烟草化学

• 基于UPLC-Q-Orbitrap/HRMS结合监督学习非靶向分析国内外烟草提取物难挥发成分差异

  张华;朱莹;刘静;叶远青;汪祺;李彦鹏;张媛;朱怀远;廖惠云;

  为客观评价国内外烟草提取物难挥发性成分，采用超高效液相色谱-四极杆轨道肼高分辨质谱仪（UPLC-Q-Orbitrap/HRMS）对典型烟草提取物样品难挥发性成分进行非靶向分析，并结合正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）和支持向量机（SVM）两种监督学习算法构建模型，探究国内外烟草提取物难挥发性成分的差异并比较其对产地的预测能力。结果表明：(1)从烟草提取物中鉴定得到14类共167种难挥发性成分，其中，黄酮类、有机酸类和萜类化合物的数量居前列，而酯类化合物相对较少。(2)利用构建的OPLS-DA模型，筛选出26个特征成分（VIP>1，且P<0.05），其中，DL-脯氨酸、芸香苷等11个成分在国内样品中的含量显著高于国外样品；而D-（+）-色氨酸、5-羟甲基糠醛等15个成分的含量分布则相反。使用该模型对国内外烟草提取物进行鉴别溯源，对单一提取物样品和香基模块样品的预测准确度分别为100.0%和67.5%。(3)构建SVM模型并对国内外烟草提取物进行预测，对单一提取物样品溯源鉴别的准确度可达100.0%，且对香基模块样品的预测准确度可达75.0%，整体上略好于OPLS-DA模型的预测效果。本研究结果丰富了烟草提取物组分构成的分析手段，可对国内外烟草提取物的鉴别、产地溯源和调香提供技术参考。

  2025年08期 v.58;No.462 1-18页 [查看摘要][在线阅读][下载 1533K]
  

• 基于支持向量机-混合核算法的不均衡多产区烤烟产地判别模型构建

  寇冉冉;王聪;杨松;苏明亮;宛然;郭榕;张建平;李庆祥;毕一鸣;郭军伟;王洪波;赵乐;付瑜锋;许衡;刘泽春;聂聪;

  为建立稳健、准确的不均衡多产区烤烟产地判别模型，选取某企业3年库存醇化片烟，覆盖国内外12个产区，基于近红外-化学成分快速分析技术获取烟叶70种化学指标（68种化学成分、pH和二氯甲烷提取物）的含量或数据，采用粒子群优化算法（PSO）对支持向量机（SVM）各核函数进行参数优化，构建不均衡多产区烤烟产地判别模型，并与反向传播神经网络（BPNN）、随机森林（RF）、Fisher判别分析（FDA）等模型进行对比评估。结果表明：(1)基于SVM-混合核算法构建的烤烟产地判别模型能有效学习关键特征，实现各个产区样品的高精度分类，其训练集、测试集总体判别准确率分别达99.69%和99.59%。(2)与BPNN、RF、FDA模型相比，SVM-混合核模型测试集总体判别准确率分别提高4.55、6.20、6.61百分点。(3)在样品数量分布极不均衡的12个产区的预测上，SVM-混合核模型macro召回率、macro精确率、macro F1分数分别为0.995 1、0.998 5、0.996 8，相较于BPNN、RF、FDA模型，macro召回率分别提高了0.299 1、0.326 4、0.406 5;macro精确率分别提高了0.347 6、0.291 3、0.412 4;macro F1分数分别提高了0.324 1、0.309 4、0.409 5。与BPNN、RF、FDA模型相比，基于SVM-混合核算法构建的烤烟产地判别模型可实现对不均衡多产区样品的快速、稳健和精准判别。

  2025年08期 v.58;No.462 19-27+65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1123K]
  

烟草农学与生物学

• 发酵时间对雪茄烟叶化学物质含量及微生物群落结构的影响

  林晓路;杨婷;沈福龙;陈瑞;顾钢;赖亮华;卢斌;魏济良;李彤;谢小芳;

  为探究发酵时间对雪茄烟叶化学物质含量及表面与内部微生物群落结构的影响，采用连续流动分析法并使用宏基因组、16S rRNA和ITS测序技术，分析发酵0～65 d的雪茄烟叶化学物质含量（质量分数）、表面和内部微生物群落的多样性和结构、微生物群落间的共生网络、微生物基因KEGG功能富集情况以及雪茄烟叶化学物质含量与微生物相对丰度的相关性。结果显示，与发酵0 d相比，发酵45 d雪茄烟叶氯含量显著（P<0.05）升高，总氮和烟碱含量均显著降低；与发酵45 d相比，发酵65 d雪茄烟叶总糖、氯、钾和烟碱含量均无显著（P > 0.05）变化。发酵0～65 d表面细菌和真菌群落多样性指标（Shannon指数、Simpson指数和ACE指数）均先升高后降低。与发酵0 d相比，发酵65 d内部细菌群落多样性指数均增加，而真菌群落均降低。发酵0、10、25、45和65 d，鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）、甲基杆菌属（Methylobacterium）、假单胞菌属（Pseudomonas）和金黄杆菌属（Aureimonas）均为雪茄烟叶表面与内部共有优势细菌菌属，曲霉属（Aspergillus）和青霉属（Penicillium）均为共有优势真菌菌属。微生物群落间的共生网络显示，表面微生物共生网络比内部复杂，细菌共生网络比真菌复杂。表面与内部微生物基因共同富集于碳水化合物代谢等167条代谢通路，而内部微生物特有富集于萜、哌啶和吡啶生物碱生物合成等与雪茄烟叶颜色变化和香气形成相关的通路。发酵雪茄烟叶表面细菌葡萄球菌属（Staphylococcus）相对丰度与总氮含量呈极显著（P<0.001）负相关，内部真菌桑帕约酵母属（Sampaiozyma）相对丰度与总氮、烟碱含量均呈极显著正相关，与氯、钾含量均呈极显著负相关。

  2025年08期 v.58;No.462 28-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 1460K]
  

• 癞拟层孔菌对土壤养分活化及烤烟生长的影响

  刘海;徐启昊;张露琴;马晓;殷洁;郑华;隋宗明;

  为提高烟地土壤养分利用效率，减少化肥使用量，利用自主分离的褐腐真菌癞拟层孔菌（Fomitopsis palustris）菌株CQ19，通过室内培养、盆栽和田间试验研究了菌株CQ19活化土壤养分、释放吲哚乙酸（Indole acetic acid,IAA）和铁载体的能力，以及对植烟土壤肥力和烤烟生长的影响。结果表明：菌株CQ19能有效活化蛋白胨、卵磷脂、磷酸三钙和钾长石等难溶性氮磷钾源，同时能够释放IAA和铁载体；土培条件下，癞拟层孔菌菌丝可深入土壤，降低土壤pH值，显著提高土壤铵态氮（NH_4~+-N）、水溶性磷和水溶性钾含量（质量分数）；盆栽试验中，施用以菌株CQ19制备的真菌菌剂可提高烟株叶片硝酸还原酶活性和根系活力，烟株生物量和养分吸收量显著增加；田间试验中，真菌菌剂可显著提高植烟土壤NH_4~+-N、水溶性磷含量及蛋白酶和磷酸酶活性。相关性分析结果发现，碱解氮、NH_4~+-N和水溶性磷是影响烟叶产质量的重要因素。此外，化肥减量15%配施真菌菌剂处理的烟叶产质量与常规施肥处理间无显著差异。可见，F. palustris CQ19能够有效活化土壤氮磷钾养分，分泌IAA和铁载体，减少化肥施用量，并可促进烤烟生长。

  2025年08期 v.58;No.462 38-46页 [查看摘要][在线阅读][下载 1139K]
  

• 海南雪茄烟叶晾制干筋期主要致霉菌分离鉴定及对烟叶挥发性成分的影响

  谢求璇;黄阔;郜晓妍;蔡斌;颜统晶;叶长文;李栋;丁伟;胡清源;张鸽;

  为明确海南产区不同种植点晾制干筋期霉变雪茄烟叶中的霉菌种类及主要致霉菌，采用平板计数法分析海南产区5个种植点（儋州、乐东、屯昌、东方和五指山）晾制干筋期霉变烟叶中的霉菌数量，并进行了形态学和ITS测序鉴定，比较温度对致霉菌生长的影响。将致霉菌接种于未霉变雪茄烟叶上进行人工侵染，根据菌株在烟叶中的定殖情况确定主要致霉菌，并采用顶空-固相微萃取（HS-SPME）-气相色谱质谱（GC-MS）技术分析致霉菌对烟叶挥发性成分的影响。结果表明：(1)不同种植点晾制干筋期霉变雪茄烟叶中主要霉菌种类存在差异：在屯昌、东方和五指山3个种植点的霉变样品中均检出谢瓦曲霉（Aspergillus chevalieri），占比分别为99%、90%和90%；儋州和乐东霉变样品中检出桔青霉（Penicillium citrinum），占比分别为60%和45%；儋州样品中检出草酸青霉（Penicillium oxalicum），占比20%；乐东样品中检出Aspergillus occultus，占比50%。(2)在温度37℃条件下4种致霉菌菌株生长均受到抑制。(3)Aspergillus occultus菌株致霉性强，易造成海南雪茄烟叶霉变。(4)海南雪茄烟叶霉变后酯类含量（质量分数）显著增加，十六烷酸甲酯、十五酸甲酯、硬脂酸甲酯和9,12-十八碳二烯酸甲酯可作为雪茄烟叶晾制干筋期霉变的潜在标识分子。

  2025年08期 v.58;No.462 47-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 1330K]
  

• 烟田人工投放多异瓢虫的定殖扩散能力分析

  刘虹伶;邓怀兰;余佳敏;邓全;刘东阳;魏莲;伍兴隆;李思翰;雍艳萍;肖科军;蒲德强;

  为了明确人工投放多异瓢虫在烟田的定殖和扩散能力，对不同虫态多异瓢虫在烟田的孵化、扩散及滞留规律进行了试验。结果表明，释放于烟株中部的多异瓢虫卵块的孵化率为83.10%±2.62%，显著高于释放于烟株顶部和底部的卵块孵化率，与室内对照卵块的孵化率无显著差异。多异瓢虫初孵幼虫的扩散能力较弱，只有在蚜虫发生烟株释放卵块才能扩散至烟株上蚜虫发生部位。多异瓢虫成虫的扩散能力强，但滞留于蚜虫发生烟株的时间较短，在标靶烟株上的滞留时间最长为48 h。因此，在利用多异瓢虫防治烟蚜时，在烟株中部、叶背面、靠近蚜虫发生部位释放多异瓢虫卵块效果较好，多异瓢虫成虫无需定点释放于烟田，成虫可被相距24株（约15 m）烟株上的蚜虫吸引。

  2025年08期 v.58;No.462 59-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 1071K]
  

烟草工艺

• 基于高光谱图像和深度学习的烟叶叶脉分割及形态参数测量方法

  汤红忠;高尚;陈亚双;杜薇;杨俊杰;徐大勇;堵劲松;张雷;罗登炎;范明登;

  为解决烟叶叶脉形态参数计算效率低、人工误差大、批量处理能力不足等问题，基于高光谱图像和深度学习技术，构建了烟叶叶脉分割网络（Tobacco Vein Network,TVU-Net），并提出了一种形态参数智能测量方法。采用主成分分析（Principal Components Analysis,PCA）对高光谱烟叶图像数据进行降维，提取关键特征波长并减少数据冗余；通过TVU-Net实现叶脉的细粒度分割，该网络主要包括可变形卷积（Deformable Convolution,DC）、CBAM(Convolutional Attention Block Module)和ASPP(Atrous Spatial Pyramid Pooling)模块。结果表明：(1)与SegNet、U-Net、U-Net++、TransUnet及FR-UNet相比，TVU-Net的平均精确率、准确率、平均交并比（mean Intersection over Union,mIoU）及mDice系数均最高。(2)TVU-Net的分割噪声更少，能够更加完整地还原叶脉的整体结构，且可同时捕获主脉全局信息和支脉局部细节特征，具备对复杂叶脉结构的高精度分割能力。(3)随机选取的50张烟叶样本主脉长度的平均绝对误差为2.67 cm，平均相对误差为4.710%，结果具有较高的准确性。该研究为烟草自动化工业中叶脉形态分析与参数测量提供了理论参考。

  2025年08期 v.58;No.462 66-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 1390K]
  

• 打叶复烤预压烟梗工艺及其制梗丝质量分析

  卢幼祥;雷振;李纪阳;王苏红;丁乃红;邵名伟;王健;袁海洋;

  为简化烟梗预处理工艺，改善梗丝品质，提出了一种打叶复烤预压烟梗制梗丝一体化工艺技术，并从工艺特点、烟梗特性、梗丝特性和经济指标4个方面对打叶复烤预压烟梗工艺及其制梗丝质量进行分析。结果表明：(1)该预压烟梗工艺具有制梗丝工艺流程简洁、生产周期短、能耗小及可实现低水分切丝等优点。(2)该预压烟梗工艺对烟梗微观组织结构改变程度较大；烟梗吸湿性增强，复压后烟梗反弹小，厚度均匀性较好；预压烟梗中总糖、还原糖、烟碱、总氮、木质素及纤维素的含量均低于常规烟梗。(3)与常规烟梗工艺相比，采用该预压烟梗工艺，切后梗丝含水率波动小；整丝率平均值降低3.12百分点、碎丝率平均值增加0.57百分点；丝状梗丝比例提高了6.76百分点，掺配后卷烟感官质量有所提升。(4)以12.0%的含水率折算，梗丝风选剔除梗签“标准质量”降低36.94%，预压烟梗工艺对出梗丝率的影响较小。

  2025年08期 v.58;No.462 77-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 1109K]
  

设备与仪器

• ZJ119型卷接机组独立驱动烟条切割装置控制系统优化设计

  汤泽东;谷千里;刘威;阮三星;符国强;

  为解决ZJ119型卷接机组在使用独立驱动的烟条切割装置时出现的打刀问题，对该装置的控制系统进行优化设计。在驱动层将电流环的采样周期由125μs降低至31.25μs，从而提高伺服电机的响应速度和控制精度；在控制层通过细分控制区域来优化运动控制算法，避免喇叭嘴电机与刀盘电机在干涉区建立同步。以石家庄卷烟厂生产的“荷花”牌卷烟为对象进行测试，结果表明：优化后的独立驱动烟条切割装置的伺服电机控制精度明显提升，喇叭嘴在设备启动加速、匀速运行和停机减速3个阶段的水平偏移最大位移分别由0.120、0.024、0.126 mm降低至0.033、0.009、0.072 mm；控制系统优化后的装置在为期1月的测试时间内未出现打刀现象。该技术可为提高卷接机组运行效率提供支持。

  2025年08期 v.58;No.462 85-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 1237K]
  

• 分体组合式烟株农艺性状参数测量装置的设计与试验

  裴宜坤;李是衡;朱思昱;张钊;张豹林;王涛;仝振伟;张秀丽;周培林;刘晓潺;

  针对目前烟叶生产上农艺性状参数人工测量中存在的操作繁琐、误差较大等问题，设计了一种分体组合式烟株农艺性状参数测量装置。该装置由直径测量机构、茎叶夹角测量机构和叶长测量机构组成。对直径测量机构的夹持结构进行对比分析，确定夹板类型为双弧面型。对夹持结构工作状态进行受力分析，得到弹簧工作时的最小拉力为24.6 N。依据国家标准确定弹簧参数为d_1=1.6 mm,d_2=8 mm,n=40.5,k_2=3.12 N/mm，切变模量G为79 GPa。通过烟叶的物理特性分析现有茎叶夹角测量装置存在误差的原因，并基于成熟烟叶的农艺性状参数对茎叶夹角测量机构和叶长测量机构的杆件尺寸进行设计，确定测量装置夹板长度为40 mm，角度测量机构调节范围为30°～80°，动杆长度为450 mm，连接杆长度为70 mm。测量装置田间验证试验结果表明，烟株农艺性状参数测量装置能够准确测量烟株茎叶夹角、叶长和茎秆直径，平均误差分别为0.48%、0.88%和0.13%，整体测量效率提高8.3%，达到了设计要求，可用于烟株农艺性状参数的测量作业。

  2025年08期 v.58;No.462 93-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1401K]
  

• 成品烟箱自动装车/卸车设备码垛空缺监测系统的设计

  袁鹏;刘申波;马胜军;易旋;乔腾飞;龙杨;许磊;王森;李录甜;朱立;

  为解决成品烟箱自动装车/卸车设备在装车过程中因码垛空缺而导致的烟箱混乱、货物损坏和设备故障等问题，基于计算机视觉技术设计一种成品烟箱码垛空缺监测系统。系统由2台广角相机、开发板、光源和警报器等组成，工作流程为：(1)对固定安装的双广角相机所采集的图像进行拼接，以实现大视野和宽视角的图像采集；(2)采用5种视觉检测算法（YOLOv5-s、YOLOv7、YOLOv8-s、YOLOv9-s和RT-DETR-R50）作为候选模型，将成品烟箱从图像背景中分离出来并区分前、后排烟箱；(3)通过最大池化卷积将检测到的烟箱位置映射至创建的码垛空间矩阵中；(4)通过对码垛空间矩阵的动态分析，自动识别出码垛空缺并实时触发警报。对监测系统进行应用测试，结果表明：5个候选模型中，YOLOv9-s能够兼顾检测精度（前排烟箱和后排烟箱的mAP_(0.5)分别为98.3%和96.4%）和检测速度（帧率为54 FPS），满足监测系统的实时性和准确性需求；监测系统对码垛空缺的报警准确率为98%，平均报警延迟时间为347 ms，帧率保持在25 FPS以上。该系统可为提高烟草行业仓储物流环节的自动化水平提供技术支持。

  2025年08期 v.58;No.462 103-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 1343K]
  

简讯

• 《烟草科技》稿约

  <正>期刊介绍《烟草科技》创办于1957年，由国家烟草专卖局主管、中国烟草总公司郑州烟草研究院主办、《烟草科技》编辑部编辑出版，是我国烟草行业创刊最早、发行量最大和影响面最广的综合性烟草科学研究和技术开发类学术刊物。本刊曾荣获中国烟草总公司科技进步二等奖，全国优秀科技期刊，原轻工业部优秀科技期刊，河南省自然科学二十佳期刊、综合质量检测一级期刊和河南优秀出版奖期刊奖等荣誉。2003年被美国《化学文摘》（CA）和《烟草文摘》（TA）收录，2005年被英国《科学文摘》（SA）收录，2013年被美国《工程索引》（EI）收录并进入荷兰Scopus数据库，2016年被日本科学技术振兴机构数据库（JST）收录，2020年被美国EBSCO（艾博思科）数据库收录，2023年被英国CAB Abstracts数据库收录，国际学术影响力不断提升。

  2025年08期 v.58;No.462 112页 [查看摘要][在线阅读][下载 591K]
  
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