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石 刚 周汉红 包 军 吴 明 朱 宝 陈 莺 吴 勇 唐剑宁 王 鹏
（湖北中烟工业有限责任公司，湖北 武汉 430040）
工业企业和商业企业在烟叶收购和调拨交接过程中，通常把等级纯度作为一项关键指标来评价烟叶等级质量。等级纯度越高，烟叶等级质量越好，配方可用性也就越高；
反之，等级纯度偏低，混级的程度较高，对配方使用的影响较大。但目前行业内对于等级纯度的认识和评价还存在一些问题。一是等级纯度没有明确的定义，烤烟国标给出了纯度允差的概念，即混级的允许度（以百分数表示）[1]，烟叶分级教材上提出等级合格率是建立在纯度允差基础上，符合某等级质量要求的把数占总把数的百分比率，二者都没有明确等级纯度的定义；
二是缺乏科学有效并适用于工业企业的调拨烟叶等级纯度的量化评价方法。相比于等级合格率，烟叶等级纯度涉及多个因素，综合性强，难以进行准确定义，更难以进行量化评价。
本文通过文献查询、专家咨询和工业企业调拨烟叶检验数据分析，探索等级纯度的定义和量化方法，旨在完善工业企业烟叶质量评价体系和接收标准，指导调拨产区烟叶收购，确保调拨各批次烟叶中混入的非原等级情况在企业允许范围之内，切实提高调拨烟叶工业可用性和卷烟产品的稳定性。
1.明确等级纯度定义
烟叶是农副产品，分级局限于眼看、手摸、鼻闻等感官检验方法，由于分级技术掌握的熟练程度不同以及感官判断的差异，导致收购过程中不可避免地存在混部位、混色、混副组、混级等情况；
另外分级收购有时间限制，要讲究效率，在快速分级操作过程中难免存在误差。也就是说收购的某一等级的批次烟叶既包含主体等级，也有近邻等级或其他等级，同一等级不同站点、不同时期、不同包件收购质量也存在一定差异，从而导致同一等级不同调拨批次烟叶等级质量存在差异，这种现象是客观存在的，在确定等级纯度定义时要充分考虑实际收购情况。目前，国内外关于烟叶等级纯度的研究较少。有的文献提出等级纯度指一批烟叶中原等级的比例，等级纯度等于等级合格率，等级一致性许多情况下并不等于等级纯度[2]。几乎所有国家的烟叶等级标准中都没有规定按把检验的等级合格率或等级纯度，但有些等级标准对一致性有所定义。在美国烤烟等级标准中，一致性定义为“一批烟叶的一致程度”，在美国康涅狄格河流域遮阴栽培雪茄外包皮烟叶等级标准中定义为“一致性用百分率表示，该百分率要代表一批次烟叶中达到某等级每一因素规定的主体部分烟叶比例，其他非主体等级烟叶必须与主体等级烟叶密切相关”[3]。以上对等级纯度和一致性的解释对于本文研究提供了重要参考依据。考虑到产区收购出来的烟叶，最终是要调拨给工业使用，因此等级纯度的定义要立足于工业需求。基于以上情况，通过咨询专家、充分研讨后，明确提出了烟叶等级纯度的定义，即某批次烟叶等级组成与工业企业所需求的主体等级质量符合的程度，用%表示。符合程度越高，纯度越高，反之纯度越低。
2.确定影响等级纯度的关键指标和比例范围
根据近几年行业工商交接等级质量监督抽查情况通报的数据分析情况来看，影响等级纯度的指标包括混部位、混青、混杂、混颜色、混非近邻等级、混等级个数等，笔者根据企业围绕“高纯度”目标提出的“两高三低两均衡”要求，确定把主体等级比例、近邻等级比例，混部位比例、混青杂比例、跨等级低出的比例、近似等级比例作为关键指标分析等级纯度。由于中部叶等级存在混上部、混下部、混颜色、混副组、跨等级等情况，上下波动范围大，涉及指标最多、最为复杂，本文主要研究中部叶等级纯度，并根据大量检验数据分析以及实际工作经验明确提出了影响中部叶等级纯度的关键指标及比例范围。具体情况见表1。
表1 影响中部叶等级纯度的关键指标及比例范围
其中主体等级指烟叶商品包装上标示的等级；
近邻等级参考“中烟叶收〔2019〕50号”文件中的《烤烟相邻等级关系表》，近邻等级质量与主体等级质量接近。需要注意的是按照工业企业配方需求，B1F不作为C2F的近邻等级；
青杂等级指青烟、杂色烟等级，包括CXK、BK、GY、V，对主体等级质量影响最大；
上部等级指上部正组、上部光滑、B2V、B3V，中部僵厚烟叶列入上部等级，对中部叶等级质量影响较大；
掺水等级与主体等级相差＞2个级，也可理解为跨级低出等级，与主体等级质量相差较大，中部等级中的掺水等级不包括上部烟，中下部光滑烟叶列入掺水等级。例如：C3F、C3L混入的掺水等级为X3F、X3L、X4F、X4L；
C2F混入掺水等级为C4L、X2F及以下等级。C4F混入的掺水等级为X4F、X4L；
近似等级与主体等级相差≤2个级，工业企业根据需求可以适当包容，如果主体等级是中部叶，相似等级只能是中下部叶，例如：C3F、C3L中混入的X2F、X2L，C2F中混入的C4F，C4F中混入的X3F、X3L。以上六大等级类别互相独立，不交叉，各类别比例之和为100%。
3.筛选试验数据
要研究等级纯度量化评价方法，需要选择一定数量且有代表性的调拨烟叶等级质量检验数据进行统计分析。笔者从工业企业近几年调拨检验结果中筛选了30组不同等级质量C3F的数据作为样本，尽量确保这些样本的纯度值不同且覆盖各种复杂的混级情况。具体情况见表2。
表2 工业企业部分调拨烟叶等级质量检验情况
1.初步建立公式
中部叶等级纯度与主体等级比例、近邻等级比例、上部等级比例、青杂等级比例、掺水等级比例、近似等级比例等指标基本呈线性相关，因此引入5个质量影响系数，通过建立线性回归方程来计算等级纯度。初步建立的公式如下所示：
等级纯度（%）=（主体等级比例）+ A*（近邻等级比例）+B*（上部等级比例）+C*（青杂等级比例）+D*（掺水等级比例）+E*（近似等级比例）
依据经验，系数A在不同情况下可以赋定值，具体情况见表3。
表3 不同情况下系数A的赋值
由于近似等级对烟叶质量的影响没有上部等级、青杂等掺水等级大，系数E赋值可以暂时设为0；
系数BCD为负值，可以根据工业质量需求并运用科学的统计方法计算得出。
2.应用统计方法计算系数值
（1）等级纯度排序分析
安排4位烟叶评级技师对筛选出的30组C3F等级检验数据分析评价，根据某一批次烟叶主体等级比例、近邻等级比例、混上部比例、混青杂比例、混跨等级比例、混近似等级比例，结合工作经验，应用排序法[4]按纯度高低进行排序。由于多个批次C3F混级程度较复杂，排序有一定难度，30个样本中有13个样本的顺序难以达成一致意见，因此需要应用感官评吸方法进一步确定顺序。
（2）感官质量分析
由于调拨的烟叶最终要在卷烟产品中使用，对于凭经验难以判断纯度顺序的检验数据（13组），可以应用感官评吸方法分析纯度的高低。笔者借鉴烤烟叶组配方设计方法[5]，依据13个批次烟叶的等级组成制备13个配方样品进行感官质量评价。选取湖北房县2020年的烟叶样品，样品完全按照烤烟国家标准制定，取样等级包括C3F（45.1g）、C4L（14g）、B2F（28g）、B3F（22g）、CX1K（28.9g）、B1K（33g）、C3L（22g）、X2F（18.9g）、X3F（23.6g）、C4F（21g），根据主体等级C3F混级情况制备13个不同纯度的样品。安排三位工业企业配方师进行感官评吸，依据评吸结果排出了这13个样品纯度高低顺序。最终通过经验排序和感官评价确定了30个样本的等级纯度顺序。具体情况见表4。
表4 工业企业部分调拨烟叶等级纯度排序情况
（3）应用SPSS和EXCEL工具进行统计分析
对于之前初步建立等级纯度计算公式“等级纯度（%）=（主体等级比例）+ A×（近邻等级比例）+B×（上部等级比例）+C×（青杂等级比例）+D×（掺水等级比例）+E×（近似等级比例）”（系数A和系数E已通过人为赋值），设想如果以上等级纯度的排序唯一，系数B、系数C、系数D应该是一个定值或是一个范围极小的区间值，基于这一设想，用SPSS和EXCEL统计工具分析以上等级质量数据，求解系数B、系数C、系数D的值。统计方法是利用线性回归，输入相关的变量，并进行参数设置，计算模型模拟的R值和系数值，如果各系数的显著性检验的p值均小于0.05，表明可以接受模拟结果。把计算结果代入公式检验模型拟合效果。可进一步调整等级纯度系数值，重复上述步骤可以不断优化系数。根据上述方法，一共进行了三次统计分析。
①根据等级纯度排序和感官质量结果设定等级纯度参考值，将相关数据导入SPSS软件进行回归分析，设定模型有关系数进行模型的检验。模型模拟的R值为0.825，各系数的显著性检验的p值均小于0.05，表明可以接受模拟结果。对应上部（SB）、青杂（QZ）和掺水（CS）的系数B、C、D分别为-0.835，-1.960和-0.511。所得公式为：等级纯度（%）=（主体等级比例）+ 0.8*（近邻等级比例）-0.835*（上部等级比例）-1.96*（青杂等级比例）-0.511*（掺水等级比例）。
②因为通过感官评价确定的样品纯度高低顺序是：样本5＞样本7（见表4），说明混上部比例在5%范围内，对烟叶感官质量影响不是很大，因此可以推算出系数B小于0.67，这里假定系数B=0.65，只需求解系数C和系数D，再进行第二次统计分析。第二次统计分析得出的系数值是C、D分别为-1.591和-0.499。
③根据拟合效果结合之前的排序分析，推算系数D值应接近1，所以进行第三次统计分析优化系数D。第三次统计分析得出的系数D值为-0.7，所得公式是：等级纯度（%）=（主体等级比例）+ 0.8×（近邻等级比例）-0.65×（上部等级比例）-1.591×（青杂等级比例）-0.7×（掺水等级比例），该公式的拟合效果相对最好。通过该公式计算出1-30号样本的纯度值后，进一步计算得出平均等级纯度为77.10，标准差为7.95，变异系数为10.31%。
2019年，中国烟叶公司在关于收购检查的文件中首次提出烟叶等级纯度计算方法，即“等级纯度=（原等级把数+纯度允差范围内相邻等级把数）/总抽检把数×100%”，但该计算方法的提出是基于严格贯彻国标并对收购检查过程中的烟叶等级纯度进行定量评价，难以全面反映混部位、混副组、跨等级等混非近邻等级情况对烟叶等级质量的影响，而混非近邻等级的不同对卷烟配方的影响较大。影响烟叶等级纯度评价的因素很多，本文依据工业需求将影响因素归纳为六大类，为定量评价等级纯度奠定了基础，并运用排序法、SPSS、EXCEL等统计方法初步探索出工业企业调拨烟叶等级纯度评价公式，能够更加全面解释不同批次烟叶之间的质量差异。由于筛选原始数据的局限性，对于等级纯度评价公式中推导的系数值存在一定误差，下一步将应用更多的调拨烟叶检验数据进行验证并完善评价方法。
一是从工业企业角度给出了等级纯度的定义，即某批次烟叶等级组成与工业企业所需求的主体等级质量符合的程度，用%表示。某批次烟叶质量与主体等级质量符合的程度越高，纯度越高，反之纯度越低。
二是围绕工业质量需求，把影响中部叶等级纯度的关键因素归纳为六类并明确其比例范围，分别是：主体等级，比例范围65%-100%；
近邻等级，比例范围10%-35%；
上部等级，比例范围0-8%；
青杂等级，比例范围0-2%；
掺水等级，比例范围0-3%；
近似等级，比例范围0-10%。同时，初步确定了中部叶等级对应的近似等级和掺水等级。
三是在定性描述的基础上依据统计方法对工业企业调拨的中部叶等级纯度进行量化评价，并初步提出了等级纯度计算公式：等级纯度（%）=（主体等级比例）+ A×（近邻等级比例）+B×（上部等级比例）+C×（青杂等级比例）+D×（掺水等级比例）+E×（近似等级比例），其中系数A根据主体等级比例范围赋值为1、0.9、0.8或0.7，系数B为-0.65，系数C为-1.591，系数D为-0.7，系数E赋值为0。在调整系数的前提下，上部和下部等级纯度仍然可以套用该公式进行计算。
四是烟叶等级纯度涉及品质和稳定性两层含义，有了不同调拨批次烟叶等级纯度的值，可以计算统一产地同一等级不同批次烟叶的变异系数，对于评价同一年份不同批次烟叶等级质量稳定性及年际间烟叶质量的稳定性并指导产区烟叶收购具有重要意义。
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