烤煙內在化學成分含量與感官評吸指標的關系分析

李洪勛　潘文杰 李建偉 黃峰

摘要：在貴州省的9個烤煙主產區(qū)分別取樣，測定煙葉內在化學成分含量，并對其與感官評吸指標進行相關分析和回歸分析。相關分析結果表明，總糖、還原糖含量及兩糖差與香氣質、刺激性、口感、煙氣細柔度、燃燒性、灰色呈極顯著的正相關，與評吸總分呈顯著的正相關；蛋白質含量與香氣質、雜氣量、刺激性、口感、余味、煙氣細柔度、燃燒性、灰色呈極顯著的負相關，與評吸總分呈顯著的負相關；煙堿含量與香氣質、刺激性、口感、余味、煙氣細柔度、燃燒性、灰色呈極顯著的負相關，與評吸總分呈顯著的負相關；總氮含量與香氣質、雜氣量、刺激性、口感、余味、煙氣細柔度、燃燒性、灰色呈極顯著的負相關，與評吸總分呈顯著的負相關；鉀、氯含量對香氣質有一定的作用，鉀為正向影響，氯為負向影響；鉀氯比與香氣質、煙氣細柔度、燃燒性和灰色呈極顯著的正相關?；貧w分析結果表明，兩糖差和糖堿比對大部分感官評吸指標有較大的正向影響，而還原糖、煙堿、總氮、氯含量對大部分感官評吸指標有較大的負向作用。

關鍵詞：烤煙；內在化學成分；感官評吸指標；相關分析；回歸分析；貴州省

中圖分類號：TS41+.1；TS47；O212.1（273） 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）08-1836-06

煙草（Nicotiana tabacum L.）葉片是卷煙工業(yè)的基礎物質，煙葉質量的好壞直接影響卷煙產品的質量[1]，而煙葉的化學成分組成決定著煙葉質量的高低。適宜的化學成分及比例對卷煙的感官評吸結果影響較大[2]，因而化學成分是決定煙葉質量的內在因素之一[3，4]，所以煙葉化學成分與煙葉質量的關系研究一直是煙草化學領域關注的主線，研究表明，水溶性碳水化合物和含氮化合物在卷煙燃燒時會分別產生酸性物質與堿性物質，從而可調節(jié)卷煙煙氣的酸堿平衡；并且以鉀離子為代表的陽離子是煙支助燃劑，以氯離子為代表的陰離子則是煙支阻燃劑，所以在卷煙評吸方面，糖堿比、鉀氯比是衡量煙葉品質優(yōu)劣的重要指標。近年來對煙葉化學成分及相關指標與煙葉感官評吸質量的關系等方面進行了不少研究，王允白等[5]、杜詠梅等[6]研究了煙葉各單項化學成分與評吸質量單項指標間的相關性，閆克玉等[7]、畢淑峰[8]分別對河南省、云南省產區(qū)的烤煙煙葉進行了化學成分含量與評吸質量的關系分析。本研究測定了貴州省主產煙區(qū)烤煙煙葉樣品中化學成分的含量，并對化學成分及相關指標與評吸質量進行了相關分析和回歸分析，旨在為貴州省的優(yōu)質烤煙生產提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 取樣

樣品來源于貴州省的遵義市、畢節(jié)市、六盤水市、黔西南布依族苗族自治州、銅仁市、黔南布依族苗族自治州、黔東南苗族侗族自治州、貴陽市、安順市共9個主產煙區(qū)，供試煙草品種全部為K326（N.tabacum cv. K326）。取近幾年煙株C3F和C3L等級的煙葉樣品[9]，每份樣品3 kg，共取到1 702份；分別用于內在化學成分測定和感官評吸樣品卷制。

1.2 方法

煙葉內在化學成分的測定主要包括總糖、還原糖、蛋白質、煙堿、總氮、鉀、氯等的含量，并計算糖堿比、糖氮比、鉀氯比，各項指標的測定參照文獻[10]的方法進行。

單體煙的感官評吸方法：卷制長70.0 mm、圓周27.5 mm的煙支，經過挑選、平衡水分后，由貴州黃果樹煙草（集團）有限責任公司和貴州省煙草公司等行業(yè)部門的評吸專家實施評吸鑒定；煙葉的感官評吸包含10項指標，分別為香氣質、香氣量、雜氣量、刺激性、口感、余味、煙氣細柔度、燃燒性、灰色、評吸總分等[11-15]，上述10項指標評吸打分標準如下。

香氣質：好（分值在15.1～18.0區(qū)間，表述為15.1～18.0，下同）、較好（13.1～15.0）、尚好（9.1～13.0）、較差（6.1～9.0）、差（0～6.0）。

香氣量：充足（10.1～12.0）、較足（8.1～10.0）、有（6.1～8.0）、較少（4.1～6.0）、淡薄（0～4.0）。

雜氣量：無（15.1～18.0）、微有（12.1～15.0）、有（9.1～12.0）、較重（6.1～9.0）、重（0～6.0）。

刺激性：無（10.1～12.0）、微有（8.1～10.0）、有（6.1～8.0）、較大（4.1～6.0）、大（0～4.0）。

口感：純凈舒適（8.1～10.0）、較純凈舒適（6.1～8.0）、尚舒適（4.1～6.0）、較不舒適（2.1～4.0）、不舒適（0～2.0）。

余味：好（8.1～10.0）、較好（6.1～8.0）、尚好（4.1～6.0）、較差（2.1～4.0）、差（0～2.0）。

煙氣細柔度：細柔（6.1～8.0）、較細柔（4.1～6.0）、尚細柔（2.1～4.0）、較粗糙（0.1～2.0）、粗糙（0）。

燃燒性：強（6.1～8.0）、較強（4.1～6.0）、適中（2.1～4.0）、較差（0.1～2.0）、熄火（0）。

灰色：白（4）、灰白（3）、灰（2）、灰黑（1）、黑（0）。

評吸總分：為以上各項感官質量的評吸打分之和。

其中香氣質、香氣量、雜氣量、刺激性、余味、燃燒性、灰色、評吸總分的得分越高，則煙葉質量越好[14]。

1.3 統計分析

以總糖（x1）、還原糖（x2）、蛋白質（x3）、煙堿（x4）、總氮（x5）、鉀（x6）、氯（x7）、兩糖差（總糖與還原糖之差，x8）、糖堿比（x9）、鉀氯比（x10）為自變量，以香氣質（y1）、香氣量（y2）、雜氣量（y3）、刺激性（y4）、口感（y5）、余味（y6）、煙氣細柔度（y7）、燃燒性（y8）、灰色（y9）、評吸總分（y10）為因變量，利用SPSS軟件對試驗數據進行相關分析和回歸分析[16-18]。

2 結果與分析

2.1 烤煙化學成分含量與評吸質量的相關分析

貴州省烤煙主產區(qū)C3F和C3L等級煙葉化學成分含量及相關指標與感官評吸質量（評吸指標得分）的相關關系見表1，由表1可見，香氣質與總糖、還原糖的含量和兩糖差、糖堿比、鉀氯比呈極顯著的正相關，與蛋白質、煙堿、總氮、氯的含量呈極顯著的負相關。

香氣量與煙堿含量和兩糖差呈極顯著的正相關，與總氮含量呈顯著的正相關，與還原糖、鉀、氯的含量和糖堿比呈極顯著的負相關。

雜氣量與兩糖差呈極顯著的正相關，與還原糖、蛋白質、總氮的含量呈極顯著的負相關。

刺激性與總糖、還原糖的含量和兩糖差、糖堿比呈極顯著的正相關，與鉀含量呈顯著的正相關，與蛋白質、煙堿、總氮的含量呈極顯著的負相關。

口感與總糖、還原糖、鉀的含量和兩糖差、糖堿比呈極顯著的正相關，與鉀氯比呈顯著的正相關，與蛋白質、煙堿、總氮的含量呈極顯著的負相關。

余味與總糖含量和兩糖差、糖堿比呈極顯著的正相關，與蛋白質、煙堿、總氮的含量呈極顯著的負相關。

煙氣細柔度與總糖、還原糖、鉀的含量和兩糖差、糖堿比、鉀氯比呈極顯著的正相關，與蛋白質、煙堿、總氮的含量呈極顯著的負相關。

燃燒性與總糖、還原糖的含量和兩糖差、糖堿比、鉀氯比呈極顯著的正相關；與蛋白質、煙堿、總氮、氯的含量呈極顯著的負相關。

灰色與總糖、還原糖的含量和兩糖差、糖堿比、鉀氯比呈極顯著的正相關；與蛋白質、煙堿、總氮、氯的含量呈極顯著的負相關。

評吸總分與總糖、還原糖的含量和兩糖差、糖堿比、鉀氯比呈顯著的正相關，與蛋白質、煙堿、總氮、氯的含量呈顯著的負相關。

2.2 烤煙化學成分與評吸質量的逐步回歸分析

對化學成分與評吸指標進行逐步回歸分析，并對所得方程進行方差分析，結果見表2、表3。表2中，C為常數，b為偏回歸系數，β為標準偏回歸系數，t值表示的是對回歸參數的顯著性檢驗值，當P<0.05時才可以認為有意義。

2.2.1 香氣質與化學成分的逐步回歸分析 由表2、表3可知，香氣質與化學成分的最優(yōu)線性回歸方程為：

y1=14.445+0.016 x1-0.084 x3-0.172 x7-0.036 x4。

該回歸方程的方差分析結果表明，回歸方程是極顯著的，各自變量的回歸系數均達到了顯著水平；由標準偏回歸系數β可知，化學成分對香氣質產生作用的大小排序為總糖、蛋白質、煙堿、氯，其中總糖對香氣質產生了正向作用，而氯、蛋白質、煙堿對香氣質產生了負向作用。

2.2.2 香氣量與化學成分的逐步回歸分析 由表2、表3可知，香氣量與化學成分的最優(yōu)線性回歸方程為：

y2=9.382+0.037 x8-0.005 x9-0.103 x6-0.008 x1。

該回歸方程的方差分析結果表明，回歸方程是極顯著的，各自變量的回歸系數均達到了顯著水平；由標準偏回歸系數β可知，化學成分及相關指標對香氣量產生作用的大小排序為兩糖差、鉀、總糖、糖堿比，其中兩糖差對香氣量產生了正向作用，而鉀、總糖、糖堿比對香氣量產生了負向作用。

2.2.3 雜氣量與化學成分的逐步回歸分析 由表2、表3可知，雜氣量與化學成分的最優(yōu)線性回歸方程為：

y3=15.337-0.053 x5-0.030 x2。

該回歸方程的方差分析結果表明，回歸方程是極顯著的，各自變量的回歸系數均達到了極顯著水平；由標準偏回歸系數β可知，化學成分對雜氣量產生作用的大小排序為總氮、還原糖，兩成分對雜氣量都產生了負向作用。

2.2.4 刺激性與化學成分的逐步回歸分析 由表2、表3可知，刺激性與化學成分的最優(yōu)線性回歸方程為：

y4=10.107-0.206 x5-0.098 x4-0.016 x2。

該回歸方程的方差分析結果表明，回歸方程是極顯著的，各自變量的回歸系數均達到了極顯著水平；由標準偏回歸系數β可知，化學成分對刺激性產生作用的大小排序為煙堿、還原糖、總氮，它們對刺激性都產生了負向作用。

2.2.5 口感與化學成分的逐步回歸分析 由表2、表3可知，口感與化學成分的最優(yōu)線性回歸方程為：

y5=7.310-0.415 x5+0.022 x8+0.106 x3。

該回歸方程的方差分析結果表明，回歸方程是極顯著的，各自變量的回歸系數均達到了極顯著水平；由標準偏回歸系數β可知，化學成分及相關指標對口感產生作用的大小排序為總氮、蛋白質、兩糖差，其中蛋白質和兩糖差對口感產生了正向作用，總氮對口感產生了負向作用。

2.2.6 余味與化學成分的逐步回歸分析 由表2、表3可知，余味與化學成分的最優(yōu)線性回歸方程為：

y6=7.041-0.452 x5+0.025 x8+0.137 x3-0.007 x10。

該回歸方程的方差分析結果表明，回歸方程是極顯著的，各自變量的回歸系數均達到了顯著水平；由標準偏回歸系數β可知，化學成分及相關指標對余味產生作用的大小排序為總氮、蛋白質、兩糖差、鉀氯比，其中蛋白質和兩糖差對余味產生了正向作用，總氮和鉀氯比對余味產生了負向作用。

2.2.7 煙氣細柔度與化學成分的逐步回歸分析 由表2、表3可知，煙氣細柔度與化學成分的最優(yōu)線性回歸方程為：

y7=6.234+0.021 x9-0.015 x2-0.156 x5。

該回歸方程的方差分析結果表明，回歸方程是極顯著的，各自變量的回歸系數均達到了極顯著水平；由標準偏回歸系數β可知，化學成分及相關指標對煙氣細柔度產生作用的大小排序為糖堿比、還原糖、總氮，其中糖堿比對煙氣細柔度產生了正向作用，總氮和還原糖對煙氣細柔度產生了負向作用。

2.2.8 燃燒性與化學成分的逐步回歸分析 由表2、表3可知，燃燒性與化學成分的最優(yōu)線性回歸方程為：

y8=6.185+0.024 x1-0.928 x7-0.020 x2+0.011 x9+0.631 x5-0.029 x10+0.171 x6-0.168 x3-0.092 x4。

該回歸方程的方差分析結果表明，回歸方程是極顯著的，各自變量的回歸系數均達到了極顯著水平；由標準偏回歸系數β可知，化學成分及相關指標對燃燒性產生作用的大小排序為總氮、氯、總糖、鉀氯比、蛋白質、煙堿、還原糖、鉀、糖堿比，其中總糖、總氮、鉀、糖堿比對燃燒性產生了正向作用，其余成分及相關指標對燃燒性產生了負向作用。

2.2.9 灰色與化學成分的逐步回歸分析 由表2、表3可知，灰色與化學成分的最優(yōu)線性回歸方程為：

y9=3.130-0.698 x7+0.008 x9-0.012 x10。

該回歸方程的方差分析結果表明，回歸方程是極顯著的，各自變量的回歸系數均達到了極顯著水平；由標準偏回歸系數β可知，化學成分及相關指標對灰色產生作用的大小排序為氯、糖堿比、鉀氯比，其中糖堿比對灰色產生了正向作用，氯和鉀氯比對灰色產生了負向作用。

2.2.10 評吸總分與化學成分的逐步回歸分析 由表2、表3可知，評吸總分與化學成分的最優(yōu)線性回歸方程為：

y10=79.394+0.193 x8-2.421 x7-1.278 x5-0.083 x1-0.065 x10+0.090 x9。

該回歸方程的方差分析結果表明，回歸方程是極顯著的，各自變量的回歸系數均達到了顯著水平；由標準偏回歸系數β可知，化學成分及相關指標對評吸總分產生作用的大小排序為糖堿比、兩糖差、總糖、氯、總氮、鉀氯比，其中兩糖差和糖堿比對評吸總分產生了正向作用，其余指標對評吸總分產生了負向作用。

3 討論

就貴州省出產的烤煙C3F和C3L等級煙葉的化學成分與感官評吸指標的相關關系而言，總糖、還原糖含量及兩糖差與香氣質、刺激性、口感、煙氣細柔度、燃燒性、灰色呈極顯著正相關關系，與評吸總分呈顯著正相關關系；蛋白質含量與香氣質、雜氣量、刺激性、口感、余味、煙氣細柔度、燃燒性、灰色呈極顯著負相關關系，與評吸總分呈顯著負相關關系；因此生產上在一定范圍內降低煙葉中的蛋白質含量、增加可溶性總糖含量將有利于改善貴州省煙葉的香氣質、減輕雜氣和刺激性[19]。而煙堿含量與香氣質、刺激性、口感、余味、煙氣細柔度、燃燒性、灰色呈極顯著負相關關系，與評吸總分呈顯著負相關關系；總氮含量與香氣質、雜氣量、刺激性、口感、余味、煙氣細柔度、燃燒性、灰色呈極顯著負相關關系，與評吸總分呈顯著負相關關系，說明含氮化合物是影響煙葉吃味、勁頭的決定性因素[20]。糖堿比與香氣質、刺激性、口感、余味、煙氣細柔度、燃燒性、灰色呈極顯著正相關關系，說明在一定范圍內提高糖堿比可改善評吸質量。另外，鉀、氯含量對香氣質有一定的作用，鉀為正向影響，氯為負向影響，鉀氯比與香氣質、煙氣細柔度、燃燒性和灰色呈極顯著的正相關，而對其他大部分感官評吸指標的影響不明顯。這個結果與王允白等[5]的研究結論基本一致，他們認為評吸質量好的樣品還原糖含量較高，總氮含量較低，煙堿含量適中，鉀含量較高，兩糖差值小，蛋白質含量較低，糖堿比、鉀氯比、氮堿比均較高。

從貴州省烤煙化學成分與感官評吸指標的逐步回歸分析來看，在總糖、還原糖、蛋白質、煙堿、總氮、鉀、氯、兩糖差、糖堿比、鉀氯比等10項主要化學成分及相關指標中，兩糖差和糖堿比對大部分感官評吸指標有較大的正向影響，而還原糖、煙堿、總氮、氯對大部分感官評吸指標有較大的負向作用，特別是總氮、氯直接影響到評吸總分。另外，總糖對香氣質和燃燒性產生正向影響，對香氣量和評吸總分產生負向影響，但對其他評吸指標影響不明顯；煙堿也在10項指標中僅影響到香氣質、刺激性和燃燒性3項，而對其余7項影響不明顯。這個結果說明只采用總糖、煙堿兩項化學成分作為指標是不可能對貴州省烤煙的余味、雜氣量、口感、灰色、煙氣細柔度等評吸質量做出準確預測的[21]。以上結果同時也驗證了畢淑峰[8]在研究云南省烤煙煙葉時得出的結論，他指出，總體上糖組分與評吸質量呈正相關，含氮化合物與評吸質量呈負相關，這與煙葉內含氮化合物對大部分感官評吸指標有較大的負向作用是一致的，因此在一定范圍內適當提高糖組分含量、降低含氮化合物含量將有利于提高烤煙的評吸質量。

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