西南部分清甜香型產(chǎn)區(qū)烤煙外觀特征及其與常規(guī)化學(xué)成分和感官質(zhì)量的關(guān)系分析

陳 健，蔡憲杰*，郭 文，王 皓，薛超群，左偉標(biāo)，閆 鼎，盧曉華，竇家宇，宋紀(jì)真，張冀武，關(guān)博謙*

1. 上海煙草集團(tuán)有限責(zé)任公司，上海市楊浦區(qū)長(zhǎng)陽(yáng)路717 號(hào) 200082

2. 中國(guó)煙葉公司，北京市廣安門外大街9 號(hào) 100055

3. 中國(guó)煙草總公司鄭州煙草研究院，鄭州高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)楓楊街2 號(hào) 450001

4. 華環(huán)國(guó)際煙草有限公司，安徽省鳳陽(yáng)縣門臺(tái)工業(yè)園區(qū) 233121

5. 云南省煙草公司，昆明市拓東路31 號(hào) 650011

煙葉是卷煙工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)卷煙的主要原料，煙葉質(zhì)量對(duì)卷煙質(zhì)量至關(guān)重要。煙葉質(zhì)量是一個(gè)綜合概念，包括外觀質(zhì)量、物理特性、化學(xué)成分、感官評(píng)吸質(zhì)量等多方面。外觀質(zhì)量是用感官來判定的等級(jí)質(zhì)量，是煙葉內(nèi)在質(zhì)量的外在表現(xiàn)，包括部位、顏色、成熟度、葉片結(jié)構(gòu)、身份、油分、色度等；物理特性是影響煙葉質(zhì)量及工藝加工的物理指標(biāo)，如填充值直接影響煙氣焦油量、內(nèi)在質(zhì)量和卷煙配方成本等；常規(guī)化學(xué)成分包括煙堿、總氮、還原糖、總糖、鉀、氯、淀粉等，是煙葉風(fēng)格質(zhì)量的物質(zhì)基礎(chǔ)，其含量及協(xié)調(diào)性與煙葉質(zhì)量密切相關(guān)；感官評(píng)吸質(zhì)量是人體器官對(duì)煙絲燃燒產(chǎn)生的主流煙氣的綜合感受，包含風(fēng)格特征和品質(zhì)特征，是煙葉質(zhì)量的核心。外觀質(zhì)量與內(nèi)在質(zhì)量關(guān)系密切，是收購(gòu)和調(diào)撥中最常用的質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)。但隨著煙葉種植區(qū)域差異的加大，僅用外觀質(zhì)量已難以完全體現(xiàn)煙葉的外觀特征差異，也難以全面反映煙葉的內(nèi)在質(zhì)量［1-3］。因此王信民等［1］提出外觀區(qū)域特征的概念和內(nèi)涵?？緹熗庥^區(qū)域特征主要指產(chǎn)區(qū)間因土壤、氣候等生態(tài)環(huán)境及栽培習(xí)慣差異而形成的烤煙外觀區(qū)域性差異特征，反映區(qū)域間相對(duì)穩(wěn)定、重復(fù)出現(xiàn)的外觀差異特征，包括底色、厚度、蠟質(zhì)感、柔韌性、葉面葉背顏色差、葉尖葉基身份差、光澤、葉面組織、顏色深淺等指標(biāo)，與外觀質(zhì)量一起作為煙葉生產(chǎn)、收購(gòu)、調(diào)撥的重要依據(jù),具有很強(qiáng)的導(dǎo)向作用［1-3］。以往在涉及外觀區(qū)域特征的烤煙外觀質(zhì)量特征方面曾有一些研究報(bào)道，王信民等［1］建立了包括底色、蠟質(zhì)感、光澤度、葉面組織、柔韌性等指標(biāo)的外觀區(qū)域特征定性評(píng)價(jià)方法，并進(jìn)行了實(shí)證分析；過偉民等［4］采用量化賦值方法，分析了不同種植區(qū)煙葉外觀區(qū)域特征指標(biāo)分布狀況及其與外觀品質(zhì)和物理特性的關(guān)系；薛超群等［5］選取43 個(gè)產(chǎn)地的烤煙C2F 等級(jí)煙葉，分析了煙葉的底色、厚度、蠟質(zhì)感、柔韌性、葉面葉背顏色差、葉尖葉基身份差、光澤、葉面組織等15 項(xiàng)外觀特征指標(biāo)，并采用主成分分析法提取7 個(gè)主成分，并基于綜合得分對(duì)43 個(gè)產(chǎn)地?zé)熑~進(jìn)行了聚類。但以上研究主要涉及外觀區(qū)域特征評(píng)價(jià)指標(biāo)篩選［1］、外觀特征區(qū)域歸類［5］、外觀區(qū)域特征分布及其與外觀品質(zhì)、物理特性的關(guān)系［4］等，而有關(guān)外觀特征（質(zhì)量、區(qū)域）與化學(xué)成分、感官質(zhì)量等關(guān)系的系統(tǒng)研究則鮮見報(bào)道。清甜香型是全國(guó)烤煙煙葉香型最新劃分的八大香型之一，產(chǎn)自西南高原生態(tài)區(qū)［6］。傳統(tǒng)的依據(jù)三大香型、五大種植區(qū)甚至全國(guó)范圍所得研究成果已不能完全滿足新形勢(shì)下中式卷煙配方對(duì)原料的精細(xì)化需求。因此，在前人研究的基礎(chǔ)上，采用相關(guān)分析、逐步回歸分析［7-11］和通徑分析［12］方法，探討了清甜香型烤煙外觀特征（質(zhì)量、區(qū)域）及其與常規(guī)化學(xué)成分和感官質(zhì)量的關(guān)系，旨在為利用外觀特征（質(zhì)量、區(qū)域）對(duì)優(yōu)質(zhì)特色煙葉識(shí)別歸類，以及選擇評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)煙葉質(zhì)量預(yù)判和指導(dǎo)產(chǎn)區(qū)定向生產(chǎn)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

制備篩選2016～2017 年度四川涼山、攀枝花，以及云南曲靖、大理、文山、普洱、紅河、臨滄、昭通、麗江、楚雄等11 個(gè)產(chǎn)區(qū)（地級(jí)市）的烤煙C2F（上限、中限、下限）煙葉樣品共計(jì)66 份。每份煙葉樣品3.0 kg，均置于溫度（22±1）℃和相對(duì)濕度60%±5%的環(huán)境中平衡水分48 h。

1.2 方法

1.2.1 煙葉外觀特征（質(zhì)量、區(qū)域）鑒定

由全國(guó)煙草標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)煙葉標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)樣分技術(shù)委員會(huì)12 名專家進(jìn)行烤煙煙葉外觀區(qū)域特征和外觀質(zhì)量的感官定性、定量鑒定，煙葉外觀特征（質(zhì)量、區(qū)域）指標(biāo)的量化賦分方法見表l。每份煙葉樣品的各外觀特征（質(zhì)量、區(qū)域）指標(biāo)得分均取其平均值。由相關(guān)指標(biāo)分值直接加和派生出外觀質(zhì)量總分和外觀區(qū)域特征總分，分別反映各樣品的總體外觀質(zhì)量高低和外觀區(qū)域特征強(qiáng)弱。

表1 煙葉外觀特征（質(zhì)量、區(qū)域）的量化賦分方法Tab.1 Quantitative assignment method for appearance characteristics of flue-cured tobacco leaves （分）

1.2.2 煙葉化學(xué)成分測(cè)定

煙葉煙堿、總氮、總糖、還原糖、鉀、氯、淀粉7項(xiàng)常規(guī)化學(xué)成分指標(biāo)分別采用YC/T 468—2013［13］、YC/T 161—2002［14］、YC/T 159—2002［15］、YC/T 217—2007［16］、YC/T 162—2002［17］、YC/T 216—2013［18］的方法測(cè)定。

1.2.3 煙葉感官質(zhì)量評(píng)價(jià)

依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)方法YC/T 530─2015［19］，由中國(guó)煙草總公司鄭州煙草研究院組織7 名全國(guó)評(píng)煙委員會(huì)專家對(duì)煙葉感官質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 21.0 統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析、逐步回歸分析和通徑分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 煙葉外觀特征（質(zhì)量、區(qū)域）分析

從表2 可知，煙葉外觀區(qū)域特征為底色白，厚度中等，蠟質(zhì)感弱，葉片較柔軟～柔軟，葉面葉背色差小，葉尖葉基身份差小、少量偏中，光澤亮，葉面組織細(xì)膩～較細(xì)膩，顏色淺桔黃～深桔黃；煙葉外觀區(qū)域特征可簡(jiǎn)要總結(jié)為“白、細(xì)、柔、勻”，具體為“底色白、組織細(xì)膩、葉片柔軟、葉面葉背顏色及葉尖葉基身份均勻一致”。外觀質(zhì)量為顏色桔黃(多為金黃)，煙葉成熟，葉片結(jié)構(gòu)疏松，身份中等，油分有，油潤(rùn)感強(qiáng)，色度中～強(qiáng)；煙葉外觀質(zhì)量特征可簡(jiǎn)要總結(jié)為“金、中、柔、潤(rùn)”，具體為“顏色金黃、身份適中、結(jié)構(gòu)疏松柔而不僵、煙葉油分色度潤(rùn)而不燥”。

表2 煙葉外觀特征（質(zhì)量、區(qū)域）指標(biāo)分值分析Tab.2 Scores of appearance characteristic indexes of tobacco leaves

變異程度的劃分：變異系數(shù)＜10%為弱變異，10%～100%為中等變異，變異系數(shù)＞100%為強(qiáng)變異［3］。煙葉外觀區(qū)域特征指標(biāo)變異系數(shù)在4.53%～15.43%之間較穩(wěn)定，區(qū)域特征總分、蠟質(zhì)感、葉面葉背色差、葉面組織屬弱變異，底色、葉尖葉基身份差、柔韌性、光澤、顏色、厚度屬中等變異，其中光澤、顏色深淺、厚度變異相對(duì)稍大。外觀質(zhì)量指標(biāo)變異系數(shù)在4.74%～12.56%之間，其中油分、色度屬中等變異，變異系數(shù)相對(duì)較大?？梢?，西南高原生態(tài)區(qū)內(nèi)外觀質(zhì)量特征各指標(biāo)表現(xiàn)較穩(wěn)定，一致性較強(qiáng)。

2.2 煙葉外觀特征（質(zhì)量、區(qū)域）與常規(guī)化學(xué)成分的關(guān)系

從表3 可知，煙葉外觀特征（質(zhì)量、區(qū)域）與常規(guī)化學(xué)成分及其派性值總體關(guān)系一般，僅顏色深淺、厚度、顏色與常規(guī)化學(xué)成分關(guān)系相對(duì)密切，其中顏色深淺與鉀含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，厚度與煙堿呈顯著正相關(guān)，顏色與氮堿比、糖堿比呈極顯著負(fù)相關(guān)。

表3 煙葉外觀質(zhì)量特征指標(biāo)分值與常規(guī)化學(xué)成分指標(biāo)的相關(guān)性①Tab.3 Pearson correlation coefficients between scores of appearance quality characteristic indexes and routine chemical component indexes of tobacco leaves

在相關(guān)分析的基礎(chǔ)上，以煙葉常規(guī)化學(xué)成分各項(xiàng)指標(biāo)為因變量分別進(jìn)行逐步回歸分析，篩選出適合的回歸方程并對(duì)進(jìn)入方程的煙葉外觀特征（質(zhì)量、區(qū)域）指標(biāo)分別統(tǒng)計(jì)其對(duì)因變量的直接和間接通徑系數(shù)（表4）。從表4 可知，厚度對(duì)煙堿有顯著的直接正向影響；顏色深淺對(duì)總氮有顯著的直接正向影響，對(duì)鉀有直接負(fù)向影響；底色對(duì)淀粉有顯著的直接正向影響。另外，蠟質(zhì)感對(duì)煙堿，色度對(duì)總氮、淀粉也有一定影響。因此，顏色深淺、厚度為影響常規(guī)化學(xué)成分的關(guān)鍵外觀特征指標(biāo)。

表4 煙葉外觀特征（質(zhì)量、區(qū)域）指標(biāo)分值與常規(guī)化學(xué)成分指標(biāo)的回歸方程及通徑系數(shù)①Tab.4 Regression equations and path coefficients of scores of appearance quality characteristic indexes and routine chemical component indexes of tobacco leaves

2.3 煙葉外觀特征（質(zhì)量、區(qū)域）與感官質(zhì)量的關(guān)系

從表5、表6 可知，煙葉外觀特征（質(zhì)量、區(qū)域）與感官質(zhì)量總體關(guān)系密切，達(dá)到顯著水平的指標(biāo)多為正相關(guān)，其中清甜香與底色、蠟質(zhì)感、葉面葉背色差、光澤呈極顯著正相關(guān)，表明煙葉外觀特征（質(zhì)量、區(qū)域）分值的提高有利于清甜香風(fēng)格的彰顯。葉面葉背色差與香型、飄逸、細(xì)膩柔和程度、余味呈極顯著正相關(guān)，厚度與濃度、木質(zhì)氣呈極顯著正相關(guān)，勁頭與底色、蠟質(zhì)感呈極顯著負(fù)相關(guān)，葉片結(jié)構(gòu)與香氣量、圓潤(rùn)感呈極顯著正相關(guān)，葉尖葉基身份差與干燥感呈極顯著正相關(guān)。

從表7 可知，清甜香主要受蠟質(zhì)感、葉面葉背色差的直接正向影響，即蠟質(zhì)感越弱、葉面葉背色差越小，清甜香風(fēng)格就越突出；香型、細(xì)膩柔和程度、余味主要受葉面葉背色差的直接正向影響；濃度、木質(zhì)氣主要受厚度的直接正向影響，香氣質(zhì)主要受厚度的直接負(fù)向影響；圓潤(rùn)感主要受葉片結(jié)構(gòu)的直接正向影響。另外，柔韌性對(duì)香型，顏色深淺對(duì)濃度，身份對(duì)香氣質(zhì)、木質(zhì)氣、細(xì)膩柔和程度，葉面葉背色差對(duì)圓潤(rùn)感均有一定影響?？梢?，葉面葉背色差、蠟質(zhì)感、厚度是影響感官質(zhì)量的關(guān)鍵外觀特征（質(zhì)量、區(qū)域）指標(biāo)。

表5 煙葉外觀特征（質(zhì)量、區(qū)域）指標(biāo)分值與感官風(fēng)格特征指標(biāo)分值的相關(guān)性Tab.5 Pearson correlation coefficients between scores of appearance characteristic indexes and sensory style characteristic indexes of tobacco leaves

表6 煙葉外觀特征（質(zhì)量、區(qū)域）指標(biāo)分值與感官品質(zhì)特征指標(biāo)分值的相關(guān)性Tab.6 Pearson correlation coefficients between scores of appearance characteristic indexes and sensory quality characteristic indexes of tobacco leaves

表7 煙葉外觀特征（質(zhì)量、區(qū)域）指標(biāo)分值與感官質(zhì)量指標(biāo)分值的回歸方程及通徑系數(shù)Tab.7 Regression equations and path coefficients of scores of appearance characteristic indexes and sensory quality indexes of tobacco leaves

3 討論

（1）近年來對(duì)烤煙外觀區(qū)域特征方面的關(guān)注逐步提高［1-5］。作為外觀質(zhì)量特征的一部分，烤煙外觀區(qū)域特征是區(qū)域間受生態(tài)環(huán)境及栽培習(xí)慣差異而形成的相對(duì)穩(wěn)定的外觀差異特征。煙株下部葉因光照少營(yíng)養(yǎng)不充足，特征與品質(zhì)表現(xiàn)均較弱；而上部葉由于光照營(yíng)養(yǎng)充足，特征表現(xiàn)較強(qiáng)但品質(zhì)表現(xiàn)較弱；只有中部葉光照與營(yíng)養(yǎng)均衡，特征與品質(zhì)表現(xiàn)均較好。因此，選取中部品質(zhì)較好的C2F 等級(jí)煙葉作為研究對(duì)象。

（2）煙葉外觀區(qū)域特征與王信民等［1］的研究結(jié)果一致，與過偉民等［4］的研究結(jié)果基本一致；外觀質(zhì)量指標(biāo)中油分與色度低于魏春陽(yáng)等［2］的研究結(jié)果。說明同一生態(tài)區(qū)內(nèi)外觀質(zhì)量特征的個(gè)別指標(biāo)可能會(huì)因年份不同略有差異，但總體上較穩(wěn)定。

（3）煙葉外觀質(zhì)量特征與常規(guī)化學(xué)成分關(guān)系一般，顏色深淺與鉀含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，說明顏色越深，鉀含量越低，這與竇玉青等［20］的研究結(jié)果基本一致；厚度與煙堿呈顯著正相關(guān)，這與王玉軍等［21］的研究結(jié)果一致。

（4）煙葉外觀質(zhì)量特征與感官質(zhì)量關(guān)系密切。其中葉面葉背色差、蠟質(zhì)感與清甜香，葉面葉背色差與香型、飄逸、細(xì)膩柔和程度、余味，厚度與濃度、木質(zhì)氣均呈極顯著正相關(guān)，且前者對(duì)后者有直接正向影響。這說明清甜香型煙葉外觀質(zhì)量特征指標(biāo)中葉面葉背色差、蠟質(zhì)感、厚度與該區(qū)域煙葉香型特色關(guān)系密切。

（5）本試驗(yàn)中以C2F 煙葉為研究材料，分析了清甜香型烤煙煙葉外觀質(zhì)量特征及其與常規(guī)化學(xué)成分和感官質(zhì)量的關(guān)系，由于不同等級(jí)尤其是不同部位的等級(jí)、不同香型煙葉在外觀質(zhì)量特征和內(nèi)在質(zhì)量上均存在不同程度的差異，因此其他等級(jí)和香型煙葉是否有類似規(guī)律，還有待進(jìn)一步研究。另外，選取樣品的代表性可能會(huì)引起煙葉外觀質(zhì)量特征和內(nèi)在質(zhì)量的波動(dòng)，二者的關(guān)系是否會(huì)受到影響及影響程度如何，尚需進(jìn)一步深入研究驗(yàn)證。

4 結(jié)論

以西南部分清甜香型產(chǎn)區(qū)烤煙C2F 煙葉樣品為研究對(duì)象，通過相關(guān)分析、逐步回歸分析和通徑分析等分析方法，初步得出清甜香型烤煙外觀特征（質(zhì)量、區(qū)域）及其與常規(guī)化學(xué)成分和感官質(zhì)量的關(guān)系。（1）煙葉外觀區(qū)域特征“白、細(xì)、柔、勻”，具體為“底色白、組織細(xì)膩、葉片柔軟、葉面葉背顏色及葉尖葉基身份均勻一致”；煙葉外觀質(zhì)量特征“金、中、柔、潤(rùn)”，具體為“顏色金黃、身份適中、結(jié)構(gòu)疏松柔而不僵、煙葉油分色度潤(rùn)而不燥”。（2）煙葉外觀特征（質(zhì)量、區(qū)域）與常規(guī)化學(xué)成分總體關(guān)系一般，僅顏色深淺、厚度、顏色與其關(guān)系相對(duì)密切，其中顏色深淺與鉀含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，厚度與煙堿呈顯著正相關(guān)，顏色與氮堿比、糖堿比呈極顯著負(fù)相關(guān)。通徑分析表明，顏色深淺有直接負(fù)向影響，厚度有直接正向影響。（3）煙葉外觀特征（質(zhì)量、區(qū)域）與感官質(zhì)量總體關(guān)系密切，其中葉面葉背色差、蠟質(zhì)感與清甜香，葉面葉背色差與香型、飄逸、細(xì)膩柔和程度、余味，厚度與濃度、木質(zhì)氣均呈極顯著正相關(guān)。通徑分析表明，葉面葉背色差、蠟質(zhì)感、厚度有直接正向影響。因此，厚度、蠟質(zhì)感、葉面葉背色差、顏色深淺是影響清甜香型煙葉風(fēng)格及質(zhì)量的關(guān)鍵外觀質(zhì)量特征指標(biāo)。