四川省烤煙主要化學(xué)成分特征分析

陳向東，董建新，梁洪波*，楊永發(fā)，雷 強(qiáng)，吳純奎，伍仁軍，李 霞，覃克炳，張隆偉，吳元華，周 翔，王正旭

(1.農(nóng)業(yè)部煙草類(lèi)作物質(zhì)量控制重點(diǎn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所，青島 266101；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究生院，北京 100081；3.中國(guó)煙草總公司四川省公司，成都 610000；4.湖北省煙草公司宜昌市公司，湖北 宜昌 443000)

四川省位于東經(jīng) 97o21′～108o31′、北緯 26o31′～34o19′，地處亞熱帶，由于受大氣環(huán)流、地貌輪廓與季風(fēng)進(jìn)退等綜合因素影響，區(qū)域氣候特征差異較為明顯，土壤類(lèi)型呈現(xiàn)水平與垂直分布多樣性的特點(diǎn)。

四川省種植煙葉歷史悠久，具備生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)烤煙、白肋煙、曬煙、香料煙的良好生態(tài)環(huán)境條件。就烤煙來(lái)說(shuō)，目前已形成涼山、攀枝花、瀘州、宜賓和廣元 5個(gè)穩(wěn)定且具有較大生產(chǎn)規(guī)模的烤煙產(chǎn)區(qū)，是全國(guó)最具發(fā)展前景的產(chǎn)地之一。目前四川省植煙面積為12.2萬(wàn)hm2，煙葉產(chǎn)量在17.5萬(wàn)t以上，是我國(guó)第三大煙葉種植省份。根據(jù)《中國(guó)煙草種植區(qū)劃》劃分，四川煙區(qū)屬于西南煙草種植區(qū)的滇東北黔西北川南高原山地烤煙區(qū)和川西南山地烤煙區(qū)[1]。植煙區(qū)地理位置均位于盆地邊緣山區(qū)，以山地為主，地形變化大，氣候多樣，土壤類(lèi)型多種多樣，為多種類(lèi)型煙葉的生長(zhǎng)及其優(yōu)良品質(zhì)的形成奠定了良好的基礎(chǔ)[2]。筆者對(duì)四川煙區(qū)烤煙煙葉主要化學(xué)成分進(jìn)行了相關(guān)研究與分析，以期為四川省煙草種植區(qū)劃提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集及檢測(cè)

2007年收集四川省宣漢、達(dá)縣、德昌、珙縣、會(huì)東、會(huì)理、劍閣、筠連、米易、冕寧、普格、仁和、旺蒼、西昌、興文、敘永、鹽源、越西、屏山，元壩、古藺、鹽邊共計(jì)22個(gè)縣（市、區(qū)）的190份C3F等級(jí)煙葉初烤樣品。采樣點(diǎn)選擇在能代表當(dāng)?shù)責(zé)熑~生產(chǎn)水平的地點(diǎn)，品種為當(dāng)?shù)刂髟云贩N。

1.2 檢測(cè)指標(biāo)

煙葉化學(xué)成分檢測(cè)指標(biāo)共計(jì)6項(xiàng)：總糖、還原糖、總氮、總植物堿、鉀、氯。分別按照煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[3-7]進(jìn)行測(cè)定。

煙葉感官品質(zhì)鑒定由四川省煙草專(zhuān)賣(mài)局質(zhì)監(jiān)站組織專(zhuān)家進(jìn)行評(píng)吸測(cè)定，鑒定指標(biāo)包括勁頭、濃度、香氣質(zhì)、香氣量、余味、雜氣、刺激性、甜度、得分9項(xiàng)。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析

采用SAS 9.0軟件包、SPSS13.0軟件包進(jìn)行描述性統(tǒng)計(jì)分析和聚類(lèi)分析。

2 結(jié) 果

2.1 四川省C3F等級(jí)烤煙主要化學(xué)成分

2007年四川煙區(qū)烤煙煙葉化學(xué)成分見(jiàn)表1。據(jù)《中國(guó)煙葉質(zhì)量白皮書(shū)（2003—2007年）》統(tǒng)計(jì)：2003—2007年我國(guó)烤煙主產(chǎn)區(qū)中部煙葉的煙葉化學(xué)成分變化范圍為：還原糖21.83%～26.28%，平均值為24.06%；總植物堿0.81%～5.10%，平均值為2.50%；鉀1.80%～2.11%，平均值為1.98%；氮堿比0.77～0.93，平均值為0.86；糖堿比8.54～12.40，平均值為10.47[9]。從表1中可以看出，四川省2007年C3F等級(jí)烤煙主要化學(xué)成分中，還原糖、總糖、蛋白質(zhì)平均值含量較高，總植物堿、總氮、鉀含量平均值均在適宜值范圍內(nèi)，氯含量平均值較低，糖堿比、施木克值處于優(yōu)質(zhì)烤煙適宜值范圍內(nèi)，說(shuō)明四川省煙葉總體來(lái)說(shuō)協(xié)調(diào)性比較好。

表1 2007年四川煙區(qū)烤煙煙葉化學(xué)成分Table 1 Chemical components of flue-cured tobacco leaf in Sichuan，2007

由于四川省煙葉生產(chǎn)區(qū)域分布較廣，各地區(qū)氣候條件差異較大、土壤類(lèi)型多種多樣、各煙區(qū)海拔跨度較大造成了幾乎所有指標(biāo)變化范圍都較大，還原糖、總糖、總植物堿最大值和最小值相差3倍左右，總氮、蛋白質(zhì)、氮堿比最大值和最小值相差2.5倍左右，鉀、糖堿比、施木克值最大值和最小值相差6倍左右，氯最大值和最小值相差30倍左右。各化學(xué)成分都存在較大的變異，鉀氯比、氯的變異系數(shù)比較大，分別為79.3%、78.26%，總氮的變異系數(shù)最小(14.14%)，總體趨勢(shì)為：鉀氯比＞氯＞糖堿比＞鉀＞施木克值＞總植物堿＞總糖＞氮堿比＞還原糖＞蛋白質(zhì)＞總氮。還原糖、總糖、總植物堿、總氮、蛋白質(zhì)的偏度系數(shù)和峰度系數(shù)的絕對(duì)值都比較小，說(shuō)明煙葉樣品中上面幾種煙葉化學(xué)成分的數(shù)據(jù)分布比較對(duì)稱(chēng)，測(cè)量中心點(diǎn)周?chē)^測(cè)值的擴(kuò)展性較小，接近正態(tài)分布；鉀的偏度系數(shù)和峰度系數(shù)絕對(duì)值較大，說(shuō)明煙葉樣品數(shù)據(jù)分布不是太對(duì)稱(chēng)，測(cè)量中心點(diǎn)周?chē)^測(cè)值的擴(kuò)展性較大，近似服從正態(tài)分布；氯屬于右偏的偏態(tài)分布[10]。

2.2 四川煙區(qū)C3F等級(jí)烤煙化學(xué)成分的聚類(lèi)分析

2.2.1 2007年四川 C3F等級(jí)烤煙主要化學(xué)成分聚類(lèi)分析 利用SAS9.0軟件包按centroid linkage法[11]對(duì) 2007年各植煙縣（市、區(qū)）C3F等級(jí)烤煙進(jìn)行了聚類(lèi)分析。圖1可以看出，四川省22個(gè)縣（市、區(qū)）可分為5類(lèi)，第1類(lèi)包括達(dá)縣、筠連、敘永、屏山、珙縣、興文、元壩、古藺共 9個(gè)縣（市）；第2類(lèi)只包括旺蒼1個(gè)縣；第3類(lèi)包括宣漢1個(gè)縣；第4類(lèi)包括德昌、鹽邊、普格、冕寧、仁和、越西、西昌、會(huì)理共計(jì)8個(gè)縣（市、區(qū)）；第5類(lèi)包括會(huì)東、米易、鹽源共計(jì)3個(gè)縣。

2.2.2 各類(lèi)型煙葉的主要特征 各類(lèi)煙區(qū)煙葉化學(xué)成分變異系數(shù)列于表2。

圖1 2007年四川煙區(qū)烤煙煙葉化學(xué)成分聚類(lèi)分析Fig.1 Cluster analysis of chemical components of flue-cured tobacco leaf in Sichuan，2007

第1類(lèi)煙區(qū)：中糖中堿中鉀高氯區(qū)，煙葉總糖、總植物堿、總氮中等，氯含量較高，還原糖、蛋白質(zhì)、鉀含量中等，糖堿比、施木克值、氮堿比在適宜范圍內(nèi)，氯、鉀氯比變異系數(shù)較大。

第2類(lèi)煙區(qū)：低糖低堿低鉀高氯區(qū)，煙葉還原糖、總糖、總植物堿、總氮、蛋白質(zhì)、鉀含量相對(duì)較低，氯含量較高，糖堿比、氮堿比較高，施木克值在適宜范圍內(nèi)，鉀氯比較小，氯、鉀氯比變異系數(shù)較大。

第3類(lèi)煙區(qū)：低糖高堿高鉀低氯區(qū)，煙葉還原糖、總糖含量比較低，總植物堿、總氮、蛋白質(zhì)、鉀含量都比較高，氯的含量很低，糖堿比、施木克值、氮堿比處于適宜范圍內(nèi)，鉀氯比較大，氯的變異系數(shù)較大。

第4類(lèi)煙區(qū)：高糖中堿中鉀中氯區(qū)，煙葉還原糖、總糖含量高，總植物堿、總氮、蛋白質(zhì)含量較低，鉀、氯含量中等，糖堿比、施木克值、氮堿比都高于適宜范圍，鉀氯比適中。氯的變異系數(shù)大。

第5類(lèi)煙區(qū)：高糖中堿中鉀中氯區(qū)，煙葉還原糖、總糖含量高、總植物堿、總氮、蛋白質(zhì)、鉀、氯含量中等，糖堿比、施木克值、氮堿比稍大，氯的變異系數(shù)較大。

表2 各類(lèi)型煙區(qū)煙葉化學(xué)成分的平均數(shù)、變異系數(shù)和差異性顯著檢驗(yàn)(DUNCAN法α＝0.05)Table 2 Mean, CV% and significant level of chemical components of flue-cured tobacco leaves in Sichuan

方差分析表明，各類(lèi)間還原糖、總糖、總植物堿、總氮、蛋白質(zhì)、鉀、氯、糖堿比、施木克值、鉀氯比都達(dá)到了極顯著差異，氮堿比達(dá)到了顯著性差異。由表2可以得出，1類(lèi)和2類(lèi)之間還原糖、總糖、總植物堿有顯著性差異，其他化學(xué)成分之間差異性不顯著；1類(lèi)和3類(lèi)之間還原糖、總糖、總氮、蛋白質(zhì)、鉀、糖堿比、施木克值、鉀氯比都有顯著性差異，其他煙葉化學(xué)成分沒(méi)有達(dá)到顯著性差異；1類(lèi)和4類(lèi)之間還原糖、總糖、糖堿比、施木克值有顯著性差異，其他煙葉化學(xué)成分差異性不顯著；1類(lèi)和5類(lèi)之間總糖、施木克值達(dá)到了顯著性差異，其他煙葉化學(xué)成分沒(méi)有達(dá)到顯著性差異；2類(lèi)和3類(lèi)之間總糖、總植物堿、總氮、蛋白質(zhì)、鉀、氯、糖堿比、施木克值、鉀氯比達(dá)到了顯著性差異，還原糖、氮堿比沒(méi)有達(dá)到顯著性差異；2類(lèi)和4類(lèi)之間：還原糖、總糖、鉀、氯、糖堿比、施木克值、鉀氯比達(dá)到了顯著性差異，其他化學(xué)成分差異性不顯著；2類(lèi)和5類(lèi)之間還原糖、總糖、氯、施木克值達(dá)到了顯著性差異，其他化學(xué)成分在類(lèi)間差異性不顯著；3類(lèi)和4類(lèi)之間還原糖、總糖、總植物堿、總氮、蛋白質(zhì)、鉀、糖堿比、施木克值、鉀氯比達(dá)到了顯著性差異，氯、氮堿比差異性沒(méi)有達(dá)到顯著性；3類(lèi)和5類(lèi)之間還原糖、總糖、總氮、蛋白質(zhì)、鉀、糖堿比、施木克值、鉀氯比達(dá)到了顯著性差異，其他化學(xué)成分在兩類(lèi)間沒(méi)有達(dá)到顯著差異性；4類(lèi)和5類(lèi)之間只有還原糖達(dá)到了顯著水平差異，其他化學(xué)成分沒(méi)有達(dá)到顯著差異性。

由表3和表4可以看出，第1類(lèi)煙區(qū)香型從中偏清到中間型過(guò)渡，以中間型為主；第2類(lèi)、第3類(lèi)煙區(qū)煙葉香型均為中間型；第4類(lèi)和第5類(lèi)煙區(qū)煙葉香型包含中間型、中偏清、清偏中和清香型，以中偏清和清偏中類(lèi)型為主。

由表5可以看出，各類(lèi)型煙區(qū)煙葉評(píng)吸指標(biāo)的變異系數(shù)都比較低。從各類(lèi)型煙區(qū)評(píng)吸得分均值來(lái)看，5類(lèi)煙區(qū)由高到低的順序?yàn)椋?類(lèi)≈5類(lèi)＞1類(lèi)＞2類(lèi)＞3類(lèi)。第4類(lèi)區(qū)域和第5類(lèi)區(qū)域評(píng)吸質(zhì)量較好，主要是總植物堿含量適中，糖分含量較高的原因；第1類(lèi)和第2類(lèi)區(qū)域雖然總植物堿含量較為適宜，但糖含量較低；第3類(lèi)區(qū)域由于總植物堿含量較高而糖分含量較低，化學(xué)成分協(xié)調(diào)性稍差，總體評(píng)吸質(zhì)量較差。

表3 2004—2007年各類(lèi)型煙區(qū)煙葉香型Table 3 Aroma of smoking quality of tobacco leaves of all districts in Sichuan in 2004-2007

表4 2004、2006年第4類(lèi)和第5類(lèi)煙區(qū)煙葉香型Table 4 Aroma of smoking quality of tobacco leaves of the forth and fifth districts in Sichuan in the year of 2004 and 2006

3 討 論

從各類(lèi)型煙區(qū)所生產(chǎn)的煙葉化學(xué)成分及評(píng)吸得分來(lái)看，以第4類(lèi)和第5類(lèi)煙區(qū)所生產(chǎn)的煙葉質(zhì)量較好，其地理位置位于四川西南山地區(qū)，主要包括涼山和攀枝花兩市。該地區(qū)生產(chǎn)的煙葉糖分高，煙葉總植物堿、總氮含量中等，煙葉協(xié)調(diào)性較好，但氯含量變異較大，應(yīng)著重改進(jìn)土壤狀況，穩(wěn)定煙葉氯的含量，提升煙葉品質(zhì)。該地區(qū)為四川省烤煙主要種植區(qū)，應(yīng)大力發(fā)展優(yōu)質(zhì)烤煙的生產(chǎn)，提高烤煙煙葉質(zhì)量。第2類(lèi)、第3類(lèi)煙區(qū)位于旺蒼縣和宣漢縣，煙葉評(píng)吸得分較低，應(yīng)著重提高煙葉糖含量，降低煙堿含量，穩(wěn)定鉀和氯的含量，提高煙葉協(xié)調(diào)性，具體應(yīng)改善土壤品質(zhì)，結(jié)合當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)條件，改進(jìn)栽培措施，以提高煙葉品質(zhì)，積極促進(jìn)四川省烤煙煙葉的總體平衡發(fā)展[12-16]。

影響烤煙煙葉主要化學(xué)成分的因素有很多，比如品種、年份、生態(tài)條件、栽培措施等[17-24]，筆者只采用了2007年四川煙區(qū)烤煙的主要化學(xué)成分進(jìn)行概括性分析，因此還有待于從其他方面作進(jìn)一步的研究和探討。

4 小 結(jié)

4.1 四川煙區(qū)烤煙主要化學(xué)成分比較協(xié)調(diào)，但各化學(xué)成分變異系數(shù)較大

四川煙區(qū)還原糖、總糖、蛋白質(zhì)含量較高，均值分別為25.04%、29.57%、9.32%。總植物堿、總氮、鉀含量較為適宜，分別為2.44%、1.91%、1.78%。糖堿比為11.04，施木克值為3.28，均處于優(yōu)質(zhì)烤煙適宜值范圍內(nèi)，說(shuō)明煙葉協(xié)調(diào)性比較好。各化學(xué)成分指標(biāo)間都存在較大的變異，鉀氯比、氯的變異系數(shù)比較大，分別為79.3%、78.26%，總氮的變異系數(shù)最小。由于各煙區(qū)生態(tài)條件的差異，各化學(xué)成分指標(biāo)變化范圍較大，還原糖、總糖、總植物堿最大值和最小值相差3倍左右，總氮、蛋白質(zhì)、氮堿比最大值和最小值相差2.5倍左右，鉀、糖堿比、施木克值最大值和最小值相差6倍左右，氯最大值和最小值相差30倍左右。

4.2 四川煙區(qū)主要化學(xué)成分分為5類(lèi)，各類(lèi)型化學(xué)成分有差異

把2007年四川煙區(qū)C3F等級(jí)烤煙主要化學(xué)成分匯總后進(jìn)行聚類(lèi)分析，分為5類(lèi)，第1類(lèi)包括達(dá)縣、筠連、敘永、屏山、珙縣、興文、元壩、古藺共9個(gè)縣（市）；第2類(lèi)只包括旺蒼1個(gè)縣；第3類(lèi)包括宣漢1個(gè)縣；第4類(lèi)包括德昌、鹽邊、普格、冕寧、仁和、越西、西昌、會(huì)理共計(jì)8個(gè)縣（市、區(qū)）；第五類(lèi)包括會(huì)東、米易、鹽源共計(jì)3個(gè)縣。第1類(lèi)位于四川盆地南緣山地區(qū)以及達(dá)縣和元壩區(qū)，屬于中糖中堿中鉀高氯區(qū)；第2類(lèi)位于旺蒼縣，屬于低糖低堿低鉀高氯區(qū)；第3類(lèi)位于宣漢縣，屬于低糖高堿高鉀低氯區(qū)；第4類(lèi)和第5類(lèi)位于四川西南山地區(qū)，主要包括涼山和攀枝花兩市，屬于高糖中堿中鉀中氯區(qū)。從各類(lèi)間的煙葉化學(xué)成分來(lái)看，以第4和5類(lèi)較為協(xié)調(diào)，第3類(lèi)協(xié)調(diào)性稍差。

4.3 四川5類(lèi)煙區(qū)評(píng)吸質(zhì)量差異明顯

5類(lèi)煙區(qū)煙葉感官質(zhì)量總得分第4類(lèi)和第5類(lèi)相近，由高到低順序依次為：4類(lèi)≈5類(lèi)＞1類(lèi)＞2類(lèi)＞3類(lèi)。

4.4 四川5類(lèi)煙區(qū)香型具有不同特點(diǎn)

第1類(lèi)煙區(qū)位于四川盆地南緣山地區(qū)以及達(dá)縣和元壩區(qū)，香型從中偏清到中間型過(guò)渡，以中間型為主；第2類(lèi)、第3類(lèi)煙區(qū)位于旺蒼縣和宣漢縣，煙葉香型均為中間型；第4類(lèi)煙區(qū)和第5類(lèi)煙區(qū)位于四川西南山地區(qū)，主要包括涼山和攀枝花兩市，第4類(lèi)煙區(qū)煙葉香型包含中間型、中偏清和清偏中，以中偏清為主；第5類(lèi)煙區(qū)煙葉香型以清偏中和中偏清為主。

[1]中國(guó)煙草總公司鄭州煙草研究院，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所.中國(guó)煙草種植區(qū)劃[M].北京：科學(xué)出版社，2009：25-32.

[2]中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所.中國(guó)煙草栽培學(xué)[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2005：113-115.

[3]國(guó)家煙草專(zhuān)賣(mài)局.YC/T 159—2002 中華人民共和國(guó)煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 煙草及煙草制品 水溶性糖的測(cè)定 連續(xù)流動(dòng)法[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2002.

[4]國(guó)家煙草專(zhuān)賣(mài)局.YC/T 160—2002 中華人民共和國(guó)煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 煙草及煙草制品 總植物堿的測(cè)定 連續(xù)流動(dòng)法[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2002.

[5]國(guó)家煙草專(zhuān)賣(mài)局.YC/T 160—2002 中華人民共和國(guó)煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 煙草及煙草制品 總氮的測(cè)定連續(xù)流動(dòng)法[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2002.

[6]國(guó)家煙草專(zhuān)賣(mài)局.YC/T 173—2003 中華人民共和國(guó)煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 煙草及煙草制品 鉀的測(cè)定 火焰光度法[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2002.

[7]國(guó)家煙草專(zhuān)賣(mài)局.YC/T 162—2002中華人民共和國(guó)煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 煙草及煙草制品 氯的測(cè)定 連續(xù)流動(dòng)法[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2002.

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