基于叶片保水力的烟叶烘烤水分干燥模型构建

[目的]研究不同烟区、品种及部位烟叶保水力与水分干燥模型参数的关系,为烟叶烘烤提供简易、精准的水分预测方法并为烟草精准烘烤提供理论依据.[方法]以江西和湖南烟区烤烟品种K326和云烟87不同部位烟叶为试验材料,采用称重法测定烟叶保水力,结合水分干燥原理及水分干燥模型对烘烤过程中烟叶水分变化进行拟合求解,并对烟叶保水力与模型参数进行回归分析.[结果]不同部位间烟叶保水力随烟叶部位的升高而增加,不同品种间K326保水力均大于云烟87;除湖南烟区K326上部叶保水力大于江西烟区外,不同烟区间江西烟区烟叶保水力均大于湖南烟区.不同烟区、品种及部位烟叶Wang and Singh模型拟合决定系数R2均大于0.95,且模型干燥参数a与烟叶保水力呈正相关,与干燥参数b呈负相关.烟叶保水力与模型干燥参数a、b之间线性回归结果显示:烟叶保水力与模型参数a、b显著水平P均小于0.05,且线性拟合决定系数R2均大于0.95.[结论]常规烘烤过程中烟叶水分比变化符合Wang and Singh模型,且烟叶保水力与干燥模型参数a、b存在极显著相关,可依据烟叶保水力精准估算模型参数预测烟叶烘烤过程中水分变化.     

烟叶烘烤过程干燥模型的建立与评价

2015—2016年,以湖南省桂阳烟区烤烟品种K326、云烟87、云烟85中部叶为试验材料进行烘烤试验,选取Newton/Lewis、Henderson and Papis、Wang and Singh、Logarithmic、Page 5种干燥模型,通过回归分析法对烘烤过程中水分比进行模型拟合,并研究烘烤过程中烟叶水分变化与干燥速率。结果表明:2015年烤烟中部叶烘烤过程中的水分比均呈下降趋势,烟叶干燥速率随烟叶干基含水率的下降而下降;Wang and Singh模型可较好地描述并拟合烤烟中部叶烘烤过程中的水分比变化,K326、云烟87、云烟85的模型拟合决定系数R~2分别为0.995 9、0.987 8、0.989 2;采用线性回归法,以2016年烤烟中部叶水分比实测值和Wang and Singh模型理论预测值对模型进行验证,线性回归决定系数R~2分别为0.969 4、0.971 5、0.965 8。Wang and Singh模型在常规烘烤条件下具有较好的验证效果,可为湖南桂阳烟区不同品种中部叶烘烤过程中水分变化提供描述和预测。     

基于高光谱成像技术的鲜烟叶叶位识别方法

为实现鲜烟叶叶位的快速无损识别,以不同着生部位烟叶为研究对象,应用高光谱成像技术,构建基于特征光谱的鲜烟叶叶位判别模型。首先,利用标准正态变换（SNV）、二阶导数（2ND）、SavitzkyGolay卷积平滑（SG）和多元散射校正（MSC）4种光谱预处理方法对烟叶原始高光谱数据进行处理,然后采用预处理后的全波段光谱数据和特征波段光谱数据,构建基于支持向量机（SVM）、偏最小二乘判别分析（PLS-DA）和反向传播神经网络（BPNN）的鲜烟叶叶位识别模型。结果表明：采用SG滤波预处理和BPNN所构建的模型识别效果最好,训练集和预测集的预测准确率分别为91.15%和90.63%。此外,利用竞争性自适应重加权算法（CARS）所筛选的特征波长所建立的BPNN模型最优,训练集和预测集的预测准确率达到了93.23%和92.19%。表明利用高光谱成像技术判别鲜烟叶所属部位是可行的,可以实现鲜烟叶所属部位快速、无损检测。     

福建龙岩不同装烟方式对比研究分析

[目的]比较高密度散叶装烟与常规挂杆装烟方式烘烤过程异同,分析找出高密度散叶装烟方式提质增效、减工降本的原因.[方法]依照现行《龙岩市密集烤房散叶烘烤技术标准(试行)》和“三长两短”烘烤工艺,结合当地气候环境、烟叶素质等进行试验.通过对采装烟、人工能耗、烘烤工艺等数据分析,比较散叶烘烤工艺与常规挂竿烘烤工艺.[结果]数据分析显示,散叶烘烤工艺体现了保湿烘烤的烘烤理论,高密度散叶装烟工艺烤后烟较挂竿烘烤效果好,具体表现为橘黄烟比例增大、色度油分增强、调制成熟度好,在用工耗时基本相同条件下散叶烘烤装烟量大,节能降本效果较好.[结论]研究可为散叶烘烤技术的发展、推广提供理论支撑.     

不同素质烟叶烘烤过程中主要含氮化合物与色素含量的关系

以烤烟品种K326为材料,采用相关分析法对烘烤过程中不同素质烟叶主要含氮化合物(烟碱、总氮、蛋白质)与色素(叶绿素a、叶绿素b、类胡萝卜素)含量的变化进行研究。结果表明:嫩黄烟、返青烟、高温逼熟烟和贪青晚熟烟叶绿素大量转化分别在30~38℃、42~48℃,类胡萝卜素含量则均呈现小幅缓慢下降趋势;不同素质烟叶烟碱转化量最大的阶段分别为48~54℃、48~68℃、30~38℃、48~54℃,总氮转化量最大的阶段分别为48~54℃、30~38℃、42~48℃、38~42℃,蛋白质转化量最大的阶段分别为30~42℃、30~38℃、30~38℃、42~48℃。回归分析结果表明,嫩黄烟主要含氮化合物与色素含量的决定系数R2分别为0.622、0.545、0.845,返青烟的分别为0.608、0.721、0.974,高温逼熟烟的分别为0.931、0.883、0.966,贪青晚熟烟的分别为0.801、0.881、0.981。不同素质烟叶烘烤过程中主要含氮化合物与色素含量具有密切相关性。     

烟叶烘烤过程中水分变化及干燥数学模型构建

[目的]探究不同部位烟叶烘烤过程中的水分变化及干燥数学模型,为准确预测烟叶烘烤过程水分变化及烟草精准烘烤提供理论依据.[方法]以大理州凤仪烟区烤烟品种云烟85不同部位烟叶为试验材料,运用水分干燥理论,选取6种常用的水分干燥数学模型,基于Matlab2014a利用高斯—牛顿算法对数学模型进行非线性最小二乘法拟合求解,并根据筛选的模型进行拟合检验.[结果]不同部位烟叶烘烤过程中水分比均呈下降趋势,中、上部叶干基水含率为1.5~0.5g/g时干燥速率达最大值,平均干燥速率分别为0.0281和0.0262g/(g?h),下部叶干基水含率为3.0~1.5、1.5~0.5和0.5~0时干燥速率均呈逐渐递减趋势,平均干燥速率分别为0.0337、0.0285和0.0065g/(g?h).不同部位烟叶的水分有效扩散系数在干叶期均随干基水含率的减小而增加,在干筋期随干基水含率的减小而减小.Wang and Singh模型可较好地描述和拟合下、中、上部烟叶烘烤过程中水分干燥的变化规律,决定系数(R2)分别为0.9928、0.9733和0.9653,且验证效果好.[结论]Wang and Singh模型可更好地描述和预测不同部位烟叶烘烤过程中烟叶水分干燥的变化规律.     

烤烟烘烤过程中氨基酸含量变化对主要含氮化合物的影响

为了解烘烤过程中氨基酸含量变化对主要含氮化合物形成的影响,采用因子分析法与灰色关联分析法对烟叶氨基酸与蛋白质、总氮、总植物碱、烟气中的NH3、HCN含量变化的关系进行研究。结果表明:氨基酸含量在变黄中期到定色中期变化幅度较大,含量较高的有脯氨酸、丙氨酸、精氨酸、蛋氨酸4种氨基酸;根据烘烤过程中含量的变化,可以将16种氨基酸分为4类;烤烟蛋白质、总植物碱的波动幅度较大,HCN和氨在变黄后期到定色中期变化幅度较大,总氮和硝酸根的含量变化幅度相对较小;甘氨酸与总氮、蛋白质、总植物碱、硝酸根、氨、HCN均有较高的关联度(0.443 7、0.442 6、0.408 7、0.398 1、0.345 6、0.364 7),苏氨酸与烟气中氨含量的灰色关联度最大,关联度为0.419 4,缬氨酸与烟叶中总氮、蛋白质、硝酸根以及烟气中HCN的含量有较高的关联度(0.411 4、0.456 4、0.423 9、0.402 3),蛋氨酸与烟气中HCN的关联度较高(0.450 6)。     

密集烘烤过程中烟叶水分变化模型的应用

为完善、改进烟叶水分变化模型烘烤体系并提供相关数据支撑,研究密集烘烤过程中烟叶水分变化模型(Wang and singh模型)烘烤与常规烘烤条件下烤后烟叶的综合效益与品质。以江西吉安烤烟品种云烟87为试验材料,结合烘烤烟叶干燥程度7个阶段的经验失水量,利用Wang and singh模型数学公式推导,密集烘烤对烤后烟叶经济效益、等级结构、化学成分、感官质量进行分析。与常规烘烤相比,经济效益方面,模型烘烤可提高烤后烟叶产量60 kg/hm~2,增加产值2 500元/hm~2,提高均价0.48元/kg。等级结构方面,模型烘烤可显著增加橘黄烟比例5.55个百分点,提高上等烟比例4.52个百分点,减少低次等烟比例0.41个百分点。化学成分方面,模型烘烤可显著提高烤后烟叶总糖、还原糖含量和糖碱比,下部橘色2级(X2F)、中部橘色3级(C3F)、上部橘色2级(B2F)总糖含量分别增加6.06、2.63、2.48个百分点,还原糖含量分别增加3.01、2.82、2.55个百分点,糖碱比分别增加3.30、2.30、0.93;C3F、B2F化学成分协调性分别增加2.03、4.66分。感官质量分析方面,模型烘烤可提高烟叶香气质、香气量、浓度和劲头,模型烘烤X2F、C3F、B2F总分分别显著提高1.63、2.25、0.59分,协调性分别提高0.40、0.22、0.19分。Wang and singh模型烘烤烤后烟叶综合质量评价良好,可利用该模型在限定阶段失水量和烘烤时间的前提下实现烟叶精准烘烤。     

烟农年龄·植烟面积与烟农收益的关系分析

根据在湖南浓香型烟区郴州市辖区广泛种植"湘烟3号"的675户烟农所采集的数据,基于统计学原理对烟农年龄、种烟面积和收益等进行统计分析,比较相关因素之间的差异显著性.通过统计分析得出地均收益最高的烟农年龄群体和种植面积,以此为参考优化当地烟农年龄结构、提高烟农种植技能并指导建议最适宜的种植管理面积.结果表明:不同年龄段烟农在单位面积产值、烟叶出售均价、单位面积产量方面无明显差异,在中上等烟比例、植烟面积上有显著差异,且以40 ～59岁年龄段烟农地均收益最大,极差最小;不同植烟规模在中上等烟比例方面无明显差异,在烟叶出售均价方面存在显著差异,在单位面积产值、单位面积产量方面存在极显著差异;且从单位面积产值、单位面积产量、中上等烟比例来看,种植规模在l hm2以下的烟农收益最高.     

采烤作业对烟叶烘烤损失率及用工投入产出比的影响

为明确烟叶采烤环节对烟叶烘烤损失率的影响,查找烘烤损失率成因,对采烤一体化专业化烘烤标准作业与烟农常规采烤作业的烟叶烘烤损失率和用工情况进行了研究.结果表明:成熟采收和分类编装烟对烘烤损失的影响最大,对烘烤损失率的影响分别占烘烤损失的41.59％和35.47％;采收、编装和烘烤3个环节全程按照规范专业化作业用工成本较烟农常规作业模式增加0.31元/kg,但降低烘烤损失3749.40元/hm2,专业化用工产出投入比为595.51％.