基于游離氨基酸人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的煙葉品質(zhì)預(yù)測(cè).pdf

1、游離氨基酸是煙葉的重要化學(xué)成分，在煙葉的烘烤、陳化、調(diào)制及抽吸過(guò)程中，均會(huì)與煙葉中的還原糖發(fā)生梅拉德反應(yīng)，從而形成多種重要的致香成分。煙葉中游離氨基酸含量和種類的多少與煙葉內(nèi)在品質(zhì)有著直接關(guān)系，開(kāi)發(fā)游離氨基酸的分析方法有著重要的理論意義和實(shí)際運(yùn)用價(jià)值。　　實(shí)驗(yàn)步驟分為提取、分離、濃縮、過(guò)濾、超濾、上機(jī)。采用80％乙醇溶液作為游離氨基酸的提取劑，最大限度的提取煙葉中的游離氨基酸；陽(yáng)離子交換樹(shù)脂作為純化劑，有效地去除影響檢測(cè)的雜質(zhì)；用氮吹

2、儀濃縮洗脫液，微孔濾膜過(guò)濾除雜質(zhì)，超濾膜去除大分子蛋白，最后用OPA&FMOC聯(lián)用柱前衍生反相高效液相色譜法，同時(shí)檢測(cè)煙葉中游離的一級(jí)和二級(jí)氨基酸。該方法重復(fù)性較好，除脯氨酸的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差大于0.5％以外，其余氨基酸的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.199-0.464之間；在回收率實(shí)驗(yàn)中，大部分氨基酸的回收率在72％-119％之間，平均回收率為96.15％，氨基酸分離效果好、定性定量準(zhǔn)確?！　?shí)驗(yàn)收集來(lái)自貴州、云南、河南等產(chǎn)地的烤煙煙葉樣品85份，

3、每份樣品經(jīng)過(guò)挑選一分為二，一份完成15種游離氨基酸(天冬氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、絲氨酸、谷氨酰胺、蘇氨酸、丙氨酸、精氨酸、酪氨酸、纈氨酸、蛋氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸)的定性定量分析，根據(jù)所檢測(cè)得到氨基酸數(shù)據(jù)剔除分離效果不好的組氨酸和甘氨酸兩種氨基酸，每種煙葉共分析了13種游離氨基酸；另一份卷制成煙支，并進(jìn)行水分平衡，然后由貴陽(yáng)卷煙廠評(píng)煙委員會(huì)的專家進(jìn)行感官評(píng)吸打分(香氣質(zhì)、香氣量、吃味、雜氣、刺激性、勁頭、燃燒性、灰份、總分)，評(píng)吸按煙草

4、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YC/T138-1998進(jìn)行，評(píng)吸結(jié)果作為烤煙內(nèi)在品質(zhì)的鑒定依據(jù)?！　〔煌a(chǎn)地烤煙的游離氨基酸總量上差別不大，只是其中某些氨基酸含量上稍有差別。不同部位煙葉的游離氨基酸總量，上部最高，中部次之，下部最少，這個(gè)規(guī)律與不同部位煙葉中煙堿含量相似?？緹熀拖懔蠠煵粌H在游離氨基酸總量上存在很大差別，而且其氨基酸的種類和含量上亦存在很大差別?！　?3種游離氨基酸指標(biāo)和感官評(píng)吸的9項(xiàng)指標(biāo)組成樣本數(shù)據(jù)集，為了減少網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)運(yùn)算量、提高網(wǎng)絡(luò)

5、的運(yùn)算速度，對(duì)13種游離氨基酸進(jìn)行主成分分析，網(wǎng)絡(luò)的輸入矩陣由13維降至9維，以上數(shù)據(jù)組成9個(gè)輸入、9個(gè)輸出的X∈R18×70數(shù)據(jù)矩陣。采用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為：9×s×9的網(wǎng)絡(luò)，針對(duì)BP網(wǎng)絡(luò)容易陷入局部極小、學(xué)習(xí)速度慢的缺點(diǎn)，本文采用LM算法。根據(jù)煙葉的先驗(yàn)知識(shí)，采取先對(duì)煙葉樣本進(jìn)行預(yù)分類，煙葉質(zhì)量預(yù)測(cè)模型快速收斂。結(jié)果表明：驗(yàn)證誤差和測(cè)試誤差的變化趨勢(shì)基本一致，訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)均方誤差mse為1.3644，將該模型運(yùn)用于煙葉質(zhì)量預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)結(jié)果的絕對(duì)誤

6、差范圍：刺激性-0.62～1、吃味-0.8～1.2、灰色0.9～2.8、勁頭-0.8～2、香氣質(zhì)-1.3～1.1、雜氣-0.63～1、香氣量-1.4～1.5、燃燒性-2.8～3.2、總分-7～6，其中總分的誤差較大，其余指標(biāo)得到了較好的預(yù)測(cè)結(jié)果，對(duì)單料煙的內(nèi)在質(zhì)量能作出較為客觀的評(píng)價(jià)。　　本文基于游離氨基酸人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的煙葉品質(zhì)預(yù)測(cè)是可行的，預(yù)測(cè)結(jié)果較為客觀、準(zhǔn)確，方法優(yōu)于傳統(tǒng)的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法。隨著煙葉化學(xué)成分定量分析技術(shù)，現(xiàn)代分析儀器