CN108169420A - 一种采用指数表征卷烟风格特征差异程度的方法 - Google Patents

一种采用指数表征卷烟风格特征差异程度的方法 Download PDF

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Abstract

一种采用指数表征卷烟风格特征差异程度的方法，首先通过对成品卷烟烟丝化学检测指标进行筛选，确定20项具有代表性的指标为特征化学指标；接着选取待表征的不同风格特征的卷烟样品，并对所选样品的20项特征化学指标进行检测；然后对所有样品的检测指标数据做R型因子分析，并计算各个样品各因子得分、因子综合得分和各个风格特征卷烟因子综合得分；最后用两种风格特征卷烟因子综合得分之差的绝对值DI来量化表征这两种卷烟风格特征的差异程度。本发明提供的评价方法可实现卷烟风格特征差异程度的量化表征，可为卷烟品质维护和质量控制提供指导。

Description

一种采用指数表征卷烟风格特征差异程度的方法
技术领域
本发明属于烟草加工技术领域，具体涉及一种表征卷烟风格特征差异程度的方法。
背景技术
卷烟的风格特征是不同卷烟产品标识的重要因素，不同牌号的卷烟具有不同的风格特征。卷烟风格特征是消费者选购卷烟的重要依据之一，是引导消费的前提。研究表明，卷烟烟丝化学组成及其含量对卷烟风格特征有很大的影响，而研究卷烟风格特征的差异程度可为卷烟的风格特征维护及质量控制提供有力的支撑。
目前，国内对卷烟风格特征的评价普遍采用感官评吸法，该方法虽然有一定的积极作用，但基于感官评吸的风格特征评价易受到评吸人员自身因素以及外部环境的影响,会给卷烟评价结果带来不确定的因素，且评价的结果不能客观地描述卷烟风格特征的差异程度。因此，基于烟丝化学检测指标，运用仪器分析检测手段，结合相关分析技术，从众多的化学成分中提取对卷烟风格特征有关键影响的特征指标或者化合物，从而实现对卷烟风格特征差异程度做出客观、准确地评价就显得尤为重要，但现有技术中尚没有很好的解决办法。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用特征指数表征卷烟风格特征差异程度的方法,以使卷烟风格特征差异程度评价结果更加准确和客观。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现。
一种采用指数表征卷烟风格特征差异程度的方法，包括以下步骤：
S1：通过对成品卷烟烟丝化学检测指标进行筛选，确定20项指标为特征化学指标：总糖、还原糖、钾离子、总植物碱、氯离子、总氮、烟丝pH、丙二酸、丁二酸、苹果酸、果糖、葡萄糖、糠醛、糠酸、苯甲醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮、茄酮、β-大马酮、香叶基丙酮、巨豆三烯酮；
所述的巨豆三烯酮包括巨豆三烯酮的四种同分异构体；
S2：待表征卷烟样品选取；选取N种不同风格特征的卷烟，每一种风格特征卷烟有Ni个样品；
所述的不同风格特征卷烟为中式烤烟型卷烟产品；
所述的不同风格特征卷烟样品为不同牌号的卷烟样品；
所述的N种不同风格特征卷烟为N种牌号的中式烤烟型卷烟产品，N不小于2；所述的每一种风格特征卷烟有Ni个样品，Ni不小于10；
S3：待表征卷烟烟丝20项特征化学指标的测定分析；按照烟草行业标准方法YC/T159-2002测定烟丝中的总糖、还原糖，按照烟草行业标准方法YC/T381-2010测定烟丝中的果糖和葡萄糖，按照烟草行业标准方法YC/T217-2007测定烟丝中的钾离子，按照烟草行业标准方法YC/T160-2002测定烟丝中的总植物碱，按照烟草行业标准方法YC/T162-2011测定烟丝中的氯离子，按照烟草行业标准方法YC/T249-2008测定烟丝中的总氮，按照烟草行业标准方法YC/T222-2007测定烟丝中的烟丝pH，按照YC/T500-2014测定烟丝中的丙二酸、丁二酸和苹果酸，采用同时蒸馏萃取-气相色谱/质谱法对烟丝糠醛、糠酸、苯甲醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮、茄酮、β-大马酮、香叶基丙酮、巨豆三烯酮进行测定分析；
S4：检测指标数据的R型因子分析，并计算各个样品的各因子得分和因子综合得分，计算不同风格特征卷烟因子综合得分；
S41：对S3得到的20项化学指标检测数据进行KMO检验和球形Bartlett检验，若检验通过，则执行步骤S42，若检验没通过，则所选取的卷烟样品不适用于该表征方法；
S42：利用因子分析中的主成分分析，并计算各个样品各因子得分fl(j)和因子综合得分f(j)，l＝1,...,n，n为提取的主因子个数，fl(j)为第j个样品第l个因子得分，f(j)为第j个样品的因子综合得分，
S43：计算不同风格特征卷烟因子综合得分Fi；第i种风格特征卷烟因子综合得分为该种风格特征卷烟所有样品因子综合得分的平均值，即Ni为该种风格特征卷烟所选的样品个数，m为第i种风格特征卷烟第一个样品的样品序号，m+Ni-1为第i种风格特征卷烟最后一个样品的样品序号；
S5：计算卷烟风格特征差异程度指数；利用两种风格特征卷烟因子综合得分之差的绝对值DI来表征这两种卷烟风格特征的差异程度；
不同卷烟风格特征的差异程度与DI值呈正相关关系，及待表征的两种卷烟DI值越小，则表明该两种卷烟的风格特征差异程度越小。
相对于现有技术，本发明具有以下的优点：
1、本发明首创性地对影响卷烟风格特征的特征物质进行筛选，并构建表征卷烟风格特征差异程度的指数，通过指数的数值对卷烟的风格特征差异程度进行量化表征，其评价结果客观准确，为卷烟的风格特征维护及质量控制提出了新的思路；
2、应用本发明的方法对不同批次、不同叶组配方卷烟进行风格特征差异程度指数计算，有助于卷烟产品的生产加工和开发设计；
3、该方法操作简便、成本低廉，便于实现工业化应用。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明做进一步的详细说明，但实施例并不是对本发明技术方案的限定。
实施例：——表征云烟(软珍品)、双喜(软经典)、苏烟(软金砂)卷烟风格特征差异程度
S1：通过对成品卷烟烟丝化学检测指标进行筛选，确定20项指标为特征化学指标：总糖、还原糖、钾离子、总植物碱、氯离子、总氮、烟丝pH、丙二酸、丁二酸、苹果酸、果糖、葡萄糖、糠醛、糠酸、苯甲醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮、茄酮、β-大马酮、香叶基丙酮、巨豆三烯酮；
所述的巨豆三烯酮包括巨豆三烯酮的四种同分异构体；
S2：选取三种不同风格特征的卷烟云烟(软珍品)、双喜(软经典)、苏烟(软金砂)，即N＝3；每一种风格特征卷烟有Ni个样品,i＝1,2,3；选取云烟(软珍品)卷烟22个样品、双喜(软经典)卷烟21个样品、苏烟(软金砂)22个样品，即N1＝22，N2＝21，N3＝22；
云烟(软珍品)样品编号为YY01-YY22；双喜(软经典)样品编号为SX01-SX21；苏烟软金砂样品编号为SY01-SY22；
S3：按照烟草行业标准方法YC/T159-2002测定云烟(软珍品)、双喜(软经典)、苏烟(软金砂)卷烟共65个样品烟丝中的总糖、还原糖，按照烟草行业标准方法YC/T381-2010测定云烟(软珍品)、双喜(软经典)、苏烟(软金砂)卷烟共65个样品烟丝中的果糖和葡萄糖，按照烟草行业标准方法YC/T217-2007测定云烟(软珍品)、双喜(软经典)、苏烟(软金砂)卷烟共65个样品烟丝中的钾离子，按照烟草行业标准方法YC/T160-2002测定云烟(软珍品)、双喜(软经典)、苏烟(软金砂)卷烟共65个样品烟丝中的总植物碱，按照烟草行业标准方法YC/T162-2011测定云烟(软珍品)、双喜(软经典)、苏烟(软金砂)卷烟共65个样品烟丝中的氯离子，按照烟草行业标准方法YC/T249-2008测定云烟(软珍品)、双喜(软经典)、苏烟(软金砂)卷烟共65个样品烟丝中的总氮，按照烟草行业标准方法YC/T222-2007测定云烟(软珍品)、双喜(软经典)、苏烟(软金砂)卷烟共65个样品烟丝中的烟丝pH，按照YC/T500-2014测定云烟(软珍品)、双喜(软经典)、苏烟(软金砂)卷烟共65个样品烟丝中的丙二酸、丁二酸和苹果酸，采用同时蒸馏萃取-气相色谱/质谱法对云烟(软珍品)、双喜(软经典)、苏烟(软金砂)卷烟共65个样品烟丝糠醛、糠酸、苯甲醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮、茄酮、β-大马酮、香叶基丙酮、巨豆三烯酮进行测定分析；测定结果如表1、表2和表3所示:
表1.云烟(软珍品)卷烟22个样品20项特征化学指标检测结果
续表1.云烟(软珍品)卷烟22个样品20项特征化学指标检测结果
表2.双喜(软经典)卷烟21个样品20项特征化学指标检测结果
续表2.双喜(软经典)卷烟21个样品20项特征化学指标检测结果
表3.苏烟(软金砂)卷烟22个样品20项特征化学指标检测结果
续表3.苏烟(软金砂)卷烟22个样品20项特征化学指标检测结果
S4：检测指标数据的R型因子分析，并计算各因子得分和因子综合得分；
S41：对S3得到65个卷烟样品的20项化学指标检测数据进行KMO检验和球形Bartlett检验，检验结果如下表4：
表4KMO和Bartlett的检验
KMO(Kaiser-Meyer-Olkin)检验统计量是用于比较变量间简单相关系数和偏相关系数的指标，KMO检验值为0.703，说明样本量已满足因子分析；Bartlett球度检验结果sig.＝0.000，说明检验达到极显著水平，认为因子分析的适用性较好；
S42：利用因子分析中的主成分分析，并计算各因子得分Fi和因子综合得分F；(1)主因子个数提取
表5各主成分的特征值和贡献率
采用因子分析中的主成分法，根据特征值大于1的原则提取了4个主因子，分析结果如表5，前4个因子包含了特征化学指标的76.120％信息.
(2)计算第j个样品各因子得分f1(j)、f2(j)、f3(j)、f4(j)
对特征化学指标总糖、还原糖、钾离子、总植物碱、氯离子、总氮、烟丝pH、丙二酸、丁二酸、苹果酸、果糖、葡萄糖、糠醛、糠酸、苯甲醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮、茄酮、β-大马酮、香叶基丙酮、巨豆三烯酮进行标准化处理，并记标准化后的第j个样品指标值分别为X1(j)、X2(j)、X3(j)、X4(j)、X5(j)、X6(j)、X7(j)、X8(j)、X9(j)、X10(j)、X11(j)、X12(j)、X13(j)、X14(j)、X15(j)、X16(j)、X17(j)、X18(j)、X19(j)和X20(j)。根据成分得分系数矩阵表6，得四个主因子的得分表达式为：
f1(j)＝0.129X1(j)-0.122X2(j)+0.127X3(j)-0.018X4(j)-0.107X5(j)-0.083X6(j)+0.024X7(j)+0.047X8(j)-0.069X9(j)+0.007X10(j)+0.119X11(j)+0.129X12(j)-0.026X13(j)-0.056X14(j)-0.051X15(j)+0.065X16(j)+0.055X17(j)+0.029X18(j)+0.043X19(j)-0.119X20(j)
f2(j)＝-0.015X1(j)+0.015X2(j)+0.016X3(j)+0.231X4(j)+0.063X5(j)+0.159X6(j)-0.029X7(j)+0.196X8(j)+0.029X9(j)+0.161X10(j)-0.080X11(j)+0.000X12(j)+0.076X13(j)-0.070X14(j)-0.060X15(j)+0.144X16(j)+0.223X17(j)+0.189X18(j)+0.033X19(j)+0.048X20(j)
f3(j)＝0.045X1(j)+0.040X2(j)+0.065X3(j)-0.140X4(j)-0.122X5(j)-0.107X6(j)-0.283X7(j)-0.170X8(j)+0.040X9(j)-0.044X10(j)-0.020X11(j)+0.025X12(j)+0.332X13(j)+0.098X14(j)+0.213X15(j)+0.084X16(j)+0.089X17(j)+0.222X18(j)+0.053X19(j)+0.089X20(j)
f4(j)＝-0.112X1(j)-0.107X2(j)-0.080X3(j)-0.091X4(j)-0.025X5(j)-0.147X6(j)+0.306X7(j)+0.024X8(j)-0.125X9(j)+0.227X10(j)-0.089X11(j)-0.054X12(j)-0.113X13(j)+0.352X14(j)+0.213X15(j)+0.140X16(j)+0.092X17(j)+0.014X18(j)+0.328X19(j)+0.062X20(j)
根据各个因子得分表达式，计算各因子得分，得分如表7；
表6因子得分系数矩阵
(3)计算因子综合得分f(j)；
由表5中的主成分得分贡献利率，建立因子综合得分模型：
f(j)＝0.36941f1(j)+0.17875f2(j)+0.12286f3(j)+0.09018f4(j),根据得分模型计算因子综合得分，得分如表7；
(4)计算不同风格特征卷烟因子综合得分Fi
同一种风格特征卷烟因子综合得分为该种风格特征卷烟样品因子综合得分f(j)的平均值，即Ni为第i种风格特征卷烟所选的样品个数，m为第i种风格特征卷烟第一个样品的样品序号,m+Ni-1为第i种风格特征卷烟最后一个样品的样品序号；
表7各个样品各因子得分fl(j)因子综合得分f(j)和各个风格特征卷烟因子综合得分
S5：计算卷烟风格特征差异程度指数；利用两种风格特征卷烟因子综合得分之差的绝对值DI来表征这两种卷烟风格特征的差异程度。
表8不同风格特征卷烟风格特征差异性指数DI
DI 云烟(软珍品) 双喜(软经典) 苏烟(软金砂)
云烟(软珍品) 0 0.5912 0.3256
双喜(软经典) 0.5912 0 0.9169
苏烟(软金砂) 0.3256 0.9169 0
从表8可看出云烟(软珍品)与双喜(软经典)风格特征差异程度指数DI为0.5912，云烟(软珍品)与苏烟(软金砂)风格特征差异程度指数DI为0.3256，说明云烟(软珍品)与苏烟(软金砂)风格特征差异较小，而与双喜(软经典)风格特征差异较大。
双喜(软经典)与云烟(软珍品)风格特征差异程度指数DI为0.5912，双喜(软经典)与苏烟(软金砂)风格特征差异程度指数DI为0.9169，说明双喜(软经典)与云烟(软珍品)风格特征的差异较小，而与苏烟(软金砂)风格特征的差异较大。
苏烟(软金砂)与云烟(软珍品)风格特征差异程度指数DI为0.3256，苏烟(软金砂)与双喜(软经典)风格特征差异程度指数DI为0.9169，说明苏烟(软金砂)与云烟(软珍品)风格特征的差异较小，而与双喜(软经典)风格特征的差异较大。
应用实施例1
计算第j个样品因子综合得分f(j)与第i种风格特征卷烟因子综合得分Fi之差的绝对值，如下表9，通过f(j)与Fi之差的绝对值的大小来评价第j个样品的风格特征与第i种卷烟风格特征的差异程度。
表9f(j)与F(i)之差的绝对值
从表9可看出，样品编号为YY01-YY22的因子综合得分f(j)与云烟(软珍品)因子综合得分F1＝0.0777的差值的绝对值都小于与双喜(软经典)、苏烟(软金砂)因子综合得分的绝对值，说明YY01-YY22样品风格特征与云烟(软珍品)的风格特征差异程度最小；
样品编号为SX01-SX21的因子综合得分f(j)与双喜(软经典)因子综合得分F2＝-0.5136的差值的绝对值都小于与云烟(软珍品)、苏烟(软金砂)因子综合得分的绝对值，说明SX01-SX21样品风格特征与双喜(软经典)的风格特征差异程度最小；
样品编号为SY01-SY22的因子综合得分f(j)与苏烟(软金砂)因子综合得分F3＝0.4033的差值的绝对值都小于与云烟(软珍品)、双喜(软经典)因子综合得分的绝对值，说明SY01-SY22样品风格特征与苏烟(软金砂)的风格特征差异程度最小；
表明用DI指数的大小来表征卷烟风格特征差异程度的趋势方面具有一定的适用性。

Claims (1)

1.一种采用指数表征卷烟风格特征差异程度的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：通过对成品卷烟烟丝化学检测指标进行筛选，确定20项指标为特征化学指标：总糖、还原糖、钾离子、总植物碱、氯离子、总氮、烟丝pH、丙二酸、丁二酸、苹果酸、果糖、葡萄糖、糠醛、糠酸、苯甲醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮、茄酮、β-大马酮、香叶基丙酮、巨豆三烯酮；
所述的巨豆三烯酮包括巨豆三烯酮的四种同分异构体；
S2：待表征卷烟样品选取；选取N种不同风格特征的卷烟，每一种风格特征卷烟有Ni个样品；
所述的不同风格特征卷烟为中式烤烟型卷烟产品；
所述的不同风格特征卷烟样品为不同牌号的卷烟样品；
所述的N种不同风格特征卷烟为N种牌号的中式烤烟型卷烟产品，N不小于2；所述的每一种风格特征卷烟有Ni个样品，Ni不小于10；
S3：待表征卷烟烟丝20项特征化学指标的测定分析；按照烟草行业标准方法YC/T159-2002测定烟丝中的总糖、还原糖，按照烟草行业标准方法YC/T381-2010测定烟丝中的果糖和葡萄糖，按照烟草行业标准方法YC/T217-2007测定烟丝中的钾离子，按照烟草行业标准方法YC/T160-2002测定烟丝中的总植物碱，按照烟草行业标准方法YC/T162-2011测定烟丝中的氯离子，按照烟草行业标准方法YC/T249-2008测定烟丝中的总氮，按照烟草行业标准方法YC/T 222-2007测定烟丝中的烟丝pH，按照YC/T500-2014测定烟丝中的丙二酸、丁二酸和苹果酸，采用同时蒸馏萃取-气相色谱/质谱法对烟丝糠醛、糠酸、苯甲醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮、茄酮、β-大马酮、香叶基丙酮、巨豆三烯酮进行测定分析；
S4：检测指标数据的R型因子分析，并计算各个样品的各因子得分和因子综合得分，计算不同风格特征卷烟因子综合得分；
S41：对S3得到的20项化学指标检测数据进行KMO检验和球形Bartlett检验，若检验通过，则执行步骤S42，若检验没通过，则所选取的卷烟样品不适用于该表征方法；
S42：利用因子分析中的主成分分析，并计算各个样品各因子得分fl(j)和因子综合得分f(j)，l＝1,...,n，n为提取的主因子个数，fl(j)为第j个样品第l个因子得分，f(j)为第j个样品的因子综合得分，
S43：计算不同风格特征卷烟因子综合得分Fi；第i种风格特征卷烟因子综合得分为该种风格特征卷烟所有样品因子综合得分的平均值，即Ni为该种风格特征卷烟所选的样品个数，m为第i种风格特征卷烟第一个样品的样品序号，m+Ni-1为第i种风格特征卷烟最后一个样品的样品序号；
S5：计算卷烟风格特征差异程度指数；利用两种风格特征卷烟因子综合得分之差的绝对值DI来表征这两种卷烟风格特征的差异程度。
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