烟叶伸长率与主要化学成分的相关性

张炳辉，王新旺，陈顺辉　(福建省烟草农业科学研究所，福建福州 350001)



烟叶伸长率与主要化学成分的相关性

张炳辉，王新旺，陈顺辉(福建省烟草农业科学研究所，福建福州 350001)

摘要[目的]研究烟叶伸长率与主要化学成分的相关性，寻求更简便的初步判定烟叶主要化学成分含量的方法。[方法]测定3个烤烟品种不同部位、不同烤法、不同等级66份烤烟样品的伸长率和主要化学成分，对二者进行相关性分析。[结果]烤烟伸长率与总氮呈现极显著正相关，与糖碱比、还原糖呈极显著负相关，与氮碱比、总糖含量呈显著负相关，与钾、烟碱、淀粉含量的相关性不显著。[结论]通过测定烟叶伸长率能初步判定其化学成分含量。

关键词烤烟；伸长率；化学成分；相关性

烟叶伸长率是指在一定的温、湿度条件下烟叶能被拉伸至断裂时所增长的长度与样品初始长度的百分比，其与烟叶耐加工性密切相关，与外观品质指标中的身份和油分有一定关系。前人已对烤烟的物理性状与化学成分的相关性做了一定的研究[1-7]。如刘丽等[1]研究了拉力与主要化学成分的关系，研究得出在一定范围内，拉力与烟碱含量呈极显著负相关，与氮碱比呈极显著正相关；王玉军等[2]进行了烟叶厚度与主要化学组成的相关性研究，认为增加叶片厚度对提高烟碱含量、降低糖碱比有显著的作用；李东亮等[3]对烤烟的叶长、叶厚和叶面密度等物理性状与化学成分进行了相关分析，认为烤烟不同部位烟叶叶长、叶厚和叶面密度与钾、钾氯比和氯的关系较为密切。前人研究主要集中在烟叶厚度、密度、拉力、叶长等与化学成分的关系，而在伸长率与主要化学成分的相关性方面目前未见报道。笔者拟研究烟叶伸长率与主要化学成分的相关性，为今后通过测定烟叶伸长率初步判定烟叶的化学成分提供参考依据。

1材料与方法

1.1材料采取定等级的方法选取2013年在福建南平延平区、建阳市开展的国家烟草专卖局《不同部位烟叶密集烘烤保香去杂技术研究与应用》试验烘烤烟叶，总共选取样品66份，包括上部叶B2F、中部叶C3F、下部叶X2F共3个等级。样品等级由专业评级人员根据GB2635-92烤烟标准进行判定，等级合格率达90%以上，每份样品2 kg。

1.2方法

1.2.1伸长率测定。去除叶片主脉，裁取3.0 cm×1.5 cm的长条，取10片烟叶，每片烟叶裁取1条，放入恒温恒湿箱中平衡水分7 d。取出长条在烟草薄片抗张试验机(型号：ZKW-3，测量范围：0～30 N，准确度等级1，生产商：四川长江造纸仪器有限责任公司)上分别用直尺测定初始长度和拉伸至断裂时所增长的长度，计算出被拉伸至断裂时所增长的长度与试样初始长度的百分比，重复10次，10个数值中，去除1个最大值、1个最小值，剩余8个计算平均值。

1.2.2化学成分测定。总糖、还原糖、总氮、钾、pH采用近红外光谱法测定，烟碱、氯、镁、淀粉采用连续流动法(YC/T 216-2007)测定。

1.3数据处理采用SPSS19.0和Excel2010进行数据分析和作图。

2结果与分析

2.1烟叶伸长率与主要化学成分的描述性统计由表1可知，样品中总氮和钾含量在较适宜范围，部分样品淀粉和氮碱比稍高，部分样品总糖和还原糖含量较低。各样品的指标都存在一定的变异，其中总糖、还原糖、糖碱比、伸长率的变异系数较大，分别为31.92%、27.52%、27.12%和23.64%，标准偏差也较大，稳定性较低；而总氮、钾、烟碱变异系数较小，分别为0.14%、0.67%和1.05%，标准偏差也较小；各样品烟碱、总氮、钾、氮碱比、糖碱比的平均值在适宜范围内。从峰度系数和偏度系数来看，除了钾、淀粉、糖碱比外，其余指标都接近正态分布，其中伸长率、烟碱、总糖、还原糖、总氮、氮碱比峰度系数都小于0，形成阔平峰，还原糖峰度系数为-0.38，最接近正态峰。从偏度系数看，总糖、还原糖的偏度系数小于0，向左偏，伸长率、烟碱、总氮、氮碱比等指标偏度系数大于0，向右偏。

2.2烟叶伸长率与化学成分的相关性根据统计学理论，当相关系数︱r︱≥0.8时，可视为高度相关；当0.5≤︱r︱<0.8时，可视为中度相关；当0.3≤︱r︱<0.5时，视为低度相关；当︱r︱<0.3时，说明2个变量之间的相关程度极弱，烤烟伸长率和主要化学成分的相关性情况见表2。

表2烤烟伸长率与主要化学成分的相关性

Table 2Correlation between main chemical components and elongation rate of flue-cured tobacco

2.2.1烟叶伸长率与烟碱含量的相关性。将伸长率和烟碱含量按照次数分布表的编制方法分组，进行相关性分析，结果见图1。

由图1可知，在一定范围内，烟碱含量随伸长率的增加而降低，达到最低点后开始上升，均在平均值上下波动，说明烟碱含量的稳定性较好。相关分析表明，烟碱和伸长率的相关系数为-0.158，二者之间的相关性不显著。

2.2.2烟叶伸长率与总糖含量的相关性。由图2可知，总糖在一定范围内随着伸长率的增加而增加，达到一定程度后又随着伸长率的增加而减小。分析表明，伸长率在15.4%～17.8%时总糖含量最大，伸长率在22.9%～27.9%时总糖的变异程度较大。相关分析表明，总糖与伸长率的相关系数为-0.418，二者呈负相关。

2.2.3烟叶伸长率与还原糖含量的相关性。由图3可知，还原糖含量随着伸长率的增加而降低，降低的速度有所不同，在伸长率为22.9%～25.3%时，还原糖的变异系数最大，稳定性较差。相关分析表明，伸长率和还原糖呈极显著负相关，相关系数为-0.713。

2.2.4烟叶伸长率与总氮含量的相关性。由图4可知，总氮含量随着伸长率的增大也呈增加趋势，在25.4%～27.9%伸长率区间达到最大值，伸长率在10.3%～12.8%区间，总氮含量的变异系数最大，稳定性也最差。相关分析表明，伸长率和总氮含量呈极显著正相关，相关系数为0.835。

2.2.5烟叶伸长率与淀粉含量的相关性。由图5可知，淀粉含量随着伸长率的增大呈先减小后增加趋势，在10.5%～14.1%伸长率区间下降速率最大，伸长率在10.3%～12.8%区间，淀粉含量的变异系数最大，稳定性也最差。相关分析表明，伸长率和淀粉含量相关性较低，相关系数为0.034。

2.2.6烟叶伸长率与糖碱比的相关性。由图6可知，总体趋势是糖碱比随着伸长率的增大而减小，在伸长率为25.4%～27.9%时，糖碱比为最小值，在伸长率为10.3%～12.8%时，糖碱比的变异程度最大，稳定性最低。相关分析表明，伸长率和糖碱比呈极显著负相关，相关系数为-0.855。

3讨论与结论

烟叶伸长率是烟叶物理性状的一个重要指标，能在一定程度上反映烟叶的质量。总体上讲，烟叶的伸长率越大，说明烟叶的弹性越好，油分也越多，烟叶质量越好。烟叶化学成分是判断烟叶总体质量的重要指标，受到越来越多人的重视[8-9]，以往测定烟叶化学成分主要运用近红外光谱法[11-12]和连续流动法[13]，这些方法虽然准确，但受到仪器和试剂的限制，有些仪器、试剂成本较高，且测定方法较复杂。相比较而言，烟叶伸长率较易测出，如果运用伸长率初步估计烟叶的化学成分，将为今后的相关研究和烟叶生产提供很好的帮助。该研究发现，烟叶伸长率与化学成分存在显著的相关性，特别是与总氮、糖碱比、还原糖呈高度相关，相关系数分别为0.835、-0.855、-0.713。人们可以根据伸长率初步判定烟叶化学成分含量，从而判定烟叶质量。

参考文献

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Correlation between Elongation and Main Chemical Component of Tobacco Leaves

ZHANG Bing-hui, WANG Xin-wang, CHEN Shun-hui

(Tobacco Scientific Institute of Fujian, Fuzhou, Fujian 350001)

Key wordsFlue-cured tobacco；Elongation；Chemical composition；Correlation

Abstract[Objective] To research the correlation between elongation and main chemical component of tobacco leaves, and to find a method to detect the content of main chemical component. [Method] The elongation rate and main chemical composition of different parts of 66 flue-cured tobacco samples were detected, which were at different grades and obtained by different baking methods. Correlation analysis was carried out. [Result] Elongation rate of flue-cured tobacco showed extremely positive correlation with total nitrogen, had had extremely significant negative correlation with sugar-nicotine ratio and reducing sugar, showed significant negative correlation with nitrogen-nicotine ratio and total sugar content, and had no significant correlation with the contents of potassium, nicotine and starch. [Conclusion] Detecting the elongation rate of tobacco leaves can preliminarily determine the content of chemical composition.

基金项目中国烟草总公司重点项目《不同部位烟叶密集烘烤保香去杂技术研究与应用》(110201202018)。

作者简介张炳辉(1985- )，男，福建宁化人，助理农艺师，从事烟草方面研究。

收稿日期2016-01-24

中图分类号S 572

文献标识码A

文章编号0517-6611(2016)07-030-03