曲靖煙葉化學(xué)成分含量與外觀質(zhì)量的相關(guān)性分析

王稼良 邵建平 潘林 劉正坤 韓小淵 周建良 劉國輝 王學(xué)法 梁甫衛(wèi)

（曲靖市煙草公司羅平分公司，云南羅平 655800）お

摘要

［目的］揭示不同煙葉質(zhì)量評價指標(biāo)的關(guān)聯(lián)程度，縮減煙葉質(zhì)量評價指標(biāo)。［方法］運用描述統(tǒng)計和典型相關(guān)統(tǒng)計分析方法研究了曲靖烤煙外觀質(zhì)量和化學(xué)成分含量狀況及其相互關(guān)系。［結(jié)果］分析表明，兩大烤煙質(zhì)量評價指標(biāo)間存在顯著的典型相關(guān)性，化學(xué)成分含量與外觀質(zhì)量存在密切的關(guān)聯(lián)程度；不同烤煙質(zhì)量評價指標(biāo)的關(guān)聯(lián)程度不一樣，在烤煙質(zhì)量組間關(guān)聯(lián)上起主導(dǎo)作用的化學(xué)成分評價指標(biāo)是還原糖、總氮、煙堿和氯，外觀質(zhì)量評價指標(biāo)是成熟度、結(jié)構(gòu)、身份和油分。［結(jié)論］研究可為曲靖乃至云南煙區(qū)清香型烤煙的生產(chǎn)工作提供理論指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞 烤煙；典型相關(guān)分析；化學(xué)成分；外觀質(zhì)量

中圖分類號 SB572文獻標(biāo)識碼 A文章編號 0517-6611（2014）19-06376-03

お

Correlation Analysis between Chemical Components and Appearance Quality of Flue瞔ured Tobacco Leaves in Qujing City

WANG Jia瞝iang, SHAO Jian瞤ing et al

(Luoping Branch of Qujing Tobacco Company, Luoping, Yunnan 655800)

Abstract ［Objective］ To reveal correlation degree of different tobacco quality evaluation index, shorten tobacco quality evaluation index. ［Method］ The relationship of chemical components and appearance quality of flue瞔ured tobacco leaves in Qujing were investigated by using descriptive statistics and canonical correlation analysis. ［Result］ The results indicated that: two kinds of quality evaluating indices of flue瞔ured tobacco leaves showed significant canonical correlations. Chemical components such as reducing sugar, total N, nicotine and Cl-, appearance quality such as maturity, structure, body and oil played important roles between two quality groups relationship. ［Conclusion］ The study can provide theoretical guidance for production of flavor flue瞔ured tobacco in Yunnan tobacco area.

Key words Flue瞔ured tobacco; Canonical correlation analysis; Chemical components; Appearance quality

基金項目 中國煙草總公司云南省公司項目（2010YN25）。

作者簡介 王稼良（1968- ），男，云南曲靖人，農(nóng)藝師，從事煙葉生產(chǎn)技術(shù)研究與推廣工作。*通訊作者，助理農(nóng)藝師，碩士，從事煙草生理生化研究與技術(shù)推廣工作。

收稿日期 20140603

烤煙質(zhì)量由物理性狀、化學(xué)品質(zhì)、外觀質(zhì)量、評吸質(zhì)量和安全性等組成［1］。目前，我國煙草行業(yè)評價煙葉質(zhì)量主要以外觀質(zhì)量和內(nèi)在評吸鑒定為主，物理性狀和化學(xué)成分鑒定為輔［2］。在特色優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)或煙葉區(qū)劃時，人們需要具體知道哪些指標(biāo)對該產(chǎn)區(qū)的煙葉質(zhì)量起決定作用,從而達到簡化煙葉質(zhì)量評價工作的目的。2010年，鄧小華等對湖南濃香型烤煙四大質(zhì)量指標(biāo)進行了相關(guān)性分析，結(jié)果表明，典型相關(guān)分析能夠簡化煙葉質(zhì)量評價指標(biāo)［3］；李永亮等對川渝烤煙進行了化學(xué)成分與香氣的灰色優(yōu)勢分析，結(jié)果化學(xué)成分評價指標(biāo)體系從原來的65個縮減到了9個［4］；丁曼旎等對河南烤煙常規(guī)化學(xué)品質(zhì)與感官質(zhì)量進行了灰色關(guān)聯(lián)分析［5］；王建民等對烤煙化學(xué)指標(biāo)和平衡含水率間進行了相關(guān)性分析［6］；胡戰(zhàn)軍等采用多元統(tǒng)計分析方法研究了烤煙外觀質(zhì)量指標(biāo)與感官評吸指標(biāo)間的關(guān)系［7］。曲靖煙區(qū)作為云南省清香型烤煙的典范，其煙葉質(zhì)量評價研究缺乏深入和系統(tǒng)性［8］。筆者基于多元統(tǒng)計的典型相關(guān)分析對曲靖烤煙化學(xué)成分含量與外觀質(zhì)量的相互關(guān)系進行了量化研究，旨在揭示不同煙葉質(zhì)量評價指標(biāo)的關(guān)聯(lián)程度，縮減煙葉質(zhì)量評價指標(biāo)，為曲靖乃至云南煙區(qū)清香型烤煙的生產(chǎn)工作提供理論指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 材料

分別于2009和2010年在曲靖市的9個植煙區(qū)、縣境內(nèi)，以鄉(xiāng)鎮(zhèn)為單位，由專職人員按照GB 2635-92烤煙標(biāo)準(zhǔn)采集當(dāng)?shù)刂髟云贩NK326中具有代表性的C3F初烤煙葉樣品 383個，每份3 kg。其中宣威市110個、馬龍縣66個、會澤縣55個、麒麟?yún)^(qū)39個、陸良縣34個、沾益縣31個、師宗縣26個、羅平縣12個和沾益縣10個，等級合格率達到95%┮隕?。?/p>

1.2 測定指標(biāo)及方法 煙葉樣品統(tǒng)一寄送湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草研究院進行化學(xué)成分含量的檢測和外觀質(zhì)量的鑒定。其中化學(xué)成分測定指標(biāo)為：總糖、還原糖、總氮、煙堿、鉀和氯，測定方法參考相關(guān)文獻［9］；外觀質(zhì)量評定指標(biāo)為：成熟度、顏色、身份、油分、色度和結(jié)構(gòu)，評定方法參考相關(guān)文獻［10］。

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

采用DPS 7.05和EXCEL等統(tǒng)計學(xué)軟件進行相關(guān)數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 烤煙質(zhì)量評價指標(biāo)的描述統(tǒng)計分析

表1為曲靖煙區(qū)烤煙化學(xué)成分含量與外觀質(zhì)量的描述性統(tǒng)計情況，其中成熟度等外觀質(zhì)量評價指標(biāo)的分值是由行業(yè)內(nèi)專家根據(jù)外觀質(zhì)量評分標(biāo)準(zhǔn)，對各煙葉樣品進行外觀質(zhì)量評定打分而來，分值在0~10，基本上其分值越高，質(zhì)量越好。由表1可知，煙葉化學(xué)成分含量在樣品間存在廣泛的差異，而外觀質(zhì)量的差異較小，變異系數(shù)基本在18%以內(nèi)。根據(jù)國際型優(yōu)質(zhì)煙葉化學(xué)成分指標(biāo)［11］：曲靖煙葉總糖和還原糖含量偏高，總氮、煙堿和氯含量適中，鉀含量稍低。除成熟度、顏色和結(jié)構(gòu)的偏度系數(shù)較大外，其他指標(biāo)的偏度系數(shù)都較小，外觀質(zhì)量指標(biāo)基本符合正態(tài)分布，成熟度、顏色和結(jié)構(gòu)向右偏離中心較遠（偏度系數(shù)<-2）；峰度系數(shù)都大于3，變異系數(shù)都較小，說明曲靖烤煙成熟度、顏色和結(jié)構(gòu)分布較集中；氯含量的變異系數(shù)>90%，分布極不穩(wěn)定，說明曲靖煙區(qū)烤煙氯含量受環(huán)境條件、栽培技術(shù)和施肥狀況的影響較大。

2.2 化學(xué)成分含量與評吸質(zhì)量的典型相關(guān)性分析

為了研究化學(xué)成分含量與煙葉外觀質(zhì)量的相關(guān)關(guān)系，把煙葉化學(xué)成

表1 曲靖烤煙化學(xué)成分含量和外觀質(zhì)量描述統(tǒng)計分析

項目 化學(xué)成分總糖∥% 還原糖∥% 總氮∥% 煙堿∥% 鉀∥% 氯∥%

外觀質(zhì)量成熟度 顏色 身份 油分 色度 結(jié)構(gòu)

平均值 31.15 23.50 1.86 2.28 1.75 0.41 9.84 9.69 9.19 6.40 5.48 9.63

標(biāo)準(zhǔn)差 4.988 4.559 0.284 0.674 0.382 0.407 0.598 0.937 1.200 1.141 1.034 0.780

變異系數(shù)∥% 16.01 19.4 15.27 29.56 21.83 99.31 6.08 9.67 11.97 18.83 18.87 8.10

偏度系數(shù) -0.910 -0.608 -0.209 0.606 0.046 1.701 -3.997 -3.155 -1.110 -1.476 1.594 -2.401

峰度系數(shù) 4.013 1.670 3.288 0.699 0.449 3.001 16.833 9.140 -0.472 0.828 1.244 6.348

分看作一組變量，外觀質(zhì)量指標(biāo)看作另一組變量，進行典型相關(guān)分析［12］。由表2可知，化學(xué)成分含量與外觀質(zhì)量的前3對典型變量顯著性檢驗玃值都小于0.01，相關(guān)系數(shù)分別為0.532 4** 、0.414 2**和0.383 6**，3對典型變量都達到了極顯著水平，而4~9對典型變量沒有達到顯著水平，故對前3對典型變量進行重點分析。

由于各原始變量間單位和數(shù)量級不同，故先將原始數(shù)據(jù)進行標(biāo)準(zhǔn)化后再進行典型相關(guān)分析，并求出典型變量系數(shù)以及原始變量與典型變量的相關(guān)系數(shù)，并最終求出化學(xué)成分含量與外觀質(zhì)量的典型變量表達式。由表2可知，化學(xué)成分含量與外觀質(zhì)量的第1對典型變量的構(gòu)成如式(1)~(2)。

玌1=-0.281X1+0.282 1X2+0.125 2X3-0.472 6X4-0.476 2猉5+0.705 8X6

(1)

V1=-0.304 7Y1-0.385 2Y2+0.336 3Y3+0.429 7Y4-0.024 9Y5+0.309 1Y6-0.487 4Y7-0.158Y8+0.002 6Y9

(2)

式(1)~(2)中，U1 和V1表示化學(xué)成分和外觀質(zhì)量組成的一對典型變量，其中U1為外觀質(zhì)量指標(biāo)組成的典型變量，V1為化學(xué)成分組成的典型變量，X1、X2、X3、X4、X5、X6分別表示成熟度、顏色、身份、油分、色度、結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化典型系數(shù)，Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y8、Y9分別表示總糖、還原糖、總氮、煙堿、鉀、氯、鉀氯比、糖堿比、氮堿比的標(biāo)準(zhǔn)化典型系數(shù)，在第1對典型變量的線性表達式中(U1,V1)，煙堿、鉀、氯、刺激性和灰色的標(biāo)準(zhǔn)化典型系數(shù)較大，反映了刺激性與煙堿和鉀的負相關(guān)，與氯的正相關(guān)，灰色與煙堿和鉀的正相關(guān)、與氯的負相關(guān)。

化學(xué)成分含量與外觀質(zhì)量的第2對典型變量構(gòu)成如式(3)~(4)。

U2=-0.499 3X1+0.215 2X2+0.566 5X3-0.365X4-0.882 1X5-0.401 2X6

(3)

V2=-0.682 1Y1-0.149 0Y2-0.173 2Y3+0.679 5Y4+0.312 1Y5-0.050 5Y6+0.604 8Y7+0.046 5Y8+0.528 4Y9

(4)

式(3)~(4)中，U2和V2 同樣表示化學(xué)成分和外觀質(zhì)量組成的一對典型變量，在第2對典型變量的線性表達式中(U2,V2)，總氮、鉀、香氣質(zhì)、刺激性和灰色的標(biāo)準(zhǔn)化典型系數(shù)較大，反映了總氮與香氣質(zhì)的負相關(guān)、與刺激性和灰色的正相關(guān)，鉀與香氣質(zhì)的正相關(guān)、與刺激性和灰色的負相關(guān)。

化學(xué)成分含量與外觀質(zhì)量的第3對典型變量構(gòu)成如式(5)~(6)。

U3=0.187 3X1-0.685 4X2+0.168 8X3+0.428 4X4+0.087X5+0.669 9X6

(5)

V3=0.025 4Y1-0.010 3Y2-0.288 6Y3+0.086 3Y4-0.51Y5+0.17Y6-0.382 1Y7-0.241 7Y8+0.576 8Y9

(6)

式(5)~(6)中，U3和V3同樣表示化學(xué)成分和外觀質(zhì)量組成

的一對典型變量，在第2對典型變量的線性表達式中(U3,V3)，還原糖、氯、余味和勁頭的標(biāo)準(zhǔn)化典型系數(shù)較大，反映了還原糖與余味的正相關(guān)、與勁頭的負相關(guān)，氯與余味的負相關(guān)、與勁頭的正相關(guān)。

表2 曲靖煙葉化學(xué)成分含量與外觀質(zhì)量的典型相關(guān)分析

變量組1變量組2 典型相關(guān)系數(shù) 玃值 典型變量構(gòu)成

化學(xué)成分 評吸質(zhì)量 0.532 4** 0.000 1 玌1=-0.281X1+0.282 1X2+0.125 2X3-0.472 6X4-0.476 2X5+0.705 8X6

V1=-0.304 7Y1-0.385 2Y2+0.336 3Y3+0.429 7Y4-0.024 9Y5+0.309 1Y6 -0.487 4Y7-0.158猋8+0.002 6Y9

0.414 2** 0.000 1 U2=-0.499 3X1+0.215 2X2+0.566 5X3-0.365X4-0.882 1X5-0.401 2X6

V2=-0.682 1Y1-0.149 0Y2-0.173 2Y3+0.679 5Y4+0.312 1Y5-0.050 5Y6+0.604 8Y7+0.046 5猋8+0.528 4Y9

0.383 6** 0.000 1 U3=0.187 3X1-0.685 4X2+0.168 8X3+0.428 4X4+0.087X5+0.669 9X6

V3=0.025 4Y1-0.010 3Y2-0.288 6Y3+0.086 3Y4-0.51Y5+0.17Y6-0.382 1Y7-0.241 7Y8+0.576 8Y9

0.251 1 0.761 7

0.340 8 0.885 9

0.358 0 0.922 2

0.236 5 0.453 2

0.325 4 0.513 6

0.231 6 0.554 2

注：*表示在0.05水平顯著，**表示在0.01水平極顯著。

3 結(jié)論與討論

表1煙葉化學(xué)成分含量與外觀質(zhì)量的描述統(tǒng)計分析結(jié)果表明，煙葉總糖和還原糖含量偏高，總氮、煙堿和氯含量適中，鉀含量稍低；成熟度、顏色和結(jié)構(gòu)分布較集中，變異系數(shù)較小，氯含量受環(huán)境條件影響較大，含量分布極不穩(wěn)定，變異系數(shù)>90%。因此，應(yīng)注意控制氯源肥料的平衡，避免在山地?zé)熒a(chǎn)中因雨水沖刷而出現(xiàn)低洼地勢土壤中氯元素富集而高地勢土壤中氯元素缺乏的現(xiàn)象。

表2煙葉質(zhì)量評價指標(biāo)的典型相關(guān)分析表明，2組煙葉質(zhì)量指標(biāo)間相互關(guān)聯(lián)，不同程度直接或間接地影響煙葉質(zhì)量。煙葉化學(xué)成分總糖、還原糖和總氮與外觀質(zhì)量關(guān)系最為密切，主要影響了烤煙外觀質(zhì)量評價指標(biāo)的色度、結(jié)構(gòu)、身份、油分和成熟度，其中總糖與油分關(guān)系最為密切，相關(guān)系數(shù)為0.25*，這與楊應(yīng)明等的研究結(jié)果一致［13］，表明烤煙外觀質(zhì)量指標(biāo)組合基本能夠反映其化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性。

不同產(chǎn)區(qū)煙葉品質(zhì)各異，在特色優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)或烤煙品質(zhì)區(qū)劃時，運用典型相關(guān)分析可以從眾多的煙葉質(zhì)量評價指標(biāo)中挖掘出能夠反映該產(chǎn)區(qū)煙葉品質(zhì)特征的部分指標(biāo)，從而減少煙葉質(zhì)量評價工作量，提高煙葉質(zhì)量評價工作效率。典型相關(guān)分析結(jié)果表明，化學(xué)品質(zhì)中的還原糖、總氮、氯和煙堿，外觀質(zhì)量中的成熟度、結(jié)構(gòu)、身份和油分對曲靖煙區(qū)烤煙質(zhì)量評價起主導(dǎo)作用。因此，在曲靖煙葉質(zhì)量評價和特色煙葉開發(fā)時，應(yīng)重點研究這些煙葉質(zhì)量評價指標(biāo)。然而煙葉品質(zhì)受生態(tài)環(huán)境、品種、栽培技術(shù)等的綜合影響［14］，不同產(chǎn)區(qū)烤煙質(zhì)量評價指標(biāo)各異，評價指標(biāo)間的相互關(guān)系也具有區(qū)域性，該研究中筆者對曲靖煙區(qū)清香型烤煙的質(zhì)量評價指標(biāo)進行了初步探討，其研究結(jié)果僅對清香型煙區(qū)烤煙的生產(chǎn)工作起指導(dǎo)作用，然而濃香型和中間香型煙葉質(zhì)量評價指標(biāo)間的相互關(guān)系以及它們對煙葉質(zhì)量評價的貢獻規(guī)律還有待進一步研究。

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