涼山煙區烤煙品種間理化特征的差異及其與感官質量的關系

王鵬，李玉寶，龍飛，吳勇，鄧家強，龍建林，武云杰，葉協鋒，張明杰，張弘蒙

1. 湖北中煙工業有限責任公司武漢卷煙廠， 武漢 430000；2. 涼山州會理縣煙草公司， 四川 會理 615100；3. 河南農業大學 國家煙草栽培生理生化基地， 鄭州 450002

煙草品種既是煙葉生產的物質基礎， 又是影響煙葉品質的重要因素， 各項栽培措施及生態因素均要通過品種發揮作用[1]． 有關煙草品種間生長發育、 烘烤特性差異的研究較多， 如煙葉的衰老特性[2]、 生長特性[3]、 葉片結構[4]、 根系分泌物[5]、 病害脅迫[6-7]、 烘烤過程中的生理生化反應等[8]， 而關于品種間烤后煙葉品質特征差異的研究主要集中在通過品種篩選進而指導品種推廣應用[9-10]． 這些試驗的手段多是在相同生態條件和栽培措施下比較不同品種的生長發育狀況、 烤后煙葉外觀品質、 感官質量等， 而不同品種對生態因素的適應性表現不一． 目前關于涼山煙區烤煙品種間理化特征差異及其與感官質量的關系的研究尚鮮見報道， 基于此， 本文對涼山煙區主栽烤煙品種紅花大金元和云煙87煙葉主要物理特性、 化學成分、 外觀和感官質量指標進行綜合分析， 并建立回歸模型， 旨在明確涼山主栽品種的質量特點， 為當地快速預測煙葉質量提供理論依據．

1 材料與方法

1.1 供試樣品

在涼山煙區5個主產縣(會理、 會東、 德昌、 冕寧、 越西)， 選擇云煙 87和紅花大金元2個當地主栽烤煙品種， 按國標《烤煙》(GB 2635-1992)挑選2020年度X2F，C3F，C2F和B2F樣品， 每個等級樣品取樣3 kg， 共157份樣品， 具體情況見表1．

1.2 測定指標與方法

1.2.1 物理特性和化學成分

樣品置于溫度(22±1) ℃和相對濕度(60±5)%的環境中， 平衡水分48 h后， 物理特性測定參照文獻[11]的方法進行． 采用常規方法[12]測定煙葉總氮、 煙堿、 總糖、 還原糖、 鉀和氯的質量分數， 并計算糖堿比、 氮堿比、 鉀氯比和兩糖比．

表1 取樣情況

1.2.2 外觀質量和感官質量

由國家煙草質量監督檢測中心對煙葉外觀質量進行評價， 量化賦分方法見表2；由湖北中煙工業有限責任公司技術中心感官專家進行煙葉感官質量評價， 量化賦分方法見表3． 由外觀指標、 感官指標分值分別直接加和派生出外觀質量總分和感官質量總分．

表2 煙葉外觀質量的量化賦分方法

表3 煙葉感官質量的量化賦分方法

1.3 數據處理

采用Microsoft Excel 2014進行數據處理， SPSS 24.0進行數據分析．

2 結果分析

2.1 不同烤煙品種理化特征的差異

2.1.1 不同烤煙品種物理特性的差異

由表4可知， 兩個烤煙品種各部位煙葉含梗率偏高． 下部葉品種間物理特性指標中僅平衡含水率差異有統計學意義；云煙87的中部葉厚度、 含梗率、 葉面密度顯著低于紅花大金元， 拉力和平衡含水率顯著高于紅花大金元；云煙87的上部葉葉長、 葉寬顯著高于紅花大金元， 厚度、 葉面密度顯著低于紅花大金元．

表4 不同烤煙品種主要物理指標分析

2.1.2 不同烤煙化學成分的差異

各品種煙葉主要化學成分指標見表5． 從表5可知， 云煙87下、 中和上部葉總氮和鉀質量分數顯著高于紅花大金元；中部葉氯質量分數顯著高于紅花大金元；上部葉氮堿比、 兩糖比顯著高于紅花大金元， 總糖質量分數顯著低于紅花大金元．

表5 不同烤煙品種化學成分分析

2.2 不同烤煙品種外觀質量和感官質量的差異

2.2.1 外觀質量

兩品種煙葉外觀質量量化評價結果見表6． 從表6看出， 與云煙87相比， 紅花大金元外觀質量指標的分值變異更大， 其下部葉的部位、 身份和色度指標分值的變異系數在20%以上． 品種間外觀質量差異在上部葉表現最為明顯， 下部葉品種間僅部位和成熟度指標差異有統計學意義， 中部葉成熟度、 油分和色度指標差異有統計學意義， 上部葉除顏色指標外， 云煙87其他外觀質量指標的分值均顯著高于紅花大金元．

表6 不同烤煙品種的外觀質量指標量化分值比較

2.2.2 感官質量

兩品種煙葉感官質量量化評價結果見表7． 從表7看出， 中部葉品種間在香氣質、 刺激性和余味指標的分值上差異有統計學意義， 上部葉在香氣量指標的分值上差異有統計學意義， 下部葉品種間各指標的分值除刺激性外， 差異均具有統計學意義． 綜合來看， 紅花大金元品種的感官質量相對較好， 煙葉香氣質好， 香氣量充足， 刺激性較小， 余味相對舒適．

表7 不同烤煙品種的感官質量指標量化分值比較

2.3 煙葉外觀質量和感官質量與理化特征指標的關系

2.3.1 煙葉外觀質量與理化特征指標的關系

從表8可知， 葉長、 葉寬與外觀質量各指標分值呈顯著正相關， 厚度與外觀質量各指標分值(除顏色外)呈顯著負相關， 平衡含水率與成熟度、 油分、 結構、 身份和色度分值間呈顯著正相關， 葉面密度與成熟度、 結構指標分值間呈極顯著負相關． 化學成分方面， 總糖、 還原糖、 糖堿比與油分、 結構和身份分值間呈顯著正相關， 煙堿與油分、 結構和身份分值間呈顯著負相關， 鉀質量分數與部位、 油分和身份分值間呈顯著負相關．

為進一步揭示各理化指標對煙葉外觀質量的貢獻， 以外觀質量總分為因變量， 理化指標為自變量進行了逐步回歸分析(表9)， 得到線性回歸方程：Y外觀總分=41.239+0.756X1+0.244X2-4.515X3-53.296X4+4.225X5(R2=0.437，p=0.000)． 從方程中可以看出， 與外觀綜合質量呈顯著回歸關系的指標有5項， 其中X1～X5分別對應葉長、 還原糖、 鉀、 厚度和氯， 決定了外觀總分變異的43.7%． 由ΔR2可以看出， 葉長對煙葉外觀綜合質量的獨立解釋能力最大， 其次是還原糖、 厚度、 鉀和氯．

表8 外觀質量指標分值與理化特征指標的相關分析

表9 理化指標與煙葉外觀綜合質量的逐步回歸分析

2.3.2 感官質量與理化特征指標的關系

從表10可知， 葉長、 葉寬與感官質量各指標分值間呈顯著正相關(葉寬與香氣量分值關系除外)， 單葉質量與香氣質、 香氣量分值間呈顯著正相關， 雜氣、 刺激性分值與厚度呈顯著負相關， 與含梗率呈顯著正相關． 化學成分方面， 總糖、 還原糖與除香氣量外其他指標分值間呈顯著正相關， 鉀與感官質量各指標分值間呈顯著負相關， 煙堿與雜氣、 刺激性和余味分值間呈顯著負相關， 糖堿比與雜氣、 刺激性和余味分值間呈顯著正相關．

以感官質量總分為因變量， 理化指標為自變量進行了逐步回歸分析， 結果見表11， 得到線性回歸方程：Y感官總分=81.831+0.050X1+0.054X2-0.607X3-0.494X4(R2=0.299，p=0.000)． 從回歸方程可以看出， 與感官綜合質量呈顯著回歸關系的指標以化學成分指標為主， 包括總糖、 總氮和鉀， 還包括物理特性指標中的葉長， 決定了感官綜合質量變異的29.9%， 由ΔR2看出， 總糖對煙葉感官綜合質量的獨立解釋能力最大， 其次是葉長、 鉀和總氮．

表10 感官質量指標分值與理化特征指標的相關分析

表11 理化指標與煙葉感官綜合質量的逐步回歸分析

3 結論與討論

品種的表型是由基因型主導， 不同煙草品種的風格具有明顯差異， 在生長發育、 生理生化、 形態和分子水平等方面也有所不同[13-15]， 并最終表現為煙葉質量的差異． 本研究結果表明， 品種間物理特性中葉長、 葉寬和葉面密度指標存在差異， 但不同部位間變化不一致， 在上部葉表現相對明顯， 這與李文娟等[16]在昆明煙區的研究結果一致． 云煙87上部葉葉長、 葉寬相對較大， 紅花大金元各部位煙葉葉面密度相對較高． 云煙87的下、 中、 上部葉總氮和鉀質量分數顯著高于紅花大金元， 上部葉總糖質量分數顯著低于紅花大金元， 這與董華芳等[17]的研究結果基本一致．

云煙87的中、 上部葉外觀質量相對較好， 而紅花大金元下部葉外觀質量相對較好． 結合理化特征分析， 云煙87的中、 上部葉葉長、 葉寬較大， 葉面密度較小， 紅花大金元各部位煙葉葉面密度明顯較高， 這與相關分析中葉長、 葉寬與外觀質量各指標呈顯著正相關和葉面密度與成熟度、 結構指標分值間呈顯著負相關的結果一致． 回歸分析顯示， 葉長、 還原糖、 鉀、 厚度和氯與外觀綜合質量呈顯著回歸關系， 以葉長指標的直接影響效應最大， 能夠獨立解釋外觀綜合質量變異的30.6%， 說明品種間物理特性(尤其是葉長)的差異與外觀質量的關系相對密切， 這也與相關分析的結果一致． 從品種間感官質量的差異來看， 紅花大金元品種煙葉感官總分顯著高于云煙87， 紅花大金元煙葉的總氮、 鉀質量分數顯著低于云煙87， 這與相關分析中總氮和鉀質量分數與感官質量各指標分值呈負相關關系的結果相一致． 回歸分析顯示， 總糖、 總氮和鉀等多項化學成分指標與感官綜合質量呈顯著回歸關系， 物理特性指標僅葉長與感官綜合質量呈顯著回歸關系， 且直接影響效應較低， 說明品種間化學成分的差異與感官質量的關系相對密切， 這與過偉民等[18]的研究結果一致．

本研究對涼山煙區云煙87和紅花大金元兩個主栽品種煙葉進行了品質評價， 建立了煙葉綜合外觀質量和感官質量的預測模型， 篩選出的煙葉理化指標(特別是葉長和總糖)可為當地煙葉質量的快速鑒定提供理論依據．