豫西烤煙主要物理性狀與化學成分及中性香氣物質(zhì)的關系分析.pdf

1、本研究以河南省西部烤煙種植面積較大的三門峽和洛陽煙區(qū)為代表,研究了豫西煙區(qū)烤煙物理特性和化學成分及中性香氣物質(zhì)含量的關系。通過數(shù)據(jù)分組統(tǒng)計方法,分析了豫西濃香型烤煙物理特性和化學成分的關系,建立了物理性狀與化學成分的回歸模型,研究了在不同物理特性水平下中性香氣物質(zhì)含量的變化規(guī)律；借助于BP神經(jīng)網(wǎng)絡技術,分別建立了物理性狀與化學成分、物理性狀與香氣成分的神經(jīng)網(wǎng)絡關系模型。主要結論如下:
　　 豫西烤煙的物理性狀、化學成分和中性香氣

2、物質(zhì)含量在樣本間存在廣泛的變異。就物理特性而言,葉厚的變幅為58.80μm-118.52μm,單葉重的交幅為7.67g-12.95g,葉面密度的變幅為55.44g/m2-95.37g/m2。其中葉面密度的平均值為68.86g/m2,變異系數(shù)較小(12.85％);葉厚的平均值為81.83μm,變異系數(shù)較大(16.79％)。就化學成分而言,總糖的平均值為28.08％,變異系數(shù)較小(13.62％),鉀氯比的平均值為7.16,變異系數(shù)最大(50

3、.15％)。就中性香氣物質(zhì)含量而言,新植二烯的平均含量最高(401.48μg/g),類胡蘿卜素降解產(chǎn)物的平均含量次之(70.44μg/g),芳香族氨基酸降解產(chǎn)物的平均含量最低(13.20μg/g)；類西柏烷降解產(chǎn)物的變異系數(shù)最大(64.76％),新植二烯次之(58.19％),類胡蘿卜素降解產(chǎn)物最小(28.77％)。
　　 建立了烤煙葉厚、單葉重和葉面密度等物理特性(x)對各項化學指標((y))的直線或曲線回歸方程:煙葉葉厚和總氮

4、的關系可以用二次函數(shù)(y)=-1.316+0.067x+0.001x2進行描述；葉面密度與還原糖的關系可用線性函數(shù)(y)=12.815+0.122x進行描述；葉面密度與糖堿比的關系可用線性函數(shù)(y)=-1.721+0.237x進行描述；葉面密度與鉀含量的關系可用復合函數(shù)(y)=0.683×1.01x進行描述；葉面密度與煙堿的關系可用復合函數(shù)(y)=2.955×0.991x;葉面密度與氮堿比的關系可用線性函數(shù)(y)=0.335+0.01x

5、進行描述,且均達到5％顯著水平。
　　 通過對豫西烤煙物理性狀(x)和中性香氣物質(zhì)((y))的關系分析發(fā)現(xiàn),中性香氣物質(zhì)總量與葉片厚度的關系可用s形曲線方程(y)=e(5.573+53.659/x)進行描述,與單葉重的關系可用S形曲線方程(y)=e(5.803+5.408/x)進行描述,與葉面密度的關系可用復合函數(shù)(y)=1557.168×0.987x進行描述。豫西烤煙的葉厚、單葉重和葉面密度均與中性香氣物質(zhì)總量達到顯著水平,其

6、中葉厚和葉面密度與中性香氣物質(zhì)總量達到極顯著水平。聚類分析表明:葉片厚度適中的煙葉中性香氣物質(zhì)含量最高,葉片較薄的煙葉中性香氣物質(zhì)的含量較低；單葉重較小的煙葉中性香氣物質(zhì)含量最高,單葉重較大的煙葉中性香氣物質(zhì)含量最低；葉面密度小的煙葉中性香氣物質(zhì)含量較低,葉面密度較大的煙葉中性香氣物質(zhì)含量最高。
　　 基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡構成神經(jīng)網(wǎng)絡訓練與檢驗用的數(shù)據(jù)樣本,根據(jù)實際情況對實驗數(shù)據(jù)進行了簡單的分類和歸一化處理及主成分分析,用70％左右

7、的樣本數(shù)據(jù)對神經(jīng)網(wǎng)絡模型進行訓練,再利用剩余30％的樣本來驗證訓練好的網(wǎng)絡的預測能力,通過隱層神經(jīng)元的篩選、激活函數(shù)的選擇、訓練函數(shù)的選擇,并將BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型與多元線性回歸模型作對比,結果表明:BP神經(jīng)網(wǎng)絡模型能很好地預測煙葉化學成分和中性香氣物質(zhì)含量,預測精度通常高于線性回歸模型。
　　 本文對煙葉質(zhì)量的人工預測從新的視角進行了研究,加深了對煙葉質(zhì)量預測的理解。隨著煙葉化學成分定量分析技術的不斷發(fā)展,外顯性診斷技術的不斷完善