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烘烤过程中基于图像处理的烤烟形态特征分析
宋朝
湖南农业大学学报(自然科学版) , 2011,
Abstract: 为寻求烘烤过程中烟叶图像的数字化特征指标,以云烟97上、中、下3个部位鲜样、烤后样及关键温度点稳温结束的360张烟叶图像为材料,采用图像处理技术提取其形状、颜色、纹理特征值,进行数值特征分析。结果表明:烟叶形状特征变化表现为变黄期缓慢、定色期剧烈、干筋期减缓的趋势,颜色特征变化表现为变黄期剧烈、定色和干筋期较缓的趋势,纹理特征变化表现为变黄期较缓、定色期较剧烈的趋势;不同部位烟叶形状特征以下部叶变化最为剧烈,中部叶次之;红分量均值从大到小依次为中部叶、上部叶、下部叶,绿分量均值从大到小依次为中部叶、下部叶、上部叶,蓝分量均值从大到小依次为下部叶、中部叶、上部叶;不同部位烟叶纹理特征值变化无明显规律。
微生物制剂对烤烟淀粉降解及中性香气成分含量的影响
宋朝,高 远?,李少
西北农林科技大学学报(自然科学版) , 2009,
Abstract: 【目的】 探讨微生物制剂对烤烟淀粉降解及中性香气成分含量的影响。【方法】 采用河南农业大学设计的温湿度自动控制电热式烤烟箱,设置烘烤前12h喷施10,20,40,80u/gα-淀粉酶及40u/gα-淀粉酶+糖化酶、40u/gα-淀粉酶+糖化酶+酵母、40u/gα-淀粉酶+糖化酶+中性蛋白酶和30u/g特制发酵液共8个微生物制剂处理,以喷蒸馏水为对照,研究微生物制剂对烤烟上部叶淀粉和中性香气成分含量的影响。【结果】 在上部烟叶烘烤前12h喷施一定剂量的特制烟草发酵液、α-淀粉酶,以及α-淀粉酶与糖化酶、蛋白酶、酵母的混合物,均可极显著降低淀粉含量,其中以喷80u/gα-淀粉酶和40u/gα-淀粉酶+糖化酶+蛋白酶的处理效果较好;各处理的总糖含量与对照相比均极显著增加;各处理中性香气成分总量均高于对照,但处理之间差异较大,对中性香气成分总量而言,特别是对类胡萝卜素降解产物和美拉德反应产物的分析认为,喷40u/gα-淀粉酶+糖化酶+酵母和30u/g特制发酵液的处理效果较好。【结论】 烘烤前12h喷施微生物制剂,对降低烤烟上部叶淀粉含量和提高其中性香气成分含量的效果较好,但评价效果的指标尚不够全面。
烘烤过程中烟叶苹果酸含量及相关代谢酶活性的变化
宋朝,全 琳?,武圣江?
西北农林科技大学学报(自然科学版) , 2011,
Abstract: 【目的】分析烘烤过程中烟叶苹果酸及相关代谢酶活性的变化,为进一步探明烘烤过程中烟叶内在化学成分的变化及调控机制提供理论依据。【方法】以k326、云烟87和豫烟6号为试验材料,研究不同品种烤烟烟叶在烘烤前、烘烤过程中关键温度点(38,42,48,54℃)及烘烤结束后苹果酸、总有机酸含量及苹果酸脱氢酶(mdh)、磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶(pepc)及琥珀酸脱氢酶(sdh)活性的变化,并对总有机酸、苹果酸含量与代谢酶活性的相关性进行分析。【结果】不同品种烤烟的mdh、pepc和sdh酶活性变化均表现出一定的规律性。烘烤过程中,mdh活性先升高后降低,并在48℃达到最大值;pepc活性呈先升高后下降再上升的走势变化,但整体呈上升趋势;38℃之后sdh活性持续下降,54℃降至最低;烘烤过程中,丙二酸含量呈上升趋势,且在54℃时达到最大值。k326、云烟87和豫烟6号的苹果酸和总有机酸含量在烘烤过程中均呈先升高后降低的趋势,且分别在54,48和42℃达到最大值。相关分析表明,不同品种烤烟mdh活性与苹果酸含量相关性不显著;k326和豫烟6号的pepc活性与苹果酸、总有机酸含量呈正相关,云烟87的pepc活性与苹果酸、总有机酸含量呈负相关,相关性均不显著;k326和豫烟6号的sdh活性与苹果酸含量呈显著性负相关,云烟87的sdh活性与苹果酸含量相关性不显著。【结论】不同品种烤烟间苹果酸含量差异较大。sdh对苹果酸积累的作用大于mdh和pepc,相对较高的mdh和pepc活性与相对较低的sdh活性均能够促进苹果酸的积累。
基于图像处理的烘烤过程中烟叶含水量检测
段史江?,宋朝,马 力?
西北农林科技大学学报(自然科学版) , 2012,
Abstract: 【目的】量化烘烤过程中烟叶形态变化的数值特征指标,实现烘烤过程烟叶水分含量的无损检测。【方法】以密集烤房中不同烘烤阶段的烟叶为研究对象,先利用图像处理技术提取鲜烟叶及烘烤过程中烟叶图像的颜色特征(红分量(r)、绿分量(g)、蓝分量(b))及纹理特征(纹理能量、纹理熵、纹理惯性、相关度),以其为输入指标,分别建立烘烤过程中烟叶含水量的bp神经网络模型和基于遗传算法的最小二乘支持向量机预测模型。用建立的2个模型对烘烤过程中烟叶含水量进行预测,并比较其预测精度。【结果】烟叶图像颜色特征r、g、b分量表现出变黄期剧烈上升,定色前期缓慢上升并达到最大值,定色后期至烘烤结束逐渐下降的变化趋势;纹理能量和相关度呈现出变黄前期减小,变黄后期增大,定色及干筋期逐渐减小的趋势;纹理熵、纹理惯性表现出变黄前期增大,变黄后期减小,定色及干筋期逐渐增大的趋势。以烟叶颜色和纹理特征值作为输入变量,建立了烘烤过程中烟叶含水量的bp神经网络预测模型和基于遗传算法的最小二乘支持向量机预测模型,其预测平均绝对误差分别为0.0374和0.0170,预测误差标准差分别为0.0485和0.0200,前者预测精度略低于后者,但2个模型均可以满足烘烤过程中烟叶水分含量实时检测的需要。【结论】图像处理技术可以精确量化烘烤过程中烟叶的形态特征变化;利用建立的bp神经网络模型和基于遗传算法的最小二乘支持向量机模型可以实现对烟叶含水量的精确估测。
纳米涂料在烤烟密集烘烤中的应用
宋朝,彭万师?,杨 超?
西北农林科技大学学报(自然科学版) , 2009,
Abstract: [目的]探讨纳米涂料在烤烟密集烘烤过程中的节能提质效果.[方法]将纳米涂料喷涂于密集烤房装烟室内壁,研究其对烘烤时间、耗煤量、耗电量、热能利用率、烟叶等级结构和经济效益等的影响.[结果]纳米涂料处理可缩短烘烤时间16h,烘烤每kg干烟叶节煤21.96%,节电12.5%,烤房热效率提高10.75%;上中等烟比例增加10.12%,烟农增收1976.25元/hm2.[结论]纳米涂料对密集烤房有明显的节能提质作用.
2种类型烤房烘烤过程中气体成分变化的差异
樊军辉?,陈江华?,宋朝
西北农林科技大学学报(自然科学版) , 2011,
Abstract: 【目的】研究烘烤过程中密集烤房和普通烤房内气体成分变化的差异,探讨其原因及对烟叶质量的影响。【方法】以烟株中部烟叶为试验材料,参照三段式烘烤工艺烘烤,利用气体分析仪测定烘烤过程中关键温度点密集烤房和普通烤房2种烤房内气体成分的变化。【结果】烘烤过程中,2种烤房内o2体积分数和o2/co2均呈现出先降低后升高的趋势,且在各温度点均未达到显著性差异。co2体积分数和o3含量均呈现出先升高后降低的趋势,密集烤房中co2气体分数变化较为剧烈,且在42℃止显著高于普通烤房;在38℃起、止密集烤房内o3含量分别极显著或显著低于普通烤房,在42℃起~54℃止极显著高于普通烤房。【结论】烘烤过程中2种烤房内气体成分相同,变化趋势相似,其中co2体积分数和o3含量差异明显,可以用作密集烤房气调指标,以改善烟叶质量。
热泵型烟叶自控密集烤房的应用研究
潘建斌?,王卫峰?,宋朝
西北农林科技大学学报(自然科学版) , 2006,
Abstract: 对热泵型烟叶自控密集烤房与普通烤房的性能及其所烤烟叶的品质进行丁对比试验。结果表明,热泵型烟叶自控密集烤房性能较好,平面温差和垂直温差较小,风速适宜.通风排湿顺畅,烤房的能耗及用工减少;所烤烟叶颜色加深且色度均匀,平衡含水率和填充值适宜,出丝率高,化学成分问比例协调,香气质好,香气量足;说明热泵型烟叶自控密集烤房较普通烤房显著提高了烟叶的烘烤质量。
氮素形态和烘烤处理对烟草特有亚硝胺及其前体物的影响
潘建斌?,宋朝,王卫峰?
西北农林科技大学学报(自然科学版) , 2005,
Abstract: 探讨了氮素形态、变黄温度、烘烤设备等因素对烤烟烟叶中硝酸盐、亚硝酸盐和烟草特有亚硝胺(tsna)含量的影响。结果表明,烤烟烟叶中硝酸盐、亚硝酸盐和tsna含量基本呈现出随肥料中硝态氮比例增加而增加的趋势;低温拉长变黄处理烤后烟叶tsna含量最高,其次为低温变黄,高温变黄最低;密集烤房对tsna含量的影响最大,水泥预制板平板式换热器烤房影响较小。烤烟烟叶内tsna含量与硝酸盐、亚硝酸盐含量均显著或极显著正相关,但与亚硝酸盐的关系更为密切。
烤烟散叶插签烘烤过程中叶温的变化
路晓崇?,宋朝,娄元菲
西北农林科技大学学报(自然科学版) , 2014,
Abstract: 【目的】研究烤烟散叶插签烘烤过程中叶温的变化情况,完善散叶烘烤工艺,以推动散叶密集烘烤的落实与推广。【方法】运用叶温测定仪与温湿度自控仪,测定烟叶在散叶插签烘烤过程中的叶温、干球温度、湿球温度和相对湿度,探讨烘烤过程中叶温变化的影响因素。【结果】散叶插签烘烤过程中叶温的变化分为4个阶段:预热阶段、叶温平稳阶段、缓慢升温阶段、快速升温阶段。在叶温变化的不同阶段主要影响因素不同,预热阶段的主要影响因素是干球温度;叶温平稳阶段的主要影响因素以干球温度为主,以湿球温度与相对湿度为辅;缓慢升温阶段的主要影响因素是湿度;快速升温阶段的主要影响因素是温度。【结论】散叶密集烘烤过程中叶温的变化代表了叶片的真实烘烤状态,对研究散叶烘烤过程中烟叶物质转化和烟叶质量形成有一定意义,有助于进一步完善散叶烘烤工艺。
基于层次分析法的烤烟烘烤工场评价指标体系研究
宋朝,冀新威?,王胜雷?
西北农林科技大学学报(自然科学版) , 2009,
Abstract: 【目的】建立合理的评价系统,以期在建设现代烟草农业的背景下,实现专业化烘烤模式中烘烤工场推广综合效果的定量评价。【方法】针对烟叶生产影响因素的不确定性和烘烤工场构建与推广中经常遇到的政策导向问题,将层次分析法和模糊数学中的隶属度函数相结合应用于烘烤工场综合效果评价,即运用层次分析法构造评价指标的判断矩阵,求出各评价指标的总权重,并利用隶属度函数对各指标在评价体系中的价值进行数量化的模糊变换,再进行评价,最后进行实证分析。【结果】建立了烤烟烘烤工厂综合效果评价指标体系和评价模型,采用该模型对贵州毕节烘烤工场综合效果进行评价,可知毕节市基础年和评价年烘烤工场综合指数分别为0.2203和0.5671,表明该地区烘烤工场属于初步专业化阶段。【结论】将层次分析法和隶属度函数相结合用于烤烟烘烤工场综合效果评价是可行的。
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