“蘭州”卷煙湖南基地烤煙化學成分綜合評價

王育軍，王澤理，劉彥嶺，崔 倩，李 山，蒲 俊

(甘肅煙草工業(yè)有限責任公司 技術研發(fā)中心，甘肅 蘭州 730050)

烤煙質量受生態(tài)、品種、栽培管理和烘烤調制等因素的影響，其包括內在質量和外在質量，內在質量指化學成分和感官質量，而二者關系緊密，化學成分決定了卷煙的煙氣特性，影響卷煙產品的感官質量[1-5]．有許多研究者對烤煙化學成分進行了研究，如王曉賓等[6]對廣東烤煙主要化學成分進行評價，結果表明部分年度間、產區(qū)間烤煙總植物堿、總氮、鉀離子和糖堿比、氮堿比差異有統(tǒng)計學意義；齊永杰等[7]對桂陽煙葉化學成分可用性進行評價的結果顯示，烤煙化學成分可用性指數(shù)可用于產區(qū)煙葉化學成分的卷煙適配度評價；江厚龍等[8]對重慶烤煙化學成分與感官品質進行典型相關分析，結果表明，糖分、總氮、煙堿、鉀和淀粉是影響重慶烤煙感官質量的關鍵因素．而湖南省位于中國中部，地處東經108°47′～114°15′，北緯24°38～30°08′，屬亞熱帶季風氣候，在我國烤煙種植區(qū)劃中屬東南煙草種植區(qū)，湖南烤煙主要分布在湘南的郴州和永州、湘西北的湘西和張家界，以及湘中的衡陽等地區(qū)．2017年最新烤煙香型區(qū)劃將郴州和永州劃分為“南嶺丘陵生態(tài)區(qū)-焦甜醇甜香型”[9-10]．目前，湖南省煙區(qū)常年生產烤煙2.1×108kg，居全國第4位，甘肅煙草工業(yè)公司“蘭州”品牌在郴州和永州基地單元年采購量約為5.0×106kg，而有關這兩地烤煙化學成分年度特征的研究較少．因此，本文擬對湖南基地烤煙化學成分進行綜合評價，旨在為“蘭州”品牌卷煙葉組配方調制和當?shù)貎?yōu)質煙葉生產提供參考．

1 材料與方法

1.1 樣品選擇與測定

以2010—2017年甘肅煙草工業(yè)有限責任公司在湖南2個產煙基地(永州市、郴州市)采購的云煙87和K326品種的7個不同等級(C2F，C3F，C4F，B2F，B3F，X2F和X3F)的240個復烤片煙為研究對象(各年度樣品數(shù)量均為30個)．煙葉樣品統(tǒng)一由甘肅煙草工業(yè)有限責任公司技術研發(fā)中心檢測，其中烤煙總糖、總氮、煙堿、還原糖和氯質量分數(shù)測定采取連續(xù)流動法[11]，烤煙鉀質量分數(shù)測定采取火焰光度法[12]，并計算糖堿比、氮堿比和鉀氯比．

1.2 烤煙化學成分質量分數(shù)適宜范圍和變異系數(shù)

依據(jù)國際優(yōu)質烤煙化學成分要求[13]：總糖18%～24%、還原糖16%～22%、總氮1.5%～3.0%、煙堿1.5%～3.5%、鉀離子2.0%～3.5%、氯離子0.3%～0.8%、鉀氯比≥4、糖堿比8～12、氮堿比≤1為標準，對240個樣品的化學成分進行評價．

烤煙化學成分指標的變異系數(shù)(CV)=(標準差/平均值)×100%，并按照CV<30%，CV=30%～50%，CV>50%，將其分為弱變異、中等變異和強變異．

1.3 數(shù)據(jù)處理與分析

采用SPSS 19軟件對240個樣品的化學成分進行描述性統(tǒng)計和方差分析，數(shù)據(jù)分析方法和步驟參照徐興陽等[14]的方法．

2 結果與分析

2.1 湖南基地烤煙化學成分評價

2.1.1 烤煙化學成分質量分數(shù)總體特征

由表1和表2可知，湖南基地烤煙各化學成分指標在樣品間存在一定變幅，其中鉀氯比、糖堿比、氮堿比的變異系數(shù)分別為45.86%，39.68%，31.71%，變異情況中等，其他化學成分指標質量分數(shù)的變異系數(shù)均在30%以內，變異較小．由此可知，湖南基地烤煙總糖、還原糖、總氮、煙堿、鉀和氯質量分數(shù)的平均值適中并且比較穩(wěn)定，糖堿比的平均值稍低且不穩(wěn)定，鉀氯比和氮堿比平均值適中但不穩(wěn)定．

表1 湖南基地烤煙主要化學成分的基本特征

表2 湖南基地烤煙鉀氯比、糖堿比和氮堿比的基本特征

2.1.2 不同產地烤煙化學成分質量分數(shù)特征

由表3可知，湖南基地不同產地烤煙化學成分質量分數(shù)間差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)．其中總糖、還原糖、總氮、氯質量分數(shù)及糖堿比、氮堿比表現(xiàn)出郴州市略高于永州市產區(qū)，而煙堿和鉀質量分數(shù)及鉀氯比均以永州市略高于郴州市，兩產地煙葉化學成分質量分數(shù)均在適宜范圍內．

表3 不同產地間烤煙化學成分質量分數(shù)特征

2.1.3 不同品種烤煙化學成分質量分數(shù)特征

由表4可以看出，湖南基地不同品種烤煙間總糖、還原糖、煙堿、糖堿比間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)，氮堿比間的差異也有統(tǒng)計學意義(P<0.05)．其中總糖、還原糖質量分數(shù)和糖堿比以云煙87品種極顯著高于K326品種，且云煙87品種的總糖和還原糖質量分數(shù)超出適宜范圍，K326品種的糖堿比低于適宜范圍；煙堿質量分數(shù)表現(xiàn)出K326品種極顯著高于云煙87品種，但均在適宜范圍內；氮堿比以云煙87品種顯著高于K326品種，均在適宜范圍內；總氮、鉀、氯和鉀氯比在品種間差異無統(tǒng)計學意義，且K326品種和云煙87品種均在適宜范圍內．

表4 不同品種間烤煙化學成分質量分數(shù)特征

2.1.4 不同等級間烤煙化學成分質量分數(shù)特征

由表5可知，湖南基地不同等級烤煙總糖、還原糖、煙堿、糖堿比間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.01)，總氮、鉀和氮堿比間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，氯和鉀氯比間差異無統(tǒng)計學意義．總糖和還原糖表現(xiàn)出w(中部等級)>w(下部等級)>w(上部等級)，且中部等級總糖w(C2F)、w(C3F)和還原糖w(C2F)超出適宜范圍，上部等級總糖和還原糖w(B2F)及w(B3F)偏低；總氮表現(xiàn)為上部等級顯著高于其他等級，但均在適宜范圍內；煙堿表現(xiàn)為w(上部等級)>w(中部等級)>w(下部等級)，且上部等級煙堿質量分數(shù)超出適宜范圍；鉀、糖堿比、氮堿比表現(xiàn)為w(下部等級)>w(中部等級)>w(上部等級)，且糖堿比上部等級低于適宜范圍，氮堿比下部等級偏高；氯和鉀氯比的各等級均處于適宜范圍內．

表5 不同等級間烤煙化學成分質量分數(shù)特征

2.2 湖南基地烤煙化學成分年度特征

2.2.1 烤煙總糖質量分數(shù)年度特征

由表6可知，2010—2017年湖南基地烤煙總糖質量分數(shù)平均值為17.17%～28.26%，變異系數(shù)為12.06%～22.75%．2010—2013年總糖質量分數(shù)平均值表現(xiàn)出逐年上升的趨勢，在2013年達到一個峰值，2010—2012年總糖平均值均在18%～24%的適宜范圍內，而2013年平均值已經超出適宜范圍的上限值，但2014年和2015年總糖質量分數(shù)平均值急劇降低，并已經低于適宜范圍的下限值，2016年和2017年總糖平均值又急劇升高，并超出適宜范圍的上限值，2010—2017年總糖變異系數(shù)基本在25%之內．

表6 2010—2017年湖南基地烤煙總糖質量分數(shù)特征

2.2.2 烤煙還原糖質量分數(shù)年度特征

由表7可知，2010—2017年湖南基地烤煙還原糖質量分數(shù)平均值為15.35%～25.84%，變異系數(shù)為11.22%～23.75%．2010—2015年還原糖質量分數(shù)平均值均在16%～22%的適宜范圍內，而2016年和2017年還原糖質量分數(shù)平均值已經超出適宜范圍的上限值．2010—2017年還原糖變異系數(shù)除2012年為23.75%外，其他年份均在20%之內，說明湖南基地烤煙還原糖除2016年和2017年偏高外，其他年份均較適宜．

表7 2010—2017年湖南基地烤煙還原糖質量分數(shù)特征

2.2.3 烤煙總氮質量分數(shù)年度特征

由表8可知，2010—2017年湖南基地烤煙總氮質量分數(shù)平均值為1.69%～2.14%，各年度總氮質量分數(shù)平均值均在1.5%～3.0%的適宜范圍內．2010—2017年總氮的變異系數(shù)為7.47%～47.64%，年度間變異系數(shù)差異較大，2010年總氮變異系數(shù)僅為7.47%，而2011年和2013年變異系數(shù)分別達到46.55%和47.64%，說明2011年和2013年湖南基地烤煙總氮質量分數(shù)平均值雖然在適宜范圍內，但是年度內樣品與樣品間差異較大，從2011年和2013年度總氮質量分數(shù)最大值分別為4.77%和3.70%可以看出，這兩年湖南基地烤煙存在部分比例的樣品總氮質量分數(shù)已經超出適宜范圍．

表8 2010—2017年湖南基地烤煙總氮質量分數(shù)特征

2.2.4 烤煙煙堿質量分數(shù)年度特征

由表9可知，2010—2017年湖南基地烤煙煙堿質量分數(shù)平均值為2.10%～3.50%，各年度煙堿質量分數(shù)平均值均在1.5%～3.5%的適宜范圍內．2010—2017年煙堿的變異系數(shù)為17.14%～26.81%，各年度變異相對較小，基本控制在30%以內．

表9 2010—2017年湖南基地烤煙煙堿質量分數(shù)特征

2.2.5 烤煙鉀質量分數(shù)年度特征

由表10可知，2010—2017年湖南基地烤煙鉀質量分數(shù)平均值為2.70%～3.27%，各年度鉀質量分數(shù)平均值均在2.0%～3.5%的適宜范圍內．2010—2017年鉀的變異系數(shù)為10.18%～19.36%，各年度變異系數(shù)較小，均在20%以內．

表10 2010—2017年湖南基地烤煙鉀質量分數(shù)特征

2.2.6 烤煙氯質量分數(shù)年度特征

由表11可知，2010—2017年湖南基地烤煙氯質量分數(shù)平均值為0.34%～0.55%，各年度氯質量分數(shù)平均值均在0.3%～0.8%的適宜范圍內．2010—2017年氯的變異系數(shù)為9.80%～32.35%，各年度變異系數(shù)較小，除2010年和氯質量分數(shù)變異系數(shù)為32.35%外，其他年度氯的變異系數(shù)均在30%以內．

表11 2010—2017年湖南基地烤煙氯質量分數(shù)特征

2.2.7 烤煙鉀氯比年度特征

由表12可知，2010—2017年湖南基地烤煙鉀氯比平均值為5.47～9.67，各年度鉀氯比平均值均在≥4的適宜范圍內．2010—2017年鉀氯比的變異系數(shù)為12.58%～31.13%，各年度鉀氯比變異系數(shù)除2010年和2012年分別為31.13%和30.46%外，其他年度鉀氯比的變異系數(shù)均在30%以內．

表12 2010—2017年湖南基地烤煙鉀氯比基本特征

2.2.8 烤煙糖堿比年度特征

由表13可知，2010—2017年湖南基地烤煙糖堿比平均值為4.64～12.67，除2011，2013，2017年糖堿比平均值在8～12的適宜范圍內，2010，2012，2014，2015年糖堿比平均值均偏低，而2016年糖堿比平均值偏高．2010—2017年糖堿比的變異系數(shù)為19.81%～33.19%，各年度糖堿比變異系數(shù)除2011，2013，2014年分別為30.28%，30.44%，33.19%外，其他年度糖堿比的變異系數(shù)均在30%以內．

表13 2010—2017年湖南基地烤煙糖堿比基本特征

2.2.9 烤煙氮堿比年度特征

由表14可知，2010—2017年湖南基地烤煙氮堿比平均值為0.55～0.91，各年度氮堿比平均值均在≤1的適宜范圍內．2010—2017年氮堿比的變異系數(shù)為14.44%～38.57%，各年度鉀氯比變異系數(shù)除2011，2012，2013年分別為30.86%，34.62%，38.57%外，其他年度氮堿比的變異系數(shù)均在30%以內．

3 討論與結論

3.1 討論

湖南基地烤煙總糖、還原糖、總氮、煙堿、鉀、氯質量分數(shù)及鉀氯比、氮堿比適中，糖堿比稍低；除鉀氯比、糖堿比、氮堿比變異系數(shù)中等外，其他化學成分變異系數(shù)均較小．說明“蘭州”品牌湖南基地烤煙化學成分整體適中、穩(wěn)定．

湖南基地烤煙總氮、鉀、氯質量分數(shù)及鉀氯比(品種間)、氯和鉀氯比(等級間)差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，其他化學成分質量分數(shù)在品種間、等級間差異均有統(tǒng)計學意義，這可能與湘南煙葉產區(qū)不同烤煙品種的生態(tài)適應性不同有關[15]；湖南基地烤煙在產地間差異均無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，這可能與湖南產區(qū)永州和郴州產地地理位置接近，生態(tài)氣候差異較小有關[16]．

2010—2017年，除2013年和2016年的總糖、2016年的還原糖和糖堿比、2017年的總糖和還原糖偏高，其質量分數(shù)平均值已超出適宜范圍的上限外，其他年度湖南基地烤煙的化學成分均較適中．因此，在使用2013，2016，2017年湖南基地煙葉進行“蘭州”品牌卷煙葉組調制時，可以搭配一些總糖、還原糖、糖堿比相對較低的單料煙來平衡使用，以使整體葉組配方的化學成分更為協(xié)調．2010—2017年，除2011年和2013年的總氮、2010年和2012年的鉀氯比、2011，2013，2014年的糖堿比、2011—2013年的氮堿比變異系數(shù)外，其他年度的各化學成分指標變異系數(shù)均控制在30%之內．整體上湖南基地烤煙化學成分較穩(wěn)定，這對保障“蘭州”品牌卷煙質量穩(wěn)定性起到積極作用．

3.2 結論

“蘭州”品牌郴州、永州基地單元烤煙主要化學成分除糖堿比稍低外，其他指標均適中；郴州、永州兩基地間化學成分差異較小，K326和云煙87品種在兩基地間總糖、還原糖、煙堿、糖堿比、氮堿比以及7個不同烤煙等級間總糖、還原糖、煙堿、糖堿比、總氮、鉀差異有統(tǒng)計學意義；2010—2017年，除2013年和2016年總糖、2016年還原糖和糖堿比、2017年總糖和還原糖偏高外，其他年度化學成分均適中．綜合認為，“蘭州”卷煙湖南郴州、永州兩個基地單元的烤煙化學成分適中，協(xié)調性和穩(wěn)定性均較好，能夠有效保障“蘭州”品牌卷煙產品質量的穩(wěn)定．