沂蒙丘陵生態(tài)區(qū)烤煙化學成分與感官質(zhì)量的相關(guān)分析

張艷艷，代 琛，趙百英，劉 孟，張本強，武 博，高 陽，張 強

（1中國煙草總公司青州中等專業(yè)學校，山東 青州 262500；2山東農(nóng)業(yè)大學植物保護學院，山東 泰安 271018；3山東中煙工業(yè)有限責任公司，濟南 250013；4山東臨沂煙草有限公司，山東 臨沂 276001；5山東濰坊煙草有限公司，山東 濰坊 261205）

0 引言

烤煙煙葉化學成分是決定煙葉質(zhì)量的最為重要的因素[1]。烤煙煙葉感官質(zhì)量對于提高煙葉工業(yè)可用性及經(jīng)濟性具有重要的指導意義，烤煙的化學成分與感官質(zhì)量之間關(guān)系密切，進行烤煙化學成分與感官質(zhì)量的相關(guān)性研究，對于實現(xiàn)特色優(yōu)質(zhì)煙葉定位具有重要意義[2-5]。近年來關(guān)于烤煙化學成分與感官質(zhì)量相關(guān)性研究較多，涉及阿根廷[6]、重慶[7]、黔南[8]等多地煙葉產(chǎn)區(qū)，研究表明阿根廷烤煙的感官質(zhì)量與煙堿、總氮、還原糖含量密切相關(guān)，重慶烤煙的感官質(zhì)量與糖分、總氮、煙堿、鉀、淀粉的關(guān)系最為緊密，黔南烤煙的感官質(zhì)量與總植物堿、總氮含量及糖堿比、氮堿比極顯著相關(guān)。

沂蒙丘陵生態(tài)區(qū)作為八大香型之一蜜甜焦香型煙葉的主要產(chǎn)區(qū)，尚未有烤煙化學成分與感官質(zhì)量相關(guān)分析的研究報道。本研究結(jié)合簡單相關(guān)分析、典型相關(guān)分析等分析方法，總結(jié)烤煙化學成分與感官質(zhì)量的關(guān)系，旨在為改善沂蒙丘陵生態(tài)區(qū)煙葉品質(zhì)、提高煙葉經(jīng)濟價值提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料為2020年11月山東濰坊、臨沂、日照產(chǎn)煙區(qū)176份典型代表性烤煙樣品，包含X2L、X3L、X2F、X3F、C2F、C3F、C2L、C3L、B2F、B3F、B2L、B3L等級。

1.2 方法

1.2.1 煙葉常規(guī)化學成分測定 采用分辨率高、穩(wěn)定性好、測量準確度高的近紅外光譜儀（丹麥Foss 2050）測定煙葉煙堿、總糖、還原糖、總氮、氯、鉀、淀粉、水分、蛋白質(zhì)9個常規(guī)化學成分指標。測定地點為山東臨沂煙草有限公司。

1.2.2 煙葉感官質(zhì)量評價 參照YC/T 530—2015，由7名全國評吸委員會專家在山東中煙技術(shù)中心（青島）對煙葉的感官質(zhì)量進行評價。

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用SPSS 21.0軟件對統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行簡單相關(guān)分析、典型相關(guān)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 烤煙常規(guī)化學成分

由表1可知，上部煙葉淀粉、總糖、還原糖、糖堿比、施木克值、氮堿比相對偏高，總煙堿、總氮、鉀、水分含量相對偏低，氯、蛋白質(zhì)含量、鉀氯比、兩糖差較適宜。鉀、氯、鉀氯比、淀粉、兩糖差和糖堿比變異系數(shù)稍大，一致性較差；其他統(tǒng)計指標變異系數(shù)較小，分布程度較集中，相對穩(wěn)定。

表1 烤煙常規(guī)化學成分

中部煙葉淀粉、總糖、還原糖、糖堿比、施木克值相對偏高，總氮、鉀、水分含量、鉀氯比、氮堿比相對偏低，總煙堿、氯、蛋白質(zhì)含量、兩糖差較適宜。氯、鉀氯比及兩糖差變異系數(shù)稍大，分布程度較分散；其他統(tǒng)計指標變異系數(shù)較小，分布程度集中。

下部煙葉蛋白質(zhì)、施木克值、淀粉、總糖、還原糖、糖堿比、兩糖差相對偏高，鉀、水分含量、鉀氯比、氮堿比相對偏低，總煙堿、總氮、氯含量較穩(wěn)定。氯、鉀氯比變異系數(shù)稍大，集中性穩(wěn)定性偏差；其他統(tǒng)計指標變異系數(shù)較小，一致性較好，穩(wěn)定性較好。

2.2 煙葉感官質(zhì)量

從表2可以得出，上部煙葉蜜甜香總體表現(xiàn)為稍顯著，木香表現(xiàn)為尚明顯，典型度較顯著，濃度主要表現(xiàn)為濃，勁頭在較大～中等范圍內(nèi)，以中等為主，香氣質(zhì)以中等為主，香氣量總體為有，雜氣在有～較輕范圍內(nèi)，刺激性有～微有，余味表現(xiàn)為尚適～舒適，燃燒性中等，尚透發(fā)，甜度適中。中部煙葉總體表現(xiàn)為勁頭中等，濃度主要表現(xiàn)為濃，蜜甜香尚顯著，木香尚明顯，典型度較顯著，香氣質(zhì)較好，香氣量較足，雜氣稍有，尚透發(fā)，余味舒適，甜度適中，燃燒性中等，刺激性稍有。下部煙葉總體表現(xiàn)為蜜甜香稍顯著，木香稍明顯，典型度尚顯著，濃度中等，勁頭較大，香氣質(zhì)中等，香氣量有，稍透發(fā)，雜氣有，刺激性有，余味尚適，甜度適中，燃燒性中等。變異系數(shù)均較小，一致性較好，相對穩(wěn)定。

表2 烤煙感官質(zhì)量

2.3 感官質(zhì)量和常規(guī)化學成分的簡單相關(guān)分析

由表3可知，燃燒性與總煙堿及兩糖差分別表現(xiàn)為顯著和極顯著負相關(guān)，與淀粉、還原糖和鉀含量分別表現(xiàn)為顯著和極顯著正相關(guān)；即煙葉燃燒性越好，總煙堿含量和兩糖差越低，淀粉、還原糖和鉀含量越高。灰分與還原糖和氯、兩糖差均表現(xiàn)為極顯著負相關(guān)，與淀粉表現(xiàn)為極顯著正相關(guān)；即煙葉灰分越好，還原糖和氯含量、兩糖差越低，淀粉含量越高。刺激性和氯之間表現(xiàn)為顯著負相關(guān)；即煙葉刺激性越明顯，氯含量相對越低。

表3 感官評吸質(zhì)量與常規(guī)化學成分相關(guān)系數(shù)

此外，鉀含量和木香之間表現(xiàn)為顯著負相關(guān)；糖堿比和蜜甜香之間表現(xiàn)為顯著負相關(guān)；施木克值與濃度和勁頭均表現(xiàn)為極顯著負相關(guān)；氮堿比和典型度、蜜甜香、勁頭、香氣質(zhì)、香氣量、透發(fā)性、余味、甜度、總分均表現(xiàn)為極顯著負相關(guān)，和濃度、雜氣、刺激性均表現(xiàn)為顯著負相關(guān)關(guān)系。因此，烤煙常規(guī)化學成分與感官質(zhì)量的相關(guān)性較密切。

2.4 煙葉評吸質(zhì)量與化學成分的典型相關(guān)分析

由表4可知，在14組典型變量中，有5組典型變量達到極顯著水平，前5組的典型相關(guān)系數(shù)分別為0.8793、0.6531、0.6493、0.534、0.4951，可以利用前5組的典型變量對化學成分指標以及感官質(zhì)量指標之間的關(guān)系進行典型相關(guān)分析。

表4 評吸質(zhì)量與常規(guī)化學成分間的典型相關(guān)系數(shù)

利用標準化向量X1～X14分別表示煙葉常規(guī)化學指標，依次為總糖、還原糖、總煙堿、總氮、鉀、氯、水分、淀粉、蛋白質(zhì)、鉀氯比、糖堿比、施木克值、兩糖差、氮堿比，利用標準化向量Y1～Y15分別表示烤煙感官質(zhì)量指標，依次為典型度、木香、蜜甜香、濃度、勁頭、香氣質(zhì)、香氣量、透發(fā)性、雜氣、刺激性、余味、甜度、燃燒性、灰分、評吸總分。由表5可知，第1對典型變量中總煙堿、氮堿比、濃度、勁頭載荷量相較偏大，主要體現(xiàn)了總煙堿與濃度、勁頭表現(xiàn)為正相關(guān)；氮堿比與濃度、勁頭表現(xiàn)為負相關(guān)。第2對典型變量中氯、刺激性、余味載荷量相對偏大，首要體現(xiàn)了氯與刺激性、余味表現(xiàn)為負相關(guān)。因此改善煙葉總煙堿、氯含量及氮堿比，有利于提升沂蒙丘陵生態(tài)區(qū)烤煙的感官評吸質(zhì)量。

表5 評吸質(zhì)量與常規(guī)化學成分間的典型相關(guān)分析

3 結(jié)論

本研究的簡單相關(guān)分析顯示，燃燒性與總煙堿和兩糖差分別表現(xiàn)為顯著和極顯著負相關(guān)，與淀粉、還原糖和鉀含量分別表現(xiàn)為顯著和極顯著正相關(guān)；灰分與還原糖和氯、兩糖差均表現(xiàn)為極顯著負相關(guān)，與淀粉表現(xiàn)為極顯著正相關(guān)；刺激性和氯之間表現(xiàn)為顯著負相關(guān)。典型相關(guān)分析顯示，總煙堿與濃度、勁頭表現(xiàn)為正相關(guān)；氮堿比與濃度、勁頭表現(xiàn)為負相關(guān)；氯與刺激性、余味表現(xiàn)為負相關(guān)。因此，總煙堿、氮含量、氯含量是影響沂蒙丘陵生態(tài)區(qū)烤煙感官質(zhì)量的關(guān)鍵因素。

4 討論

烤煙作為卷煙工業(yè)的重要原料[9]，其感官評吸質(zhì)量是最終判定煙葉品質(zhì)及工業(yè)價值的重要指標，而且煙葉的化學成分及含量是影響其感官評吸質(zhì)量的物質(zhì)基礎(chǔ)和內(nèi)在要素[10]，適當調(diào)節(jié)各化學成分有助于增強煙葉的可用性，因此對于烤煙化學成分與感官質(zhì)量相關(guān)性研究具有重要意義[11-12]。

簡單相關(guān)分析結(jié)果顯示，燃燒性與總煙堿和兩糖差分別表現(xiàn)為顯著和極顯著負相關(guān)，與淀粉、還原糖和鉀含量分別表現(xiàn)為顯著和極顯著正相關(guān)；灰分與還原糖和氯、兩糖差均表現(xiàn)為極顯著負相關(guān)，與淀粉表現(xiàn)為極顯著正相關(guān)；刺激性和氯之間表現(xiàn)為顯著負相關(guān)關(guān)系。這與夏冰冰等[13]、王迅[14]、張瑞娜等[15]研究結(jié)果整體一致，該結(jié)果與李洪勛等[16]研究中燃燒性與兩糖差呈極顯著的正相關(guān)的結(jié)論存在一些差異，與已有研究結(jié)果之間的差異可能是由烤煙全生育期以及生育期間各時段的生態(tài)條件、栽培管理措施、煙葉產(chǎn)地不同和煙葉等級不同造成的[17-18]，說明烤煙常規(guī)化學成分和感官質(zhì)量之間相關(guān)性較密切，通過改善煙葉常規(guī)化學成分，可增強煙葉的感官質(zhì)量。

典型相關(guān)分析結(jié)果顯示，總煙堿與濃度、勁頭表現(xiàn)為正相關(guān)；氮堿比與濃度、勁頭表現(xiàn)為負相關(guān)；氯與刺激性、余味表現(xiàn)為負相關(guān)。這與肖先儀等[19]、韓云龍等[20]、崔英[21]的研究結(jié)果總體一致。適當提高煙葉總煙堿含量、降低氮含量和氯含量，有利于增強烤煙的感官質(zhì)量。本研究結(jié)果與已有結(jié)果之間的差異可能是生育期間各階段的生態(tài)條件、烤煙品種等的不同造成的[22-26]。

綜上，總煙堿、氮堿比、氯含量是影響沂蒙丘陵生態(tài)區(qū)烤煙感官質(zhì)量的關(guān)鍵因素，增加煙葉中總煙堿含量、降低煙葉中氮含量和氯含量可以改善煙葉濃度和勁頭，減少煙葉刺激性。本研究初次分析了沂蒙丘陵生態(tài)區(qū)蜜甜焦香型主產(chǎn)區(qū)烤煙化學成分對感官質(zhì)量的影響，有利于為優(yōu)質(zhì)烤煙的農(nóng)藝生產(chǎn)提供重要的理論指導，提升沂蒙丘陵生態(tài)區(qū)烤煙的市場競爭性，但對于化學成分與感官質(zhì)量的具體影響規(guī)律還需深入研究。