基于指數和法的文山烤煙主要化學成分協調性分析

王競

摘要 [目的]掌握云南文山不同煙區的烤煙主要化學成分協調性差異情況。[方法]利用隨機取樣的方法采集7個縣（市）的烤煙樣品，采用指數和法對其主要化學成分含量進行賦值評分，并進行差異性分析和系統聚類。[結果]文山煙區烤煙常規化學成分之間有明顯差異，在7個縣（市）中以廣南主要化學成分總得分最高，且與其他縣（市）呈顯著差異；基于烤煙常規化學成分的聚類分析，7個縣（市）烤煙樣品分為3類，第一梯隊為西疇、丘北、文山、廣南、麻栗坡縣，第二梯隊為馬關縣，第三梯隊為硯山縣。[結論]為煙草主要化學成分評價提供了新的思路和方法。

關鍵詞 烤煙；化學成分；指數和法；協調性

中圖分類號 S-03 文獻標識碼 A 文章編號 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氣候，冬無嚴寒，夏無酷暑，雨量充沛，但分布不均，光照豐富，熱量充足，為優質煙栽培適宜區域，歸屬云南省自2009年發展的文山、普洱、保山及臨滄4個新煙區之一。云南地區不同地域氣候對烤煙品質產生不同的影響。化學成分是煙葉內在質量重要組成因素，也是其質量與香型特征的重要物質基礎[1-2]。與烤煙質量相關的因素較多，其中與評吸質量關系密切的化學成分主要為總糖、還原糖、總氮、總植物堿以及鉀、氯等[3]。與此同時，不同烤煙產地、生態氣候條件下烤煙質量具有較大差別[4-7]。煙堿決定卷煙煙氣的勁頭，是影響煙葉品質最重要的化學成分，與煙葉的香氣品質呈正相關[8]?？偟渴欠从碂熑~田間營養狀況和內在化學成分協調性的重要指標。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，有利于提升煙葉品質，促進葉片柔軟，增加葉片彈性及色澤。煙葉中鉀的含量對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系。氯是煙葉生長過程中的必需元素，含氯較低的煙葉易碎，切絲率低，但含量較高時煙葉燃燒性差。前人對烤煙常規化學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]。筆者利用根據各項主要化學成分范圍賦分并加權平均的方法對文山州7個不同縣（市）初烤煙葉主要化學成分進行了分析評價，以期為更好地了解文山州各縣（市）煙葉化學成分質量主要特點以及煙草主要化學成分評價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、丘北、廣南7個不同縣（市）的C3F煙葉樣品，共127個。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成分的測定。

1.2 測定方法

采用連續流動分析儀測定煙葉的煙堿、還原糖、總氮、鉀含量。

1.3 賦值方法

煙葉樣品化學成分得分賦值方法依據《中國煙草種植區劃》[13]。采用指數和法評價烤煙化學成分協調性綜合情況。

式中，P代表烤煙化學成分協調性綜合指數；Ci為第i個化學成分指標量化分值；Pi為第i個化學成分指標相對權重。

1.4 數據處理 采用Excel 2010和SPSS 19.0統計軟件進行數據統計、方差分析及聚類分析。

2 結果與分析

2.1 不同煙區煙葉化學成分含量 由表1可知，煙葉煙堿含量以西疇、馬關2縣最低，其他各縣含量在2.00%～3.00%；總氮含量除馬關縣為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 不同煙區化學成分含量賦值得分差異性分析

由表2可知，不同縣（市）各化學成分含量之間存在一定的差異，且各個縣（市）化學成分差異性也不同。煙葉的煙堿及總氮含量得分以馬關縣最低，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、西疇縣及馬關縣的煙葉總氮含量得分之間的差異達到極顯著水平。

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化率的重要指標之一。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、馬關縣、丘北縣及廣南縣呈極顯著差異。西疇得分最高，達到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）煙葉化學成分含量總得分以廣南縣最高，其次為麻栗坡縣，馬關縣得分最低。

2.3 不同煙區烤煙主要化學成分賦值的聚類分析

采用系統聚類法對不同縣（市）煙葉主要化學成分進行聚類分析（圖1）。由圖1可知，7個縣（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）為第 Ⅱ 類；2（硯山）為第 Ⅲ 類。通過分析可以看出第 Ⅰ 類化學成分得分總分較高，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氣候區，全年日照充足，氣溫適宜，降雨量充沛，屬于烤煙優質栽培的適宜區域，但文山州不同煙區土壤養分、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個縣（市）進行烤煙生產試驗，對各個縣（市）產區煙葉常規化學成分分析，能夠更好地了解各個縣（市）煙葉質量。

化學成分作為評價烤煙品質的重要因素之一。煙草行業通常以煙葉內在化學成分含量及其相關比值來衡量烤煙化學成分的協調性。煙草內在化學成分是否最適，通常以最適范圍來判定。然而，近年來諸多學者對烤煙化學成分的適宜范圍并未達成統一。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，對烤煙的化學成分最適范圍的確定，有待進一步開展研究。

該研究通過對烤煙常規化學成分的測定結果進行分類賦值，能夠對烤煙各個常規化學成分進行綜合分析，進而對烤煙各個常規化學成分進行準確評價。通過對文山7個縣（市）化學成分的分析可以看出，7個縣（市）化學成分之間存在一定差異，這主要由于不同縣（市）之間土壤養分含量及栽培管理措施不同，與此同時，云南地區不同縣（市）之間也存在一定的差異?；诳緹煶Ｒ幓瘜W成分的聚類分析，將文山州7個縣（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；第 Ⅲ 類為硯山。第 Ⅰ 類化學成分得分總分較高，且與第 Ⅱ 類、第 Ⅲ 類之間呈顯著差異。

進而可以看出，該方法能夠較為準確地將烤煙質量較為相近的縣（市）歸為一類。由此可見，該方法可以嚴格而準確地對不同烤煙樣品進行有效分類，優選品質較為相近的特色優質煙葉原料，為卷煙工業基地單元布局和優質煙葉原料采購提供參考。

4 結論

通過分類賦值的方法對烤煙常規化學成分進行協調性評價是可行的，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個縣（市）煙葉的常規化學成分協調性分為3類：第 Ⅰ 類常規化學成分協調性最優，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，為馬關縣。

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