基于指數(shù)和法的文山烤煙主要化學(xué)成分協(xié)調(diào)性分析

王競(jìng)

摘要 [目的]掌握云南文山不同煙區(qū)的烤煙主要化學(xué)成分協(xié)調(diào)性差異情況。[方法]利用隨機(jī)取樣的方法采集7個(gè)縣（市）的烤煙樣品，采用指數(shù)和法對(duì)其主要化學(xué)成分含量進(jìn)行賦值評(píng)分，并進(jìn)行差異性分析和系統(tǒng)聚類。[結(jié)果]文山煙區(qū)烤煙常規(guī)化學(xué)成分之間有明顯差異，在7個(gè)縣（市）中以廣南主要化學(xué)成分總得分最高，且與其他縣（市）呈顯著差異；基于烤煙常規(guī)化學(xué)成分的聚類分析，7個(gè)縣（市）烤煙樣品分為3類，第一梯隊(duì)為西疇、丘北、文山、廣南、麻栗坡縣，第二梯隊(duì)為馬關(guān)縣，第三梯隊(duì)為硯山縣。[結(jié)論]為煙草主要化學(xué)成分評(píng)價(jià)提供了新的思路和方法。

關(guān)鍵詞 烤煙；化學(xué)成分；指數(shù)和法；協(xié)調(diào)性

中圖分類號(hào) S-03 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2018）02-0163-03

Abstract [Objective] The aim was to grasp difference of the main chemical components coordination of fluecured tobacco in Wenshan Yunnan.[Method] Fluecured tobacco samples from 7 counties were collected by random sampling method，the main chemical components were scored by index sum method，and the difference analysis and cluster analysis were carried out.[Result] The results indicated that after being scored，there were obvious differences on the conventional chemical compositions of fluecured tobacco in Wenshan.The total score of main chemical components of Guangnan was the highest in seven counties，and showed significant difference between the other counties.Cluster analysis based on the conventional chemical components of fluecured tobacco indicated that the fluecured tobacco samples from seven counties were divided into three categories，the first class was Xichou，Wenshan，Guangnan，Malipo，Qiubei County，the second class was Maguan County，and the third class was Yanshan County.[Conclusion] The results provide reference for main chemical components evaluation of fluecured tobacco.

Key words Fluecured tobacco；Chemical compositions；Index sum method；Coordination

文山州地處云貴高原東南部，屬巖溶丘原地貌，多為亞熱帶高原季風(fēng)氣候，冬無嚴(yán)寒，夏無酷暑，雨量充沛，但分布不均，光照豐富，熱量充足，為優(yōu)質(zhì)煙栽培適宜區(qū)域，歸屬云南省自2009年發(fā)展的文山、普洱、保山及臨滄4個(gè)新煙區(qū)之一。云南地區(qū)不同地域氣候?qū)緹熎焚|(zhì)產(chǎn)生不同的影響?；瘜W(xué)成分是煙葉內(nèi)在質(zhì)量重要組成因素，也是其質(zhì)量與香型特征的重要物質(zhì)基礎(chǔ)[1-2]。與烤煙質(zhì)量相關(guān)的因素較多，其中與評(píng)吸質(zhì)量關(guān)系密切的化學(xué)成分主要為總糖、還原糖、總氮、總植物堿以及鉀、氯等[3]。與此同時(shí)，不同烤煙產(chǎn)地、生態(tài)氣候條件下烤煙質(zhì)量具有較大差別[4-7]。煙堿決定卷煙煙氣的勁頭，是影響煙葉品質(zhì)最重要的化學(xué)成分，與煙葉的香氣品質(zhì)呈正相關(guān)[8]?？偟渴欠从碂熑~田間營(yíng)養(yǎng)狀況和內(nèi)在化學(xué)成分協(xié)調(diào)性的重要指標(biāo)。煙葉中的水溶性總糖和還原糖是形成煙氣醇和度的主要因素，水溶性總糖含量與還原糖含量在適宜范圍時(shí)，有利于提升煙葉品質(zhì)，促進(jìn)葉片柔軟，增加葉片彈性及色澤。煙葉中鉀的含量對(duì)煙葉燃燒性影響較大，較高含量的鉀有利于提高煙葉的持火力及煙支燃燒效率，有效降低煙氣中的一氧化碳含量及焦油量，提高煙葉安全性。糖堿比反映了煙氣的酸堿平衡關(guān)系。氯是煙葉生長(zhǎng)過程中的必需元素，含氯較低的煙葉易碎，切絲率低，但含量較高時(shí)煙葉燃燒性差。前人對(duì)烤煙常規(guī)化學(xué)成分的差異分析方法較多，但存在一定的局限性，僅限定判斷適宜范圍，往往不能判定樣品間的差異[9-12]。筆者利用根據(jù)各項(xiàng)主要化學(xué)成分范圍賦分并加權(quán)平均的方法對(duì)文山州7個(gè)不同縣（市）初烤煙葉主要化學(xué)成分進(jìn)行了分析評(píng)價(jià)，以期為更好地了解文山州各縣（市）煙葉化學(xué)成分質(zhì)量主要特點(diǎn)以及煙草主要化學(xué)成分評(píng)價(jià)提供新的思路和方法。

1 材料與方法

1.1 材料

煙葉樣品選取具有代表性文山、硯山、西疇、麻栗坡、馬關(guān)、丘北、廣南7個(gè)不同縣（市）的C3F煙葉樣品，共127個(gè)。樣品煙葉去梗，50 ℃烘干至恒重，粉碎后過60目篩，所得煙葉粉末用于化學(xué)成分的測(cè)定。

1.2 測(cè)定方法

采用連續(xù)流動(dòng)分析儀測(cè)定煙葉的煙堿、還原糖、總氮、鉀含量。

1.3 賦值方法

煙葉樣品化學(xué)成分得分賦值方法依據(jù)《中國煙草種植區(qū)劃》[13]。采用指數(shù)和法評(píng)價(jià)烤煙化學(xué)成分協(xié)調(diào)性綜合情況。

式中，P代表烤煙化學(xué)成分協(xié)調(diào)性綜合指數(shù)；Ci為第i個(gè)化學(xué)成分指標(biāo)量化分值；Pi為第i個(gè)化學(xué)成分指標(biāo)相對(duì)權(quán)重。

1.4 數(shù)據(jù)處理 采用Excel 2010和SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、方差分析及聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同煙區(qū)煙葉化學(xué)成分含量 由表1可知，煙葉煙堿含量以西疇、馬關(guān)2縣最低，其他各縣含量在2.00%～3.00%；總氮含量除馬關(guān)縣為1.35%±0.23%，其他各縣總氮含量處于1.50%～2.00%；還原糖含量以文山縣最高，在25%以上，其他各縣在19.00%～25.00%；鉀含量各縣數(shù)值均較低，麻栗坡縣鉀含量稍高；糖堿比值各縣均在10.00左右；氮堿比值硯山縣較低，低于0.70，其他各縣數(shù)值均在0.80左右；鉀氯比以硯山縣最低，文山縣較低，其他各縣均處在較高值。

2.2 不同煙區(qū)化學(xué)成分含量賦值得分差異性分析

由表2可知，不同縣（市）各化學(xué)成分含量之間存在一定的差異，且各個(gè)縣（市）化學(xué)成分差異性也不同。煙葉的煙堿及總氮含量得分以馬關(guān)縣最低，且煙堿含量與文山市、硯山縣、麻栗坡縣及廣南縣的煙葉煙堿含量得分之間呈極顯著差異，其余縣（市）之間差異不顯著，其煙葉總氮含量與文山市、麻栗坡縣、丘北縣及廣南縣呈極顯著差異；而麻栗坡縣因最高的總氮得分，與硯山縣、西疇縣及馬關(guān)縣的煙葉總氮含量得分之間的差異達(dá)到極顯著水平。

煙葉的還原糖含量得分以文山市最低，廣南縣得分最高，且與其他縣（市）呈顯著性差異。煙葉的鉀含量得分以硯山縣最低，與西疇縣、麻栗坡縣、馬關(guān)縣呈極顯著差異水平。麻栗坡縣煙葉的鉀含量得分最高，且與麻栗坡縣與文山市、丘北縣與廣南縣呈極顯著差異水平。各個(gè)縣（市）糖堿比得分差異不顯著。

氮堿比是衡量煙葉含氮化合物轉(zhuǎn)化率的重要指標(biāo)之一。煙葉的氮堿比得分以硯山縣最低，且與文山市、西疇縣、丘北縣及廣南縣呈極顯著差異，與麻栗坡縣呈顯著差異。

鉀氯比是影響煙葉燃燒性的重要指標(biāo)之一。煙葉的鉀氯比得分以硯山縣得分最低，且與西疇縣、麻栗坡縣、馬關(guān)縣、丘北縣及廣南縣呈極顯著差異。西疇得分最高，達(dá)到100分，除硯山縣外，與其他縣（市）的得分差異不顯著。

文山州不同縣（市）煙葉化學(xué)成分含量總得分以廣南縣最高，其次為麻栗坡縣，馬關(guān)縣得分最低。

2.3 不同煙區(qū)烤煙主要化學(xué)成分賦值的聚類分析

采用系統(tǒng)聚類法對(duì)不同縣（市）煙葉主要化學(xué)成分進(jìn)行聚類分析（圖1）。由圖1可知，7個(gè)縣（市）共分為3大類：3（西疇）、6（丘北）、1（文山）、7（廣南）、4（麻栗坡）為第 Ⅰ 類；5（馬關(guān)）為第 Ⅱ 類；2（硯山）為第 Ⅲ 類。通過分析可以看出第 Ⅰ 類化學(xué)成分得分總分較高，且與第 Ⅱ 類、第 Ⅲ 類之間呈顯著差異，第 Ⅱ 類與第 Ⅲ 類之間差異較小。

3 討論

文山屬亞熱帶高原季風(fēng)氣候區(qū)，全年日照充足，氣溫適宜，降雨量充沛，屬于烤煙優(yōu)質(zhì)栽培的適宜區(qū)域，但文山州不同煙區(qū)土壤養(yǎng)分、栽培措施及氣候條件存在一定的差異。該研究通過文山州7個(gè)縣（市）進(jìn)行烤煙生產(chǎn)試驗(yàn)，對(duì)各個(gè)縣（市）產(chǎn)區(qū)煙葉常規(guī)化學(xué)成分分析，能夠更好地了解各個(gè)縣（市）煙葉質(zhì)量。

化學(xué)成分作為評(píng)價(jià)烤煙品質(zhì)的重要因素之一。煙草行業(yè)通常以煙葉內(nèi)在化學(xué)成分含量及其相關(guān)比值來衡量烤煙化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性。煙草內(nèi)在化學(xué)成分是否最適，通常以最適范圍來判定。然而，近年來諸多學(xué)者對(duì)烤煙化學(xué)成分的適宜范圍并未達(dá)成統(tǒng)一。例如，烤煙總糖含量有18%～22%[14]、20%～26%[15]、16%～20%[16]等幾種說法，而烤煙氯含量有0.3%～0.8%[17]、0.3%～0.6%[18]、0.4%～0.8%[19]等多種說法。因此，對(duì)烤煙的化學(xué)成分最適范圍的確定，有待進(jìn)一步開展研究。

該研究通過對(duì)烤煙常規(guī)化學(xué)成分的測(cè)定結(jié)果進(jìn)行分類賦值，能夠?qū)緹煾鱾€(gè)常規(guī)化學(xué)成分進(jìn)行綜合分析，進(jìn)而對(duì)烤煙各個(gè)常規(guī)化學(xué)成分進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià)。通過對(duì)文山7個(gè)縣（市）化學(xué)成分的分析可以看出，7個(gè)縣（市）化學(xué)成分之間存在一定差異，這主要由于不同縣（市）之間土壤養(yǎng)分含量及栽培管理措施不同，與此同時(shí)，云南地區(qū)不同縣（市）之間也存在一定的差異。基于烤煙常規(guī)化學(xué)成分的聚類分析，將文山州7個(gè)縣（市）的烤煙樣品分為3類：第 Ⅰ 類為西疇、丘北、文山、廣南、麻栗坡；第 Ⅱ 類為馬關(guān)；第 Ⅲ 類為硯山。第 Ⅰ 類化學(xué)成分得分總分較高，且與第 Ⅱ 類、第 Ⅲ 類之間呈顯著差異。

進(jìn)而可以看出，該方法能夠較為準(zhǔn)確地將烤煙質(zhì)量較為相近的縣（市）歸為一類。由此可見，該方法可以嚴(yán)格而準(zhǔn)確地對(duì)不同烤煙樣品進(jìn)行有效分類，優(yōu)選品質(zhì)較為相近的特色優(yōu)質(zhì)煙葉原料，為卷煙工業(yè)基地單元布局和優(yōu)質(zhì)煙葉原料采購提供參考。

4 結(jié)論

通過分類賦值的方法對(duì)烤煙常規(guī)化學(xué)成分進(jìn)行協(xié)調(diào)性評(píng)價(jià)是可行的，該方法可以有效地辨別煙葉樣品間的差異性。利用該方法將文山州7個(gè)縣（市）煙葉的常規(guī)化學(xué)成分協(xié)調(diào)性分為3類：第 Ⅰ 類常規(guī)化學(xué)成分協(xié)調(diào)性最優(yōu)，包括西疇、丘北、文山、廣南、麻栗坡；第 Ⅱ 類次之，為硯山縣；第 Ⅲ 類再次之，為馬關(guān)縣。

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