烘烤过程中烘烤环境对烤烟外观特征的影响

【目的】了解烤烟烘烤过程中烘烤环境对烟叶外观特征变化的影响,为烟叶精准化烘烤的实现提供理论依据。【方法】利用色差仪提取烟叶的颜色特征值,用Matlab2015b获取烟叶纹理特征值,然后对烘烤过程中烟叶颜色特征指标和纹理特征指标的变化进行分析,并运用典型相关分析法对烘烤过程中烘烤环境指标(温度、叶温、水汽压差、相对湿度、风速、风压)与颜色指标(明度、红度、黄度、饱和度、色相角)、纹理指标(能量、熵、惯性矩、相关度)的关系进行分析。【结果】随着烘烤的进行,烟叶颜色特征值的变化均呈上升趋势,且正反面变化规律相似;烟叶纹理特征值中纹理能量和相关度不断减小,纹理熵和惯性矩不断增加,且在42~46℃变化幅度较大;叶温对烟叶颜色的色相角和正面黄度有较大影响;烤房温度主要对烟叶颜色的明度、饱和度、色相角和黄度有较大影响,而相对湿度对烟叶颜色的红度有较大影响,但是温度和相对湿度均对烟叶纹理的能量、相关度和熵有较大影响,风压对烟叶纹理惯性矩有较大影响,而其他环境指标对烟叶颜色和形态纹理变化的影响较小。【结论】不同的烘烤环境指标对烟叶颜色和纹理的变化有不同程度影响,可依据研究结果及烟叶特色适当调控烟叶的颜色与形态变化。     

基于色度学的密集烘烤过程中烟叶主要化学成分变化模型研究

【目的】建立烤烟烘烤过程中烟叶颜色参数与含水量和化学成分关系模型,以控制烟叶烘烤过程中的物质变化和水分散失,为优化密集烘烤工艺和提高烟叶质量特色提供参考。【方法】以烤烟NC89上部叶为试验材料,采用河南农业大学设计的电热式温湿度自控密集烤烟箱,按照烤烟"三段式烘烤工艺"进行烘烤,研究烘烤过程中烟叶亮度值(L)、红度值(a)、黄度值(b)、色相角(H°)、色泽比(H)、饱和度(C)和色差值(ΔE)的变化规律及其与烟叶主要化学成分和含水量的关系。【结果】烘烤过程中,烟叶正面与背面各颜色参数的变化规律基本一致,且各颜色参数均在开烤至42℃末时变化剧烈,42℃之后变化幅度减小。相关分析表明,烘烤过程中烟叶内的主要化学成分与各颜色参数之间具有良好的相关性,其中叶绿素、类胡萝卜素、淀粉和蛋白质含量与各颜色参数间相关性较好,且大部分呈显著或极显著相关,而类胡萝卜素/叶绿素、含水量与其相关性略差。烘烤过程中烟叶叶绿素、类胡萝卜素、淀粉和蛋白质含量预测的平均相对误差分别为8.67%,8.71%,8.27%和1.47%,各模型预测精度均较高,而类胡萝卜素/叶绿素和含水量模型预测精度略差。【结论】通过色差计量化分析密集烘烤过程中的烟叶颜色参数,可以快速、准确预测烟叶主要化学成分的变化,实现烟叶烘烤过程中化学成分的实时监测。     

基于图像处理的密集烘烤过程烟叶β-胡萝卜素含量的检测

为实现密集烘烤过程中烟叶β-胡萝卜素含量的实时检测,首先采用图像处理技术提取烘烤过程烟叶图像的6个颜色特征值,量化烘烤过程中烟叶颜色特征的变化,然后以烟叶颜色特征值为输入指标,运用BP神经网络对烘烤过程中烟叶β-胡萝卜素含量进行预测.结果表明:随着烘烤进行,烟叶R(红色)、G(绿色)、B(蓝色)分量及亮度值均呈现先升高...     

预凋萎烟叶烘烤过程中水分迁移干燥及形态收缩特性

【目的】研究预凋萎处理烟叶烘烤过程中水分迁移干燥及形态收缩特性,为烘烤工艺优化提供依据。【方法】以烤烟品种K326中部叶为试验材料,烤前对烟叶进行凋萎处理,研究烘烤过程中预凋萎烟叶温度、水分迁移态势、含水率和形态收缩的变化,并利用干燥收缩模型分析烟叶在烘烤过程中的失水收缩行为。【结果】与未进行预凋萎的烟叶相比,变黄期预凋萎烟叶叶温提高0.5~1℃,干筋期叶温、脉温提高0.5~2℃;烘烤过程中预凋萎烟叶主脉水分核磁信号强度明显较弱,主脉水分向叶片迁移效率较高,变黄期主脉的失水比率增大,主脉湿基含水率下降较快;预凋萎烟叶变黄期主脉直径收缩率增幅较大,烘烤过程中烟叶叶片和主脉体积比与水分比呈非线性变化,利用Quadratic收缩模型可以很好地预测烟叶叶片和主脉的失水收缩变化。【结论】与未进行预凋萎的烟叶相比,烘烤过程中预凋萎烟叶主脉水分迁移干燥及形态收缩加快。     

基于模糊综合评判的不同风机转速对烤烟上部叶可用性影响的研究

【目的】研究密集烘烤不同风机转速对烤烟上部叶的影响,为优化密集烘烤工艺及提高烤烟上部叶可用性提供理论依据。【方法】以G80上部叶（15～17叶）为材料,采用模糊综合评判,探讨密集烘烤不同风机转速对其化学成分可用性与外观质量的影响。【结果】相对于常规密集烘烤（风机转速保持不变）,密集烘烤过程中适当降低风机转速,在一定程度上能够提高上部烟叶化学成分可用性,明显改善烤后外观质量,提高烤烟品质,其中以变黄期和定色前期风机转速1440 r/min、定色后期960 r/min、干筋期720 r/min的效果最佳。【结论】密集烘烤过程中适当降低风机转速能明显改善上部烟叶化学成分可用性与外观质量。     

烘烤过程中变黄条件对烤烟淀粉代谢的影响

【目的】探讨烘烤过程中变黄条件对烤烟淀粉代谢的影响。【方法】采用河南农业大学设计制造的电热式温、湿度自控烤烟箱对供试烟叶进行烘烤,设置不同的变黄温度、变黄时间和凋萎时间,研究烘烤过程中变黄条件对烤烟淀粉代谢的影响。【结果】随着烘烤的进行,淀粉酶活性迅速升高,变黄时间延长比正常烘烤处理淀粉酶活性达到高峰的时间推迟了12 h,且烤后烟叶淀粉含量低于正常烘烤处理;较高的变黄温度能促使烟叶中的淀粉在烘烤前期快速降解,但后期淀粉降解停滞的时间较早,最终淀粉含量较高;在42℃延长凋萎时间,烤后烟叶淀粉残留量低。淀粉同工酶电泳胶板上明显可见有3条酶带,分别为α-淀粉酶、β-淀粉酶、R-淀粉酶,其中β-淀粉酶活性最高。电泳图谱显示,各同工酶活性0 h时没有差异,24 h时高温处理的活性稍高于低温,36 h时高温变黄比低温变黄酶活性稍低。【结论】烘烤过程中在35~38℃变黄,并在烟叶变黄后延长12 h和在42℃条件下凋萎12 h,有利于淀粉降解和烟叶品质改善。     

陇县烟区中烟202品种上部烟叶烘烤工艺优化研究

为解决陇县烟区烟叶成熟期干旱条件下中烟202上部烟叶不易烘烤的问题,通过改变变黄后期和定色后期的湿球温度和烘烤时间,对上部烟叶烘烤工艺进行了优化。结果表明,适当提高变黄后期与定色前期的湿球温度,协调烘烤时间,可提高烤后烟叶中上等烟比例、均价,改善烟叶外观质量,提高单叶重,使烟叶化学成分协调。总体上,改进后的烟叶烘烤工艺提高了上部烟叶烘烤质量和可用性。     

烤烟上部叶烘烤过程生化变化规律及其互作研究

为探寻烤烟上部叶烘烤过程中主要生化变化特性,本研究采用过程调查法,以'云烟87'上部叶为材料考察烟叶烘烤开始至定色结束主要生化变化规律并分析互作影响.结果 表明,1)烟叶在烘烤过程中失水率呈"慢-快-慢"的变化趋势,其中变黄前期-中期、变黄后期-定色中期和定色后期失水量分别为16％、49.86％和4％;2)多酚氧化酶(...     

基于形态学和色度学的烘烤过程中烟叶水分含量变化的模型

旨在建立烤烟烘烤过程中的烟叶形态指标和颜色参数与含水量的关系模型,从而为烤烟烘烤工艺的优化改良、烘烤质量的动态形成研究提供参考。以烤烟K326的上部叶为试验材料,采用电热式温湿度自控烤烟箱,以三段式烘烤工艺进行试验,研究烘烤过程中烟叶含水量与外观形态、颜色变化之间的规律。结果表明,在烤烟烘烤过程中叶片、整叶的总含水率及叶片的自由水含量均在定色期快速下降,主脉各含水量指标则在定色后期开始大幅度降低。烘烤过程中叶片、主脉的厚度和体积收缩率较为明显,其余形态指标在变黄期的变化均较平缓,定色期相对剧烈,干筋期又减缓;叶片正面、背面各颜色参数的变化趋势基本一致,均表现为变黄期变化幅度较大,之后趋于稳定,且叶片正面颜色的变化快于背面,主脉颜色参数的变化则明显滞后于叶片,定色末期之后的变化最显著。相关性分析表明,烟叶含水量指标与各形态指标均具有良好的相关性,与叶片正面a~*值、叶片背面a~*值、主脉a~*值和主脉b~*值的相关性较好。回归分析拟合方程的构建,实现了通过烘烤过程中叶片、主脉的形态和颜色变化快速、精准地预测叶片、主脉和整叶含水量的变化。     

基于支持向量机回归的鲜烟叶含水量预测模型

为了提高鲜烟叶含水量的检测准确率,基于机器视觉技术,应用支持向量机理论,建立支持向量机回归的鲜烟叶含水量预测模型,输入变量为鲜烟叶图像的r（红色分量所占比例）、g（绿色分量所占比例）、H（色调）、均值、一致性、熵、宽、面积和伸缩率9个特征参数,输出变量为含水量.通过对利用机器视觉技术提取到的鲜烟叶图像参数进行模型的训练测试,并将其结果与ELMAN神经网络对比.结果表明:支持向量机含水量模型的最大相对误差绝对值为2.410%,平均绝对误差为0.007 9,平均绝对百分比误差为1.119%,误差方差为7.806×10-5,其拟合效果均优于ELMAN神经网络.该方法能够更准确地反映鲜烟叶含水量的实际值,为选择最优烘烤模式和烘烤工艺提供了参考依据.     

不同烤烟品种(系)烘烤特性研究

【目的】了解贵州种植烤烟品种(系)烘烤特性,提升烟叶烘烤品质。【方法】研究散叶烘烤中K326、毕纳1号、韭菜坪2号、红花大金元(红大)、贵烟2号和南江3号中部烟叶生理、颜色、变黄程度以及烤后烟叶经济性状与外观质量的差异。【结果】散叶烘烤中(0～96 h) K326、毕纳1号和贵烟2号变黄与失水协调性较好,变黄快,较易定色,烤后烟叶经济性状较好;韭菜坪2号、南江3号变黄稍慢,色素降解速率居中,耐烤性相对偏好,经济性状中等至偏好;红大变黄慢,失水快,色素含量高,颜色褪绿慢,烤后烟叶外观质量和经济性状相对偏差。烘烤过程中不同烤烟品种(系)的烘烤特性与POD、LOX抗氧化防御能力密切相关;叶绿素酶、LOX与烟叶的易烤性状密切相关,而POD、PPO与烟叶耐烤性状密切相关。【结论】根据不同烤烟品种(系)烘烤特性研究结果,建议K326、毕纳1号和贵烟2号应一边变黄一边排湿,促进烟叶适度失水变黄;韭菜坪2号和南江3号应适度保湿变黄,延长变黄时间10～15 h;之后转入正常定色。对于红大,变黄前期应保湿变黄,变黄中后期适当排湿,适度延长变黄时间20～30 h,定色期应适当调高定色湿度,进一步促使烟叶变黄和内在物质转化。这为不同烤烟品种(系)烘烤提供了重要参考依据。     

不同烘烤工艺对红花大金元上部烟叶烘烤质量的影响

为了提高云南大理烟区上部烟叶外观质量、内在品质及工业可用性,解决上部烟叶挂灰重、青杂烟比率高等问题,本试验以红花大金元上部烟叶为材料,研究烟叶烘烤过程中变黄期和定色期湿球温度对烤后上部烟叶质量的影响。结果表明,通过优化烘烤工艺(T3处理),即提高烟叶烘烤过程中主变黄期湿球温度、降低变黄后期及定色前期湿球温度能够降低酶促棕色化反应敏感期烟叶的水分含量,减轻酶促棕色化反应的发生程度,提高上部烟叶的外观质量、中上等烟比率和经济效益,使烟叶内在化学成分更加协调,感官评吸质量更佳,显著提高工业可用性。     

四层密集烤房下变频调速对烤后上部烟叶香气质量的影响

【目的】为了更好地彰显四层密集烤房烤后烟叶的香气品质和优化其烘烤工艺.【方法】研究了四层密集烤房下不同风机频率对烤后上部烟叶不同分子量致香物质含量和感官评吸质量的影响,同时对三层密集烤房和四层密集烤房烤后烟叶的致香物质和感官评吸质量进行对比分析.【结果】各变频处理的小分子量和中等分子量致香物质含量在降低风机频率后都有所增加,而大分子致香物质含量只有在定色前期(42~47℃)增加风机频率后才有所增加;与常规四层密集烤房(对照)相比,T1(变黄前期、中期、后期,定色前期、中期、后期,干筋前期、后期的风机频率依次为35、40、45、55、35、30、30、30Hz)和T3(变黄前期、中期、后期,定色前期、中期、后期,干筋前期、后期的风机频率依次为35、35、40、55、35、25、25、25Hz)处理的大分子致香物质含量分别显著增加了4.25%、3.35%,小分子致香物质含量极显著增加了7.04%、7.61%,致香物质总量显著增加了5.06%、3.83%,而T1中等分子量致香物质的含量较对照显著增加15.07%.【结论】在密集烘烤过程中必须根据烤房规格和装烟量选择合适风机频率,在四层密集烤房下以T1和T3处理烤后烟叶的香气质量表现较好.     

BP神经网络模型在烟草烘烤过程中叶温变化预测中的应用

【目的】建立合适的BP神经网络模型,了解散叶烘烤过程中一系列烘烤因素对叶温变化的影响,为烤烟烘烤调制过程中叶温变化研究提供参考。【方法】运用叶温测定仪和温湿度自控仪记录烘烤过程中干球温度、湿球温度、相对湿度及干球温度与叶温的差值,并将此4项指标作为输入变量,叶温作为输出变量,建立一个拓扑结构为4—4-1的BP神经网络模型。【结果】所建立的BP神经网络模型模拟结果很快收敛,预测结果的绝对误差与相对误差小,预测所用的20组数据中相对误差〉1％的有8组数据,相对误差〉2％的有2组数据,相对误差〈1％的有12组数据。【结论】所建立的BP神经网络模型在对烟叶烘烤过程中叶温变化的预测效果较好。     

烘烤过程中基于图像处理的烤烟形态特征分析

为寻求烘烤过程中烟叶图像的数字化特征指标,以云烟97上、中、下3个部位鲜样、烤后样及关键温度点稳温结束的360张烟叶图像为材料,采用图像处理技术提取其形状、颜色、纹理特征值,进行数值特征分析.结果表明:烟叶形状特征变化表现为变黄期缓慢、定色期剧烈、干筋期减缓的趋势,颜色特征变化表现为变黄期剧烈、定色和干筋期较缓的趋势,...     

基于图像处理的雪茄烟叶晾制期间含水率预测模型比较

为探索雪茄烟叶晾制期间的水分变化规律并实现含水率的快速准确预测,在雪茄烟叶各个晾制阶段拍摄数字图像,同时以杀青烘干法测定烟叶含水率。提取图像中的颜色和纹理特征作为初始特征,经正交偏最小二乘(OPLS-DA)确定优选特征。分别以初始特征和优选特征为输入,含水率为输出,建立前馈神经网络(BPNN)、遗传算法优化前馈神经网络(GA-BPNN)、支持向量机(SVM)、遗传算法优化支持向量机(GA-SVM)、极限学习机(ELM)、粒子群算法优化极限学习机(PSO-ELM)模型。结果表明,(1)随着晾制时间推移,烟叶含水率逐渐降低,各阶段含水率差异显著;(2)优选特征建立的GA-SVM对全晾制阶段的含水率整体预测能力相较于其他模型表现最佳,决定系数(R²)和均方根误差(RMSE)分别为0.969 3、0.044 7;(3)优选特征建立的GA-SVM对各晾制阶段的含水率预测准确度较高,其中干筋期含水率预测准确度最低,但也高于87.0%。说明,采用OPLS-DA优选的颜色特征、纹理特征建立的GA-SVM可准确预测雪茄烟叶晾制期间的含水率。     

不同密集烘烤工艺对高温逼熟烟叶烤后质量的影响

研究不同工艺对烘烤过程中高温逼熟烟叶含碳和含氮化合物的变化及烤后烟叶化学成分的影响,以期为高温逼熟烟叶密集烘烤工艺优化提供理论依据。以广东烟区高温环境条件下成熟上部烟叶为材料,明确不同工艺对烘烤过程中烟叶含碳和含氮化合物的变化,以及烤后烟叶化学成分的影响。结果显示,在密集烘烤变黄和定色阶段拉长烘烤时间和提高湿球温度,烟叶淀粉和可溶性蛋白降解量提高,还原糖和总游离氨基酸积累增加,烤后烟叶质量改善。研究认为,在南方三段式烘烤工艺变黄和定色阶段稳温时间基础上分别拉长10,14 h,并提高湿球温度0.5℃能提高高温逼熟烟叶质量。     

不同烘烤工艺对上部烟叶类胡萝卜素含量的影响(英文)

[目的]为提高重庆烟区K326上部叶初烤烟叶质量及确定相应的烘烤工艺参数,实现烘烤过程提质增香。[方法]设定内动力排湿烘烤工艺、外动力排湿烘烤工艺、三段式烘烤工艺、三段六步式烘烤工艺4个处理,研究不同工艺烘烤过程中K326同一成熟度的上部烟叶类胡萝卜素含量变化情况。[结果]在变黄及定色阶段,内动力排湿烘烤工艺烟叶类胡萝卜素降解最充分;外动力排湿烘烤工艺烟叶类胡萝卜素降解最少,且烟叶类胡萝卜素含量最高,为50.53 mg/g。[结论]在变黄及定色阶段,外动力排湿烘烤工艺最利于烘烤过程中类胡萝卜素的积累。     

定色后期湿球温度高低对烟叶质量的影响

[目的 ]研究密集烤房烟叶烘烤定色后期湿球温度高低对烟叶质量的影响,为优化密集烤房烟叶烘烤提供参考。[方法 ]调整定色后期湿球温度和稳温度时间,对云烟87品种中部烤后烟叶外观质量、化学成分协调性、经济性状、评吸质量进行了研究。[结果]中部烟叶综合表现以湿球温度控制40℃的T3处理较好,随着定色后期湿球的提高,颜色加深,油份、色度较好,干物质消耗有所增大,T3处理外观质量、化学成分协调性、经济性状都好于T1和T2处理,但评吸质量无明显的差异。[结论 ]定色后期湿球温度适当提高有利于提高烟叶外观质量、化学成分协调性、经济性状,随着湿球温度的提高,颜色逐渐加深,油分、色度趋好,有利于提高均价、中上等烟比例以及桔黄烟叶比例。     

外源淀粉酶和金属离子对烘烤中烤烟‘KRK26’上部叶淀粉酶比活力和淀粉降解的效应

目的1探究外源淀粉酶和ca26‘、Mn2＋、K＋对烘烤中烤烟‘KRK26’上部叶淀粉酶比活力和淀粉降解的效应。【方法】用分光光度法检测烟叶的淀粉酶比活力和淀粉含量。【结果】8U／g用量的外源α-淀粉酶能在变黄和定色阶段提高烟叶α-淀粉酶的比活力,但在干筋阶段不能,80 U／g用最的外源β．淀粉酶类似地能在变黄阶段和定色早期提高烟叶β．淀粉酶的比活力：烟叶淀粉的降解被外源α-或β-淀粉酶强化。前者的效果优于后者的。1．50mg／ml Ca2＋主要因其对烟叶α-淀粉酶的强化效应而强化烟叶总淀粉酶的比活力,并促进的淀粉降解。4mmol／LMn2＋在变黄至定色早期抑制烟叶α-淀粉酶、在变黄至定色晚期抑制烟叶β-和总淀粉酶,但在定色晚期至干筋早期促进烟叶α-淀粉酶、在于筋晚期促进娴叶β-和总淀粉酶。同时,Mn2＋在变黄阶段妨碍淀粉降解,但在定色早期至于筋期促进。1mg／ml K＋在变黄阶段提很高烟叶α-、β-。和总淀粉酶比活力、但在定色早期至于筋晚期降低,并总是抑制淀粉降解。【结论】适当浓度的外源淀粉酶和Ca2＋能用于在烘烤前处理烤烤叶片以促进叶片淀粉在烘烤中的降解。