烤煙煙葉理化指標與焦甜感程度的關(guān)系

薛超群，王建偉，奚家勤，楊立均，姜均停

1.中國煙草總公司鄭州煙草研究院，鄭州高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)楓楊街2號450001

2.河南省駐馬店市煙草公司，河南省駐馬店市中華路932號463000

3.河南中煙工業(yè)有限責任公司駐馬店卷煙廠，河南省駐馬店市南海路1號463000

焦甜感程度是評價濃香型煙葉口感特色的重要指標，目前對煙葉焦甜感程度的評價方法主要為感官鑒定，這種評價方法易受評吸人員、環(huán)境、組織形式等因素的影響，且費時費力、難以對大量樣品做出快速評價［1-3］。祖朝龍等［4］的研究結(jié)果表明，土壤和煙葉中礦質(zhì)元素的含量對煙葉焦甜感程度的影響較小，不是引起煙葉焦甜感程度差異的主要原因。李志等［5］的研究結(jié)果表明，砂壤土較粉砂土、水稻土煙葉焦甜感程度高。邱立友等［6］的研究結(jié)果表明，焦甜感程度較高的烤煙多集中于根際微生物量為350～380 mg/kg的中等肥力土壤上。李朝建等［7］通過對烤煙常規(guī)化學成分與吸味品質(zhì)的相關(guān)性研究后認為，甜度與總糖、還原糖、糖堿比極顯著正相關(guān)。俞京等［8］通過對烤煙主要多酚與其感官質(zhì)量的典型相關(guān)性研究后認為，新綠原酸、綠原酸與甜度極顯著正相關(guān)，蕓香苷、莨菪靈與甜度相關(guān)性不顯著。但以往相關(guān)研究多集中于烤煙煙葉栽培因素［4-6］與焦甜感程度關(guān)系或常規(guī)化學成分［7］、主要多酚［8］與甜度關(guān)系等方面，而在烤煙煙葉理化指標與焦甜感程度關(guān)系方面的報道還很少。因此，以河南省駐馬店煙區(qū)的60個烤煙煙葉為材料，采用相關(guān)分析、逐步回歸分析等統(tǒng)計方法，研究了煙葉理化指標與焦甜感程度的關(guān)系，旨在明確煙葉理化指標與焦甜感程度的相關(guān)性，篩選出影響煙葉焦甜感程度的主要指標，為通過煙葉理化指標來表征、評價和預(yù)測焦甜感程度提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料來源

根據(jù)取樣點基本覆蓋駐馬店當年度主要植煙村的原則，于2009年在河南省駐馬店市采集C3F等級煙葉樣品60個，每個樣品3.0 kg，樣品采集完畢后將其置于溫度（22±1）℃和相對濕度（60±5）%的環(huán)境中平衡水分48 h，備檢測分析和卷制評吸用。

1.2 檢測方法

物理性狀：厚度、葉面密度、平衡含水率、拉力、伸長率、填充值6項指標測定采用薛超群等［9-10］的方法。

常規(guī)化學成分：煙堿、總糖、還原糖、鉀、氯、淀粉、揮發(fā)性酸、揮發(fā)性堿、pH、石油醚提取物10項指標測定采用肖協(xié)忠等［11］的方法。

香味前體物：多酚（新綠原酸、咖啡奎尼酸、綠原酸、莨菪亭、蕓香苷、山奈酚糖苷）和類胡蘿卜素（葉黃素、β-胡蘿卜素）8項指標測定采用高效液相色譜法［12］。

香味物質(zhì)：①香味物質(zhì)的提取：采用同時蒸餾萃取法［13］。稱取煙樣20.0 g置于1000 mL平底燒瓶中，加入350 mL蒸餾水，90 g氯化鈉，然后向100 mL平底燒瓶中加入45 mL二氯甲烷，待蒸餾水沸騰后進行同時蒸餾萃取2 h，向?qū)嶒炈玫亩燃淄檩腿∠嘀屑尤? g無水硫酸鈉，并干燥過夜。將干燥后的萃取液轉(zhuǎn)移至濃縮瓶中65℃濃縮至1 mL，加入10 μL內(nèi)標乙酸苯乙酯，即為GC/MS分析液。②香味物質(zhì)的測定：采用氣相色譜-質(zhì)譜（GC/MS）聯(lián)用儀測定［13］。氣相色譜儀為AT-7890A型，質(zhì)譜儀為AT-5975C型。GC條件：毛細管柱為HP-ULTRA2（50 m×0.2 mm，0.33 μm）；進樣口溫度280℃；分流比10∶1；進樣量1.0 μL；升溫程序：60℃MS條件：離子源溫度230℃；四極桿溫度150℃，選擇離子檢測。香味物質(zhì)定性：由GC/MS鑒定結(jié)果和Wiley庫檢索定性。香味物質(zhì)定量：采用內(nèi)標法定量。檢測的24項指標分別為：糠醛、糠醇、5-甲基糠醛、苯甲醛、6-甲基-5-庚烯-2-酮、苯甲醇、苯乙醛、芳樟醇、β-苯乙醇、異佛爾酮、氧化異佛爾酮、β-大馬酮、β-二氫大馬酮、金合歡基丙酮、香葉基丙酮、β-紫羅蘭酮、2-乙酰呋喃、茄酮、二氫獼猴桃內(nèi)酯、巨豆三烯酮A、巨豆三烯酮B、巨豆三烯酮C、巨豆三烯酮D、6，10，14-三甲基-2-十五酮。

焦甜感程度：參照煙草及煙草制品感官評價方法（YC/T 138—1998），由鄭州煙草研究院評吸委員會10位評委進行焦甜感程度感官評價。評分標準（分）為：焦甜感程度明顯（100～76）；焦甜感程度較明顯（75～51）；焦甜感程度較不明顯（50～26）；焦甜感程度不明顯（25～1）。

1.3 數(shù)據(jù)分析

利用SPSS10.0統(tǒng)計軟件對檢測評價數(shù)據(jù)進行描述統(tǒng)計、相關(guān)分析和逐步回歸分析［14-16］。

2 結(jié)果與分析

2.1 烤煙煙葉理化指標與焦甜感程度的變異性

烤煙煙葉的48項理化指標與焦甜感程度的統(tǒng)計特征值見表1。根據(jù)變異程度的劃分標準［17］：變異系數(shù)＞100%為強變異性，變異系數(shù)10%～100%為中等變異性，變異系數(shù)＜10%為弱變異性，煙葉pH、填充值、平衡含水率為弱變異性，其他指標均屬中等強度變異，其中以5－甲基糠醛、糠醇、氯、苯乙醛、巨豆三烯酮C含量的變異較大。

2.2 烤煙煙葉理化指標與焦甜感程度的相關(guān)性

由表2可知，煙葉葉面密度、煙堿、巨豆三烯酮A，巨豆三烯酮B，巨豆三烯酮C，巨豆三烯酮D與焦甜感程度顯著正相關(guān)，厚度、揮發(fā)性堿、山奈酚糖苷、糠醛、糠醇、5-甲基糠醛與焦甜感程度極顯著正相關(guān)，還原糖、芳樟醇、金合歡基丙酮、香葉基丙酮、β-紫羅蘭酮、2-乙酰呋喃、二氫獼猴桃內(nèi)酯與焦甜感程度極顯著負相關(guān)，其他煙葉理化指標與焦甜感程度相關(guān)性不顯著。根據(jù)相關(guān)程度的劃分標準［18］：|相關(guān)系數(shù)|≥0.8為高度相關(guān)，0.8＞|相關(guān)系數(shù)|≥0.4為中度相關(guān)，|相關(guān)系數(shù)|＜0.4為弱相關(guān)，2-乙酰呋喃與焦甜感程度高度相關(guān)，糠醛、糠醇、香葉基丙酮、山奈酚糖苷、5-甲基糠醛、金合歡基丙酮、芳樟醇與焦甜感程度中度相關(guān)，其他40項理化指標與焦甜感程度弱相關(guān)。

表1 烤煙煙葉理化指標與焦甜感程度的統(tǒng)計特征值

2.3 烤煙煙葉理化指標與焦甜感程度的逐步回歸分析

多元逐步回歸分析是一種應(yīng)用廣泛、側(cè)重于考察多個自變量與一個依變量關(guān)系的數(shù)量分析方法，所建立的“最優(yōu)”回歸模型，剔除了對依變量無顯著影響的自變量，僅保留對依變量有顯著影響的自變量，篩選出影響依變量的主要自變量［14-16］。

表2 烤煙煙葉理化指標與焦甜感程度的單相關(guān)系數(shù)

以48項煙葉理化指標為自變量，以焦甜感程度為依變量，通過逐步回歸分析（見表3）獲得的回歸模型為：

Y焦甜感程度=36.491-0.585 X2-乙酰呋喃-0.167 X香葉基丙酮+0.877 X糠醛-3.029 X5-甲基糠醛（R2=0.899，n=60）

式中：糠醛、5-甲基糠醛、2-乙酰呋喃、香葉基丙酮的單位為μg/g，焦甜感程度的單位為分。

從表3和表4來看，所建立回歸模型的方差分析達極顯著水平；入選自變量的回歸系數(shù)均達顯著水平或極顯著水平；殘差診斷的Durbin-Waston統(tǒng)計量d=1.187，接近于2，表示殘差相互獨立。上述回歸模型可靠性診斷結(jié)果說明，建立的焦甜感程度回歸模型可靠性較高。

逐步回歸分析結(jié)果（表3，4）表明，糠醛、5-甲基糠醛、2-乙酰呋喃、香葉基丙酮綜合影響煙葉焦甜感程度，并與煙葉焦甜感程度存在極顯著回歸關(guān)系。在所考察的48項理化指標中，糠醛、5-甲基糠醛、2-乙酰呋喃、香葉基丙酮4個香味物質(zhì)指標共同決定了煙葉焦甜感程度變化的89.9%（決定系數(shù)R2=0.899）。

表3 烤煙煙葉理化指標與焦甜感程度回歸模型的系數(shù)

表4 烤煙煙葉理化指標與焦甜感程度的回歸模型分析

3 結(jié)論與討論

（1）烤煙煙葉理化指標與焦甜感程度的相關(guān)分析結(jié)果，煙葉葉面密度、煙堿、巨豆三烯酮A，巨豆三烯酮B，巨豆三烯酮C，巨豆三烯酮D與焦甜感程度顯著正相關(guān)，厚度、揮發(fā)性堿、山奈酚糖苷、糠醛、糠醇、5-甲基糠醛與焦甜感程度極顯著正相關(guān)，還原糖、芳樟醇、金合歡基丙酮、香葉基丙酮、β-紫羅蘭酮、2-乙酰呋喃、二氫獼猴桃內(nèi)酯與焦甜感程度極顯著負相關(guān)。2-乙酰呋喃與焦甜感程度高度相關(guān)，糠醛、糠醇、香葉基丙酮、山奈酚糖苷、5-甲基糠醛、金合歡基丙酮、芳樟醇與焦甜感程度中度相關(guān)。本試驗中“煙葉鉀、氯、蕓香苷與焦甜感程度相關(guān)性不顯著”研究結(jié)果與李朝建、俞京等［7-8］的研究結(jié)論相一致。

（2）逐步回歸分析結(jié)果表明，糠醛、5-甲基糠醛、2-乙酰呋喃、香葉基丙酮與煙葉焦甜感程度存在極顯著回歸關(guān)系，共同決定了煙葉焦甜感程度變化的89.9%。同時建立了基于糠醛、5-甲基糠醛、2-乙酰呋喃、香葉基丙酮4個香味物質(zhì)指標與煙葉焦甜感程度的回歸模型，經(jīng)診斷可靠性較高。在應(yīng)用時，可以把煙葉的糠醛、5-甲基糠醛、2-乙酰呋喃、香葉基丙酮含量代入回歸模型，來獲取煙葉焦甜感程度的得分，用于煙葉焦甜感程度的評價和預(yù)測。

（3）綜合烤煙煙葉理化指標與焦甜感程度的相關(guān)分析和逐步回歸分析結(jié)果，在所考察的48項理化指標中，糠醛、5-甲基糠醛、2-乙酰呋喃、香葉基丙酮是影響煙葉焦甜感程度的主要指標，均與煙葉焦甜感程度極顯著中度以上相關(guān)。其中糠醛、5-甲基糠醛均賦予煙氣甜的特征，2-乙酰呋喃賦予煙氣清香型風格，香葉基丙酮具有增加煙氣青味作用［13，18］。因此，糠醛、5-甲基糠醛、2-乙酰呋喃、香葉基丙酮4個香味物質(zhì)指標可用于煙葉焦甜感程度的表征、評價和預(yù)測。

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