不同生態(tài)區(qū)煙葉化學成分和營養(yǎng)元素特征 與感官質量的關系

楊佳玫，陳頤，王玉平，吳有祥，楊虹琦*，王忠祥

(1.貴州中煙工業(yè)有限責任公司技術中心，貴州 貴陽 550009；2.湖南農業(yè)大學生物科學技術學院，湖南 長沙 410128；3.貴州中煙工業(yè)有限責任公司興義煙葉儲運站，貴州 興義 562400)

煙葉的質量直接影響卷煙產品的質量[1–2]。煙葉質量取決于其無機和有機化合物的組成，土壤養(yǎng)分水平對煙葉營養(yǎng)元素的變化有較大影響[3–4]。高家合等[5]對云南主產煙區(qū)煙葉的主要化學成分與評吸質量的研究表明，煙葉總糖含量與煙氣濃度、香氣量、雜氣、勁頭、刺激性呈極顯著負相關，煙堿和氯含量與煙氣濃度、香氣量、勁頭呈極顯著正相關。李朝建等[6]對貴州和云南煙葉的化學成分與評價指標的研究表明，香氣質、勁頭、雜氣、細膩度、刺激性、干燥度、甜度及余味與煙葉主要化學成分的相關性顯著，而香氣量、透發(fā)性、濃度、成團性與煙葉主要化學成分相關性不顯著。杜鵑等[7]研究表明，對煙葉感官評吸質量影響最顯著的化學指標為氯、煙堿和還原糖。黃元炯等[8]對河南煙葉營養(yǎng)與評吸質量進行相關性研究分析表明，煙葉低氯含量與評吸品質呈正相關，鉀、錳和鋅是提高煙葉品質的主要因素，但是高鈣含量成為煙葉品質改善的制約因素。于建軍等[9]對四川會理煙葉的礦質元素含量與香氣質、香氣量和評吸總分進行通徑相關分析，結果顯示，鎂和鉀的含量與煙葉香氣質得分、香氣量得分和評吸總分呈顯著正相關, 鐵和氯的含量對煙葉香氣質得分、香氣量得分和評吸總分呈顯著負相關。貴州中煙工業(yè)公司的煙葉原料來自貴州威寧、貴州興義、貴州遵義、湖南郴州、河南平頂山、福建三明、四川涼山和云南保山等地，各地域生態(tài)環(huán)境和施肥水平存在差異，導致煙葉質量及風格特色各不相同，筆者以這些基地單元的C3F煙葉為研究對象，測定煙葉化學成分及營養(yǎng)元素，并進行感官評吸，了解不同香氣風格的煙葉化學成分及營養(yǎng)元素與感官評吸質量的關系，為指導改進各原料基地的煙葉品質提供依據。

1 材料與方法

1.1 樣品的收集

于2013年采集湖南、河南、云南、福建、貴州、四川6 省8個基地的C3F 等級煙葉樣品72個，其中貴州省煙葉樣品27個，其他5 省煙葉樣品均為9個，每個煙葉樣品的質量5 kg，品種為當地主栽品種。用半葉法沿主脈將煙葉分成兩半，一半在40℃干燥4 h 研磨，過6.25 mm 孔徑篩，密封儲存于–10℃冰箱中，用于主要化學成分及無機營養(yǎng)元素分析；另一部分用于感官質量評定。

1.2 方法

1.2.1 煙葉質量評價

由貴州中煙工業(yè)公司的7 名評吸專家按照《煙葉質量風格特色感官評價方法》進行感官評吸，采用0 ～5 等距標度評分法對品質特征和香型進行量化評價，品質特征包括香氣量、香氣質、透發(fā)性、雜氣、細膩程度、柔和程度、圓潤感、干燥感和刺激性。香型分為清香型、中間香型、濃香型，其中云南保山、福建三明、四川涼山為清香型；湖南郴州和河南平頂山為濃香型；貴州遵義為中間香型；貴州威寧和貴州興義為中偏清香型。

1.2.2 化學成分測定

煙葉樣品總糖和還原糖含量、煙堿含量、總氮含量、鉀含量、氯含量、鋅、鐵、錳、銅、鎂和鈣含量的測定，分別參照文獻[10–15]方法進行。

1.2.3 數據處理

數據采用Excel、SPSS17.0 軟件進行方差分析；利用DPS9.50 進行化學成分及營養(yǎng)成分與感官評吸指標的相關分析。

2 結果與分析

2.1 不同生態(tài)區(qū)煙葉糖類及含氮化合物的特征

由表1 可見，不同生態(tài)區(qū)煙葉樣品中的總糖、還原糖和總氮存在極顯著差異，煙堿、兩糖比、氮堿比和糖堿比存在顯著差異，其中貴州威寧煙葉總糖和還原糖最高，湖南郴州煙葉煙堿和兩糖比最高，云南保山煙葉總氮最高，貴州遵義煙葉糖堿比和氮堿比最高；清香型、中偏清香型和中間香型煙葉的總糖和還原糖含量顯著高于濃香型煙葉，而濃香型煙葉兩糖比顯著高于清香型、中偏清香型和中間香型煙葉。此外，濃香型煙葉總氮、氮堿比和糖堿比均低于清香型、中偏清香型和中間香型煙葉，說明濃香型煙葉含氮化合物偏高，含碳化合物偏低是影響其煙葉香氣風格形成的主要因素之一。

表1 不同生態(tài)區(qū)煙葉糖類及含氮化合物的含量 Table 1 Carbohydrate and nitrogen compounds contents in tobacco leaves from different ecological regions

2.2 不同生態(tài)區(qū)煙葉營養(yǎng)元素的特征

由表2 可以看出，不同生態(tài)區(qū)煙葉的營養(yǎng)成分均存在極顯著差異。貴州威寧煙葉鐵、鈣含量高和鉀含量低是其顯著特征；貴州遵義煙葉鎂和鈣含量低，貴州興義煙葉鋅和鈣含量低是其顯著特征；湖南郴州煙葉鋅、鉀、鈣含量高是其顯著特征；河南平頂山煙葉錳、氯、鎂含量高，銅含量低是其顯著特征；福建三明煙葉鋅、鉀含量高，氯、鈣含量極低是其顯著特征；四川涼山煙葉鎂低、鈣高是其顯著特征；云南保山煙葉銅、鈣含量高，鐵、錳、鉀、鎂含量低是其顯著特征。綜上，受成土母質及風化程度、土類及pH 值和烤煙大田生育期降水等環(huán)境因素的影響，不同生態(tài)區(qū)煙葉營養(yǎng)元素的含量不同。

表2 不同生態(tài)區(qū)煙葉營養(yǎng)元素的含量 Table 2 Nutritional elements content of tobacco leaves from different ecological regions

2.3 不同生態(tài)區(qū)煙葉感官評吸質量的特征

由表3 可見，不同生態(tài)區(qū)煙葉的感官評吸質量中香氣質、透發(fā)性、細膩程度、柔和程度、圓潤感、干燥感、余味和總分均存在極顯著差異，而香氣量、雜氣、刺激性差異不顯著，其中，貴州遵義煙葉各感官評吸質量指標均極顯著高于其他生態(tài)區(qū)煙葉，而河南平頂山煙葉各感官評吸質量指標均極顯著低于其他生態(tài)區(qū)煙葉。除此之外，貴州威寧煙葉干燥感過大，貴州興義煙葉香氣質不佳，湖南郴州煙葉煙氣圓潤感低，福建三明煙葉煙氣細膩程度低，是這些生態(tài)區(qū)煙葉感官評吸質量的主要特征。

表3 不同生態(tài)區(qū)煙葉感官評吸得分 Table 3 Sensory quality score of tobacco leaves from different ecological regions

2.4 煙葉化學成分及營養(yǎng)元素與感官評吸質量的關系

對煙葉化學成分及營養(yǎng)元素與感官評吸質量進行逐步回歸分析后，建立了最優(yōu)線性回歸方程，列于表4。根據F 檢測結果，所建立的各項多元線性回歸方程均存在顯著或極顯著差異；各回歸方程的R2值均在0.46 以上，說明樣本觀測值和模型的擬合度較好。由標準偏回歸系數β 可知，與煙葉香氣質呈正相關大小依次為還原糖、鎂元素；呈負相關大小依次為氮堿比、氯元素、總氮。與香氣量呈負相關的是兩糖比。對透發(fā)性呈正相關大小依次為煙堿、氮堿比，呈負相關大小依次為兩糖比和氯含量。與雜氣呈正相關的是鈣元素。與細膩程度和柔和程度呈正相關大小依次為糖堿比和煙堿，呈負相關的則是兩糖比。與圓潤感呈正相關的是總糖，呈負相關大小依次為鈣元素和兩糖比。與刺激性呈正相關大小依次為氮堿比和煙堿，呈負相關的為總糖。與干燥感呈正相關的是氮堿比，呈負相關的是兩糖比。與余味影響呈正相關的是氮堿比?？偡峙c糖堿比呈正相關，與兩糖比呈負相關。

表4 回歸方程 Table 4 The regression equation

3 結論與討論

已有研究[16–19]表明，產區(qū)生態(tài)環(huán)境影響煙葉內在化學成分的組成及含量，而煙葉的感官評吸質量又受其內在化學成分的影響，可見煙葉化學成分是關聯不同產區(qū)生態(tài)環(huán)境與其煙葉香氣質量與風格的主要媒介。對貴州中煙工業(yè)公司主要原料基地煙葉的化學成分的分析結果表明，云南保山、福建三明、四川涼山的清香型煙葉和貴州遵義、威寧、興義等中間香型或中偏清香型煙葉糖類化合物含量較高，與這些煙區(qū)大田生育期光照強、氣溫適宜、有利于葉綠體形成和光合產物積累密切相關；湖南郴州和河南平頂山的濃香型煙葉總氮、氮堿比和糖堿比低，可能與其烤煙成熟期光照強、氣溫高有利于氮素轉化及美拉德反應有關。此外，貴州遵義中間香型煙葉糖堿比最接近10，氮堿比最接近1，說明其化學成分的組成和煙氣酸堿協調性最好，進而感官評吸各指標評分均為最高。

不同生態(tài)區(qū)煙葉營養(yǎng)元素的含量與煙葉香型風格之間無明顯的關聯，它們主要通過影響烤煙的燃燒性間接影響煙葉的感官評吸質量。煙葉中鉀及鎂含量高，有利于增強煙葉的燃燒性[20]。本研究結果顯示，湖南郴州、貴州興義和福建三明煙葉鉀、鎂元素含量之和均在25mg/g 以上，其他產地煙葉都在25mg/g 以下，這一特征與3個產地土壤本身鉀、鎂含量高，烤煙大田生育期雨量充沛，有利于鉀、鎂吸收和積累有關。有研究表明，超過上限含量的鈣、氯、鐵和鋅均能使煙葉品質降低[8]。本研究結果也表明，貴州威寧煙葉鐵含量異常高，湖南郴州和福建三明煙葉鋅含量異常高，河南平頂山煙葉錳及氯含量異常高，云南保山煙葉銅及氯偏高，可能是導致這些產地煙葉感官評吸質量不及貴州遵義煙葉的原因。

采用近年推出的新感官評價指標體系建立了多元回歸方程，為客觀、快速、大范圍進行煙葉質量評價提供了參考。研究結果表明，與煙葉感官評吸質量指標關聯較多的化學指標主要是兩糖比、氮堿比、煙堿，其次為糖堿比和氯離子，由于研究樣本僅限于貴州中煙工業(yè)公司8個原料基地的煙葉樣品，因而所建立的多元回歸模型是否具有普遍意義還有待進一步研究。

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