巫山烤煙主要化學成分分析

馮彥軍

(中國煙草總公司重慶市公司巫山分公司，重慶 404700)

煙草制品作為一種特殊的消費品，對其質(zhì)量要求更嚴格，不僅要求色、香、味俱佳，還要求其品質(zhì)保持相對的穩(wěn)定性。煙草生產(chǎn)是一項復雜的系統(tǒng)工程，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、調(diào)制技術、陳化、加工各個環(huán)節(jié)都會引起煙草及其制品化學成分質(zhì)和量的變化，化學成分的變化又會影響卷煙的質(zhì)量。煙葉生產(chǎn)必須采取有效的技術措施使得煙葉的化學成分在合理的范圍內(nèi)，并且保持一定的平穩(wěn)性，顯得尤為重要。

煙葉化學成分是指煙葉內(nèi)所含的各種有機物和無機物，包括煙堿、糖類、石油醚提取物、無機組分、總氮、有機酸和揮發(fā)堿等。煙葉化學成分復雜，在生產(chǎn)中不能全面檢測，一般主要對煙堿、總氮、總糖、還原糖、鉀、氯6種常規(guī)成分進行檢測，其含量與煙葉感官質(zhì)量密不可分，可用于表征煙葉內(nèi)在質(zhì)量。巫山作為武陵秦巴生態(tài)區(qū)醇甜香型的代表產(chǎn)地，以干草香、醇甜香為主體，輔以蜜甜香、木香、青香、焦香、辛香、酸香、烘焙香、焦甜香等。煙葉在生產(chǎn)過程中受生態(tài)環(huán)境、品種、農(nóng)藝措施等因素的影響，內(nèi)在質(zhì)量變化較大，從而影響煙葉的可用性。筆者通過對巫山2002—2019年煙葉化學成分進行分析，從而結(jié)合煙葉生產(chǎn)技術的調(diào)整，為巫山煙區(qū)生產(chǎn)內(nèi)在質(zhì)量好、工業(yè)可用性強且年際間相對穩(wěn)定的煙葉提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

試驗選取巫山煙區(qū)2002—2019年烤后煙葉X2F、C3F、B2F樣品540份，供試品種為巫山煙區(qū)常年種植的云煙87。

煙葉樣品化學成分含量由湖南中煙工業(yè)有限責任公司和鄭州煙草科學研究院檢測。

采用Excel 2007和SPSS 16.0統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進行分析。

2 結(jié)果與分析

下部葉。由圖1可知，還原糖、總糖含量在2003—2007年呈現(xiàn)快速增加，2008—2019年，除在2013年出現(xiàn)突然增加外，其余年份均保持相對穩(wěn)定，還原糖含量都保持在25%左右，總糖含量整體維持在30%左右。氯含量整體偏低，最大值為2009年的0.35%，2006、2007、2015年的氯含量均低于0.10%，2016年氯含量為0，但在整個年份間呈現(xiàn)出“W”型變化，這可能與生產(chǎn)技術調(diào)整有關?？偟空w呈逐漸降低的趨勢，但2008—2019年總氮含量都維持在1.48%～1.97%，變化波動小，整體含量平穩(wěn)。鉀含量在2003—2007年呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢，但在2008年含量突然增長為3.24%，是2007年的1.66倍；2008—2012年呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢，2013—2019年呈現(xiàn)小幅波動，但含量整體保持在2.14%～2.76%。煙堿含量整體保持在1.40%～2.50%，特別是2010—2019年除2014年外均保持在1.46%～2.09%，變化波動較小，含量比較穩(wěn)定。

中部葉。由圖2可知，總糖和還原糖含量在年際間雖然呈現(xiàn)出上下波動的趨勢，但整體表現(xiàn)為逐步上升的趨勢，還原糖含量2019年較2002年增加了22.13%，總糖含量2019年較2002年增加了20.66%，總糖和還原糖含量在相鄰年份間變化波動小。氯含量在整個年際間呈現(xiàn)出“W”型，其中含量最高為2009年的0.37%，含量最低的為2014年的0.03%，含量低于0.10%的有2006、2007、2014、2015年，含量高于0.30%的只有2009和2010年?？偟吭谀觌H間比較平穩(wěn)，沒有大的波動，總氮含量的最大值為2012年的2.30%，最小值為2015年的1.61%。鉀含量在2002—2014年變化波動較大，最大值為2013年的2.65%，最小值為2003年的0.98%，最高含量為最低含量的2.70倍；2015—2019年含量變化很小，最大值與最小值間僅相差0.36百分點，年際間含量非常穩(wěn)定。煙堿含量在年際間的變化波動大，含量最高為2003年的3.76%，最低的為2018年的2.00%，且相鄰年份間的變化波動也大，變化波動最大的是2008、2009、2010年，變幅分別為56.03%、33.15%，但煙堿的整體含量在適宜的范圍內(nèi)。

圖1 2002—2019年下部葉煙葉化學成分年際間變化Fig.1 Interannual variation of chemical components of lower tobacco leaves from 2002 to 2019

圖2 2002—2019年中部葉煙葉化學成分年際間變化Fig.2 Interannual changes of chemical constituents of central tobacco leaves from 2002 to 2019

上部葉。由圖3可知，還原糖和總糖含量在2002—2006年呈直線上升的趨勢，2007—2019年除2014和2017年的還原糖和總糖含量較低外，其他年份相對比較穩(wěn)定，2014年是由于煙葉豐產(chǎn)，烤房容量不足，致使上部葉成熟度偏高，2017年是由于上部葉成熟期間陰雨嚴重，致使煙葉不能正常進行采收，形成過熟煙葉，導致內(nèi)含物消耗較多，糖含量偏低。氯含量在整個年際間變化波動較大，含量最高的為2012年的0.49%，含量最低的是2016年沒有檢測出氯，含量低于0.10%的有2006、2008、2016和2017年，但含量大于0.30%的有2007、2009、2010、2011、2012和2013年?？偟肯鄬Ρ容^穩(wěn)定，含量都在1.80%～2.61%，相鄰年際間的含量變化較小。鉀含量的變化在年際間呈現(xiàn)明顯的4個階段，分別是2002—2005年呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢，2006—2009年相對比較平穩(wěn)，2010—2013年又呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢，2014—2019年又呈現(xiàn)平穩(wěn)變化的趨勢，在2010和2014年鉀含量都較上一年有較大幅度的增加，增加幅度分別為109.00%、86.61%。煙堿含量在年際間呈現(xiàn)出先下降后上升再相對平穩(wěn)的變化趨勢，2003—2008年呈直線下降的趨勢，變化波動較大，2009—2019年煙堿的含量在3.04%～3.73%，含量相對比較穩(wěn)定。

圖3 2002—2019年上部葉煙葉化學成分年際間變化Fig.3 Interannual changes of chemical constituents of upper tobacco leaves from 2002 to 2019

下部葉。由表1可知，下部葉化學成分整體表現(xiàn)為總糖和還原糖含量偏高，總氮、煙堿、鉀含量適中，氯含量偏低。下部葉的總糖、還原糖、總氮、煙堿、鉀的變異系數(shù)都在20%以內(nèi)，變異波動小，在年際間相對穩(wěn)定；氯含量的變異系數(shù)為60.61%，變異波動大，年際間變化較大，主要是由于巫山煙葉的氯含量整體偏低?？偺呛瓦€原糖的偏度系數(shù)為負數(shù)，還原糖偏度系數(shù)的絕對值大于總糖的偏度系數(shù)絕對值；總氮、煙堿、鉀、氯的偏度系數(shù)為正值，煙堿的偏度系數(shù)最小，為0.03，總氮的偏度系數(shù)最大，為0.63，偏度系數(shù)整體表現(xiàn)為總氮>鉀>氯>煙堿。總糖、還原糖、鉀的峰度系數(shù)為正值且表現(xiàn)為總糖>鉀>還原糖；總氮、煙堿、氯的峰度系數(shù)為負值，峰度系數(shù)絕對值表現(xiàn)為煙堿>氯>總氮。

表1 不同年份下部葉化學成分基本特征Table 1 Basic characteristics of chemical constituents of lower leaves in different years

中部葉。由表2可知，中部葉化學成分的變異系數(shù)最大值為氯的55.14%，最小值為總氮的10.18%，除了氯和鉀以外，其余化學成分含量的變異系數(shù)都在20%以內(nèi)，化學成分的變異系數(shù)平均值為21.73%，除氯以外變異系數(shù)的平均值為15.04%，變異系數(shù)的最小值為最大值的18.46%，變異系數(shù)整體表現(xiàn)為氯>鉀>煙堿>總糖>還原糖>總氮?？偺?、還原糖、總氮、鉀的偏度系數(shù)為負值，且絕對值表現(xiàn)為總糖>還原糖>鉀>總氮；煙堿和氯的偏度系數(shù)為正值，且表現(xiàn)為煙堿>氯。鉀的峰度系數(shù)為正值，其余成分的峰度系數(shù)為負值，且峰度系數(shù)的絕對值表現(xiàn)為還原糖>總糖>總氮>氯>煙堿>鉀。

表2 不同年份中部葉化學成分基本特征Table 2 Basic characteristics of chemical composition of middle leaves in different years

上部葉。由表3可知，上部葉化學成分變異系數(shù)最大值為氯的58.62%，最小值為煙堿的10.74%，除氯的變異系數(shù)以外，其余化學成分的變異系數(shù)都在20%以內(nèi)，化學成分的變異系數(shù)平均值為21.85%，除氯以外為14.49%，最小值變異系數(shù)為最大值變異系數(shù)的18.32%；化學成分間穩(wěn)定性不一致。煙堿和氯的偏度系數(shù)為正值，且氯的偏度系數(shù)大于煙堿的偏度系數(shù)；總糖、還原糖、總氮、鉀的偏度系數(shù)為負值，且偏度系數(shù)的絕對值表現(xiàn)為總糖>還原糖>鉀>總氮?？偺呛蜔焿A的峰度系數(shù)為正值，且煙堿的峰度系數(shù)大于總糖的峰度系數(shù)；還原糖、總氮、鉀、氯的峰度系數(shù)為負值，且峰度系數(shù)的絕對值表現(xiàn)為總氮>氯>鉀>還原糖。

3 結(jié)論與討論

總糖和還原糖含量在2003—2007年變化波動大，含量呈直線上升的狀態(tài)，在2008—2019年含量相對比較穩(wěn)定，變化波動小。煙堿含量在整個年際間的含量較低，但是上、中、下部位都表現(xiàn)出2009—2013年含量較高，符合優(yōu)質(zhì)煙葉的要求，這可能是由于在肥料配方中增加了含氯的肥料，說明煙葉中氯含量偏低是可以采取生產(chǎn)措施進行調(diào)整的，與朱梅華等對廣西煙區(qū)研究時得出的結(jié)論一致。煙堿含量在中下部葉中的含量變化波動大，與曹景林等的研究結(jié)果一致，且年際間不穩(wěn)定，無明顯的變化規(guī)律；上部葉中2002—2009年變化波動明顯，但在2010—2019年變化波動小，且含量相對穩(wěn)定。這可能與煙葉的成熟度和烘烤工藝有關，下部葉普遍存在晚采的現(xiàn)象，中部葉有部分搶烤、上部葉的成熟度相對較好，且呈現(xiàn)逐年提升的趨勢，所以為了確保煙堿含量的相對穩(wěn)定，需加強煙葉田間成熟度和成熟煙葉的一致性?？偟砍齻€別年份變化較大外，整體在年際間含量相對比較穩(wěn)定，這主要與煙葉生產(chǎn)中的施肥有關，施肥量與葉片中氮含量呈顯著相關。鉀含量在整個年際間也呈現(xiàn)出較大的變化波動，但在近5年的變化卻比較平穩(wěn)。

表3 不同年份上部葉化學成分基本特征Table 3 Basic characteristics of chemical composition of upper leaves in different years

不同部位煙葉在年際間呈現(xiàn)出的特征不完全一致，總糖、還原糖的偏度系數(shù)在3個部位中均為負值，煙堿的偏度系數(shù)在3個部位中均為正值；總氮和氯的峰度系數(shù)在3個部位中均為負值，其余成分的峰度系數(shù)和偏度系數(shù)無明顯的變化規(guī)律。變異系數(shù)在不同的化學成分間表現(xiàn)也不一致，氯的變異系數(shù)不小于55.14%，其余化學成分的變異系數(shù)在10.18%～22.23%。不同部位的變異系數(shù)無明顯的變化規(guī)律，不同化學成分的變異系數(shù)表現(xiàn)為氯>鉀>總糖>還原糖，煙堿和總氮的變異系數(shù)無明顯的變化規(guī)律。

綜上所述，巫山煙葉的化學成分除氯以外，其他化學成分含量在年際間相對穩(wěn)定，煙葉質(zhì)量整體比較平穩(wěn)，尤其是近5年的煙葉化學成分含量較以前更為穩(wěn)定。氯含量偏低可以通過增施含氯的肥料進行彌補，煙堿含量的不穩(wěn)定性可以通過加強煙葉成熟的一致性和烘烤工藝進行調(diào)整。