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基于多方法优势组合的烟叶配方模块组合分类

中国烟草学报 2024年

作者：蒋佳磊廖付郝贤伟汤晓东陈晓水朱书秀赵振杰浙江中烟工业有限责任公司技术中心

为深入研究卷烟品牌烟叶配方分组方法和原则，基于457个烟叶样品的12种感官评吸指标比较了4种判别分析和4种机器学习方法对4种烟叶分类的建模集正确率（R）、验证集正确率（r）和平均正确率（m），并基于分类方法选择和权重分配构建了... 详细信息

为深入研究卷烟品牌烟叶配方分组方法和原则，基于457个烟叶样品的12种感官评吸指标比较了4种判别分析和4种机器学习方法对4种烟叶分类的建模集正确率（R）、验证集正确率（r）和平均正确率（m），并基于分类方法选择和权重分配构建了一种高精度的组合分类方法。结果表明：①与判别分析相比，机器学习的R显著提高，而r显著下降，且LS-SVM的R最高（92.8%），FDA和F-BDA的r最高（80.2%），但m无显著性差异；②优化选择M-BDA、FDA、ANN和KNN四种方法，按精度赋权建立的组合分类方法同时提高了R（95.3%）和r（89.0%），且m由低于84%提高到92.2%，并通过理论计算和实际结果验证了组合分类方法的普遍有效性；③组合分类方法Kappa系数均大于0.8，方法可靠，一致性程度高，验证集m-F1度量显著提升21.2%，模型泛化能力大为增强；④优雅感、杂气、余味、润感和清晰度5项指标对分类起主要作用，符合利群品牌的风格特征；⑤误判样品（6.5%）指标评分与其模块真实类别的不匹配归因于对库存、成本和质量的平衡，基本符合烟叶配方的调整空间。

关键词：烟叶组合分类判别分析机器学习感官评吸配方模块

硫酸-甲醇衍生化-GC-MS指纹图谱在烟用料液质量控制中的应用

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烟草科技 2023年第7期56卷 66-73,83页

作者：汤晓东蒋佳磊苏燕陈晓水尹洁吴兆明洪梨梨朱书秀许式强许利平浙江中烟工业有限责任公司技术中心杭州市310024

为研究烟用料液的质量稳定性,建立了烟用料液的硫酸-甲醇衍生化-气相色谱-质谱指纹图谱,采用相关系数法和夹角余弦法计算不同批次样品、加热样品、掺兑样品和稀释样品与标准样品的相似度,同时基于13个批次样品的检测结果定义了相似度阈... 详细信息

为研究烟用料液的质量稳定性,建立了烟用料液的硫酸-甲醇衍生化-气相色谱-质谱指纹图谱,采用相关系数法和夹角余弦法计算不同批次样品、加热样品、掺兑样品和稀释样品与标准样品的相似度,同时基于13个批次样品的检测结果定义了相似度阈值,并将其作为烟用料液质量稳定性的评价依据。最后对比了该方法与传统理化指标及嗅香分析方法评价烟用料液质量的结果。结果表明:①不同批次的烟用料液样品指纹图谱稳定性好,相似度高。②基于熵权法对各指纹图谱共有峰加权计算的相似度结果对样品的区分度明显优于不加权的方法,且采用相关系数法优于夹角余弦法。③结合相似度计算结果和阈值,可以实现对合格烟用料液样品与加热样品、掺兑样品及稀释样品的区分,且掺兑和稀释比例越高,识别效果越好。④该方法对烟用料液质量稳定性的评价效果较理化指标和嗅香分析的方法更加灵敏,特别是对于一些变化不显著的样品。该方法能全面、准确监控烟用料液的质量,可为烟用料液质量稳定性评价研究提供技术支持和参考。

关键词：烟用料液气相色谱-质谱硫酸-甲醇衍生化指纹图谱质量控制

植烟土壤有效硼、锌及其交互作用对烟叶硼、锌及品质的影响

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中国土壤与肥料 2022年第7期 197-205页

作者：任志广张勇刚项波卡刘化冰程昌合张晓兵刘建国浙江中烟工业有限责任公司技术中心浙江杭州310024

以云南陆良植烟土壤为基础,利用田间调查取样和室内测定检测方法,分析了319份土壤有效硼、有效锌和对应C3F烟叶硼、锌、化学成分、多酚类物质和感官质量,拟找出适宜的土壤有效硼和有效锌含量区间,指导调控烤烟微肥营养。结果表明:(1)土... 详细信息

以云南陆良植烟土壤为基础,利用田间调查取样和室内测定检测方法,分析了319份土壤有效硼、有效锌和对应C3F烟叶硼、锌、化学成分、多酚类物质和感官质量,拟找出适宜的土壤有效硼和有效锌含量区间,指导调控烤烟微肥营养。结果表明:(1)土壤有效硼、锌平均含量分别为0.54、2.74 mg·kg^(-1),空间变异较强,两者均有近1/3呈偏低水平;(2)土壤硼和烟叶硼、土壤锌和烟叶锌元素间的关系为极显著正线性相关,而烟叶硼随土壤有效锌含量的增加呈先升高后降低的趋势,烟叶锌与有效硼关系与之相似,均表现为曲线相关;(3)中等含量土壤有效硼与高含量有效锌交互可显著提高烟叶硼、锌含量和多酚类物质总量,提升烟叶的感官质量,同时烟叶化学成分可用性指数(CCUI)表现最高。其中有效硼、有效锌及其互作对烟叶CCUI总变异贡献率分别为61.5%、9.0%、29.5%,对多酚类物质总量的贡献率分别为52.9%、33.0%、14.1%,对感官质量的贡献率分别为58.7%、20.2%、21.1%;(4)综合分析结果,当土壤有效硼含量为0.6~0.7 mg·kg^(-1)、有效锌为3.0~4.0 mg·kg^(-1)时,烟叶硼、锌含量均保持较高水平,同时烟叶内在品质最佳。

关键词：硼锌交互作用化学成分多酚类物质感官质量

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钾盐种类及质量分数对卷烟纸裂解产物的影响

烟草科技 2022年第1期55卷 70-76页

作者：汤晓东戴路蒋佳磊彭钰涵陈晓水帖金鑫曹得坡沈羽东杨君朱书秀王辉浙江中烟工业有限责任公司技术中心杭州市310024

为研究钾盐的种类及质量分数对卷烟纸裂解产物的影响,采用热重法(TG)和分段裂解-气相色谱-质谱法(Py-GC/MS)分析了9种卷烟纸的热失重和热裂解行为。结果表明:①9种卷烟纸的热失重分为4个阶段,主要热失重阶段发生在162~612℃区间内。②... 详细信息

为研究钾盐的种类及质量分数对卷烟纸裂解产物的影响,采用热重法(TG)和分段裂解-气相色谱-质谱法(Py-GC/MS)分析了9种卷烟纸的热失重和热裂解行为。结果表明:①9种卷烟纸的热失重分为4个阶段,主要热失重阶段发生在162~612℃区间内。②随裂解温度升高,裂解产物数量进一步增加、种类变得复杂。两个主要裂解阶段对应的裂解产物分别为:350℃下主要以酮类、醛类、酸类、酯类和醇类化合物为主,550℃下主要以酮类、醛类、酸类、醇类和酚类化合物为主。③钾盐的种类和质量分数差异对第一阶段(50~350℃)裂解产物产生不同程度的影响,对第二阶段(350~550℃)裂解产物的影响不大。整体上,添加苹果酸氢钾、酒石酸钾和柠檬酸钾等卷烟纸助剂会产生较多对烟气吸味有利的成分,而添加磷酸钾和乙酸钾会使烟气中苯类和酚类化合物以及乙酸的释放量增加,可能不利于卷烟吸味。

关键词：卷烟纸助剂钾盐热重法分段裂解裂解产物

基于改进TOPSIS方法的烤烟化学品质综合评价

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烟草科技 2022年第10期55卷 62-69页

作者：张勇刚任志广张晓兵项波卡程昌合浙江中烟工业有限责任公司技术中心杭州市310024

在分析传统逼近理想解法(TOPSIS法)缺陷及其成因的基础上,利用二次标准化法、绝对理想解、层次分析法和新的距离公式弥补其相对接近度计算方法不能完全反映各评价对象优劣性的不足,建立了改进的TOPSIS方法,并采用该方法对四川烟叶的化... 详细信息

在分析传统逼近理想解法(TOPSIS法)缺陷及其成因的基础上,利用二次标准化法、绝对理想解、层次分析法和新的距离公式弥补其相对接近度计算方法不能完全反映各评价对象优劣性的不足,建立了改进的TOPSIS方法,并采用该方法对四川烟叶的化学品质进行了综合评价。此外,为验证改进TOPSIS法的可行性和合理性,将其评价结果与传统TOPSIS法、感官质量评价结果进行了对比。结果表明:①四川省45个烟叶样本可以分为3类,化学品质表现中等以上的烟叶样本占近50%;②与传统TOPSIS法相比,改进TOPSIS法评价结果与感官质量评价结果一致性更高。利用改进TOPSIS法进行烤烟化学品质综合评价具有一定的可靠性。

关键词：烤烟 TOPSIS方法化学品质综合评价中垂线逆序自相矛盾

ISO 12863卷烟引燃倾向标准评价方法的改进

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烟草科技 2022年第5期55卷 73-80页

作者：蒋佳磊朱书秀汤晓东许高燕陈晓水赵攀攀朱宏福苏燕浙江中烟工业有限责任公司技术中心杭州市310024

为解决ISO 12863标准方法测试成本高、测试效率低的问题,结合样品抽样方案设计和统计学算法建立了一种测试支数动态调节的卷烟引燃倾向评价方法,并通过全长燃烧百分比(P-FLB)的二项分布计算分析了该指标偏差较大的原因。结果表明:(1)本... 详细信息

为解决ISO 12863标准方法测试成本高、测试效率低的问题,结合样品抽样方案设计和统计学算法建立了一种测试支数动态调节的卷烟引燃倾向评价方法,并通过全长燃烧百分比(P-FLB)的二项分布计算分析了该指标偏差较大的原因。结果表明:(1)本文方法与ISO标准方法的准确性和重复性基本一致。(2)P-FLB仅是测定结果置信区间中置信度最高的一点,但其置信度仍然较低,导致理论上可产生10%~20%的最大偏差。(3)当全燃支数较少时(0~4支),ISO方法更稳定,当全燃支数较多时(5~10支),本文方法更稳定,当全燃支数超过6支时,卷烟产品的防火安全性能存在潜在风险。(4)80个LIP样品测试结果显示,与ISO方法相比,本文方法的平均检测时间和专用滤纸使用量均下降了59.65%,取得了较好的节支效果,提高了检测效率。

关键词：卷烟引燃倾向 ISO12863 滤纸阻燃条全长燃烧二项分布

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基于级联分类的复烤片烟产地预测方法研究

轻工学报 2022年第4期37卷 94-99页

作者：帖金鑫何文苗李石头郝贤伟李永生张立立钟永健毕一鸣浙江中烟工业有限责任公司技术中心浙江杭州310008

为提高在有限样本条件下近红外预测复烤片烟产地的准确率,提出了一种基于级联分类的复烤片烟产地预测方法,该方法首先通过近红外光谱判断样本的香型属性并构建香型模型作为中间层,再使用LDA或PLS方法在单一香型框架下构建产地模型进行... 详细信息

为提高在有限样本条件下近红外预测复烤片烟产地的准确率,提出了一种基于级联分类的复烤片烟产地预测方法,该方法首先通过近红外光谱判断样本的香型属性并构建香型模型作为中间层,再使用LDA或PLS方法在单一香型框架下构建产地模型进行产地预测。以全国主要烟叶产区的复烤片烟为对象进行验证,结果表明:通过引入香型模型作为中间层,基于LDA的分类模型产地预测准确率由83.33%提升至94.44%;基于PLS的分类模型的准确率则由72.22%提升至86.11%。在有限样本数据和不引入新的模型参数的条件下,该方法有效降低了复烤片烟的产地误判比例。

关键词：级联分类香型预测产地准确率

气相色谱-串联质谱法同时检测卷烟主流烟气中的苯并[a]芘和NNK

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烟草科技 2015年第9期48卷 50-55页

作者：陈晓水汤晓东张博蒋佳磊朱书秀陆明华浙江中烟工业有限责任公司技术中心

建立了同时测定卷烟主流烟气中苯并[a]芘（Ba P）和4-（N-甲基-N-亚硝氨基）-1-（3-吡啶基）-1-丁酮（NNK）的气相色谱-串联质谱（GC-MS/MS）方法。用剑桥滤片捕集卷烟主流烟气粒相物后再用甲苯进行振荡萃取,萃取液经过基质分散固相萃... 详细信息

建立了同时测定卷烟主流烟气中苯并[a]芘（Ba P）和4-（N-甲基-N-亚硝氨基）-1-（3-吡啶基）-1-丁酮（NNK）的气相色谱-串联质谱（GC-MS/MS）方法。用剑桥滤片捕集卷烟主流烟气粒相物后再用甲苯进行振荡萃取,萃取液经过基质分散固相萃取净化及氮吹浓缩后采用DB-35MS色谱柱分离、多反应监测（MRM）模式分析,内标法定量。结果表明：1NNK和Ba P的定量限、加标回收率、相对标准偏差（RSD）分别为0.36和0.29 ng/支,78.8%~95.5%和101.6%~106.6%,2.3%~15.4%和2.9%~14.4%。2与标准方法相比,该方法前处理简单,可实现两种目标物的同时测定。3采用该方法与现有标准方法对27个卷烟的检测结果显示两组数据的一致性较好,无显著性差异。该方法操作简单、结果准确,适用于同时分析卷烟主流烟气中NNK和Ba P的释放量。

关键词：卷烟苯并[a]芘(Ba P) 4-(N-甲基-N-亚硝氨基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK) 气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)

不同品种甜瓜的关键香气成分鉴定及感官特性形成分析

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现代食品科技 2024年第3期40卷 289-300页

作者：谢永恒卢绍浩刘崇盛许利平许高燕吴兆明张丽娜赵振杰高阳浙江中烟工业有限责任公司浙江杭州310000

该研究首先利用气相色谱-质谱-嗅闻技术(Gas Chromatography-Mass Spectrometry-Olfactometry,GC-MS-O)结合香气活力值(Odor Activity Value,OAV)从伽师瓜、黄河蜜瓜、西州密25号和西州密17号中分别鉴定出9、16、12和10种关键香气物质,其中的乙酸乙酯、乙酸丁酯和乙酸苄酯等7种香气物质是我国厚皮甜瓜主要的特征香气成分;采用定量描述分析确定了甜瓜的果香、瓜香、甜香、青香、花香和麝香-烘烤香6个感官特性并给出了相应的感官得分;利用聚类热图法分析了4种甜瓜中关键香气物质种类和含量的差异性;偏最小二乘回归法(Partial Least Squares Regression,PLSR)分析了甜瓜香气感官特性形成的原因。结果表明乙酸乙酯与甜瓜麝香-烘烤香感官属性形成相关;2-甲基丁基乙酸酯和乙酸丁酯与甜瓜果香感官属性形成相关;乙酸苄酯、异戊醛、(E,Z)-3,6-壬二烯-1-醇、硫代乙酸甲酯、(Z)-6-壬烯-1-醇和3-甲基丁酸乙酯与甜瓜的花香和瓜香感官属性形成呈显著相关性。该研究为我国厚皮甜瓜风味香气的改良以及其感官质量评价体系的构建提供了依据。

关键词：甜瓜气相色谱-质谱-嗅闻定量描述分析聚类热图分析偏最小二乘法回归分析