不同产地香料烟烟叶化学成分与外观形态特征偏相关分析
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摘要：试验以香料烟为材料，采用偏相关分析方法，研究了不同产地的香料烟烟叶化学成分与外观形态特征的相关性。结果表明，产地为云南省的香料烟其总氮含量与叶质重呈显著的负相关，与单叶重呈显著的正相关；烟碱含量与叶质重和叶面厚度呈极显著的负相关，与单叶重、叶长和叶宽呈极显著的正相关；钾含量与叶质重呈显著的负相关，与单叶重和叶长呈显著的正相关，与叶面厚度呈极显著的负相关；糖碱比与叶质重呈极显著的正相关，与叶面厚度呈显著的正相关；钾氯比与单叶重、叶长和叶宽呈极显著的正相关，与叶面厚度呈显著的负相关。反映出总氮、烟碱、钾含量及钾氯比在一定范围内随着单叶重、叶长、叶宽的增加而增加，但随叶质重的增加而降低。产地为浙江省的香料烟其总氮含量与叶质重呈极显著的正相关，与叶面厚度呈显著的正相关；氯含量与单叶重呈显著的负相关；钾含量、钾氯比与叶质重和叶面厚度呈显著的负相关；石油醚提取物含量与单叶重呈显著的正相关。表明其总氮含量在一定范围内随叶质重、叶面厚度的增加而增加，这与产于云南省香料烟的规律相反，可能是由于浙江省在香料烟栽培管理中常打顶，使叶片增厚、叶片偏大造成的。产地为湖北省的香料烟其总氮含量与叶质重呈显著的负相关；总糖、还原糖含量与叶质重呈显著的正相关，与叶长、叶宽呈显著的负相关，与单叶重呈极显著的负相关；糖碱比与叶质重呈显著的正相关，与单叶重、叶长和叶宽呈显著的负相关。表明其总糖、还原糖含量及糖碱比在一定范围内随叶长、叶宽、单叶重的增加而降低。
中图分类号：TS41+3；Q944-33；O212.1 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2013）14-3328-05
近几年香料烟的研究和中外合作技术开发取得的主要成绩可以概括为对香料烟质量概念统一了认识、提出了指标、制定了国标，在烟叶分级上与国际接轨，得到了国际上的认可。香料烟质量评价一般包括外观质量、感官质量、内在化学质量3方面的内容，其外观质量评价在一些文献中已描述[1-5]，在国家标准中对不同类型的香料烟外观特征也有不同的规定[6]。香料烟按原产地可分为巴斯马（Basma）品种群和沙姆逊（Sumsun）品种群，品种群不同其外观色泽的要求不同；一般巴斯马品种群的品种要求外观色泽为橘黄色或金黄色，而沙姆逊品种群的Canik品种要求外观色泽以浅棕色或红棕色为好。我国不同地区的香料烟经过几十年的种植已形成了风格不同的地域香料烟类型，在外观质量上各自有明显的特点。
香料烟按香型[7]划分可分为芳香型（Aromatic type）、吃味型（Taste type）和中间型（Neutral type），芳香型香料烟在烟草混合型配方中主要起调香作用，吃味型香料烟起调味作用；但是至今还没有看到在不同产地香料烟质量特点分析方面的研究报道。为此试验运用偏相关分析方法，研究了不同产地香料烟烟叶的质量特点，以期得到量化的、符合烟草工业可用性的评价数据；并探究烟叶质量综合评价方法，开展烟叶综合质量评价应用研究，使烟叶质量评价摆脱单纯的感官质量评价模式，向多元化科学定量评价标准模式发展，从而提高烟叶质量评价结果的准确性与科学性，为我国烟草企业合理利用、优化配置烟叶资源提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料
选取云南省保山市（样品代号分别是A1、B1、K1、A2、B2、K2、A3、B3、K3，下同）、浙江省新昌县和嵊州市（A1、B1、K1、A2、B2、K2、A3、B3）、湖北省十堰市（A1、B1、K1、A2、B2、K2、A3、K3）2007、2008年收购的各等级香料烟烟叶共180个样品，其中保山市又选取潞江、芒宽、潞西、卡斯、勐统5个县（区）香料烟烟株不同部位的烟叶进行质量评价。云南省保山市香料烟为Basma品种群，浙江省新昌县和嵊州市香料烟为Samsun品种群，湖北省十堰市香料烟为Samsun品种群中的品种Canik。
1.2 方法
1.2.1 物理特性测定 ① 叶质重的测定，每个样随机抽取10片烟叶，平衡叶片含水率至15%，取半叶，沿着半叶的叶尖、叶中及叶基部等距离取5个点，用圆形打孔器打5片直径为15 mm的圆形小片，将50片圆形小片放入水分盒中，在100 ℃条件下烘2 h，冷却30 min后称重，然后计算单位叶面积质量[8]。②叶面厚度的测定，随机抽取10片烟叶，平衡叶片含水率至16.5%±0.5%，用BHZ-1型薄片厚度计分别测量每片烟叶叶尖、叶中及叶基的厚度，叶尖、叶中及叶基的横向位置均选取半叶的中线位置，以30个点的厚度平均值作为该样品的厚度[9]。③叶长、叶宽的测定，每个样随机抽取10片烟叶，平衡叶片含水率至15%，用游标卡尺分别测量各叶片的最大长度、最大宽度，取均值[8]。④单叶重的测定，每个样随机抽取20片烟叶，平衡叶片含水率至15%，用托盘天平称出20片烟叶的重量，取单叶均值[8]。
1.2.2 常规化学成分测定 样品烟叶常规化学成分测定所用仪器为AA3型流动分析仪（德国Bran-Luebbe公司）。总糖、还原糖的含量参照文献[10]的方法测定；烟碱的含量参照文献[11]的方法测定；总氮的含量参照文献[12]的方法测定；氯的含量参照文献[13]的方法测定；钾的含量参照文献[14]的方法测定；计算糖碱比、钾氯比。
1.2.3 烟叶石油醚提取物的测定 烟叶石油醚提取物是对烟叶香味有影响的物质，其含量与烟叶的香气量有关，常做为衡量烟叶品质和香气的重要指标，主要包括挥发油、油脂、蜡质、脂肪酸、类脂物、萜类、色素等；试验采用文献[15]的方法测定不同产地的香料烟烟叶石油醚提取物的含量。
1.2.4 数据处理 将所有试验数据在Microsft Office Excel 2003软件里进行标准化处理，再用SPSS 10.0统计软件进行偏相关分析[16，17]。
2 结果与分析
2.1 云南省香料烟烟叶化学成分含量与外观形态特征的偏相关分析
产地为云南省的香料烟烟叶化学成分含量与外观形态指标测定结果见表1。由表1可见，云南省香料烟烟叶的总氮含量在1.121%～2.367%，平均含量为1.601%；总糖含量在14.866%～31.411%，平均含量为22.333%；还原糖含量在13.976%～29.698%，平均含量为21.359%；烟碱含量在0.299%～1.099%，平均含量为0.524%；氯含量在0.372%～0.857%，平均含量为0.584%；钾含量在1.114%～2.601%，平均含量为2.108%；糖碱比在13.906～107.547，平均为52.751；钾氯比在1.883～6.908，平均为3.966；石油醚提取物含量在2.731%～6.883%，平均含量为4.270%。叶质重在3.208～6.442 mg/cm2，平均为5.084 mg/cm2；单叶重在0.153～0.780 g，平均重0.345 g；叶长在6.990～21.640 cm，平均为13.296 cm；叶宽在3.390～8.550 cm，平均为5.233 cm；叶面厚度在0.048～0.081 mm，平均为0.064 mm。从表1中的变异系数来看，相对而言变异系数最大的是单叶重（55.019%），最小的为叶面厚度（16.044%），各指标变异系数由大到小的顺序是单叶重、糖碱比、烟碱含量、钾氯比、叶长、叶宽、氯含量、石油醚提取物含量、总糖含量、还原糖含量、钾含量、总氮含量、叶质重、叶面厚度。
对云南省香料烟烟叶化学成分含量与外观形态特征进行偏相关分析，结果见表2。从表2可见，总氮含量与叶质重呈显著的负相关，与单叶重呈显著的正相关；烟碱含量与叶质重、叶面厚度呈极显著的负相关，与单叶重、叶长、叶宽呈极显著的正相关；钾含量与叶面厚度呈极显著的负相关，与叶质重呈显著的负相关，与单叶重、叶长呈显著的正相关；糖碱比与叶质重呈极显著的正相关，与叶面厚度呈显著的正相关；钾氯比与单叶重、叶长、叶宽呈极显著的正相关，与叶面厚度呈显著的负相关。总糖、还原糖、氯、石油醚提取物的含量与外观形态特征的相关性不显著。
2.2 浙江省香料烟烟叶化学成分含量与外观形态特征的偏相关分析
产地为浙江省的香料烟烟叶化学成分含量与外观形态指标测定结果见表3。由表3可见，浙江省香料烟烟叶的总氮含量在2.190%～3.155%，平均为2.771%；总糖含量在1.486%～7.799%，平均为4.272%；还原糖含量在0.887%～6.942%，平均为3.514%；烟碱含量在0.837%～1.748%，平均为1.475%；氯含量在0.191%～0.375%，平均为0.274%；钾含量在1.715%～5.924%，平均为3.241%；糖碱比在1.019～7.122，平均为3.230；钾氯比在4.573～20.085，平均为12.208；石油醚提取物含量在4.216%～10.731%，平均为7.488%。叶质重在2.984～6.799 mg/cm2，平均为4.680 mg/cm2；单叶重在0.565～1.523 g，平均为1.051 g；叶长在14.900～23.180 cm，平均为18.019 cm；叶宽在7.620～16.740 cm，平均为11.646 cm；叶面厚度在0.072～0.118 mm，平均为0.099 mm。从表3中的变异系数来看，相对而言变异系数最大的是糖碱比（66.180%），最小的为总氮含量（11.737%），各指标变异系数由大到小的顺序是糖碱比、还原糖含量、总糖含量、钾含量、钾氯比、单叶重、叶质重、石油醚提取物含量、叶宽、烟碱含量、氯含量、叶长、叶面厚度、总氮含量。
对浙江省香料烟烟叶化学成分含量与外观形态特征进行偏相关分析，结果见表4。从表4可见，总氮含量与叶质重呈极显著的正相关，与叶面厚度呈显著的正相关；氯含量与单叶重呈显著的负相关；钾含量、钾氯比与叶质重和叶面厚度呈显著的负相关；石油醚提取物含量与单叶重呈显著的正相关。总糖含量、还原糖含量、烟碱含量、糖碱比与外观形态特征的相关性不显著。
2.3 湖北省香料烟烟叶化学成分含量与外观形态特征的偏相关分析
产地为湖北省的香料烟烟叶化学成分含量与外观形态指标测定结果见表5。由表5可见，湖北省香料烟烟叶的总氮含量在3.085%～3.690%，平均为3.424%；总糖含量在1.081%～7.923%，平均为4.242%；还原糖含量在0.921%～6.742%，平均为3.766%；烟碱含量在0.970%～1.359%，平均为1.152%；氯含量在0.533%～2.744%，平均为1.683%；钾含量在2.277%～3.681%，平均为2.777%；糖碱比在0.947～8.168，平均为3.828；钾氯比在1.001～6.788，平均为2.160；石油醚提取物含量在4.599%～6.378%，平均为5.397%。叶质重在3.166～4.177 mg/cm2，平均为3.511 mg/cm2；单叶重在0.250～0.667 g，平均为0.396 g；叶长在13.910～20.860 cm，平均为17.270 cm；叶宽在5.220～8.080 cm，平均为6.545 cm；叶面厚度在0.042～ 0.073 mm，平均为0.058 mm。从表5中的变异系数来看，相对而言变异系数最大的是钾氯比（87.837%），最小为总氮含量（5.525%），各指标变异系数由大到小的顺序是钾氯比、糖碱比、总糖含量、还原糖含量、氯含量、单叶重、叶面厚度、叶宽、钾含量、叶长、石油醚提取物含量、烟碱含量、叶质重、总氮含量。
对湖北省香料烟烟叶化学成分含量与外观形态特征进行偏相关分析，结果见表6。从表6可见，总氮含量与叶质重呈显著的负相关；总糖含量、还原糖含量与叶质重呈显著的正相关，与叶长、叶宽呈显著的负相关，与单叶重呈极显著的负相关；糖碱比与叶质重呈显著的正相关，与单叶重、叶长、叶宽呈显著的负相关。烟碱含量、氯含量、钾含量、钾氯比和石油醚提取物含量与外观形态特征的相关性不显著。
3 小结与讨论
不同产地的香料烟烟叶化学成分与外观形态特征具有广泛的变异[18-20]，说明化学成分与形态特征存在内在的线性关系。试验结果表明，产地为云南省的香料烟烟叶其总氮含量与叶质重呈显著的负相关，与单叶重呈显著的正相关；烟碱含量与叶质重和叶面厚度呈极显著的负相关，与单叶重、叶长和叶宽呈极显著的正相关；钾含量与叶质重呈显著的负相关，与单叶重和叶长呈显著的正相关，与叶面厚度呈极显著的负相关；糖碱比与叶质重呈极显著的正相关，与叶面厚度呈显著的正相关；钾氯比与单叶重、叶长和叶宽呈极显著的正相关，与叶面厚度呈显著的负相关。反映出总氮、烟碱、钾含量及钾氯比在一定范围内随着单叶重、叶长、叶宽的增加而增加，当到达拐点后降低，这个拐点有待深入研究；而总氮、烟碱、钾含量随叶质重的增加而降低。产地为浙江省的香料烟烟叶其总氮含量与叶质重呈极显著的正相关，与叶面厚度呈显著的正相关；氯含量与单叶重呈显著的负相关；钾含量、钾氯比与叶质重和叶面厚度呈显著的负相关；石油醚提取物含量与单叶重呈显著的正相关。表明其总氮含量在一定范围内随叶质重、叶面厚度的增加而增加，这与产于云南省香料烟的规律相反，可能是由于浙江省在香料烟栽培管理中常打顶、使叶片增厚、叶片偏大造成的。产地为湖北省的香料烟烟叶其总氮含量与叶质重呈显著的负相关；总糖、还原糖含量与叶质重呈显著的正相关，与叶长、叶宽呈显著的负相关，与单叶重呈极显著的负相关；糖碱比与叶质重呈显著的正相关，与单叶重、叶长和叶宽呈显著的负相关。表明其总糖、还原糖含量及糖碱比在一定范围内随叶长、叶宽、单叶重的增加而降低。
试验结果可为烟叶质量多元化定量评价提供有价值的参考，对烟草企业优化配置烟叶原料、有效利用各产地资源将起到积极作用。
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