同而形成不同的顏色[1-2]。烤煙國標GB2635-92[3]將煙葉顏色分為檸檬黃、橘黃和紅棕色。但在實際烤煙生產中，不同產區煙葉表面顏色存在較為明顯的差異。而且，煙葉顏色的判斷易受人的視覺差異以及環境因素的影響。目前有學者運用計算機圖像處理技術、色度學原理等提取煙葉顏色信息特征，建立了烤煙的計算機視覺自動分級系統[4-7]。為探明“貴煙”原料各基地煙葉顏色光譜情況，筆者共采集了11個原料基地的初烤煙葉C3F和B2F各36套，對煙葉顏色光譜進行分析，以揭示不同產區煙葉顏色光譜特征的差異，為“貴煙”原料產地布局和烤煙生產提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料 以選定的貴州中煙典型基地單元核心區域所在鄉鎮為主要采樣點，共采集貴州中煙7個省份11個原料基地的上部（B2F）、中部（C3F）初烤煙葉樣品36套，所采集樣品品種均為基地主栽品種（詳見表1）。

1.2 方法

1.2.1 樣品處理 在進行前處理和各項檢測評價前，將煙葉樣品置于恒溫恒濕實驗室回潮至含水率16.0%～18.0%后密封保存。

1.2.2 測定方法 采用Color-Eye 7000A分光光譜儀進行煙葉顏色特征分析，每個樣品選取5片煙葉測定，每片煙葉在主脈兩側采集5個點數據，測定指標包括明度值（L*）、紅度（a*）和黃度（b*）。

1.2.3 數據處理 采用Excel2003、SPSS18.0等軟件處理各類數據，采用描述統計分析、方差分析（S-N-K）、系統聚類分析等方法對數據進行統計分析。

2 結果與分析

2.1 明度 由表2可知，貴州中煙各基地內煙葉明度值變異較小。中部煙葉（C3F）明度值存在一定差異，黔東南煙葉明度顯著高于其他基地，其次是遼寧建平、河南葉縣、云南保山、貴州畢節和黔西南，湖南郴州和福建永安顯著低于其他基地。由表3可知，上部煙葉（B2F）明度值表現為貴州3個基地之間沒有顯著差異，其他基地之間均存在顯著差異，河南葉縣顯著最高，福建永安顯著最低。

2.2 紅度 由表4、5可知，各基地內煙葉紅度值變異略大。中部煙葉（C3F）湖南郴州煙葉紅度值最高，貴州3個產地較低，其中黔東南顯著低于其他基地，其次是貴州畢節和黔西南，其他基地之間差異不顯著;上部煙葉（B2F）紅度值普遍高于中部煙葉，云南保山煙葉紅度值顯著較高，其次是遼寧建平，河南葉縣煙葉顯著最低，貴州3個基地紅度值較低且無顯著差異，四川涼山、湖南郴州和福建永安紅度值中等且無顯著差異。

2.3 黃度 由表6、7可知，中部煙葉（C3F）云南保山黃度值最高，湖南郴州和福建永安煙葉黃度值顯著低于其他基地，貴州3個基地黃度值相對較高且無顯著差異;上部煙葉（B2F）黃度值與中部煙葉表現相似，云南保山黃度值顯著最高，福建永安煙葉黃度值顯著低于其他基地，其次為湖南郴州和四川涼山，其他基地之間多無顯著差異。

2.4 煙葉顏色光譜特征聚類結果 采用系統聚類（H）方法對貴州中煙基地單元煙葉顏色特征值（明度值L*、紅度值a*、黃度值b *）進行聚類分析，聚類結果見表8、圖1和圖2。中部煙葉（C3F）顏色特征值在平方歐式距離為5.0處貴州中煙基地可分為3類：Ⅰ類為福建永安和湖南郴州，該類產區煙葉顏色特點主要是明度值和黃度值低，紅度值高;Ⅱ類為四川涼山，該類產區煙葉顏色特點是明度值中等，紅度值和黃度值中等;Ⅲ類為其余基地，該類產區煙葉顏色明度值和黃度值高，紅度值低。上部煙葉（B2F）顏色特征值在平方歐式距離為5.0處貴州中煙基地可分為4類：Ⅰ類為福建永安，該類產區煙葉顏色特點是明度值和黃度值低，紅度值高;Ⅱ類為湖南郴州和四川涼山，該類產區煙葉顏色特點是明度值和黃度值較低，紅度值高;Ⅲ類為河南葉縣，該類產區煙葉顏色特點是明度值和黃度值高，紅度值低;Ⅳ類為其余基地單元，該類特點是紅度值、明度值和黃度值都較高。

3 結論

試驗結果表明：中部煙葉（C3F）樣品明度較好的區域是貴州基地、云南保山和河南葉縣，湖南郴州和福建永安明度較差;湖南郴州煙葉紅度最強，貴州基地紅度值最低;黃度值最高的為保山，湖南郴州和福建永安煙葉的黃度值最低。上部煙葉（B2F）樣品明度較好的區域是河南葉縣以及貴州基地，福建永安和四川涼山的明度較差;河南葉縣紅度值較低，云南保山和遼寧建平的紅度值較高，其他基地差異不大;云南保山基地煙葉黃度值較高，福建永安和湖南郴州黃度值相對較低。

中部煙葉（C3F）樣品顏色特征值聚類分析將貴州中煙基地分為3類：Ⅰ類為福建永安和湖南郴州，該類產區煙葉顏色特點是明度和黃度值低，但紅度值最高;Ⅱ類為四川涼山，該類產區煙葉顏色特點是明度值、紅度值和黃度值都處于中等;Ⅲ類為其余基地，煙葉顏色特點是明度值和黃度值高，但紅度值低。上部煙葉（B2F）顏色特征值聚類分析將貴州中煙基地分為4類：Ⅰ類為福建永安，該類產區煙葉顏色特點是明度值和黃度值低，但紅度值較高;Ⅱ類為湖南郴州和四川涼山，該類產區煙葉顏色特點是明度值和黃度值低，但紅度值高;Ⅲ類為河南葉縣，該類產區煙葉顏色特點是明度值和黃度值高，但紅度值低;Ⅳ類為其余基地單元，該類產區煙葉顏色特點是紅度值、明度值和黃度值都較高。

參考文獻

[1]中國農業科學院煙草研究所.中國煙草栽培學[M].上海：上海科學技術出版社，2005：105，395.

[2]閆克玉，趙銘欽.煙草原料學[M].北京：科學出版社，2008：372.

[3]于華堂，馮國楨.中華人民共和國國家標準GB2635-92[S].北京：中國標準出版社，1992.

[4]張建平，吳守一，方如明，等.農產品質量的計算機輔助檢驗與分級Ⅱ.煙葉自動分級模型研究[J].農業工程學報，1997，13（4）：179-183.

[5]李浩.基于數字圖像處理技術的烤煙煙葉自動分組模型研究[D].武漢：華中農業大學，2007.

[6]張惠民，韓力群，段正剛.基于圖像特征的煙葉分級[J].武漢大學學報（信息科學版），2003，28（3）：359-362.

[7]閻瑞瓊.烤煙煙葉的計算機輔助分級系統研究[D].北京：北京工商大學，2001.

（責編：徐世紅）