烤煙化學指標及感觀質量關聯性分析范文

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摘要：針對煙葉化學指標單一無量綱化方法與感觀質量評價排序不一致的問題，以四川廣元煙葉為研究對象，分別采用初值化法、均值化法和標準差法進行烤煙化學成分與感觀質量的關聯分析，再運用平均值法、Board法和Copeland法對單一評價排序進行組合，對組合結果進行循環修正，得到最終排序。結果表明，影響廣元烤煙感觀質量的化學指標的大小依次為總氮、還原糖、總糖、煙堿、鉀、氮堿比、糖堿比、淀粉、鉀氯比。

關鍵詞：烤煙；化學指標；感觀質量；無量綱化方法；灰色關聯分析；循環修正

在對烤煙化學指標與感觀質量的灰色關聯分析中，需對化學指標進行無量綱化處理。無量綱化處理多依據經驗選用初值化法或標準差法或均值化法[1–5]，而僅采用一種無量綱化方法，其結果有可能與實際情形并不相符[6–11]。筆者以廣元煙葉為研究對象，比較了化學指標進行初值化法、標準差法、均值化法無量綱化處理的結果，與煙葉感觀質量灰色關聯分析結果上的差異，并以平均值法、Board法、Copeland法對排序結果進行組合，對組合評價結果進行循環修正，最終得到影響感觀質量的化學指標的排序。

1材料與方法

1.1材料來源與指標測定取2013年四川省廣元市云煙87C3F等級7個煙葉樣品。采用連續流動儀測定總糖、還原糖、煙堿、氯、總氮、鉀、淀粉含量。由廣東中煙有限責任公司技術中心7位評吸人員對煙樣進行感官評吸評價。評價指標包括香氣質、香氣量、雜氣、余味、刺激性、柔和度、細膩度、圓潤感和干燥感，各項滿分分別為20、25、13、10、12、5、5、5、5分，總分100分，以感官評吸得分代表樣品的感觀質量。

1.2方法1.2.1煙葉化學指標的無量綱化處理及與感觀質量灰色關聯度的計算參考鄭慶利[12]報道的方法進行數據處理。由n個煙葉樣本的m個指標構成灰色評價矩陣。以烤煙化學指標為比較序列，以感官評吸總分為參考序列，分別記為Xij和X0j(i=1,2,…,m；j=1,2,…,n)。式中：jX和Sj分別為Xij的均值和標準差；jX0和S0j分別為X0j的均值和標準差；'0jX為參考序列感官評吸指標；'ijX為比較序列化學指標。第i個化學指標與感觀質量之間的灰色關聯度為i。為進一步分析不同無量綱化方法對整體關聯度大小的影響，以變異系數、變幅、標準差來表征灰色關聯度的離散情況。1.2.2組合評價運用平均值法、Board法和Copeland法[13–14]，對3種無量綱化方法得到的關聯序進行組合評價。3種組合法的關系模型及評價結果排序，參照鄭慶利[12]與郭顯光[15]的方法。1.2.3循環修正參照文獻[14]和[16]多種組合評價方法，對單一評價方法的結果進行組合修正，使得組合后的標準差減小，多次循環修正，直至標準差收斂于0，即多種評價結果完全相同。

2結果與分析

2.1無量綱化方法對灰色關聯分析結果的影響采用初值化法、均值化法和標準差法3種無量綱化方法處理后，煙葉化學指標與感觀質量的灰色關聯度及排序列于表1。結果表明：初值化法的結果顯示，總糖對感觀質量的影響最大；均值化法結果顯示，總氮對感觀質量的影響最大。標準差法結果顯示，淀粉對感觀質量的影響最大。初值化法和均值化法處理的排序結果較為一致，排名前3位的均為兩糖和總氮。除淀粉外，初值化法、均值化法的關聯度普遍大于標準差法的。由表1可以計算出初值化法、均值化法的關聯度的極差、標準差和變異系數均大于標準差法，說明初值化法和均值化法處理，評價結果更為分散，區分度更高。

2.2基于循環修正的組合評價對3種無量綱化方法處理得到的灰色關聯序進行組合，結果列于表2。還原糖、煙堿、糖堿比等指標組合評價結果并不一致。進行循環修正后，第2次組合評價結果列于表3。經第2次循環修正后，標準差為0，可得最終的評價排序，影響感觀質量的化學指標排名前3位的是總氮、還原糖和總糖。

3結論與討論

不同的無量綱化方法處理對烤煙化學指標與感觀質量的灰色關聯的排序結果有影響，初值化法和均值化法所得結果較為一致，標準差法處理后各指標序列的方差均為1，人為消除了指標在變異程度上的差異，可能是該方法關聯度分布較為集中，不易區分的原因。循環修正能夠解決組合評價結論新的不一致問題，其結果判定方法主要有2種：一種是使組合評價排序的標準差收斂于0；另一種是使組合評價結果的Spearman等級相關系數為1。其實質是一樣的，即要求經過組合評價方法的反復使用，排序達到完全一致。采用該方法經過2輪循環即得到滿意結果，但在實際應用中，可能需要多次循環，計算量會增大。由最終評價排序可知，總氮、糖對煙葉感觀質量的影響較大，淀粉、鉀氯比對感觀質量的影響較小。胡建軍等[17]研究結果表明，總氮與香氣質、香氣量、雜氣、刺激性和余味呈顯著線性負相關，總糖、還原糖與香氣質、香氣量、雜氣、刺激性和余味均呈顯著線性正相關；丁曼旎等[18]研究指出，與評吸總分關聯密切的是總氮、還原糖和總糖，而淀粉、鉀氯比關聯度較小。本研究結果與上述結果基本一致，這都表明所建立的循環修正的方法合理可行。

單位：廣東中煙工業有限責任公司