不同香型風(fēng)格烤煙力學(xué)特性對(duì)煙葉外觀質(zhì)量的影響

張世芬，張德康，孫 武，張東東，秦言敏，耿紅梅，余仕東，王改麗，張軍剛，韓家寶

(1.云南省煙草公司曲靖市公司，云南 曲靖 655000; 2.云南省煙草公司保山市公司，云南 保山 678000; 3.遼寧省煙草公司朝陽(yáng)市公司，遼寧 朝陽(yáng) 122000; 4.山東中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，山東 濟(jì)南 250000; 5.撫州市煙草公司黎川分公司，江西 黎川 344600; 6.重慶市煙草公司奉節(jié)分公司，重慶 奉節(jié) 404600; 7.中國(guó)煙草總公司職工進(jìn)修學(xué)院，河南 鄭州 450008)

烤煙香型劃分在指導(dǎo)我國(guó)煙葉生產(chǎn)、工業(yè)應(yīng)用等方面發(fā)揮著重要作用[1-4]。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，烤煙個(gè)性化需求不斷提升。近年來(lái)，圍繞 “一個(gè)中心、四個(gè)維度、五項(xiàng)原則”，中國(guó)煙草總公司將全國(guó)烤煙種植區(qū)域劃分為黃淮平原生態(tài)區(qū)-焦甜焦香型、沂蒙丘陵生態(tài)區(qū)-蜜甜焦香型、武陵秦巴生態(tài)區(qū)-醇甜香型、黔桂山地生態(tài)區(qū)-蜜甜香型、南嶺丘陵生態(tài)區(qū)-焦甜醇甜香型、武夷丘陵生態(tài)區(qū)-清甜蜜甜香型、西南高原生態(tài)區(qū)-清甜香型以及東北平原生態(tài)區(qū)-木香蜜甜香型等八大香型產(chǎn)區(qū)，不僅明確了烤煙的特征風(fēng)格，同時(shí)也為滿足卷煙工業(yè)對(duì)原料的需求提供了更加明確的指導(dǎo)[5-8]?？緹熗庥^質(zhì)量是烤煙評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)，力學(xué)特性是烤煙葉組配方的重要參考依據(jù)，分析研究不同香型烤煙力學(xué)特性、外觀質(zhì)量差異以及二者之間的關(guān)系，對(duì)卷煙葉組配方的精準(zhǔn)化有較大的指導(dǎo)意義。目前，國(guó)內(nèi)學(xué)者關(guān)于烤煙香型、力學(xué)特性以及外觀質(zhì)量進(jìn)行了大量的研究并取得了一定的研究成果[9-13]。喻奇?zhèn)サ萚14]研究了畢節(jié)煙區(qū)的烤煙力學(xué)特性，結(jié)果表明，各主栽烤煙品種煙葉在黏附力、拉力、剪切力、穿透力等力學(xué)特性指標(biāo)方面存在差異；婁元菲等[15]研究表明，翠碧1號(hào)煙葉黏附力、拉力、穿透力略大，煙葉韌性較好，打葉耐打性較好，煙葉造碎較小，打葉后片煙含梗率較??；任曉紅等[16]研究了恩施烤煙的香型風(fēng)格，結(jié)果表明，恩施煙區(qū)烤煙香韻豐富,主要香韻是干草香和正甜香,香氣品質(zhì)為中等至較好，香氣特征穩(wěn)定；欒麗麗等[17]利用光譜技術(shù)對(duì)烤煙香型進(jìn)行了研究，提出的多算法融合分析方法大幅度提高了通過(guò)客觀數(shù)據(jù)判別烤煙香型的準(zhǔn)確率；杜薇等[18]提出了烤煙外觀質(zhì)量的綜合評(píng)價(jià)體系，結(jié)果表明，優(yōu)化雷達(dá)圖法較傳統(tǒng)雷達(dá)圖法能得到唯一的評(píng)價(jià)結(jié)果，優(yōu)化雷達(dá)圖法綜合評(píng)價(jià)出的樣本外觀質(zhì)量?jī)?yōu)劣排序與指數(shù)和法結(jié)果一致，且優(yōu)化雷達(dá)圖法反映的信息更豐富直觀。然而，目前關(guān)于八大香型產(chǎn)區(qū)烤煙力學(xué)特性對(duì)烤煙外觀質(zhì)量的影響研究尚未見(jiàn)報(bào)道，因此，以當(dāng)下八大香型產(chǎn)區(qū)烤煙為研究對(duì)象，研究烤煙力學(xué)特性與外觀質(zhì)量的差異，并分析二者間的關(guān)系，以期為烤煙的精益生產(chǎn)提供技術(shù)支持。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2019年在中國(guó)煙草總公司職工進(jìn)修學(xué)院(鄭州)煙葉評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，供試烤煙樣品分別來(lái)源于河南許昌(黃淮平原生態(tài)區(qū)-焦甜焦香型，中煙100)、山東諸城(沂蒙丘陵生態(tài)區(qū)-蜜甜焦香型，中煙100)、重慶巫山(武陵秦巴生態(tài)區(qū)-醇甜香型，K326)、貴州遵義(黔桂山地生態(tài)區(qū)-蜜甜香型，貴煙2號(hào))、湖南郴州(南嶺丘陵生態(tài)區(qū)-焦甜醇甜香型，NC55)、福建三明(武夷丘陵生態(tài)區(qū)-清甜蜜甜香型，CB-1)、云南江川(西南高原生態(tài)區(qū)-清甜香型，云煙87)、黑龍江牡丹江(東北平原生態(tài)區(qū)-木香蜜甜香型，龍江911)八大香型烤煙主煙區(qū)，所取樣品均為2019年當(dāng)年生產(chǎn)的C3F等級(jí)煙葉。

1.2 試驗(yàn)方法

采用TA-XTPlus型質(zhì)構(gòu)測(cè)試儀(英國(guó)Stable Micro System公司) 測(cè)定不同香型烤煙的穿透力、剪切力、黏附力、拉力強(qiáng)度等力學(xué)指標(biāo)。煙葉樣品放入溫度(20±2)℃、濕度(80±5)% 的恒溫恒濕環(huán)境條件下平衡48 h后取出檢測(cè)煙葉黏附力；煙葉樣品放入溫度(20±2)℃、濕度(75±5)%的恒溫恒濕環(huán)境條件下平衡48 h后取出檢測(cè)葉剪切力、拉力強(qiáng)度、穿透力。在待測(cè)煙葉樣品的葉尖、葉中和葉基3個(gè)位置避開(kāi)支脈取2 cm×2 cm小方塊，放在(22±1) ℃、(60±2)%條件下平衡48 h后，利用柔軟度測(cè)定儀YT-RRY 1000檢測(cè)烤煙的柔軟度，采用撕裂度測(cè)試儀(埃萊門多夫法)SLD-1000Z測(cè)定撕裂度。

由專業(yè)技術(shù)人員參照GB 2635—1992中煙葉外觀質(zhì)量測(cè)評(píng)標(biāo)準(zhǔn)(表1)判定各處理初烤煙葉的外觀質(zhì)量并進(jìn)行評(píng)分，包括對(duì)成熟度、葉片結(jié)構(gòu)、身份、油分、色度等進(jìn)行評(píng)價(jià)打分。

表1 烤煙外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Origin 2018b進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同香型烤煙的力學(xué)特性

由圖1可知，不同香型烤煙的力學(xué)特性有較大的差異，其中遵義煙區(qū)與三明煙區(qū)烤煙的穿透力較大(穿透力越大柔韌性越強(qiáng))，重慶煙區(qū)最??；烤煙的剪切力以許昌煙區(qū)最大，遵義煙區(qū)最?。豢緹煹酿じ搅σ宰窳x煙區(qū)最大，三明煙區(qū)最小；烤煙的撕裂度以許昌煙區(qū)最大，三明煙區(qū)次之，重慶煙區(qū)與諸城煙區(qū)最??；柔軟度以三明煙區(qū)最小，柔軟性表現(xiàn)最好(柔軟度值越低柔軟性越好)，重慶煙區(qū)次之，許昌煙區(qū)柔軟性最差；烤煙的拉力強(qiáng)度以許昌煙區(qū)與三明煙區(qū)較大，以重慶煙區(qū)最小。綜上分析可知，八大香型烤煙中三明煙區(qū)烤煙柔軟性最好，穿透力最大(即柔韌性較強(qiáng))，但黏附力較差，主要是油分較低所致，因此在工業(yè)生產(chǎn)中雖有較高的出絲率，但外觀油分較差；許昌煙區(qū)烤煙柔韌性與黏附力較強(qiáng)，但柔軟性較差；重慶產(chǎn)區(qū)與遵義產(chǎn)區(qū)烤煙的柔軟性較好，但重慶產(chǎn)區(qū)由于穿透力較低而柔韌性較差；其他產(chǎn)區(qū)的各力學(xué)指標(biāo)表現(xiàn)適中。

圖1 不同香型烤煙力學(xué)特性

2.2 不同香型烤煙的外觀質(zhì)量

由圖2可知，不同香型烤煙的顏色以重慶煙區(qū)與遵義煙區(qū)得分較高，許昌煙區(qū)與郴州煙區(qū)烤煙顏色得分較低；烤煙成熟度以江川煙區(qū)與重慶煙區(qū)得分較高，許昌煙區(qū)與郴州煙區(qū)得分較低；葉片結(jié)構(gòu)以三明煙區(qū)的得分最高，江川煙區(qū)、許昌煙區(qū)、遵義煙區(qū)得分次之，諸城煙區(qū)、重慶煙區(qū)與牡丹江煙區(qū)得分較低；烤煙身份以重慶煙區(qū)、遵義煙區(qū)、郴州煙區(qū)、許昌煙區(qū)、江川煙區(qū)得分較高，牡丹江煙區(qū)與諸城煙區(qū)得分次之，三明煙區(qū)得分最低；烤煙油分以江川煙區(qū)得分最高，許昌煙區(qū)得分次之，其余煙區(qū)得分均較低；烤煙色度以許昌煙區(qū)得分最高，江川煙區(qū)與牡丹江煙區(qū)得分次之，其余煙區(qū)得分較低。綜合分析來(lái)看，江川煙區(qū)烤煙的外觀質(zhì)量最好，許昌煙區(qū)、遵義煙區(qū)、重慶煙區(qū)烤煙的外觀質(zhì)量次之，諸城煙區(qū)與牡丹江煙區(qū)的外觀質(zhì)量再次之，郴州煙區(qū)與三明煙區(qū)烤煙的外觀質(zhì)量較差。

圖2 不同香型烤煙外觀質(zhì)量

2.3 烤煙力學(xué)特性與外觀質(zhì)量的通徑分析

烤煙外觀質(zhì)量受到其物理特性影響較大，由表2可知，烤煙的剪切力與拉力強(qiáng)度對(duì)烤煙顏色的直接影響較大，直接通徑系數(shù)分別達(dá)到了0.954與-0.949，而其他力學(xué)特性也通過(guò)剪切力與拉力強(qiáng)度對(duì)烤煙顏色有較大的間接影響作用；烤煙剪切力對(duì)烤煙成熟度有很大的直接影響作用，直接通徑系數(shù)達(dá)到了0.983，黏附力對(duì)烤煙成熟度也有較大的影響，直接通徑系數(shù)達(dá)到了0.805；烤煙的柔軟度對(duì)烤煙葉片結(jié)構(gòu)有較大的直接影響作用，直接通徑系數(shù)達(dá)到了0.936，表明柔軟度越小的烤煙葉片結(jié)構(gòu)越疏松；烤煙柔軟度對(duì)烤煙的身份也有較大的直接影響作用，直接通徑系數(shù)達(dá)到了0.730，表明柔軟度越小的烤煙身份越適中；烤煙的黏附力對(duì)烤煙油分的直接影響作用較大，直接通徑系數(shù)達(dá)到了0.960，表明隨著烤煙黏附力的增加，烤煙的油分增多；烤煙的穿透力與拉力強(qiáng)度對(duì)烤煙色度有較大的直接影響，直接通徑系數(shù)分別達(dá)到了-0.770與0.709，表明隨著穿透力的增加烤煙的色度變淡，隨著拉力強(qiáng)度的增加烤煙的色度變濃。

表2 烤煙力學(xué)特性與外觀質(zhì)量的通徑分析

續(xù)表2 烤煙力學(xué)特性與外觀質(zhì)量的通徑分析

3 結(jié)論與討論

卷煙工業(yè)對(duì)原料的喜好和需求不同[19-21]，明確香型劃分不僅對(duì)卷煙葉組配方的制定具有明確的指導(dǎo)意義，對(duì)烤煙的靶向生產(chǎn)也具有一定的現(xiàn)實(shí)意義[22]。通過(guò)對(duì)八大香型烤煙的力學(xué)特性進(jìn)行分析，結(jié)果表明，三明煙區(qū)烤煙柔軟度最低、穿透力較大，因此柔軟性最好、柔韌性較強(qiáng)，但黏附力較差，重慶產(chǎn)區(qū)與遵義產(chǎn)區(qū)的柔軟性較好，其他產(chǎn)區(qū)的各力學(xué)指標(biāo)表現(xiàn)適中。

對(duì)不同香型產(chǎn)區(qū)烤煙外觀質(zhì)量的分析表明，江川煙區(qū)烤煙的外觀質(zhì)量最好，遵義煙區(qū)、重慶煙區(qū)以及許昌煙區(qū)烤煙的外觀質(zhì)量次之，諸城煙區(qū)與牡丹江煙區(qū)烤煙的外觀質(zhì)量再次之，郴州煙區(qū)與三明煙區(qū)烤煙的外觀質(zhì)量較差，這與陳佳亮等[23]的研究結(jié)果有相似之處，但與彭漫江等[24]、閆洪洋等[25]的研究不同，可能是由于所選的烤煙品種不同所致。

通過(guò)對(duì)烤煙力學(xué)特性與外觀質(zhì)量進(jìn)行通徑分析，結(jié)果表明，烤煙的穿透力對(duì)色度有較大的直接影響，直接通徑系數(shù)達(dá)到了-0.770，剪切力對(duì)烤煙顏色與成熟度有較大的直接影響作用，直接通徑系數(shù)分別達(dá)到了0.954與0.983，黏附力對(duì)烤煙油分有較大的直接影響作用，直接通徑系數(shù)達(dá)到了0.960，柔軟度對(duì)烤煙葉片結(jié)構(gòu)有較大的影響作用，直接通徑系數(shù)達(dá)到了0.936，拉力強(qiáng)度對(duì)烤煙顏色有較大的直接影響作用，直接通徑系數(shù)達(dá)到了-0.949，這與羅定棋等[12]的研究有不同之處，可能是由于烤煙產(chǎn)區(qū)不同所致。

不同香型的烤煙具有很多的風(fēng)格特色[26]，本研究?jī)H對(duì)各香型烤煙中部葉的力學(xué)特性與外觀質(zhì)量進(jìn)行了初步分析，關(guān)于各香型烤煙不同部位、不同等級(jí)煙葉的力學(xué)特性、外觀質(zhì)量的差異及關(guān)系有待進(jìn)一步研究。