于建軍,王改麗,葉賢文,劉 挺,董高峰
(1.河南農業大學煙草學院,國家煙草栽培生理生化研究基地,河南 鄭州 450002;2.四川省煙草公司涼山州分公司會理縣營銷部,四川 會理 615100;3.云南煙草科學研究院,云南 昆明 650106)
煙葉品質是一個十分復雜的概念,主要包括煙葉外觀質量、物理特性、化學成分及感官質量四大部分[1-2]。外觀質量是煙葉分級的重要依據,煙葉物理特性影響卷煙制造過程、產品風格、成本及其他經濟指標,化學成分和感官質量主要決定了煙葉的內在質量,它們共同反映了煙葉的品質特征。因此,評價煙葉質量既要分項目進行,又要綜合平衡,既要定性又要定量,只有綜合考慮才能找準各個質量方面的平衡協調關系,建立多元的量化的煙葉質量評價指標體系,為煙葉配方提供依據。
會理煙區位于四川省西南部,屬于中亞熱帶西部半濕潤氣候區,光熱資源豐富,降水充沛,平均相對濕度高,晝夜溫差大,四季溫差小,適宜種煙的土壤面積大,而且縣境內垂直氣候明顯,獨特的生態條件使會理煙區烤煙的香氣風格突出,并且為會理特色優質煙葉的生產奠定了良好的基礎,但境內不同煙區的氣候、土壤、地形等條件又不盡相同,所生產的煙葉質量亦有所差別;有研究[3]分析了會理煙區土壤養分狀況、氣候特點及烤煙質量的特點,但尚缺乏對會理煙區烤煙質量進行綜合評價。筆者對會理煙區煙葉進行了質量綜合評價,為今后確定合理評價和使用會理煙葉質量提供科學依據。
供試材料選自四川會理煙區2008年特色優質煙葉開發項目開發點生產的等級為B2F、C3F和X2F煙葉各30份。品種為當地主栽品種紅花大金元。
1.2.1 煙葉外觀特性的測定 烤煙煙葉外觀質量的評價以我國現行的42級國標為標準進行,主要是對煙葉的顏色或色度、成熟度、油分、身份、結構等指標進行評價[4]。
1.2.2 煙葉物理特性的測定 測試項目為葉片厚度、填充值、抗張力、葉面密度、平衡含水率、含梗率、出絲率,各項指標參考吉書文等[5]和王瑞新[6]的方法測定。
1.2.3 煙葉常規化學成分的測定 煙葉化學成分測定指標包括煙堿、總氮、淀粉、總糖、還原糖、鉀和氯,并計算鉀氯比、氮堿比、糖堿比等指標,各項指標均參考王瑞新[6]的方法測定。
1.2.4 煙葉感官質量評價 測試項目包括香氣質、香氣量、雜氣、余味、燃燒性、刺激性、吃味、評吸總得分。將煙葉切絲,采用切絲機切絲成0.8 mm寬的煙絲,在溫度22℃、相對濕度60%的恒溫恒濕箱中平衡水分48 h,然后卷制成單料煙進行評吸。
1.3.1 烤煙質量指數綜合評價 參考吳殿信[8]等烤煙各等級煙葉質量指數的確定,并采用模糊數學中的指數和法計算各指標的隸屬度,使各參評指標的原始數據轉換為0.1~1.0之間。常用于綜合評價的隸屬函數類型主要有3種:反S型、S型和拋物線型。降梯型(反S型)隸屬函數主要用于對目標的影響只有上限、沒有下限的定量因子;升梯型(S型)隸屬函數主要用于對目標的影響只有下限、沒有上限的定量因子;拋物線型隸屬函數主要用于對目標的影響既有上限、又有下限的定量因子。公式(1)代表反S型隸屬函數,公式(2)代表S型隸屬函數,公式(3)代表拋物線型隸屬函數。參考章新軍[9]等研究結果,確定物理特性和化學成分各指標所屬的隸屬函數類型及轉折點(表1)。

1.3.2 烤煙各質量指標權重的確定 由于各項指標對總體質量的貢獻不同,因此應對各指標賦予一定的權重,以便突出主要的指標,壓縮次要的指標,避免均衡評判產生的誤差,使之與實際情況最大程度的相吻合。關于多指標綜合評價的方法很多,根據權重確定方法的不同,這些方法大致可分為兩類:一類是主觀賦權法,如專家打分法、層次分析法等,另一類是客觀賦權法,即根據各指標間的相關關系或各項指標值的變異程度來確定權重,避免了人為因素帶來的偏差,如主成分分析法、相關分析法、灰色關聯分析法等。

表1 煙葉物理特性和化學成分指標的隸屬函數類型及轉折點
本文參考吳殿信[7]、章新軍[8]等研究結果,采取主成分分析法來確定煙葉質量各指標的權重。用于計算權重的具體步驟參考文獻[9]進行,利用主成分分析法計算出各項外觀質量指標的權重見表2。
1.3.3 評價模型的建立 煙葉外觀質量指數=Σ(評價單項分值i×權重j)。(i=煙葉顏色、成熟度、葉片結構、身份、油分和色度等)。煙葉物理特性指數=Σ(評價單項分值 i×權重 j)。(i=厚度、葉面密度、抗張力、填充值、平衡水分、含梗率和出絲率等)。煙葉化學成分指數=Σ(評價單項分值 i×權重 j)。(i=還原糖、煙堿、總氮、淀粉、鉀、氯、氮堿比、糖堿比、鉀氯比等)。煙葉感官質量指數=Σ(評價單項分值i×權重 j)。(i=香氣量、香氣質、雜氣、刺激性、余味、燃燒性、灰色等)。
由于煙葉質量包括煙葉外觀質量、物理特性、化學成分、感官質量等4個方面,這4個方面對煙葉總質量的貢獻程度也是不同的,因此在對煙葉質量進行綜合評價時,也應賦予不同的權重系數。根據以往研究[8],結合實際情況,確定外觀質量、物理特性、化學成分和感官質量的權重值分別為0.40、0.10、0.10和0.40,煙葉品質值應是上述4個方面的綜合。所以煙葉品質綜合指數可表示為:
煙葉品質綜合指數=Σ(單項評價項目的分值i×權重j)(i=煙葉外觀質量、特理特性、常規化學成分和感官質量)。

表2 煙葉質量指標的選取及權重值的確定
2.1.1 外觀質量 由表3可以看出,會理煙區上部煙葉顏色平均為8.21分,處于“檸檬黃、橘黃”色域;成熟度為8.13分,處于“成熟”或“完熟”檔次;葉片結構疏松、身分中等、油分多和色度濃。各項指標的變異系數均較小,最大的為身分的變異系數。與津巴布韋上部葉相比還有一定的差距。

表3 會理煙區烤煙外觀質量評價
會理烤煙中部煙葉的外觀質量各項指標得分都比上下部煙葉高。中部煙葉顏色平均為8.35分,處于“檸檬黃、橘黃”色域:成熟度為8.21分,處于“成熟”或“完熟”檔次;葉片結構疏松、身分中等、油分多和色度濃。所測幾項指標中以身分的變異系數最大(5.57%),其次為色度(5.23%),成熟度的變異系數最小(3.12%)。與津巴布韋中部葉相比,有26.75%和27.88%的煙樣葉片結構和色度分別接近津巴布韋煙葉的結構和色度。
對下部煙葉而言,顏色表現為“檸檬黃”或“橘黃”;成熟度為“成熟”或“完熟”;葉片結構疏松、身份中等、油分有和色度強,并且各項指標的變異系數均較小。與津巴布韋煙葉下部葉相比,有43.12%的煙樣的葉片結構接近甚至稍優于津巴布韋下部葉的葉片結構,但其他幾項指標與津巴布韋相比還有一定的差距。
2.1.2 物理特性 由表4可知,會理上部葉厚度,有56.32%的煙葉厚度超過了140 μm。上部葉含梗率較高,平均值在31%以上,其中有36.57%的煙葉含梗率超過了33%。出絲率的平均值在95%以下。在這7項指標中以抗張力的變異系數最大為11.36%,出絲率的變異系數較小為1.92%。

表4 會理煙區烤煙物理特性評價
中部煙葉的厚度、出絲率、填充值、葉面密度、平衡含水率均較適宜,抗張較小,含梗率較高。其中出絲率的平均值在95.48%以上,有64.32%的煙樣高于95%。所測幾項指標中以葉質重的變異系數最大,出絲率的變異系數最小。
下部煙葉,厚度、葉面密度、單葉重均較適宜,拉力較小,含梗率較高。5項指標中以厚度的變異系數最大,葉面密度的變異系數最小。
與津巴布韋煙葉的物理特性相比,會理煙葉的厚度、填充值和平衡含水率與進口煙葉相應部位煙葉的厚度相近。煙葉的抗張力影響煙葉的加工性能,抗張力大,煙葉的抗破碎性能強,會理煙葉的抗張力普遍較高,這可能是會理煙葉糖含量高導致的結果。會理煙葉葉質重部位間差別較大,可能主要是由于上部葉稍厚、下部葉稍薄所致;會理煙葉葉質重低于津巴布韋煙葉的葉質重,特別是中、下部煙葉明顯。會理煙葉的含梗率都在31%以上,高于相應的津巴布韋煙葉的含梗率。
2.1.3 化學成分 烤煙內部化學成分是煙葉質量的內涵,只有化學成分協調時煙葉的香吃味質量才好。會理烤煙各種化學成分的測定結果比較見表5。會理煙葉中的水溶性總糖和還原糖含量較高,水溶性總糖含量均在27%以上,比津巴布韋煙葉高6~8個百分點;會理下部煙葉煙堿含量稍低,會理中上部煙葉總氮含量稍高于津巴布韋烤煙,但整體上會理煙葉煙堿含量在優質煙葉含量的范圍內;會理煙葉糖堿比稍高于津巴布韋烤煙,會理下部煙葉糖堿比偏高,可能影響煙葉的香吃味間的平衡;氮堿比稍低于津巴布韋烤煙,但在優質煙葉的范圍內;會理煙葉氯含量處在3%~5%之間,低于津巴布韋煙葉氯的含量;會理中部葉鉀含量高于2%,但煙葉中鉀的含量明顯要低于津巴布韋煙葉含量,煙葉整體化學成分含量及協調性適宜,但內部化學成分間的協調性與津巴布韋煙葉相比尚有差距。

表5 會理煙區烤煙化學成分評價
2.1.4 感官評吸質量 會理煙區烤煙的各個評吸指標的得分和評吸總分見表6。從表中可以看出:會理煙區烤煙的評吸總分的平均值在80分以上,感官質量較好;香氣質得分平均值在12.5分以上,屬于較好或好的香氣質;香氣量得分的平均值在17分以上,屬于較足的香氣量;余味得分的平均值在19分以上,余味較舒適;煙葉雜氣得分的平均值在14分左右;其中中部葉有50.98%的煙樣雜氣得分在14分以上,屬于雜氣微有的,有31.37%的煙樣雜氣得分在15~16分處于雜氣較輕;煙葉刺激性得分的平均值接近10分,所測煙樣的刺激性得分都在9分以上,刺激性屬于為微有;燃燒性得分平均值接近滿分5分,燃燒性較強;灰色得分平均值接近滿分5分,灰色為白色或灰白色。

表6 會理煙區烤煙感官評質量
會理烤煙部分樣品的香氣質、香氣量得分接近津巴布韋烤煙;煙葉余味和雜氣與津巴布韋烤煙比較接近;會理烤煙的燃燒性和灰色與津巴布韋相當,但烤煙的刺激性較津巴布韋烤煙稍差??傮w上,會理部分烤煙已接近津巴布韋煙葉質量水平,尤其以中部葉最為接近。
2.2.1 外觀質量綜合評價 由表7可知,會理煙區煙葉外觀質量指數以中部葉最高(0.844),上部葉次之(0.835),下部葉最低(0.831),3個部位的外觀質量指數都在0.800以上,屬于較好質量等級范疇。變異系數以上部葉最大,中部葉最小。中、上部葉外觀質量指數集中分布在中、較好和好3個等級中,其中在較好等級中、上所占比例在80%左右。下部葉外觀質量指數集中分布在中、較好2個等級中,其中在較好等級中所占比例在80%以上。

表7 會理煙區煙葉外觀質量指數及等級評定
2.2.2 物理特性綜合評價 由表7可知,會理煙區煙葉物理特性指數以中部葉最高(0.813),上部葉次之(0.783),下部葉最低(0.781),變異系數以上部葉最大,下部葉最小。下部葉和上部葉物理特性指數集中分布在較差、中和較好3個等級中。中部葉物理特性指數集中分布在較差、中、較好和好4個等級中。上部葉在較差等級中所占的比例比中下部位所占的比例大。
2.2.3 化學成分綜合評價 由表7可知,會理煙區煙葉化學成分指數以中部葉最高(0.816),下部葉次之(0.795),上部葉最低(0.791),變異系數以上部葉最大,下部葉最小。下部葉和上部葉化學成分指數集中分布在中、較好和好3個等級中。中部葉化學成分指數集中分布在較差、中、較好和好4個等級中。3個部位化學成分指數在中等和較好等級所占比例都在40%以上。
2.2.4 感官質量綜合評價 由表7可知,會理煙區煙葉感官質量指數以中部葉最高(0.838),上部葉次之(0.810),上部葉最低(0.801),變異系數以上部葉最大,中部葉最小。下部葉和上部葉感官質量指數集中分布在中、較好2個等級中。中部葉感官質量指數集中分布在中、較好和好3個等級中。3個部位感官質量指數在較好等級所占比例都在50%以上。
2.2.5 煙葉品質綜合評價 由表7可知,會理煙區煙葉品質綜合指數以中部葉最高(0.836),上部葉次之(0.815),下部葉最低(0.810),3個部位的平均值都在0.800以上,屬于較好的質量等級范疇。變異系數以上部葉最大,中部葉最小。上、中、下3個部位煙葉品質綜合指數集中分布在中和較好2個等級的質量等級范疇中。3個部位煙葉品質綜合指數在較好的質量等級范疇中所占的比例都在60%以上。
會理煙葉為桔黃色的比例在所采集的樣品中占了絕大部分達到95%以上,但在色度比較上明顯不及津巴布韋烤煙的色度濃。所采集樣品的油分較好,但會理煙區煙葉身分不協調,上部葉和下部葉稍厚,中部葉稍薄。會理煙葉的抗張力較高,這可能是會理煙葉糖含量高導致的結果。會理煙葉葉面密度部位間差別較大,主要是由于上部葉稍厚、下部葉稍薄所致;會理煙葉面密度低于津巴布韋煙葉的葉面密度,特別是中、下部煙葉明顯。
會理煙葉中的水溶性總糖和還原糖含量較高,水溶性總糖含量均在27%以上,比津巴布韋煙葉高6~8個百分點;會理煙葉糖堿比稍高于津巴布韋烤煙,會理下部煙葉糖堿比偏高,可能影響煙葉的香吃味間的平衡;氮堿比稍低于津巴布韋烤煙,但在優質煙葉的范圍內;會理中部葉鉀含量高于2%,但煙葉中鉀的含量明顯要低于津巴布韋煙葉含量。會理煙葉整體化學成分含量及協調性適宜,但內部化學成分間的協調性與津巴布韋煙葉相比尚有差距。會理烤煙部分樣品的香氣質、香氣量、燃燒性、灰色、余味和雜氣得分接近津巴布韋烤煙;但會理烤煙的刺激性較津巴布韋烤煙稍差??傮w上,會理部分烤煙評吸總分已接近津巴布韋煙葉質量水平,尤其以中部葉最為接近。
會理煙區煙葉外觀質量指數以3個部位的外觀質量指數都在0.800以上,屬于較好。中、上部葉外觀質量指數集中分布在中、較好和好3個等級中。下部葉外觀質量指數集中分布在中、較好2個等級中。會理煙區下部葉和上部葉物理特性指數集中分布在較差、中和較好3個等級中。中部葉物理特性指數集中分布在較差、中、較好和好4個等級中。會理煙區化學成分指數集中分布在中、較好和好3個等級中。中部葉化學成分指數集中分布在較差、中、較好和好4個等級中。會理煙區下部葉和上部葉感官質量指數集中分布在中、較好2個等級中。中部葉感官質量指數集中分布在中、較好和好3個等級中;煙葉品質綜合指數3個部位的平均值都在0.800以上,屬于較好的質量。上、中、下3個部位煙葉品質綜合指數集中分布在中和較好兩個等級中。
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