一种烤烟香气风格特征检测方法、系统、存储介质、程序与流程

本发明属于烤烟特征检测技术领域，尤其涉及一种烤烟香气风格特征检测方法、系统、存储介质、程序。

背景技术：

关于烤烟香气风格特征的研究，从建国初期直至现在都未曾中断过。从最初的浓、中、清三类香型划分，到李章海等评判香气指数的建立。近些年，利用光谱分析技术来鉴别烟草风格特征的方法日益增多，这为卷烟配方标准化提供了技术辅助。如：以烟叶样品的近红外光谱为试验对象，建立烟叶生态产区和风格特征的投影分析模型，进一步阐释了以生态产区将烟叶香型风格划分的合理性，将结果分为浓偏中、典型浓等9类模型范围样品。利用三维荧光和紫外-可见吸收光谱将贵州典型区域清晰划分为“清甜香”和“醇甜香”两类特征香型烤烟。根据烟叶近红外光谱，提出了一种改进lle非线性降维算法，改进后的香型风格投影模型和判别模型能快速鉴别香型风格，准确率高。

在评价地方烟叶香型风格特点等方面的研究也日趋完善和深入。研究分析恩施烟区烟叶的香型特点及品质差异，得出恩施烟区烟叶主要有浓偏中、浓透清和中偏浓3种香气类型，各香气类型烟叶品质之间具有一定差异，产区主要以浓透清香型和浓偏中香型为主。对烟叶常规化学成分特征进行聚类分析，将湘西上部烟叶化学成分大体分为高碱高氯型、高糖适碱型、中糖适碱型、中糖高碱型等4大类型。以毕节市8个区县烤烟为研究对象，将毕节烟叶品质特色划分为：西部为清香型烤烟，中部为中偏清香型烤烟，东部为中间香型烤烟。以四川会东烟叶为代表，发现四川会东烤烟特色香型风格以清香型、清偏中、中偏清和浓透清为主，且风格类型越接近清香型，其感官香吃味品质得分越高。对四川烟叶进行评价，将四川省烟叶分为5个风格特色区和3个品质区。对湖南浓香型烟区烟叶样品进行感官评价和区域定位，将湖南浓香型烟区划分为浓香型风格较显著的典型烟区和浓香型风格尚显著的次典型烟区。

目前国家局在浓、中、清产区开展烟叶质量风格研究，以烟叶质量风格特色感官评价方法为前提，烟叶的质量风格特色被进一步挖掘和阐明。其中，唐远驹提出了典型区和类型区的概念和特征，对各香型区进一步进行二级分区。其中的浓香型产区以香韵为依据划分为5个风格区，清香型产区将烟叶风格类型划分为5个亚型区，中间香型进一步对主体香韵进行了细化。依托烟叶质量风格特色感官评价方法，建立了风格特征指标与化学成分指标的评价模型。采用“香味轮廓分析法”对烤烟香韵指标进行评价。对浓香型烟叶风格特征11个指标进行相关分析和因子分析。得到6个主因子分为4类，即浓香型-香气状态因子、烟草主体香韵因子、本香香韵因子和辅助香韵因子。采用因子、聚类及判别分析相结合的方法用于烟叶风格特色分类评价，取得了较好的分类评价效果。这些探索对烟叶香型风格的鉴定提供了广阔的思路与方法。

烟叶风格作为各产烟区推销烟叶的品牌标签，对与其密切相关的化学成分研究就显得尤为重要。统计分析发现，常规化学成分与感官质量的相关研究最多，其次是中性致香成分。如研究云南曲靖宣威烟叶、研究大理烟叶、研究遵义烟叶，通过分析烟叶的质量和不同区域烟叶的风格特征，普遍得出化学指标尤其是常规化学指标对烤烟风格的影响较大。研究了烟叶常规化学指标与香型彰显度的关系，并用常规化学成分判别分析其它烤烟产区的香型风格。

对于常规化学成分中的烟碱对烟叶风格的影响，研究者得到的结果不尽相同。河南和贵州烟叶、赣西和闽南烟叶，发现对感官质量贡献最大的理化因子为烟碱，其次是烟叶氮碱比和糖碱比。而以浓香型烟叶为材料、以凉山烤烟烟叶样品为材料，研究了烟叶化学成分与风格品质特色的关系，得出糖碱比及糖类组分与感官指标呈极显著的正相关关系，在一定范围内适度增加总糖和还原糖含量，降低总植物碱和总氮含量，将有利于烤烟感官质量的提高。

通过上述研究可以看出，烤烟香气风格特征是目前烟草相关研究的热门和重点，也是烟草主产区种植烟叶和卷烟企业采购烟叶原料的重要依据。但烤烟香气风格特征评价需要专业的感官评吸人员进行，从主体香韵、辅助香韵、杂气、浓度、劲头等方面进行描述性分析，所以受人员差异、评判标准等因素的影响较为明显。而烟叶常规化学成分的检测方法相对简单、快捷、准确，是可控性极高的数据来源，并且烟叶常规化学成分与烤烟香气风格特征均有着显著的相关性，通过构建烟叶常规化学成分与烤烟香气风格特征的评价模型，可以实现烤烟香气风格特征的科学评价。目前仅能依靠专业的感官评价人员来实现，受人员差异、评判标准等因素的影响很大，往往同一批样品由不同的人员评价，可能会得到不同结果。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：目前仅能依靠专业的感官评价人员来实现，受人员差异、评判标准等因素的影响很大，往往同一批样品由不同的人员评价，可能会得到不同结果，导致评价结果不准确。

解决以上问题及缺陷的难度为：不同烤烟产区的烟叶，其香气风格特征存在一定的差异，但分类区分的界限并不是十分显著。除了少数香气风格特征较为突出的烟叶样本，大部分烟叶样本的香气风格经常出现像a类特征、又像b类特征，甚至还包含部分c类特征的情况。另外专业的感官评价人员对不同香气风格特征的喜好等习惯，也会影响烟叶香气风格特征的最终判断。

解决以上问题及缺陷的意义为：从上所述可以看出，由于各种制约因素的存在，准确评价烟叶香气风格特征是很难实现的，但烤烟香气风格特征评价是产区烟草种植区划和工业卷烟原料体系的关键环节，必须得以完善和解决。而本发明依据烟叶常规化学成分与烤烟香气风格特征的显著相关性，构建了烤烟香气风格特征评价模型，将烤烟香气风格特征评价过程进行了量化，减弱了人员喜好、经验等主观因素对最终评定结果的影响，同时基于香气风格特征等次的评价结果，可以充分彰显烟叶产地的区域特色，能够更好地指导烟草种植区划和原料体系建设。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种烤烟香气风格特征检测方法、系统、存储介质、程序。

本发明是这样实现的，一种烤烟香气风格特征检测方法，所述烤烟香气风格特征检测方法包括：

第一步，收集和预处理烟叶常规化学成分及派生值参数。

第二步，构建烟叶常规化学成分及派生值的分配权重和赋分尺度。

第三步，依据评价标准模型，对上传或导入的基础数据进行分析评价。

第四步，编辑评价结果，并以图表、文字形式输出为电子报告或纸质报告。

进一步，所述烤烟香气风格特征检测方法的烟叶理化指标及派生值获取利用连续流动分析仪，对烟叶的总糖、还原糖、烟碱、总氮、钾和氯指标进行分析检测，并对两糖比、两糖差、糖碱比、糖氮比、氮碱比和钾氯比派生值进行计算。

进一步，所述烤烟香气风格特征检测方法的烟叶常规化学成分及派生值的赋分权重，根据化学成分及派生值对烤烟香气风格特征的贡献率和影响机制，选择总糖、还原糖、烟碱、总氮、钾、氯和还原糖/总糖比、总糖-还原糖差、还原糖/烟碱比、总糖/总氮比、总氮/烟碱比、钾氯比指标为基础，进行烤烟香气风格特征的综合评价。

进一步，所述烤烟香气风格特征检测方法的烟叶化学成分及派生值的赋分标准依据烟叶化学成分及派生值和不同烤烟香气风格特征构建的plsr模型，制定了烟叶常规化学成分及派生值对烤烟香气风格特征的量化打分标准，采用指数和法评价不同烤烟香气风格特征切合度。

进一步，所述烤烟香气风格特征检测方法的烤烟香气风格特征评价切合度得分公式：

常规化学成分切合度得分＝∑(第i个指标得分×第i个指标权重)(i＝总糖、还原糖、烟碱、总氮、钾、氯)；

常规化学成分派生值切合度得分＝∑(第i个指标得分×第i个指标权重)(i＝两糖比、两糖差、糖碱比、糖氮比、氮碱比、钾氯比)；

不同烤烟香气风格特征切合度得分＝∑(第i个指标得分×第i个指标权重)(i＝常规化学成分切合度、常规化学成分派生值切合度)。

进一步，所述烤烟香气风格特征检测方法的烤烟香气风格特征评价等次结合烟叶常规化学成分及派生值和烤烟香气风格特征的切合度评价，按照不同香气风格特征，将烟叶化学成分及派生值与其的切合度，按切合度极高、切合度高、切合度中、切合度低和切合度极低五个等次进行划分。

进一步，将烟叶常规化学成分及派生值导入软件后，利用已编程的指标权限和赋分标准等评价方法，对不同评价指标的切合度进行分别打分，再通过软件编程汇总并计算各烤烟香气风格特征的切合度总分，按照标准得出该烟叶样本所对应的烤烟香气风格特征评价等次。

本发明的另一目的在于提供一种接收用户输入程序存储介质，所存储的计算机程序使电子设备执行权利要求任意一项所述包括下列步骤：

第一步，收集和预处理烟叶常规化学成分及派生值参数。

第二步，构建烟叶常规化学成分及派生值的分配权重和赋分尺度。

第三步，依据评价标准模型，对上传或导入的基础数据进行分析评价。

第四步，编辑评价结果，并以图表、文字形式输出为电子报告或纸质报告。

本发明的另一目的在于提供一种存储在计算机可读介质上的计算机程序产品，包括计算机可读程序，供于电子装置上执行时，提供用户输入接口以实施所述的烤烟香气风格特征检测方法。

本发明的另一目的在于提供一种实施所述烤烟香气风格特征检测方法的烤烟香气风格特征检测系统，所述烤烟香气风格特征检测系统包括：

数据采集模块，用于烟叶常规化学成分及派生值等参数的收集和预处理；

赋值标准模块，用于提前构建烟叶常规化学成分及派生值的分配权重和赋分尺度；

统计分析模块，用于依据赋值标准模块提供的评价标准模型，对数据采集模块中上传或导入的基础数据进行分析评价；

评价报告模块，用于编辑统计分析模块的评价结果，并以图表、文字等形式输出为电子报告或纸质报告。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明通过对烟叶化学成分和香气风格特征的统计分析，构建了烤烟香气风格特征的评价模型，并结合烤烟香气风格特征的相关研究，筛选了贡献率高、影响大的化学成分，并对具体指标赋予权重和评分标准，以烟叶常规化学成分及其协调性为基础，通过软件编程进一步实现烤烟香气风格特征的评价。该评价方法不但可以实现对烤烟香气风格特征的科学评价，而且避免了人员差异和评判标准对最终结论的影响，能够在烟草及相关产品的研发工作中进行广泛的推广应用。

本发明具有不同烤烟香气风格特征的烟叶，其常规化学成分及其派生值也有不同且相对稳定的规律特点，本发明的烤烟香气风格特征评价方法中包含了总糖、烟碱、钾等6个常规化学成分和两糖比、糖碱比、钾氯比等6个派生值，通过构建模型确定了赋分权重和标准，是科学合理的烤烟香气风格特征评价方法。

本发明烟叶的常规化学成分指标和其派生值，可以通过相对简单的检测方法获得，对实验室条件的要求不高，而且不受人员差异和标准偏差的影响，烟草相关的研究单位或团队在满足基本仪器配置的基础上，就可以实现烤烟香气风格特征的评价，对推动烟叶原料评价体系有极高的促进作用。

本发明不同风格特征的烤烟香气对应着不同化学成分的协调性，将指标权重和赋分标准提前进行软件编程，上传或导入烟叶常规化学成分检测结果即可得出烤烟香气风格特征评价总分及等次，真正实现了对烤烟香气风格特征的快速评价，具有简单、实用、准确、可操作性强的优点，为科学有效地评价烤烟烟叶原料质量、促进烟草制品稳定发展提供了理论基础。

本发明烤烟香气风格特征评价是烤烟烟叶质量安全评价的核心内容，目前仅能依靠专业的感官评价人员来实现，受人员差异、评判标准等因素的影响很大，往往同一批样品由不同的人员评价，可能会得到不同结果。本发明提出的评价方法弥补了这方面缺陷，为烤烟香气风格特征等相关研究开创了新的思路和方向，在烟叶种植产区、卷烟加工企业和烟草科研院所的多个领域都具有极大的推广价值。

附图说明

图1是本发明实施例提供的烤烟香气风格特征检测方法流程图。

图2是本发明实施例提供的烤烟香气风格特征检测系统的结构示意图；

图中：1、数据采集模块；2、赋值标准模块；3、统计分析模块；4、评价报告模块。

图3是本发明实施例提供的烤烟香气风格特征检测系统的原理图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种烤烟香气风格特征检测方法、系统、存储介质、程序，下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的烤烟香气风格特征检测方法包括以下步骤：

s101：收集和预处理烟叶常规化学成分及派生值参数。

s102：构建烟叶常规化学成分及派生值的分配权重和赋分尺度。

s103：依据评价标准模型，对上传或导入的基础数据进行分析评价。

s104：编辑评价结果，并以图表、文字等形式输出为电子报告或纸质报告。

如图2所示，本发明实施例提供的烤烟香气风格特征检测系统包括：

数据采集模块1，用于烟叶常规化学成分及派生值等参数的收集和预处理。

赋值标准模块2，用于提前构建烟叶常规化学成分及派生值的分配权重和赋分尺度。

统计分析模块3，用于依据赋值标准模块提供的评价标准模型，对数据采集模块中上传或导入的基础数据进行分析评价。

评价报告模块4，用于编辑统计分析模块的评价结果，并以图表、文字等形式输出为电子报告或纸质报告。

下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步的描述。

本发明基于烟叶常规化学成分的烤烟香气风格特征评价系统，分为数据采集、赋值标准、统计分析和评价报告四个模块。其中数据采集模块1主要用于烟叶常规化学成分及派生值等参数的收集和预处理；赋值标准模块2主要用于提前构建烟叶常规化学成分及派生值的分配权重和赋分尺度；统计分析模块3主要用于依据赋值标准模块提供的评价标准模型，对数据采集模块1中上传或导入的基础数据进行分析评价；评价报告模块4主要用于编辑统计分析模块3的评价结果，并以图表、文字等形式输出为电子报告或纸质报告。

(1)烟叶理化指标及派生值获取方法

依据烟草行业推荐标准，利用常见的连续流动分析仪，对烟叶的总糖、还原糖、烟碱、总氮、钾和氯等六项指标进行分析检测，并对两糖比、两糖差、糖碱比、糖氮比、氮碱比和钾氯比等六项派生值进行计算，按照特定格式上传或导入软件。

(2)烤烟香气风格特征的初步评价

结合常规化学成分及派生值对烤烟香气风格特征的评价模型，将相应的指标权重和赋分标准提前进行软件编程，具体情况如下。

1)烟叶常规化学成分及派生值的赋分权重

根据常规化学成分及派生值对烤烟香气风格特征的贡献率和影响机制，选择总糖、还原糖、烟碱、总氮、钾、氯和两糖比(还原糖/总糖)、两糖差(总糖-还原糖)、糖碱比(还原糖/烟碱)、糖氮比(总糖/总氮)、氮碱比(总氮/烟碱)、钾氯比(钾/氯)等12项指标为基础，进行烤烟香气风格特征的综合评价。

表1烟叶常规化学成分及派生值权重

2)烟叶常规化学成分及派生值的赋分标准

依据烟叶常规化学成分及派生值和不同烤烟香气风格特征构建的plsr模型，制定了烟叶常规化学成分及派生值对烤烟香气风格特征的量化打分标准，采用指数和法评价不同烤烟香气风格特征切合度。

表2烟叶常规化学成分对烤烟香气清甜香型风格特征的赋分标准

表3烟叶化学成分派生值对烤烟香气清甜香型风格特征的赋分标准

表4烟叶常规化学成分对烤烟香气蜜甜香型风格特征的赋分标准

表5烟叶化学成分派生值对烤烟香气蜜甜香型风格特征的赋分标准

表6烟叶常规化学成分对烤烟香气醇甜香型风格特征的赋分标准

表7烟叶化学成分派生值对烤烟香气醇甜香型风格特征的赋分标准

表8烟叶常规化学成分对烤烟香气焦甜焦香型风格特征的赋分标准

表9烟叶化学成分派生值对烤烟香气焦甜焦香型风格特征的赋分标准

表10烟叶常规化学成分对烤烟香气焦甜醇甜香型风格特征的赋分标准

表11烟叶化学成分派生值对烤烟香气焦甜醇甜香型风格特征的赋分标准

表12烟叶常规化学成分对烤烟香气清甜蜜甜香型风格特征的赋分标准

表13烟叶化学成分派生值对烤烟香气清甜蜜甜香型风格特征的赋分标准

表14烟叶常规化学成分对烤烟香气蜜甜焦香型风格特征的赋分标准

表15烟叶化学成分派生值对烤烟香气蜜甜焦香型风格特征的赋分标准

表16烟叶常规化学成分对烤烟香气木香蜜甜香型风格特征的赋分标准

表17烟叶化学成分派生值对烤烟香气木香蜜甜型风格特征的赋分标准

3)烤烟香气风格特征评价切合度得分公式：

常规化学成分切合度得分＝∑(第i个指标得分×第i个指标权重)(i＝总糖、还原糖、烟碱、总氮、钾、氯)。

常规化学成分派生值切合度得分＝∑(第i个指标得分×第i个指标权重)(i＝两糖比、两糖差、糖碱比、糖氮比、氮碱比、钾氯比)。

不同烤烟香气风格特征切合度得分＝∑(第i个指标得分×第i个指标权重)(i＝常规化学成分切合度、常规化学成分派生值切合度)。

3烤烟香气风格特征评价等次

结合烟叶常规化学成分及派生值和烤烟香气风格特征的切合度评价，按照不同香气风格特征，将烟叶化学成分及派生值与其的切合度，按切合度极高、切合度高、切合度中、切合度低和切合度极低五个等次进行划分，以便指导生产和加工中的实际应用。

将烟叶常规化学成分及派生值导入软件后，利用已编程的指标权限和赋分标准等评价方法，对不同评价指标的切合度进行分别打分，再通过软件编程汇总并计算各烤烟香气风格特征的切合度总分，按照下述标准得出该烟叶样本所对应的烤烟香气风格特征评价等次。

表18烤烟香气风格特征评价等次

4烤烟香气风格特征评价实例

依据烟草行业推荐标准，利用常见的连续流动分析仪进行分析检测，某烟叶常规化学成分及派生值如下，总糖31.5％、还原糖27.0％、烟碱2.20％、总氮1.72％、钾1.62％、氯0.40％、两糖比0.857、两糖差4.50、糖碱比12.3、糖氮比18.3、氮碱比0.782、钾氯比4.05。

将上述烟叶常规化学成分的检测结果，按照规定格式导入软件，利用已编程的指标权限和赋分标准，对烤烟香气风格特征切合度进行打分。

烤烟香气清甜香型风格特征切合度得分：(10×0.195+10×0.215+10×0.165+10×0.135+10×0.185+10×0.105)×0.643+(10×0.205+10×0.175+10×0.185+10×0.115+10×0.145+10×0.175)×0.357＝10.0。

烤烟香气蜜甜香型风格特征切合度得分：(3×0.195+8×0.215+10×0.165+0×0.135+4×0.185+0×0.105)×0.643+(7×0.205+3×0.175+10×0.185+1×0.115+8×0.145+0×0.175)×0.357＝4.83。

烤烟香气醇甜香型风格特征切合度得分：(7×0.195+3×0.215+9×0.165+10×0.135+3×0.185+0×0.105)×0.643+(8×0.205+6×0.175+5×0.185+10×0.115+8×0.145+0×0.175)×0.357＝5.59。

烤烟香气焦甜焦香型风格特征切合度得分：(0×0.195+0×0.215+1×0.165+5×0.135+0×0.185+3×0.105)×0.643+(10×0.205+9×0.175+0×0.185+0×0.115+7×0.145+5×0.175)×0.357＝2.71。

烤烟香气清甜蜜甜香型风格特征切合度得分：(2×0.195+3×0.215+10×0.165+0×0.135+0×0.185+6×0.105)×0.643+(10×0.205+9×0.175+10×0.185+10×0.115+10×0.145+0×0.175)×0.357＝5.01。

烤烟香气焦甜醇香型风格特征切合度得分：(10×0.195+10×0.215+7×0.165+10×0.135+0×0.185+0×0.105)×0.643+(10×0.205+10×0.175+10×0.185+10×0.115+8×0.145+0×0.175)×0.357＝7.09。

烤烟香气蜜甜焦香型风格特征切合度得分：(2×0.195+7×0.215+3×0.165+10×0.135+9×0.185+10×0.105)×0.643+(10×0.205+10×0.175+2×0.185+4×0.115+8×0.145+6×0.175)×0.357＝6.59。

烤烟香气木香醇甜型风格特征切合度得分：(0×0.195+0×0.215+0×0.165+0×0.135+0×0.185+8×0.105)×0.643+(5×0.205+2×0.175+0×0.185+0×0.115+2×0.145+10×0.175)×0.357＝1.76。

再通过软件编程汇总并得出，该烟叶样本所对应的烤烟香气风格特征评价等次等结论。

烤烟香气风格特征评价等次：各化学成分及派生值与清甜香型风格特征指标切合度极高，说明该烟叶香气具有显著的清甜香型风格特征；与清甜蜜甜香型和蜜甜焦香型风格特征指标切合度中，说明该烟叶香气具有清甜蜜甜香型和蜜甜焦香型的部分风格特征；与蜜甜香型、醇甜香型等其它风格特征指标切合度低或极低，说明该烟叶香气不具有蜜甜香型、醇甜香型等其它风格特征。

应当注意，本发明的实施方式可以通过硬件、软件或者软件和硬件的结合来实现。硬件部分可以利用专用逻辑来实现；软件部分可以存储在存储器中，由适当的指令执行系统，例如微处理器或者专用设计硬件来执行。本领域的普通技术人员可以理解上述的设备和方法可以使用计算机可执行指令和/或包含在处理器控制代码中来实现，例如在诸如磁盘、cd或dvd-rom的载体介质、诸如只读存储器(固件)的可编程的存储器或者诸如光学或电子信号载体的数据载体上提供了这样的代码。本发明的设备及其模块可以由诸如超大规模集成电路或门阵列、诸如逻辑芯片、晶体管等的半导体、或者诸如现场可编程门阵列、可编程逻辑设备等的可编程硬件设备的硬件电路实现，也可以用由各种类型的处理器执行的软件实现，也可以由上述硬件电路和软件的结合例如固件来实现。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。