宣威上部烤煙主要化學指標與其清香型風格典型性關系分析

杜詠梅，劉新民*，程 森，董建新，侯小東，王成棟，解 燕，劉加紅，殷壽安

[1.農業(yè)部煙草類作物質量控制重點開放實驗室，中國農業(yè)科學院煙草研究所，青島 266101；2.上海煙草集團（公司）技術中心，上海 200082；3.云南省煙草公司曲靖市公司，云南 曲靖 655000]

香型是煙葉風格特征的重要標識，也是煙葉特色的重要內容[1]。定位主要產區(qū)煙葉的香型風格特色，研究和開發(fā)彰顯典型產區(qū)煙葉香型風格特色的生產技術，是我國煙草行業(yè)“中式卷煙”發(fā)展導向大旗下“特色優(yōu)質煙葉開發(fā)”重大專項的重要內容。因此，影響典型產區(qū)煙葉香型風格典型性或彰顯程度的煙葉化學成分基礎研究也開始受到關注。早在1993年，張崇范[2]就對云南典型清香型煙葉糖堿比及煙堿、水溶性糖含量特征進行過描述。陳剛等[3]、竇玉青等[4]分別研究了清香型風格烤煙產區(qū)—云南大理、閩西、贛中烤煙香型風格與常規(guī)化學成分的關系。湯朝起等[5]的研究則揭示了河南煙葉煙堿、氮堿比、糖堿比以及硫含量與煙葉濃香風格彰顯程度之間存在的規(guī)律性關系，并分析了濃香特征彰顯程度較高的河南煙葉主要化學成分適宜區(qū)間。但是，相對我國三大香型煙葉之間化學成分的差異研究[6-10]，影響同一典型產區(qū)煙葉香型典型性的主要化學成分研究，還是相對薄弱的。

云南是我國典型的清香型風格烤煙產區(qū)，宣威是云南也是我國最大的烤煙生產縣級市。杜詠梅等[11]研究了宣威中部葉香型風格特征及主要化學指標適宜區(qū)間，但上部葉香型風格特征及主要化學指標與其香型風格典型性的關系研究還未見報道。本研究試圖揭示化學指標對上部煙葉清香型風格典型性影響的規(guī)律，為宣威典型香型特色煙葉的研究和開發(fā)，提供研究基礎。

1 材料與方法

1.1 煙葉樣品的選取和制備

以鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）為單位，每鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）選擇 2～4份上部葉（B2F）代表樣品，每份3 kg，共收集158份樣品。經專家外觀鑒定平衡后，取1.5 kg，切絲，一部分卷制成無濾嘴卷煙，另一部分在 60 ℃條件下烘干、粉碎、測定化學成分。

1.2 煙葉化學成分的測定

總糖、還原糖：芒森 沃克法（YC/T 32——1996），總氮：克達爾法（YC/T 33—1996），總植物堿：紫外光度法（YC/T 34—1996）；淀粉：高氯酸提取，碘顯色法（YC/216—2007）；鉀：火焰光度法（YC/T 173—2003）；鈣、鎂：原子吸收分光光度法（YC/T 174—2003、YC/T 175—2003）；硫：比濁法[12]；氯：電位滴定法（YC/T 153—2001）；總揮發(fā)堿：蒸餾滴定法（YC/T 35—1996）；醚提物：重量法（YC/T 176—2003）；多酚：HPLC法（YC/T 202—2006）；銅、鋅、錳、硼、鉬：微波消解，ICP-MS測定。

1.3 香型風格及香吃味品質的鑒定

感官評價由中國農業(yè)科學院煙草研究所評吸委員會進行。根據(jù)宣威煙葉香型風格特點，用數(shù)值表示上部葉清香型風格典型性，分4個檔次：清香型風格明顯（清香型）：4.5～5分；較明顯（清偏中）：4～4.5分；有（中偏清）3.5～4分，較弱：3～3.5分。

感官質量指標包括：香氣質（15分）、香氣量（20分）、余味（25分）、雜氣（18分）、刺激性（12分）、燃燒性（5分）、灰色（5分），共100分。

2 結 果

2.1 清香型風格典型性數(shù)據(jù)特征

根據(jù)評價結果，宣威上部葉代表樣品清香型風格典型性得分范圍為3.1～4.3，平均3.8，變異系數(shù)為6%，數(shù)據(jù)分布的峰度系數(shù)為-0.70，偏度系數(shù)為0，接近正態(tài)分布。清香型風格典型性得分 3.0～3.5、3.5～4.0、4.0～4.5范圍的樣品比例分別為 10%、59%、31%，因此上部葉清香型風格典型性特征為“較明顯～有”，主要以清偏中～中偏清香型為主，相對中部葉[11]，其清香型風格典型性較差。

2.2 清香型風格典型性與感官香吃味品質指標的相關性

宣威上部葉清香型風格典型性與感官質量指標均呈極顯著正相關。清香型風格典型性與香氣質，香氣量，余味，雜氣，刺激性，燃燒性，灰色和總分的相關系數(shù)分別為0.797**，0.724**，0.817**，0.832**，0.699**，0.458**，0.491**和 0.834**（相關系數(shù)臨界值：r0.05=0.1562；r0.01=0.2044，下同），均達到1%極顯著水平。清香型風格典型性高的煙葉，其香吃味品質也較好。與中部葉研究結果一致[11]。

2.3 清香型風格典型性與煙葉主要化學指標的相關性

上部葉清香型風格典型性與主要化學成分的相關性為：總糖（0.440**）、還原糖（0.363**）、總植物堿（-0.289**）、總氮（-0.540**）、淀粉（0.234**）、醚提物（0.132）、揮發(fā)堿（-0.402**）、揮發(fā)酸（0.052）、兩糖差（0.213**）、糖堿比（0.293**）、氮堿比（-0.061）、綠原酸（0.060）、莨菪亭（-0.332**）、蕓香苷（-0.043）、鉀（0.044）、鈣（-0.364**）、鎂（0.003）、硫（-0.188*）、磷（0.084）、氯（-0.319**）、銅（-0.055）、鋅（-0.141）、錳（-0.131）、硼（-0.133）和鉬（-0.056）。風格典型性與主要含碳化合物—總糖、還原糖、淀粉以及糖堿比、兩糖差呈極顯著正相關；而與主要含氮化合物—總氮、總植物堿、揮發(fā)堿以及莨菪亭、鈣、硫、氯呈極顯著或顯著負相關；與其他指標相關性不顯著。

2.4 不同清香型風格特征的上部葉主要化學指標差異比較

不同清香型風格特征的上部葉主要化學指標多元方差分析（表 1）與簡單相關分析結果基本一致。隨上部葉清香型風格典型性的提高，其總糖、還原糖、淀粉含量以及糖堿比、兩糖差值有顯著升高的趨勢，總氮、總植物堿、揮發(fā)堿、莨菪亭、鈣、硫、氯含量有顯著降低的趨勢。

表1 不同清香型風格典型性得分范圍的烤煙上部葉主要化學指標差異Table1 Difference of major chemical indices among various value ranges of representativeness of flavor types of upper leaves

2.5 不同范圍的主要化學指標上部葉清香型風格典型性差異分析

分別將主要化學成分根據(jù)其數(shù)據(jù)特征和含量范圍等距劃分為5～7組（表2），計算各組樣品的風格典型性值，并進行方差分析，以進一步探討主要化學成分對上部葉清香型風格影響的規(guī)律。

2.5.1 總糖、還原糖 由表2看出，當總糖含量大于27%、還原糖含量大于21%時，上部葉清香型風格典型性顯著升高，但隨總糖、還原糖含量繼續(xù)升高，上部葉清香型風格典型性得分升高不顯著。因此，結合表1分析結果，上部葉總糖、還原糖含量分別在 27%～37%、21%～30%范圍內，其清香型風格較明顯。

2.5.2 淀粉 隨淀粉含量的升高，上部葉清香風格典型性有先升高后降低的趨勢（表2），淀粉含量小于 2%時，烤煙清香型風格典型性得分最低；淀粉含量4%～6%時，典型性得分最高；淀粉含量大于6%時，典型性得分又有降低的趨勢。因此，結合表1，淀粉含量適宜范圍為2%～6%，以4%～6%范圍上部葉清香型風格較明顯。

2.5.3 糖堿比 隨糖堿比值的提高，上部葉清香型風格典型性呈先升高后降低的趨勢，至 10～12范圍內時達最大值；大于 12后又有降低的趨勢。結合不同糖堿比范圍上部葉清香型風格典型性得分結果，上部葉糖堿比適宜范圍為 6～12，最適范圍為8～12。

2.5.4 兩糖差 兩糖差在10%～12%范圍內時，上部葉清香型風格典型性得分最高，顯著高于兩糖差低于 2%的樣品，但與其他范圍樣品清香型風格典型性得分差異不顯著，因此，綜合考慮分析樣品兩糖差的數(shù)據(jù)特征，上部葉兩糖差適宜范圍為2%～12%。

2.5.5 總植物堿 由表2看出，總植物堿含量大于3.8%時，上部葉清香型風格典型性顯著降低。結合表1數(shù)據(jù)以及上部葉總植物堿含量的數(shù)據(jù)分布，上部葉總植物堿含量在2.2%～3.8%范圍內時，清香型風格較明顯。

表2 不同范圍的主要化學指標上部葉清香型風格典型性得分差異Table2 Difference of representativeness scores of flavor types among various ranges value of chemical indices of upper leaves

2.5.6 總氮 由表2看出，上部葉總氮含量在2.0%左右出現(xiàn)明顯拐點；總氮含量大于2.0%時，清香型風格典型性呈顯著降低的趨勢。結合表 1，上部葉總氮含量的適宜范圍為1.6%～2.0%。

2.5.7 揮發(fā)堿 揮發(fā)堿含量過高或過低，均會限制上部葉清香型風格典型性（表2），揮發(fā)堿含量小于0.30%，或大于0.45%時，上部葉清香型風格典型性均顯著較低，因此，結合表 1，揮發(fā)堿適宜范圍為0.30%～0.45%。

2.5.8 莨菪亭 上部葉清香型風格典型性隨莨菪亭含量的升高而降低（表 2），在 0.06～0.15 mg/g范圍內，清香型風格典型性差異不顯著。小于0.06 mg/g時，上部葉清香型風格典型性顯著較高；大于0.15 mg/g時，上部葉清香型風格典型性顯著降低。結合表 1分析結果，上部葉莨菪亭的適宜范圍為0.05～0.15 mg/g，0.05～0.09 mg/g最優(yōu)。

2.5.9 氯 在所得數(shù)據(jù)范圍內，煙葉氯含量小于0.4%時，其含量高低對上部葉清香型風格典型性影響不顯著（表 2）；氯含量大于 0.4%時，隨煙葉氯含量的提高其清香型風格典型性顯著降低。因此，上部葉氯含量的最高限量為0.4%。

2.5.10 鈣 煙葉鈣含量小于1.6%時，上部葉清香型風格典型性得分最高（表2）；1.6%～3.2%范圍內，差異不顯著；鈣含量大于3.2%時，清香型風格典型性得分又顯著降低。結合表1的數(shù)據(jù)，上部葉鈣的最高限量為3.2%。

2.5.11 硫 在硫含量小于 0.6%的情況下，不同硫含量范圍的上部葉清香型風格典型性差異不大（表2），但當煙葉硫含量大于0.6%時，其清香型風格典型得分顯著降低。因此，煙葉硫的最高限量為0.6%。

3 討 論

清香型風格典型性高的上部煙葉含碳化合物（總糖、還原糖、淀粉）以及糖堿比、兩糖差相對較高，含氮化合物（總氮、總植物堿、揮發(fā)堿）較低，此結果與中部葉研究結果基本一致[11]，也基本與陳剛等[3]、竇玉清等[4]的研究結果一致。因此，對于清香型風格產地煙葉來說，不同部位、不同產地煙葉碳、氮化合物及其協(xié)調性指標對其清香型風格典型性影響的規(guī)律基本是一致的，酸性的煙氣條件有利于彰顯清香型風格。但是，也并非含碳化合物越高越好，煙葉淀粉含量及糖堿比、兩糖差過高，上部葉清香型風格典型性也有降低的趨勢；同樣，總植物堿、揮發(fā)堿含量過低，也會使清香型風格典型性降低。因此，清香型風格的彰顯，也是建立在烤煙碳氮代謝的平衡與協(xié)調基礎上的。

根據(jù)本研究結果，過高的氯、硫、鈣含量對煙葉清香型風格典型性的彰顯有不利影響，可能是由于其對煙葉燃燒性的作用[13]間接影響了烤煙清香型風格典型性的彰顯。鉀也是影響煙葉燃燒性的主要元素，其含量與煙葉燃燒性及香吃味品質呈正相關[13]，但本研究未發(fā)現(xiàn)煙葉鉀含量與清香型風格典型性存在顯著相關性，這與宣威產地煙葉鉀含量總體偏低，且樣品間鉀含量差異較小有關。

上部葉清香型風格典型性與多酚類化合物綠原酸、蕓香苷相關不顯著，與莨菪亭含量呈極顯著負相關，此與中部葉研究結果一致[11]，但與劉洪祥等[14]、張永安等[9]的研究結果不一致。因此，不同多酚化合物對煙葉香型風格的影響和作用機理還需深入研究和探討。

4 結 論

宣威上部葉主要以中偏清～清偏中間香型為主，清香型風格典型性高的煙葉，其香吃味品質也較好。清香型風格典型性高的上部葉葉具有含碳化合物（總糖、還原糖、淀粉）以及糖堿比、兩糖差相對較高，含氮化合物（總氮、總植物堿、揮發(fā)堿）較低的特點，但如果含碳化合物及糖堿比過高，或含氮化合物含量過低，清香型風格典型性也會降低。煙葉中過高的氯、硫、鈣含量，不利其清香型風格彰顯。本研究根據(jù)不同范圍主要化學指標清香型風格典型性差異比較結果，提出了典型香型宣威上部葉主要化學指標適宜范圍。

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