不同部位煙葉化學(xué)成分與煙葉柔軟度的關(guān)系

路登杰,王軼,李茹冰,劉學(xué)超,宋賀萱,丁鼎,劉暢,栗翔,李曼曼,梁曉燕,潘蕾

(湖北中煙襄陽卷煙廠,湖北 襄陽,441000)

煙葉原料的選取主要以煙葉的成熟度、柔軟度等為主要指標,而這些指標與煙葉的內(nèi)在質(zhì)量存在著一定的相關(guān)性,了解外在與內(nèi)在質(zhì)量之間的相關(guān)性對于煙葉原料的選取尤為重要[1]。煙葉的柔軟度作為煙葉質(zhì)量的重要指標,其優(yōu)劣代表了煙葉抗外部阻力的大小[2],常安然[3]等研究表明,柔軟性好的煙葉彈性較大,耐壓不易破碎,且較柔軟的煙葉還可以提高煙葉的加工效率,提高煙葉加工后的合格率[4-5]。煙葉的內(nèi)在化學(xué)成分是決定煙葉品質(zhì)的內(nèi)在重要因素,煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)提高煙葉的工業(yè)可用性,提高煙葉的感官質(zhì)量[6-7]。周立新[8]以中香型煙葉為試驗材料,研究了煙葉化學(xué)成分對煙葉柔軟度的影響,認為煙葉的總糖、還原糖等化學(xué)成分與煙葉柔軟度具有顯著正相關(guān)關(guān)系;賈琪光[9]認為煙葉的化學(xué)成分與煙葉的組織結(jié)構(gòu)和香氣量有一定的相關(guān)性。通過研究不同部位煙葉的柔軟度與煙葉主要化學(xué)成分的相關(guān)關(guān)系對于煙葉加工原料的選取至關(guān)重要,因此研究不同煙葉部位間化學(xué)成分與煙葉柔軟度的相關(guān)關(guān)系具有重要意義。

本文選取湖北?？禑焻^(qū)煙葉,測定不同部位煙葉的主要化學(xué)成分指標與柔軟度,分析不同部位煙葉柔軟度與主要化學(xué)成分之間的相關(guān)關(guān)系,為卷煙工業(yè)原料的選取及煙葉原料的改善提供了理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗材料選用2018 至2020 年湖北?？悼h烤煙煙葉樣品150 份,其中上、中、下3 個部位的B2F、X2F 和C3F 3 個等級煙葉各選取50 份,每份煙葉2 kg,試驗品種為當?shù)刂髟云贩NK326。

1.2 測定項目與方法

1.2.1 煙葉柔軟度測定

從不同部位的煙葉樣品中隨機選取10 片煙葉,在每片煙葉的葉尖、葉中和葉基部位置避開支脈進行取樣,取樣樣品大小為2 cm×2 cm,對取的煙樣進行水分平衡,水分平衡之后將煙樣至于SGJ197 柔軟度測定儀(溫州三工匠儀器有限公司)測定煙樣柔軟度,取測定結(jié)果的平均值作為對應(yīng)的煙葉部位柔軟度值[10]。

1.2.2 煙葉化學(xué)成分測定

取各處理煙樣各0.5 kg,將其烘干磨碎,過60 目篩,準確稱取0.25 g 煙樣于50 mL 小白瓶中,加入25 ml 5%醋酸溶液震蕩30 min 后過濾,濾液用于連續(xù)流動分析儀測定其常規(guī)化學(xué)成分[11]。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Mircosoft excel 2016 軟件進行數(shù)據(jù)分析及作圖,SPSS 21.0 進行顯著性差異分析及相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 各部位煙葉柔軟度

不同部位煙葉柔軟度測定值見表1。由表1 可知,不同部位煙葉柔軟度相差較大,其中上部葉柔軟度均值最大,為63.31 mN,中部葉次之,下部葉最小,且各部位煙葉的柔軟度均值呈現(xiàn)出顯著差異,徐向麗等[12]研究表明,煙葉的柔軟度值與柔軟性成反比關(guān)系,即柔軟度值越小煙葉越柔軟。變異系數(shù)以下部葉最大,中部葉次之,上部葉最小,但煙葉以下部葉最為柔軟,因此煙葉部位對煙葉的柔軟性影響較大。結(jié)果說明?？邓貐^(qū)煙葉柔軟性隨部位變化而變化,部位對其柔軟性影響較大,下部葉柔軟,中部葉次之,上部葉柔軟性最差。

表1 煙葉不同部位柔軟度

2.2 各部位煙葉化學(xué)成分統(tǒng)計分析

對煙葉主要化學(xué)成分進行分析,由表2 可見總糖、總氮、煙堿、鉀、氯、還原糖、兩糖比、鉀氯比在樣品間的變化:烤煙上部葉還原糖變異系數(shù)最大,僅為3.39%,兩糖比的變異系數(shù)最小為0.79%;總糖、鉀和鉀氯比偏度系數(shù)＜0,表現(xiàn)為負向偏態(tài)峰,其余指標為正向偏態(tài)峰;總糖、總氮和鉀含量的峰度系數(shù)＞0,它們的數(shù)據(jù)分布表現(xiàn)為尖峭峰,相對集中,其它的數(shù)據(jù)分布為平闊峰。

表2 不同部位煙葉化學(xué)成分描述性統(tǒng)計分析

中部葉以鉀氯比變異系數(shù)最大,為6.50%,煙堿變異系數(shù)最小1.17%;鉀和氯比的偏度系數(shù)＞0,表現(xiàn)為正向偏態(tài)峰,煙堿含量和兩糖比的峰度系數(shù)均＜0,表現(xiàn)為平闊峰外,其余指標的峰度系數(shù)均＞0,表現(xiàn)為尖峭峰;同樣烤煙樣品下部葉以鉀氯比變異系數(shù)最大為3.39%,總氮含量變異系數(shù)最小僅為0.43%;總氮含量和兩糖比偏度系數(shù)＞0,表現(xiàn)為正向偏態(tài)峰,其余指標為負向偏態(tài)峰;煙堿含量、鉀含量和鉀氯比峰度系數(shù)＜0,表現(xiàn)為平闊峰,其它數(shù)據(jù)指標的峰度系數(shù)＞0,表現(xiàn)為尖峭峰。

2.3 各部位煙葉化學(xué)成分與柔軟度的方差分析

對于不同部位烤煙主要成分與柔軟度進行差異顯著性分析,結(jié)果由表3 可見:總糖含量、煙堿含量、還原糖含量和柔軟度在3 個不同部位間的差異均達到顯著性,其中總糖與還原糖含量以下部煙葉最高,中部葉次之,上部煙葉最低,下部煙葉總糖與還原糖含量比上部葉高8.6%、10.2%;煙堿與柔軟度則以上部煙葉最大,下部煙葉最小;總氮含量以上部煙葉含量最高,中下部煙葉差異不大;氯含量在3個部位間未達到顯著水平,中部和下部葉的鉀含量差異未達到顯著水平,但兩者均與上部葉差異顯著。

表3 不同部位煙葉化學(xué)成分與柔軟度的差異顯著分析結(jié)果

2.4 各部位煙葉化學(xué)成分與柔軟度的相關(guān)性

用煙葉的柔軟度與煙葉的化學(xué)成分做相關(guān)分析,結(jié)果見圖1。由圖中相關(guān)系數(shù)分布可以看出各部位煙葉的柔軟度與煙葉的總糖、還原糖和鉀含量均呈顯著相關(guān)關(guān)系,且均為顯著負相關(guān)關(guān)系,說明上中下部位煙葉的糖類物質(zhì)和鉀都對煙葉的柔軟性有較大的影響,即總糖、還原糖和鉀含量較高煙葉的柔軟度較大,煙葉較柔軟,這是因為較高的煙葉水溶性糖含量可以提高煙葉的油分和彈性[13],進而增加煙葉的柔軟性[14-15],而鉀含量較高可以改善煙葉的身份,提高煙葉柔軟性[16];而煙葉的柔軟度與煙葉其他化學(xué)成分之間存在正相關(guān)或者負相關(guān)關(guān)系,但在p＜0.05 水平上均不顯著。

圖1 煙葉柔軟度與主要化學(xué)成分的相關(guān)性

3 討論

不同部位煙葉由于其內(nèi)在化學(xué)成分存在差異[17-19],因此導(dǎo)致不同部位煙葉調(diào)制結(jié)束后具有不同的外觀品質(zhì)。中下部煙葉調(diào)制結(jié)束后煙葉油分較多,組織結(jié)構(gòu)較疏松,因此其柔軟性較好,而上部葉由于生長時間較長,其烘烤性能較差,調(diào)制結(jié)束后煙葉組織結(jié)構(gòu)較為緊密,柔軟性較差[20]。煙葉的柔軟度值越大,煙葉越柔軟,而柔軟的煙葉質(zhì)量較好[21]。在該試驗中,對不同部位的煙葉進行了柔軟度的測定,結(jié)果顯示隨煙葉部位的升高其柔軟度值隨之增大,柔軟性隨之降低。

不同部位煙葉采收時其成熟度是不同的,從下往上成熟度檔次依次升高,而煙葉中的煙堿含量是在根系中合成然后輸送到煙葉中[22],在煙葉生長過程中會一直合成并送往煙葉[23,24],因此,本試驗中,成熟度較高的上部葉煙堿含量較高,中部葉次之,下部葉最低。本試驗中下部煙葉和中部煙葉糖含量較高,可能是因為生長過程中積累了較多的淀粉,調(diào)制過程中淀粉降解產(chǎn)生較多的糖類物質(zhì)[25]。下部煙葉鉀含量較高可能是因為煙葉成熟時,鉀離子會向其他部位轉(zhuǎn)移,導(dǎo)致鉀含量隨部位的升高而降低[26]。

通過相關(guān)性分析得出了煙葉柔軟度與煙葉化學(xué)成分的相關(guān)性,分析結(jié)果將煙葉的柔軟度與化學(xué)成分之間的相關(guān)性進行了定量,結(jié)果得出煙葉的總糖含量、還原糖含量和鉀含量對煙葉的柔軟度具有顯著性影響,可以通過調(diào)節(jié)煙葉的相關(guān)指標來達到改善煙葉品質(zhì)的目的。此結(jié)論為該地區(qū)煙葉原料的選取與改善提供了理論價值和應(yīng)用參考。