湖南郴州煙葉常規(guī)化學(xué)成分適宜范圍研究

劉帥東 徐磊 趙龍 朱浩

摘 要：根據(jù)煙葉感官質(zhì)量對湖南郴州煙葉樣品進(jìn)行聚類分析，結(jié)合感官質(zhì)量和煙葉常規(guī)化學(xué)成分相關(guān)性，預(yù)測湖南郴州煙葉常規(guī)化學(xué)成分的適宜范圍。結(jié)果表明：總氮、總糖、還原糖含量分別與香氣質(zhì)、雜氣、刺激性、余味呈顯著相關(guān)關(guān)系;煙堿含量與香氣質(zhì)和余味呈顯著相關(guān)關(guān)系;鉀含量與香氣質(zhì)和雜氣呈顯著相關(guān)關(guān)系。對于中部煙葉：煙堿含量在1.69%～3.06%時(shí)，香氣質(zhì)和余味較好;總氮含量在1.51%～2.21%、還原糖含量在21.64%～29.68%、總糖含量在22.64%～30.92%時(shí)，煙葉的香氣質(zhì)、雜氣、刺激性、余味表現(xiàn)較好;鉀含量在1.71%～2.40%時(shí)，煙葉的香氣質(zhì)和雜氣表現(xiàn)較好。對于上部煙葉：煙堿含量在2.83%～4.3%時(shí)，香氣質(zhì)和余味較好;總氮含量在1.79%～2.79%、還原糖含量在9.52%～19.84%、總糖含量在10.27%～21.77%時(shí)，煙葉的香氣質(zhì)、雜氣、刺激性、余味表現(xiàn)較好;鉀含量在1.98%～2.69%時(shí)，煙葉的香氣質(zhì)和雜氣表現(xiàn)較好。

關(guān)鍵詞：煙葉;化學(xué)成分;感官質(zhì)量;相關(guān)性;聚類分析

中圖分類號(hào)：TS47文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1003-5168（2020）19-0028-04

Abstract： According to the sensory quality of Chenzhou tobacco leaves in Hunan Province， cluster analysis was carried out to predict the suitable range of the conventional chemical composition of Chenzhou tobacco leaves. The results showed that the contents of total nitrogen， total sugar and reducing sugar were significantly correlated with fragrance temperament， miscellaneous gas， irritant and aftertaste respectively; nicotine content was significantly correlated with fragrance temperament and aftertaste; potassium content was significantly correlated with fragrance temperament and miscellaneous gas respectively. For middle tobacco： when nicotine content was 1.69%～3.06%， aroma quality and aftertaste were better; when total nitrogen content was 1.51%～2.21%， reducing sugar content was 21.64%～29.68%， total sugar content was 22.64%～30.92%， aroma quality， miscellaneous gas， irritant and aftertaste were better; when potassium content was 1.71%～2.40%， aroma quality and miscellaneous gas were better. For the upper leaves： when the nicotine content was 2.83%～4.3%， the aroma quality and aftertaste were better; when the total nitrogen content was 1.79%～2.79%， the reducing sugar content was 9.52%～19.84%， and the total sugar content was 10.27%～21.77%， the aroma quality， miscellaneous gas， irritant and aftertaste were better; when the potassium content was 1.98%～2.69%， the aroma quality and miscellaneous gas were better.

Keywords： tobacco;conventional chemical compoents;sensory quality;correlation;cluster analysis

湖南郴州作為南嶺丘陵生態(tài)區(qū)焦甜醇甜香型烤煙煙葉的典型產(chǎn)地，其煙葉具有焦甜香突出，醇甜香較明顯，甜香香韻較豐富等品質(zhì)特征，是國內(nèi)卷煙工業(yè)企業(yè)較為青睞的煙葉產(chǎn)地之一[1]。煙堿、總氮、還原糖、總糖、鉀、氯是煙葉的6種常規(guī)化學(xué)成分，其含量與煙葉感官質(zhì)量有著密不可分的關(guān)系，可用于表征煙葉內(nèi)在質(zhì)量[2]。受品種、氣候、地域等因素的影響，煙葉常規(guī)化學(xué)成分含量存在較大差異，從而影響煙葉可用性。通過計(jì)算代表煙葉質(zhì)量狀況的化學(xué)成分可用性指數(shù)，可對煙葉化學(xué)成分可用性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[3-5]。為較好地指導(dǎo)配方維護(hù)人員對湖南郴州煙葉的使用，本文通過分析湖南郴州煙葉感官質(zhì)量與常規(guī)化學(xué)成分的相關(guān)性，依據(jù)感官質(zhì)量對樣品進(jìn)行聚類分析，統(tǒng)計(jì)分析感官質(zhì)量較好的樣品的常規(guī)化學(xué)成分，進(jìn)而預(yù)測湖南郴州煙葉常規(guī)化學(xué)成分的適宜范圍。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

供試樣品為同一年份同一品種的湖南郴州產(chǎn)區(qū)煙葉。根據(jù)煙葉的外觀特征進(jìn)行挑選，共制作38個(gè)樣品，其中中部煙葉18個(gè)，上部煙葉20個(gè)。樣品信息見表1。

1.2 方法

1.2.1 煙葉常規(guī)化學(xué)成分檢測。按照《煙草及煙草制品 水溶性糖的測定 連續(xù)流動(dòng)法》（YC/T 159—2002）[6]測定還原糖和總糖的含量，按照《煙草及煙草制品 總植物堿的測定 連續(xù)流動(dòng)法》（YC/T 160—2002）[7]測定煙堿含量，按照《煙草及煙草制品 總氮的測定 連續(xù)流動(dòng)法》（YC/T 161—2002）[8]測定總氮含量，按照《煙草及煙草制品 氯的測定 連續(xù)流動(dòng)法》（YC/T 162—2002）[9]測定氯含量，按照《煙草及煙草制品 鉀的測定 連續(xù)流動(dòng)法》（YC/T 173—2002）測定鉀含量[10]。每個(gè)樣品重復(fù)檢測3次。

1.2.2 感官質(zhì)量評(píng)價(jià)。由7名經(jīng)過國家煙草質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心認(rèn)證的感官評(píng)吸技術(shù)人員，按照《中國煙草種植區(qū)劃》[11]中的方法對各樣品進(jìn)行感官質(zhì)量評(píng)價(jià)，并依據(jù)權(quán)重計(jì)算感官質(zhì)量總分。評(píng)價(jià)指標(biāo)包括香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、濃度、勁頭、刺激性、余味。

1.2.3 數(shù)據(jù)分析。使用SPSS 19.0對煙葉化學(xué)成分檢測結(jié)果和感官質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行描述統(tǒng)計(jì)、相關(guān)分析與聚類分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 煙葉化學(xué)成分檢測結(jié)果

煙葉樣品的化學(xué)成分統(tǒng)計(jì)結(jié)果詳見表2。

中部煙葉樣品：煙堿含量為1.69%～3.06%，均值為2.47%;總氮含量為1.51%～2.21%，均值為1.91%;還原糖含量為19.87%～29.69%，均值為25.16%;總糖含量為20.95%～30.92%，均值為27.16%;鉀含量為1.71%～2.40%，均值為2.07%;氯含量為0.42%～0.63%，均值為0.53%。

上部煙葉樣品：煙堿含量為2.46%～4.30%，均值為3.52%;總氮含量為1.79%～2.79%，均值為2.16%;還原糖含量為9.52%～22.54%，均值為18.72%;總糖含量為10.27%～24.32%，均值為20.22%;鉀含量為1.98%～2.69%，均值為2.28%;氯含量為0.20%～0.66%，均值為0.38%。上部煙葉的氯含量變異系數(shù)較大，數(shù)據(jù)離散程度較高。

對比中部和上部煙葉樣品常規(guī)化學(xué)成分的均值可知，中部煙葉還原糖含量、總糖和氯含量含量較高，上部煙葉煙堿含量、總氮含量、鉀含量較高。

2.2 感官質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果

濃度和勁頭作為煙葉感官質(zhì)量的風(fēng)格特征指標(biāo)，不作為煙葉綜合感官質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)，因此濃度和勁頭得分結(jié)果未做描述統(tǒng)計(jì)處理。煙葉樣品的感官質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果描述統(tǒng)計(jì)詳見表3。

中部煙葉：香氣質(zhì)得分為6.00～6.50，均值為6.30;香氣量得分為6.00～6.70，均值為6.37;雜氣得分為5.80～6.50，均值為6.17;刺激性得分為5.60～6.30，均值為6.01;余味得分為5.80～6.50，均值為6.14;總分為66.50～71.90，均值為69.35。

上部煙葉：香氣質(zhì)得分為5.50～6.50，均值為6.12;香氣量得分為5.80～7.00，均值為6.37;雜氣得分為5.30～6.40，均值為6.00;刺激性得分為5.50～6.50，均值為5.90;余味得分為5.40～6.40，均值為5.99;總分為61.90～71.90，均值為68.06。

對比中部和上部煙葉樣品感官質(zhì)量得分可知，中部煙葉香氣質(zhì)、雜氣、刺激性、余味方面較好，香氣量與上部煙葉相當(dāng)。

2.3 常規(guī)化學(xué)成分與感官質(zhì)量相關(guān)性分析

煙葉樣品的化學(xué)成分與感官質(zhì)量相關(guān)性分析結(jié)果見表4。結(jié)果表明：香氣質(zhì)與還原糖、總糖含量呈顯著正相關(guān)，與氯含量呈正相關(guān)，與煙堿、總氮、鉀含量呈顯著負(fù)相關(guān);香氣量與煙堿、還原糖、總糖含量呈正相關(guān)，與總氮、鉀、氯含量呈負(fù)相關(guān);雜氣與還原糖、總糖含量呈顯著正相關(guān)，與總氮、鉀含量呈顯著負(fù)相關(guān)，與煙堿、氯含量呈負(fù)相關(guān);刺激性與還原糖、總糖含量呈顯著正相關(guān)，與總氮含量呈顯著負(fù)相關(guān)，與煙堿、鉀、氯含量呈負(fù)相關(guān);余味與還原糖、總糖含量呈顯著正相關(guān)，與煙堿、總氮含量呈顯著負(fù)相關(guān)，與鉀、氯含量呈負(fù)相關(guān);感官質(zhì)量總分與還原糖、總糖含量呈顯著正相關(guān)，與總氮、鉀含量呈顯著負(fù)相關(guān)，與煙堿、氯含量呈負(fù)相關(guān);香氣量與6種煙葉常規(guī)化學(xué)成分的相關(guān)性不顯著，氯含量與感官質(zhì)量相關(guān)性不顯著。這與閆克玉[2]和李海林[12]的研究結(jié)論基本一致。

2.4 感官質(zhì)量系統(tǒng)聚類分析

以感官質(zhì)量評(píng)價(jià)總分為變量，對中部和上部煙葉進(jìn)行系統(tǒng)聚類分析，結(jié)果如圖1所示。中部煙葉樣品組間距離為4時(shí)可分為4類，感官質(zhì)量中等及以上的樣品數(shù)量為12個(gè)，占中部煙葉樣品總數(shù)的66.67%;上部煙葉樣品組間距離為4時(shí)可分為3類，感官質(zhì)量中等及以上的樣品數(shù)量為11個(gè)，占上部煙葉樣品總數(shù)的55.00%。

2.5 煙葉常規(guī)化學(xué)成分適宜范圍分析

根據(jù)煙葉樣品系統(tǒng)聚類結(jié)果，對感官質(zhì)量中等及以上煙葉樣品的常規(guī)化學(xué)成分進(jìn)行描述統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如表5所示。

中部煙葉煙堿含量適宜范圍為1.69%～3.06%，總氮含量適宜范圍為1.51%～2.21%，還原糖含量適宜范圍為21.64%～29.68%，總糖含量適宜范圍為22.64%～30.92%，鉀含量適宜范圍為1.71%～2.40%，氯含量適宜范圍為0.46%～0.59%;上部煙葉煙堿含量適宜范圍為2.83%～4.3%，總氮含量適宜范圍為1.79%～2.79%，還原糖含量適宜范圍為9.52%～19.84%，總糖含量適宜范圍為10.27%～21.77%，鉀含量適宜范圍為1.98%～2.69%。上部煙葉氯含量描述統(tǒng)計(jì)結(jié)果的變異系數(shù)較大，說明數(shù)據(jù)離散程度較大，因此上部煙葉氯含量適宜范圍不做描述。

3 結(jié)論

對于湖南郴州中部和上部煙葉樣品，還原糖含量和總糖含量與感官質(zhì)量5項(xiàng)指標(biāo)均為正相關(guān)關(guān)系，總氮含量和鉀含量與感官質(zhì)量5項(xiàng)指標(biāo)均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，煙堿含量與除香氣量外的4項(xiàng)感官質(zhì)量指標(biāo)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，氯含量與除香氣質(zhì)外的4項(xiàng)感官質(zhì)量指標(biāo)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。

結(jié)合湖南郴州煙葉樣品常規(guī)化學(xué)成分與感官質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)的相關(guān)關(guān)系，對于中部煙葉：煙堿含量在1.69%～3.06%時(shí)，香氣質(zhì)和余味較好;總氮含量在1.51%～2.21%、還原糖含量在21.64%～29.68%、總糖含量在22.64%～30.92%時(shí)，煙葉的香氣質(zhì)、雜氣、刺激性、余味表現(xiàn)較好;鉀含量在1.71%～2.40%時(shí)，煙葉的香氣質(zhì)和雜氣表現(xiàn)較好。對于上部煙葉：煙堿含量在2.83%～4.3%時(shí)，香氣質(zhì)和余味較好;總氮含量在1.79%～2.79%、還原糖含量在9.52%～19.84%、總糖含量范圍在10.27%～21.77%時(shí)，煙葉的香氣質(zhì)、雜氣、刺激性、余味表現(xiàn)較好;鉀含量在1.98%～2.69%時(shí)，煙葉的香氣質(zhì)和雜氣表現(xiàn)較好。

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