來鳳縣雪茄煙葉礦質(zhì)元素與感官質(zhì)量的關(guān)系分析

劉利平，王劍，施友志，胡捷，譚再鈺，朱金祥，羅繼紅，潘勇

（湖北中煙工業(yè)有限責(zé)任公司三峽卷煙廠，湖北 宜昌 443100）

雪茄煙是經(jīng)過采收、晾制、發(fā)酵、陳化后的雪茄煙葉手工卷制的吸用煙卷，是一種由茄芯、茄套、茄衣制成的具有獨特香味特征的煙草制品。湖北省來鳳縣從2011年開始試種雪茄煙，經(jīng)過10多年的探索與發(fā)展，已成為國產(chǎn)雪茄煙葉的三大基地之一。近年來，雪茄煙市場保持迅猛增長的發(fā)展態(tài)勢［1］，是煙草產(chǎn)業(yè)重要的經(jīng)濟增長點。但國產(chǎn)雪茄煙葉整體質(zhì)量偏低［2］，中式雪茄煙風(fēng)格特色有待進一步彰顯。

感官質(zhì)量是雪茄煙品質(zhì)最重要的指標(biāo)之一。感官質(zhì)量與煙葉物理特性、化學(xué)成分、外觀質(zhì)量等指標(biāo)間的關(guān)系密切［3，4］。褚繼登等［5］研究認為香氣量、透發(fā)性與煙葉鉀、糖堿比、煙堿之間存在顯著相關(guān)性。礦質(zhì)元素不僅對煙葉生長發(fā)育和新陳代謝有重要意義，且有些致香成分就是部分礦質(zhì)元素參與的代謝產(chǎn)物或中間產(chǎn)物合成的。礦質(zhì)元素對煙葉的外觀特征、香吃味、刺激性和燃燒性等影響顯著，如氮、鉀、氯是評價煙葉抽吸質(zhì)量的重要指標(biāo)。于建軍等［6］在烤煙上的研究表明，鎂和鉀含量對煙葉香氣質(zhì)、香氣量和評吸總分有較大的正面影響，而鐵和氯含量則有較大的負面影響。雪茄煙葉礦質(zhì)元素含量與感官質(zhì)量的關(guān)系鮮見報道，因此，本研究對湖北省來鳳縣雪茄煙葉礦質(zhì)元素含量及其與感官質(zhì)量的關(guān)系進行分析和研究，以期為國產(chǎn)雪茄煙葉質(zhì)量的提升提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 取樣地概況

在湖北省恩施州來鳳縣雪茄煙3個主產(chǎn)區(qū)綠水鄉(xiāng)（LS）、舊司鎮(zhèn)（JS）、漫水鄉(xiāng)（MS）選擇代表性中部雪茄煙葉。各取樣煙葉生長的土壤類型均為黃棕壤，海拔在400?600 m，雪茄煙品種為CX-80。核心區(qū)土壤基本理化指標(biāo)見表1。

表1 核心區(qū)土壤基本理化指標(biāo)

1.2 樣品采集與分析

2020年12月，在雪茄煙葉發(fā)酵后，選取中部雪茄煙葉樣品共16份（LS煙區(qū)5份、JS煙區(qū)5份、MS煙區(qū)6份），做好標(biāo)記，裝自封袋。將每份樣品分為2個部分，一部分平衡水分后進行單料雪茄煙卷制，邀請湖北中煙工業(yè)有限責(zé)任公司三峽卷煙廠雪茄煙研究所專業(yè)人員進行評吸，參考吳創(chuàng)等［7］的評吸方法確定雪茄煙葉感官質(zhì)量分值（滿分100分）；另一部分雪茄煙葉粉碎過100目篩，混合均勻，進行礦質(zhì)元素含量的測試分析。煙葉礦質(zhì)元素測定參考王瑞新［8］的方法進行。

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2007、DPS 7.05軟件進行數(shù)據(jù)處理和逐步回歸分析，采用SPSS 22.0軟件中的皮爾遜（Pearson）相關(guān)性分析（雙尾檢測法）法檢驗相關(guān)性。數(shù)據(jù)的表示方法為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。

2 結(jié)果與分析

2.1 礦質(zhì)元素含量分析

從表2可以看出，雪茄煙葉氮、鉀和氯含量以綠水鄉(xiāng)煙區(qū)較高，分別為3.82%、7.53%和0.73%；磷和鐵含量以漫水鄉(xiāng)煙區(qū)較高，分別為0.36%和697.47 mg/kg；舊司鎮(zhèn)和漫水鄉(xiāng)煙區(qū)煙葉鈣和鎂含量較高，分別為7.40%、6.57%和0.67%、0.82%；煙葉硫和鋅含量以綠水鄉(xiāng)煙區(qū)最高，分別為0.73%和189.53 mg/kg；煙葉硼含量以綠水鄉(xiāng)煙區(qū)最高，其次為漫水鄉(xiāng)煙區(qū)，舊司鎮(zhèn)煙區(qū)最低。

表2 雪茄煙葉礦質(zhì)元素含量

2.2 感官質(zhì)量分析

感官質(zhì)量是雪茄煙質(zhì)量的基礎(chǔ)，包括燃燒性（10分）、灰色（10分）、香氣質(zhì)（15分）、香氣量（15分）、雜氣（10分）、刺激性（15分）、余味（15分）、甜度（10分），總分100分。從表3可以看出，雪茄煙燃燒性、灰色、余味均以漫水鄉(xiāng)煙區(qū)最好，其次為舊司鎮(zhèn)煙區(qū)，綠水鄉(xiāng)煙區(qū)較差；香氣質(zhì)、香氣量、甜度以舊司鎮(zhèn)煙區(qū)最好，其次為漫水鄉(xiāng)煙區(qū)；雜氣和刺激性以綠水鄉(xiāng)煙區(qū)最好。綜合分析，漫水鄉(xiāng)煙區(qū)的雪茄煙葉感官質(zhì)量最好，總分為77.25分；其次為舊司鎮(zhèn)煙區(qū)，為75.61分，綠水鄉(xiāng)煙區(qū)的雪茄煙葉感官質(zhì)量稍差，主要為煙葉的燃燒性、灰色稍差。

表3 雪茄煙葉感官質(zhì)量 （單位：分）

2.3 相關(guān)性分析

對煙葉感官質(zhì)量與礦質(zhì)元素含量進行相關(guān)性分析，結(jié)果見表4。燃燒性、灰色、香氣量、香氣質(zhì)、余味與氮、鉀、鋅含量呈顯著或極顯著負相關(guān)，與鈣、鎂含量呈正相關(guān)。雜氣、刺激性和甜度與煙葉礦質(zhì)元素含量相關(guān)性不顯著。感官質(zhì)量與雪茄煙葉氮、鉀、氯、硫、鋅含量呈顯著或極顯著負相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為-0.708、-0.753、-0.627、-0.616、-0.757；與煙葉鈣含量呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.663。上述研究表明提高煙葉鈣、鎂含量和降低煙葉氮、氯、鉀、硫、鋅等含量可以改善雪茄煙葉燃燒性、灰色、香氣量、香氣質(zhì)、余味等指標(biāo)，提高煙葉的感官質(zhì)量。

表4 礦質(zhì)元素與感官質(zhì)量的相關(guān)性分析

2.4 逐步回歸分析

多元逐步回歸分析被廣泛應(yīng)用于各種自變量對因變量及其相關(guān)因素的影響分析，其原理是將P＜0.05的自變量引入，P＞0.05的自變量剔除，從而建立最優(yōu)回歸方程并得出相應(yīng)的偏相關(guān)系數(shù)。以感官質(zhì)量為因變量（Y），選取雪茄煙葉礦質(zhì)元素含量指標(biāo)進行逐步回歸分析，回歸方程見式（1）。偏相關(guān)系數(shù)分別為r（Y，X1）=-0.611（P＜0.05）、r（Y，X2）=-0.675（P＜0.01），該回歸方程共篩選出2個對感官質(zhì)量有重要影響的煙葉礦質(zhì)元素指標(biāo)，分別為全氮含量（X1）和全鉀含量（X2）。說明影響雪茄煙葉感官質(zhì)量的主要煙葉礦質(zhì)元素因子為氮和鉀含量，且均為負相關(guān)。

3 討論

煙葉中礦質(zhì)元素含量對其感官質(zhì)量、化學(xué)成分等有著重要的影響，在很大程度上決定煙葉品質(zhì)優(yōu)劣［9，10］。氮、鉀、鈣、鎂、氯、鐵、鋅等是煙葉生長必需的礦質(zhì)營養(yǎng)元素，對維持煙株的正常生理代謝和酶活性至關(guān)重要。礦質(zhì)元素含量過高或過低均會引起煙草生理機能失調(diào)，導(dǎo)致煙葉主要化學(xué)成分不協(xié)調(diào)、煙葉產(chǎn)量和感官質(zhì)量下降。有研究表明，煙葉礦質(zhì)元素對煙葉的香吃味、刺激性等有重要影響［11，12］。氮是影響煙株生長以及煙葉質(zhì)量形成的關(guān)鍵元素，氮素不足時煙葉身份薄，香氣量不足；氮素含量高，刺激性和勁頭大、香氣質(zhì)變差［6］。楊玉坤等［13］研究認為煙葉鋅含量與感官質(zhì)量指標(biāo)中勁頭的灰色關(guān)聯(lián)度達到最大，硼元素對多種感官質(zhì)量指標(biāo)均有較大程度的影響。煙葉氯含量過高會損害煙葉燃燒性，甚至熄火［6］。本研究中，雪茄煙感官質(zhì)量與煙葉氮、氯、硫含量呈顯著負相關(guān)。

一般認為，鉀、鎂含量高而鈣含量較低的煙葉綜合質(zhì)量較好，而鈣含量高的煙葉往往過厚、粗糙、僵硬，使用價值低，與煙葉質(zhì)量呈負相關(guān)［14］。鉀是煙葉中重要的品質(zhì)元素，能顯著改善煙葉的燃燒性和香吃味，可提高煙葉的感官品質(zhì)。但鉀肥施用過量，可能會拮抗煙株對鈣、鎂等的吸收，導(dǎo)致煙葉的質(zhì)量下降［15］。徐亞中［16］研究認為，鈣具有助燃性，能促進煙葉燃燒完全，進而提高煙葉的感官質(zhì)量。說明煙葉中礦質(zhì)元素含量要均衡，過高過低都會影響煙葉的感官質(zhì)量。此外，鋅是植物生長發(fā)育必需的微量元素，但土壤中鋅過量會導(dǎo)致土壤退化，抑制植物根系生長，影響植物的光合作用和呼吸作用［17］。本研究中，煙葉中鉀、鋅含量偏高是導(dǎo)致雪茄煙感官質(zhì)量下降的因素之一，而鈣含量與雪茄煙感官質(zhì)量呈顯著正相關(guān)。因此，在來鳳縣雪茄煙的栽培中，要注意礦質(zhì)營養(yǎng)的供應(yīng)平衡，控制鉀、鋅及氮、氯、硫等相關(guān)肥料用量，適當(dāng)增施鈣肥，以提高雪茄煙葉整體感官質(zhì)量。

4 小結(jié)

來鳳縣雪茄煙葉氮、硫、鉀、鋅和氯含量以綠水鄉(xiāng)煙區(qū)較高，磷和鐵含量以漫水鄉(xiāng)煙區(qū)較高，鈣和鎂含量以舊司鎮(zhèn)和漫水鄉(xiāng)煙區(qū)較高。漫水鄉(xiāng)煙區(qū)雪茄煙葉燃燒性、灰色、余味較好，感官質(zhì)量較高，其次為舊司鎮(zhèn)煙區(qū)。通過對雪茄煙葉礦質(zhì)元素含量與感官質(zhì)量之間的相關(guān)性和逐步回歸分析，確定了雪茄煙葉感官質(zhì)量與煙葉氮、鉀、氯、硫、鋅含量呈顯著負相關(guān)，與煙葉鈣含量呈顯著正相關(guān)；煙葉氮和鉀含量過高是降低雪茄煙感官質(zhì)量的重要因素。