烤烟内在化学成分含量与感官评吸指标的关系分析

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摘要：在贵州省的9个烤烟主产区分别取样，测定烟叶内在化学成分含量，并对其与感官评吸指标进行相关分析和回归分析。相关分析结果表明，总糖、还原糖含量及两糖差与香气质、刺激性、口感、烟气细柔度、燃烧性、灰色呈极显著的正相关，与评吸总分呈显著的正相关；蛋白质含量与香气质、杂气量、刺激性、口感、余味、烟气细柔度、燃烧性、灰色呈极显著的负相关，与评吸总分呈显著的负相关；烟碱含量与香气质、刺激性、口感、余味、烟气细柔度、燃烧性、灰色呈极显著的负相关，与评吸总分呈显著的负相关；总氮含量与香气质、杂气量、刺激性、口感、余味、烟气细柔度、燃烧性、灰色呈极显著的负相关，与评吸总分呈显著的负相关；钾、氯含量对香气质有一定的作用，钾为正向影响，氯为负向影响；钾氯比与香气质、烟气细柔度、燃烧性和灰色呈极显著的正相关。回归分析结果表明，两糖差和糖碱比对大部分感官评吸指标有较大的正向影响，而还原糖、烟碱、总氮、氯含量对大部分感官评吸指标有较大的负向作用。

关键词：烤烟；内在化学成分；感官评吸指标；相关分析；回归分析；贵州省

中图分类号：TS41+.1；TS47；O212.1（273） 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）08-1836-06

烟草（Nicotiana tabacum L.）叶片是卷烟工业的基础物质，烟叶质量的好坏直接影响卷烟产品的质量[1]，而烟叶的化学成分组成决定着烟叶质量的高低。适宜的化学成分及比例对卷烟的感官评吸结果影响较大[2]，因而化学成分是决定烟叶质量的内在因素之一[3，4]，所以烟叶化学成分与烟叶质量的关系研究一直是烟草化学领域关注的主线，研究表明，水溶性碳水化合物和含氮化合物在卷烟燃烧时会分别产生酸性物质与碱性物质，从而可调节卷烟烟气的酸碱平衡；并且以钾离子为代表的阳离子是烟支助燃剂，以氯离子为代表的阴离子则是烟支阻燃剂，所以在卷烟评吸方面，糖碱比、钾氯比是衡量烟叶品质优劣的重要指标。近年来对烟叶化学成分及相关指标与烟叶感官评吸质量的关系等方面进行了不少研究，王允白等[5]、杜咏梅等[6]研究了烟叶各单项化学成分与评吸质量单项指标间的相关性，闫克玉等[7]、毕淑峰[8]分别对河南省、云南省产区的烤烟烟叶进行了化学成分含量与评吸质量的关系分析。本研究测定了贵州省主产烟区烤烟烟叶样品中化学成分的含量，并对化学成分及相关指标与评吸质量进行了相关分析和回归分析，旨在为贵州省的优质烤烟生产提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 取样

样品来源于贵州省的遵义市、毕节市、六盘水市、黔西南布依族苗族自治州、铜仁市、黔南布依族苗族自治州、黔东南苗族侗族自治州、贵阳市、安顺市共9个主产烟区，供试烟草品种全部为K326（N.tabacum cv. K326）。取近几年烟株C3F和C3L等级的烟叶样品[9]，每份样品3 kg，共取到1 702份；分别用于内在化学成分测定和感官评吸样品卷制。

1.2 方法

烟叶内在化学成分的测定主要包括总糖、还原糖、蛋白质、烟碱、总氮、钾、氯等的含量，并计算糖碱比、糖氮比、钾氯比，各项指标的测定参照文献[10]的方法进行。

单体烟的感官评吸方法：卷制长70.0 mm、圆周27.5 mm的烟支，经过挑选、平衡水分后，由贵州黄果树烟草（集团）有限责任公司和贵州省烟草公司等行业部门的评吸专家实施评吸鉴定；烟叶的感官评吸包含10项指标，分别为香气质、香气量、杂气量、刺激性、口感、余味、烟气细柔度、燃烧性、灰色、评吸总分等[11-15]，上述10项指标评吸打分标准如下。

香气质：好（分值在15.1～18.0区间，表述为15.1～18.0，下同）、较好（13.1～15.0）、尚好（9.1～13.0）、较差（6.1～9.0）、差（0～6.0）。

香气量：充足（10.1～12.0）、较足（8.1～10.0）、有（6.1～8.0）、较少（4.1～6.0）、淡薄（0～4.0）。

杂气量：无（15.1～18.0）、微有（12.1～15.0）、有（9.1～12.0）、较重（6.1～9.0）、重（0～6.0）。

刺激性：无（10.1～12.0）、微有（8.1～10.0）、有（6.1～8.0）、较大（4.1～6.0）、大（0～4.0）。

口感：纯净舒适（8.1～10.0）、较纯净舒适（6.1～8.0）、尚舒适（4.1～6.0）、较不舒适（2.1～4.0）、不舒适（0～2.0）。

余味：好（8.1～10.0）、较好（6.1～8.0）、尚好（4.1～6.0）、较差（2.1～4.0）、差（0～2.0）。

烟气细柔度：细柔（6.1～8.0）、较细柔（4.1～6.0）、尚细柔（2.1～4.0）、较粗糙（0.1～2.0）、粗糙（0）。

燃烧性：强（6.1～8.0）、较强（4.1～6.0）、适中（2.1～4.0）、较差（0.1～2.0）、熄火（0）。

灰色：白（4）、灰白（3）、灰（2）、灰黑（1）、黑（0）。

评吸总分：为以上各项感官质量的评吸打分之和。

其中香气质、香气量、杂气量、刺激性、余味、燃烧性、灰色、评吸总分的得分越高，则烟叶质量越好[14]。

1.3 统计分析

以总糖（x1）、还原糖（x2）、蛋白质（x3）、烟碱（x4）、总氮（x5）、钾（x6）、氯（x7）、两糖差（总糖与还原糖之差，x8）、糖碱比（x9）、钾氯比（x10）为自变量，以香气质（y1）、香气量（y2）、杂气量（y3）、刺激性（y4）、口感（y5）、余味（y6）、烟气细柔度（y7）、燃烧性（y8）、灰色（y9）、评吸总分（y10）为因变量，利用SPSS软件对试验数据进行相关分析和回归分析[16-18]。

2 结果与分析

2.1 烤烟化学成分含量与评吸质量的相关分析

贵州省烤烟主产区C3F和C3L等级烟叶化学成分含量及相关指标与感官评吸质量（评吸指标得分）的相关关系见表1，由表1可见，香气质与总糖、还原糖的含量和两糖差、糖碱比、钾氯比呈极显著的正相关，与蛋白质、烟碱、总氮、氯的含量呈极显著的负相关。

香气量与烟碱含量和两糖差呈极显著的正相关，与总氮含量呈显著的正相关，与还原糖、钾、氯的含量和糖碱比呈极显著的负相关。

杂气量与两糖差呈极显著的正相关，与还原糖、蛋白质、总氮的含量呈极显著的负相关。

刺激性与总糖、还原糖的含量和两糖差、糖碱比呈极显著的正相关，与钾含量呈显著的正相关，与蛋白质、烟碱、总氮的含量呈极显著的负相关。

口感与总糖、还原糖、钾的含量和两糖差、糖碱比呈极显著的正相关，与钾氯比呈显著的正相关，与蛋白质、烟碱、总氮的含量呈极显著的负相关。

余味与总糖含量和两糖差、糖碱比呈极显著的正相关，与蛋白质、烟碱、总氮的含量呈极显著的负相关。

烟气细柔度与总糖、还原糖、钾的含量和两糖差、糖碱比、钾氯比呈极显著的正相关，与蛋白质、烟碱、总氮的含量呈极显著的负相关。

燃烧性与总糖、还原糖的含量和两糖差、糖碱比、钾氯比呈极显著的正相关；与蛋白质、烟碱、总氮、氯的含量呈极显著的负相关。

灰色与总糖、还原糖的含量和两糖差、糖碱比、钾氯比呈极显著的正相关；与蛋白质、烟碱、总氮、氯的含量呈极显著的负相关。

评吸总分与总糖、还原糖的含量和两糖差、糖碱比、钾氯比呈显著的正相关，与蛋白质、烟碱、总氮、氯的含量呈显著的负相关。

2.2 烤烟化学成分与评吸质量的逐步回归分析

对化学成分与评吸指标进行逐步回归分析，并对所得方程进行方差分析，结果见表2、表3。表2中，C为常数，b为偏回归系数，β为标准偏回归系数，t值表示的是对回归参数的显著性检验值，当P

2.2.1 香气质与化学成分的逐步回归分析 由表2、表3可知，香气质与化学成分的最优线性回归方程为：

y1=14.445+0.016 x1-0.084 x3-0.172 x7-0.036 x4。

该回归方程的方差分析结果表明，回归方程是极显著的，各自变量的回归系数均达到了显著水平；由标准偏回归系数β可知，化学成分对香气质产生作用的大小排序为总糖、蛋白质、烟碱、氯，其中总糖对香气质产生了正向作用，而氯、蛋白质、烟碱对香气质产生了负向作用。

2.2.2 香气量与化学成分的逐步回归分析 由表2、表3可知，香气量与化学成分的最优线性回归方程为：

y2=9.382+0.037 x8-0.005 x9-0.103 x6-0.008 x1。

该回归方程的方差分析结果表明，回归方程是极显著的，各自变量的回归系数均达到了显著水平；由标准偏回归系数β可知，化学成分及相关指标对香气量产生作用的大小排序为两糖差、钾、总糖、糖碱比，其中两糖差对香气量产生了正向作用，而钾、总糖、糖碱比对香气量产生了负向作用。

2.2.3 杂气量与化学成分的逐步回归分析 由表2、表3可知，杂气量与化学成分的最优线性回归方程为：

y3=15.337-0.053 x5-0.030 x2。

该回归方程的方差分析结果表明，回归方程是极显著的，各自变量的回归系数均达到了极显著水平；由标准偏回归系数β可知，化学成分对杂气量产生作用的大小排序为总氮、还原糖，两成分对杂气量都产生了负向作用。

2.2.4 刺激性与化学成分的逐步回归分析 由表2、表3可知，刺激性与化学成分的最优线性回归方程为：

y4=10.107-0.206 x5-0.098 x4-0.016 x2。

该回归方程的方差分析结果表明，回归方程是极显著的，各自变量的回归系数均达到了极显著水平；由标准偏回归系数β可知，化学成分对刺激性产生作用的大小排序为烟碱、还原糖、总氮，它们对刺激性都产生了负向作用。

2.2.5 口感与化学成分的逐步回归分析 由表2、表3可知，口感与化学成分的最优线性回归方程为：

y5=7.310-0.415 x5+0.022 x8+0.106 x3。

该回归方程的方差分析结果表明，回归方程是极显著的，各自变量的回归系数均达到了极显著水平；由标准偏回归系数β可知，化学成分及相关指标对口感产生作用的大小排序为总氮、蛋白质、两糖差，其中蛋白质和两糖差对口感产生了正向作用，总氮对口感产生了负向作用。

2.2.6 余味与化学成分的逐步回归分析 由表2、表3可知，余味与化学成分的最优线性回归方程为：

y6=7.041-0.452 x5+0.025 x8+0.137 x3-0.007 x10。

该回归方程的方差分析结果表明，回归方程是极显著的，各自变量的回归系数均达到了显著水平；由标准偏回归系数β可知，化学成分及相关指标对余味产生作用的大小排序为总氮、蛋白质、两糖差、钾氯比，其中蛋白质和两糖差对余味产生了正向作用，总氮和钾氯比对余味产生了负向作用。

2.2.7 烟气细柔度与化学成分的逐步回归分析 由表2、表3可知，烟气细柔度与化学成分的最优线性回归方程为：

y7=6.234+0.021 x9-0.015 x2-0.156 x5。

该回归方程的方差分析结果表明，回归方程是极显著的，各自变量的回归系数均达到了极显著水平；由标准偏回归系数β可知，化学成分及相关指标对烟气细柔度产生作用的大小排序为糖碱比、还原糖、总氮，其中糖碱比对烟气细柔度产生了正向作用，总氮和还原糖对烟气细柔度产生了负向作用。

2.2.8 燃烧性与化学成分的逐步回归分析 由表2、表3可知，燃烧性与化学成分的最优线性回归方程为：

y8=6.185+0.024 x1-0.928 x7-0.020 x2+0.011 x9+0.631 x5-0.029 x10+0.171 x6-0.168 x3-0.092 x4。

该回归方程的方差分析结果表明，回归方程是极显著的，各自变量的回归系数均达到了极显著水平；由标准偏回归系数β可知，化学成分及相关指标对燃烧性产生作用的大小排序为总氮、氯、总糖、钾氯比、蛋白质、烟碱、还原糖、钾、糖碱比，其中总糖、总氮、钾、糖碱比对燃烧性产生了正向作用，其余成分及相关指标对燃烧性产生了负向作用。

2.2.9 灰色与化学成分的逐步回归分析 由表2、表3可知，灰色与化学成分的最优线性回归方程为：

y9=3.130-0.698 x7+0.008 x9-0.012 x10。

该回归方程的方差分析结果表明，回归方程是极显著的，各自变量的回归系数均达到了极显著水平；由标准偏回归系数β可知，化学成分及相关指标对灰色产生作用的大小排序为氯、糖碱比、钾氯比，其中糖碱比对灰色产生了正向作用，氯和钾氯比对灰色产生了负向作用。

2.2.10 评吸总分与化学成分的逐步回归分析 由表2、表3可知，评吸总分与化学成分的最优线性回归方程为：

y10=79.394+0.193 x8-2.421 x7-1.278 x5-0.083 x1-0.065 x10+0.090 x9。

该回归方程的方差分析结果表明，回归方程是极显著的，各自变量的回归系数均达到了显著水平；由标准偏回归系数β可知，化学成分及相关指标对评吸总分产生作用的大小排序为糖碱比、两糖差、总糖、氯、总氮、钾氯比，其中两糖差和糖碱比对评吸总分产生了正向作用，其余指标对评吸总分产生了负向作用。

3 讨论

就贵州省出产的烤烟C3F和C3L等级烟叶的化学成分与感官评吸指标的相关关系而言，总糖、还原糖含量及两糖差与香气质、刺激性、口感、烟气细柔度、燃烧性、灰色呈极显著正相关关系，与评吸总分呈显著正相关关系；蛋白质含量与香气质、杂气量、刺激性、口感、余味、烟气细柔度、燃烧性、灰色呈极显著负相关关系，与评吸总分呈显著负相关关系；因此生产上在一定范围内降低烟叶中的蛋白质含量、增加可溶性总糖含量将有利于改善贵州省烟叶的香气质、减轻杂气和刺激性[19]。而烟碱含量与香气质、刺激性、口感、余味、烟气细柔度、燃烧性、灰色呈极显著负相关关系，与评吸总分呈显著负相关关系；总氮含量与香气质、杂气量、刺激性、口感、余味、烟气细柔度、燃烧性、灰色呈极显著负相关关系，与评吸总分呈显著负相关关系，说明含氮化合物是影响烟叶吃味、劲头的决定性因素[20]。糖碱比与香气质、刺激性、口感、余味、烟气细柔度、燃烧性、灰色呈极显著正相关关系，说明在一定范围内提高糖碱比可改善评吸质量。另外，钾、氯含量对香气质有一定的作用，钾为正向影响，氯为负向影响，钾氯比与香气质、烟气细柔度、燃烧性和灰色呈极显著的正相关，而对其他大部分感官评吸指标的影响不明显。这个结果与王允白等[5]的研究结论基本一致，他们认为评吸质量好的样品还原糖含量较高，总氮含量较低，烟碱含量适中，钾含量较高，两糖差值小，蛋白质含量较低，糖碱比、钾氯比、氮碱比均较高。

从贵州省烤烟化学成分与感官评吸指标的逐步回归分析来看，在总糖、还原糖、蛋白质、烟碱、总氮、钾、氯、两糖差、糖碱比、钾氯比等10项主要化学成分及相关指标中，两糖差和糖碱比对大部分感官评吸指标有较大的正向影响，而还原糖、烟碱、总氮、氯对大部分感官评吸指标有较大的负向作用，特别是总氮、氯直接影响到评吸总分。另外，总糖对香气质和燃烧性产生正向影响，对香气量和评吸总分产生负向影响，但对其他评吸指标影响不明显；烟碱也在10项指标中仅影响到香气质、刺激性和燃烧性3项，而对其余7项影响不明显。这个结果说明只采用总糖、烟碱两项化学成分作为指标是不可能对贵州省烤烟的余味、杂气量、口感、灰色、烟气细柔度等评吸质量做出准确预测的[21]。以上结果同时也验证了毕淑峰[8]在研究云南省烤烟烟叶时得出的结论，他指出，总体上糖组分与评吸质量呈正相关，含氮化合物与评吸质量呈负相关，这与烟叶内含氮化合物对大部分感官评吸指标有较大的负向作用是一致的，因此在一定范围内适当提高糖组分含量、降低含氮化合物含量将有利于提高烤烟的评吸质量。

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