Fuzzy Comprehensive Evaluation of Chemical Components Availability of Upper Tobacco in Jiangxi Based on OPLS-DA

doi:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2024-0425

Abstract

Abstract:

To explore a convenient and effective method for evaluating the industrial availability of chemical components in the upper leaves of flue-cured tobacco, orthogonal partial least squares (OPLS-DA) was used to establish a discriminant model between the main chemical components and sensory quality. Subsequently, combining fuzzy mathematics theory to establish an evaluation method, and the upper tobacco samples in Jiangxi Province in 2023 were classified based on this method. The results showed that the total sugar (26.98%), total nitrogen (2.04%), and potassium (2.46%) contents in the upper leaf samples of Jiangxi flue-cured tobacco were moderate, the sugar/alkali ratio (6.60) was low, and the chlorine content fluctuated greatly according to different production areas. The order of importance of chemical composition on sensory quality was sugar/alkali ratio, nicotine, reducing sugar, chlorine, total sugar, total nitrogen, nitrogen alkali ratio, starch, and potassium. In this study, 75 upper leaf samples were selected, among these, 33 samples were evaluated as grade I, accounting for 44.0%, 30 samples were evaluated as grade II, accounting for 40.0%, 12 samples were evaluated as grade III, accounting for 16.0%. This study was directed by sensory evaluation of smoking quality and established a fuzzy comprehensive evaluation model by chemical composition to classify tobacco leaves, providing reference for industrial usability evaluation of upper leaves.

Key words: upper leaves of flue-cured tobacco, main chemical components, OPLS-DA, fuzzy comprehensive evaluation, sensory quality, fuzzy mathematics

JIAO Shaohe, WANG Nianlei, LIN Xiaofei, LI Zhuo, DING Yongliang, ZHANG Xiongfeng, HU Ronghua. Fuzzy Comprehensive Evaluation of Chemical Components Availability of Upper Tobacco in Jiangxi Based on OPLS-DA[J]. Chinese Agricultural Science Bulletin, 2024, 40(34): 157-164.

Figures/Tables 9

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感官指标	档次	分数	感官指标	档次	分数	感官指标	档次	分数	感官指标	档次	分数
香气质	好	20	香气量	较少	12	刺激性	稍有	14	燃烧性	强	8
	较好	16	香气量	少	10		有	12		中等	6
	中等	14	杂气	无	15		较大	10		差	4
	较差	12		较轻	13		大	8		熄火	2
	差	10		有	11	余味	舒适	15	灰色	白	8
香气量	足	18		较重	9		较舒适	12		灰白	6
	较足	16		重	7		较苦涩	9		灰黑	4
	尚足	14	刺激性	无	16		滞舌	6		黑	2

感官指标	档次	分数	感官指标	档次	分数	感官指标	档次	分数	感官指标	档次	分数
香气质	好	20	香气量	较少	12	刺激性	稍有	14	燃烧性	强	8
	较好	16	香气量	少	10		有	12		中等	6
	中等	14	杂气	无	15		较大	10		差	4
	较差	12		较轻	13		大	8		熄火	2
	差	10		有	11	余味	舒适	15	灰色	白	8
香气量	足	18		较重	9		较舒适	12		灰白	6
	较足	16		重	7		较苦涩	9		灰黑	4
	尚足	14	刺激性	无	16		滞舌	6		黑	2

类型	评价指标	临界点的下限	临界点的上限	最适值的下限	最适值的上限
梯型	总氮/%	1.5	2.5	1.8	2.2
	烟碱/%	1.5	4.0	2.5	3.5
	还原糖/%	12.0	28.0	16.0	24.0
	总糖/%	10.0	35.0	20.0	28.0
	淀粉/%	2.0	7.0	3.0	5.0
	糖碱比	6.0	15.0	8.0	12.0
	氮碱比	0.5	1.2	0.8	1.0
	氯/%	0.2	1.0	0.3	0.7
S型	钾/%	1.5	2.5

类型	评价指标	临界点的下限	临界点的上限	最适值的下限	最适值的上限
梯型	总氮/%	1.5	2.5	1.8	2.2
	烟碱/%	1.5	4.0	2.5	3.5
	还原糖/%	12.0	28.0	16.0	24.0
	总糖/%	10.0	35.0	20.0	28.0
	淀粉/%	2.0	7.0	3.0	5.0
	糖碱比	6.0	15.0	8.0	12.0
	氮碱比	0.5	1.2	0.8	1.0
	氯/%	0.2	1.0	0.3	0.7
S型	钾/%	1.5	2.5

化学成分	极小值	极大值	均值	标准差	偏度	峰度	变异系数
烟碱	2.64%	4.68%	3.38%	0.45	0.63	0.30	0.13
总糖	16.30%	32.80%	26.98%	3.14	-0.75	1.17	0.12
还原糖	16.10%	31.20%	22.31%	2.72	0.03	0.80	0.12
总氮	1.57%	2.42%	2.04%	0.16	-0.06	0.16	0.08
钾	1.69%	3.41%	2.46%	0.33	0.30	0.65	0.13
氯	0.06%	1.34%	0.54%	0.23	1.18	2.16	0.43
淀粉	3.52%	9.89%	6.42%	1.26	0.24	0.38	0.20
糖碱比	3.61	9.85	6.60	1.47	-0.21	-0.66	0.22
氮碱比	0.50	0.78	0.61	0.07	0.33	-0.47	0.11