沂蒙丘陵生态区烤烟化学成分与感官质量的相关分析

张艳艳，代 琛，赵百英，刘 孟，张本强，武 博，高 阳，张 强

（1中国烟草总公司青州中等专业学校，山东 青州 262500；2山东农业大学植物保护学院，山东 泰安 271018；3山东中烟工业有限责任公司，济南 250013；4山东临沂烟草有限公司，山东 临沂 276001；5山东潍坊烟草有限公司，山东 潍坊 261205）

0 引言

烤烟烟叶化学成分是决定烟叶质量的最为重要的因素[1]。烤烟烟叶感官质量对于提高烟叶工业可用性及经济性具有重要的指导意义，烤烟的化学成分与感官质量之间关系密切，进行烤烟化学成分与感官质量的相关性研究，对于实现特色优质烟叶定位具有重要意义[2-5]。近年来关于烤烟化学成分与感官质量相关性研究较多，涉及阿根廷[6]、重庆[7]、黔南[8]等多地烟叶产区，研究表明阿根廷烤烟的感官质量与烟碱、总氮、还原糖含量密切相关，重庆烤烟的感官质量与糖分、总氮、烟碱、钾、淀粉的关系最为紧密，黔南烤烟的感官质量与总植物碱、总氮含量及糖碱比、氮碱比极显著相关。

沂蒙丘陵生态区作为八大香型之一蜜甜焦香型烟叶的主要产区，尚未有烤烟化学成分与感官质量相关分析的研究报道。本研究结合简单相关分析、典型相关分析等分析方法，总结烤烟化学成分与感官质量的关系，旨在为改善沂蒙丘陵生态区烟叶品质、提高烟叶经济价值提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料为2020年11月山东潍坊、临沂、日照产烟区176份典型代表性烤烟样品，包含X2L、X3L、X2F、X3F、C2F、C3F、C2L、C3L、B2F、B3F、B2L、B3L等级。

1.2 方法

1.2.1 烟叶常规化学成分测定 采用分辨率高、稳定性好、测量准确度高的近红外光谱仪（丹麦Foss 2050）测定烟叶烟碱、总糖、还原糖、总氮、氯、钾、淀粉、水分、蛋白质9个常规化学成分指标。测定地点为山东临沂烟草有限公司。

1.2.2 烟叶感官质量评价 参照YC/T 530—2015，由7名全国评吸委员会专家在山东中烟技术中心（青岛）对烟叶的感官质量进行评价。

1.3 数据处理

利用SPSS 21.0软件对统计数据进行简单相关分析、典型相关分析。

2 结果与分析

2.1 烤烟常规化学成分

由表1可知，上部烟叶淀粉、总糖、还原糖、糖碱比、施木克值、氮碱比相对偏高，总烟碱、总氮、钾、水分含量相对偏低，氯、蛋白质含量、钾氯比、两糖差较适宜。钾、氯、钾氯比、淀粉、两糖差和糖碱比变异系数稍大，一致性较差；其他统计指标变异系数较小，分布程度较集中，相对稳定。

表1 烤烟常规化学成分

中部烟叶淀粉、总糖、还原糖、糖碱比、施木克值相对偏高，总氮、钾、水分含量、钾氯比、氮碱比相对偏低，总烟碱、氯、蛋白质含量、两糖差较适宜。氯、钾氯比及两糖差变异系数稍大，分布程度较分散；其他统计指标变异系数较小，分布程度集中。

下部烟叶蛋白质、施木克值、淀粉、总糖、还原糖、糖碱比、两糖差相对偏高，钾、水分含量、钾氯比、氮碱比相对偏低，总烟碱、总氮、氯含量较稳定。氯、钾氯比变异系数稍大，集中性稳定性偏差；其他统计指标变异系数较小，一致性较好，稳定性较好。

2.2 烟叶感官质量

从表2可以得出，上部烟叶蜜甜香总体表现为稍显著，木香表现为尚明显，典型度较显著，浓度主要表现为浓，劲头在较大～中等范围内，以中等为主，香气质以中等为主，香气量总体为有，杂气在有～较轻范围内，刺激性有～微有，余味表现为尚适～舒适，燃烧性中等，尚透发，甜度适中。中部烟叶总体表现为劲头中等，浓度主要表现为浓，蜜甜香尚显著，木香尚明显，典型度较显著，香气质较好，香气量较足，杂气稍有，尚透发，余味舒适，甜度适中，燃烧性中等，刺激性稍有。下部烟叶总体表现为蜜甜香稍显著，木香稍明显，典型度尚显著，浓度中等，劲头较大，香气质中等，香气量有，稍透发，杂气有，刺激性有，余味尚适，甜度适中，燃烧性中等。变异系数均较小，一致性较好，相对稳定。

表2 烤烟感官质量

2.3 感官质量和常规化学成分的简单相关分析

由表3可知，燃烧性与总烟碱及两糖差分别表现为显著和极显著负相关，与淀粉、还原糖和钾含量分别表现为显著和极显著正相关；即烟叶燃烧性越好，总烟碱含量和两糖差越低，淀粉、还原糖和钾含量越高。灰分与还原糖和氯、两糖差均表现为极显著负相关，与淀粉表现为极显著正相关；即烟叶灰分越好，还原糖和氯含量、两糖差越低，淀粉含量越高。刺激性和氯之间表现为显著负相关；即烟叶刺激性越明显，氯含量相对越低。

表3 感官评吸质量与常规化学成分相关系数

此外，钾含量和木香之间表现为显著负相关；糖碱比和蜜甜香之间表现为显著负相关；施木克值与浓度和劲头均表现为极显著负相关；氮碱比和典型度、蜜甜香、劲头、香气质、香气量、透发性、余味、甜度、总分均表现为极显著负相关，和浓度、杂气、刺激性均表现为显著负相关关系。因此，烤烟常规化学成分与感官质量的相关性较密切。

2.4 烟叶评吸质量与化学成分的典型相关分析

由表4可知，在14组典型变量中，有5组典型变量达到极显著水平，前5组的典型相关系数分别为0.8793、0.6531、0.6493、0.534、0.4951，可以利用前5组的典型变量对化学成分指标以及感官质量指标之间的关系进行典型相关分析。

表4 评吸质量与常规化学成分间的典型相关系数

利用标准化向量X1～X14分别表示烟叶常规化学指标，依次为总糖、还原糖、总烟碱、总氮、钾、氯、水分、淀粉、蛋白质、钾氯比、糖碱比、施木克值、两糖差、氮碱比，利用标准化向量Y1～Y15分别表示烤烟感官质量指标，依次为典型度、木香、蜜甜香、浓度、劲头、香气质、香气量、透发性、杂气、刺激性、余味、甜度、燃烧性、灰分、评吸总分。由表5可知，第1对典型变量中总烟碱、氮碱比、浓度、劲头载荷量相较偏大，主要体现了总烟碱与浓度、劲头表现为正相关；氮碱比与浓度、劲头表现为负相关。第2对典型变量中氯、刺激性、余味载荷量相对偏大，首要体现了氯与刺激性、余味表现为负相关。因此改善烟叶总烟碱、氯含量及氮碱比，有利于提升沂蒙丘陵生态区烤烟的感官评吸质量。

表5 评吸质量与常规化学成分间的典型相关分析

3 结论

本研究的简单相关分析显示，燃烧性与总烟碱和两糖差分别表现为显著和极显著负相关，与淀粉、还原糖和钾含量分别表现为显著和极显著正相关；灰分与还原糖和氯、两糖差均表现为极显著负相关，与淀粉表现为极显著正相关；刺激性和氯之间表现为显著负相关。典型相关分析显示，总烟碱与浓度、劲头表现为正相关；氮碱比与浓度、劲头表现为负相关；氯与刺激性、余味表现为负相关。因此，总烟碱、氮含量、氯含量是影响沂蒙丘陵生态区烤烟感官质量的关键因素。

4 讨论

烤烟作为卷烟工业的重要原料[9]，其感官评吸质量是最终判定烟叶品质及工业价值的重要指标，而且烟叶的化学成分及含量是影响其感官评吸质量的物质基础和内在要素[10]，适当调节各化学成分有助于增强烟叶的可用性，因此对于烤烟化学成分与感官质量相关性研究具有重要意义[11-12]。

简单相关分析结果显示，燃烧性与总烟碱和两糖差分别表现为显著和极显著负相关，与淀粉、还原糖和钾含量分别表现为显著和极显著正相关；灰分与还原糖和氯、两糖差均表现为极显著负相关，与淀粉表现为极显著正相关；刺激性和氯之间表现为显著负相关关系。这与夏冰冰等[13]、王迅[14]、张瑞娜等[15]研究结果整体一致，该结果与李洪勋等[16]研究中燃烧性与两糖差呈极显著的正相关的结论存在一些差异，与已有研究结果之间的差异可能是由烤烟全生育期以及生育期间各时段的生态条件、栽培管理措施、烟叶产地不同和烟叶等级不同造成的[17-18]，说明烤烟常规化学成分和感官质量之间相关性较密切，通过改善烟叶常规化学成分，可增强烟叶的感官质量。

典型相关分析结果显示，总烟碱与浓度、劲头表现为正相关；氮碱比与浓度、劲头表现为负相关；氯与刺激性、余味表现为负相关。这与肖先仪等[19]、韩云龙等[20]、崔英[21]的研究结果总体一致。适当提高烟叶总烟碱含量、降低氮含量和氯含量，有利于增强烤烟的感官质量。本研究结果与已有结果之间的差异可能是生育期间各阶段的生态条件、烤烟品种等的不同造成的[22-26]。

综上，总烟碱、氮碱比、氯含量是影响沂蒙丘陵生态区烤烟感官质量的关键因素，增加烟叶中总烟碱含量、降低烟叶中氮含量和氯含量可以改善烟叶浓度和劲头，减少烟叶刺激性。本研究初次分析了沂蒙丘陵生态区蜜甜焦香型主产区烤烟化学成分对感官质量的影响，有利于为优质烤烟的农艺生产提供重要的理论指导，提升沂蒙丘陵生态区烤烟的市场竞争性，但对于化学成分与感官质量的具体影响规律还需深入研究。