摘要
以2015-2016年登封市四个植烟区烤烟烟叶化学成分、物理特性及单料烟主流烟气常规成分、有害成分为研究对象，通过与许昌襄县、漯河郾城烤烟样品对比，对登封烟区烤烟主要理化性质和主流烟气成分进行了分析。采用偏最小二乘回归(PLSR)构建了基于登封烟叶理化指标的主流烟气7种主要有害成分和焦油释放量模型，分析了烟叶理化性质与烟气有害成分间的相关关系，并对模型预测能力进行了验证评估。主要研究结论如下: 1.登封烤烟主要理化性质分析。烟叶常规化学成分含量:还原糖在16.72-24.08％之间，总糖在18.62-25.97％之间，烟碱在1.62-2.05％之间，总氮在1.73-2.22％之间，钾离子在0.97-1.27％之间，氯离子在0.41-0.51％之间，糖碱比在8.94-13.39之间，氮碱比在0.99-1.19之间，钾氯比在1.02-3.01之间。烟叶有机酸成分:非挥发性有机酸和高级脂肪酸总量在61.61-70.84mg/g之间，非挥发性有机酸含量占比较大。烟叶物理特性:叶片厚度在89-172μm之间，拉力在1.86-4.82N之间、填充值在2.86-5.08cm3/g之间，平衡含水率在11.03-14.49％之间，叶质重在51.00-94.40g/m2之间。整体来看，登封烤烟烟叶主要理化性质年份间数据较稳定，以中部叶化学成分含量最为适宜，化学成分协调性和物理特性表现较好。通过与许昌、漯河烤烟中部叶对比发现，登封烤烟中部叶总糖含量较低，钾离子含量低于漯河，氯离子含量较高，钾氯比较低，高级饱和脂肪酸和有机酸总量较高，厚度和叶质重较低。 2.登封烤烟主流烟气成分分析。主流烟气常规化学成分:烟气烟碱的释放量在0.95-3.25mg/支之间，下部叶烟气烟碱释放量低;烟气水分含量在1.48-3.74mg/支之间;焦油释放量在11.42-20.97mg/支之间，上部叶焦油释放量明显高于中下部叶;总粒相物含量在14.62-26.06mg/支之间，整体表现为上部叶＞中部叶＞下部叶。主流烟气7种有害成分:巴豆醛释放量以中部叶最高，其他6种有害成分释放量和卷烟烟气危害性评价指数（H值）均为上部叶最高，下部叶最低。整体来看，登封烤烟主流烟气焦油、总粒相物以及7种主要有害成分释放量和H值低于许昌襄县，与漯河郾城水平相近，具有较高的烟叶安全性。 3.主流烟气有害成分释放量PLSR模型及相关性分析。将登封烤烟烟叶理化指标变量与烟气7种有害成分和焦油释放量进行初步PLSR分析，筛选出22项理化指标纳入回归方程，其中化学成分指标变量与烟气有害成分变量相关性较强，除叶片厚度外，物理特性指标变量与之相关性较弱。解释变量经筛选后重新进行PLS回归拟合，并分别对每种烟气有害成分在PLSR模型中最优的主成分个数进行选择，建立基于烟叶理化性质的主流烟气有害成分释放量回归模型。根据PLSR分析各项理化指标与烟气有害成分的相关关系，结果表明烟叶常规化学成分、多种有机酸成分以及叶片厚度与多种有害成分间相关性显著。PLS回归模型的验证评估结果表明，除NNK外，其余有害成分释放量回归模型均具有较高的稳定性和预测能力(R2＞0.7)，巴豆醛和氨释放量回归模型预测能力最佳(R2＞0.9)。
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