云南4個烤煙品種物理和煙氣指標的相關性分析

王浩雅 王理珉 和智君 田麗梅 任一鵬 石鳳學

摘要：選擇云南省１１個煙區４個烤煙品種３個部位的煙葉，進行了１２個物理指標與７個煙氣指標的檢測和相關性分析。結果表明，物理指標中ＣＶ較大的占４１．６７％，煙氣指標中ＣＶ較大的占28．57％，說明物理指標相對于煙氣指標波動大，穩定性較差。高度正相關的指標有總粒相物與煙氣水分、總粒相物與煙氣煙堿量、總粒相物與焦油量、煙氣煙堿量與焦油量、煙氣煙堿量與煙氣ｐＨ、拉力與抗張強度；中度正相關的指標有總粒相物與葉片厚度、煙氣水分與焦油量、煙氣煙堿量與抽吸口數、煙氣煙堿量與葉片厚度、含梗率與填充值、拉力與葉質重、葉片厚度與耐破度；中度負相關的指標有焦油量與長寬比、一氧化碳與長寬比、葉質重與填充值。說明各煙氣指標間、各物理指標間相關性較大，物理指標與煙氣指標間也存在一定的相關性。

關鍵詞：烤煙；物理指標；煙氣指標；相關性分析；ｔ測驗

中圖分類號：Ｓ５７２文獻標識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０12）03－0525-04

The Correlation Analysis of Physical Indicators and Smoke Components of

Four Flue-cured Tobacco Varieties in Yunnan

ＷＡＮＧ Ｈａｏ－ｙａ，ＷＡＮＧ Ｌｉ－ｍｉｎ，ＨＥ Ｚｈｉ－ｊｕｎ，ＴＩＡＮ Ｌｉ－ｍｅｉ，ＲＥＮ Ｙｉ－ｐｅｎｇ，ＳＨＩ Ｆｅｎｇ－ｘｕｅ

（Ｙｕｎｎａｎ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｔｏｂａｃｃｏ Ｓｃｉｅｎｃｅ， Ｋｕｎｍｉｎｇ ６５０１０６， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： １２ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ ａｎｄ ７ ｓｍｏｋｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｗｅｒｅ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｆｒｏｍ ３ ｓｔａｌｋ ｐｏｓｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｏｂａｃｃｏ ｌｅａｖｅｓ ａｍｏｎｇ ４ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｖａｒｉｅｔｉｅｓ ｏｆ ｆｌｕｅ－ｃｕｒｅｄ ｔｏｂａｃｃｏ ｉｎ １１ ｔｏｂａｃｃｏ ａｒｅａｓ ｏｆ Ｙｕｎｎａｎ． Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ ａｎｄ ｓｍｏｋｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ａｃｃｏｕｎｔｅｄ ｆｏｒ ４１．６７％ ａｎｄ 28．57％ ｉｎ ｔｈｅ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈｅｒ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ ｏｆ ｖａｒｉａｔｉｏｎ ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ． Ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ ｗｅｒｅ ｍｏｒｅ ｆｌｕｃｔｕａｔｅｄ ｔｈａｎ ｔｈａｔ ｏｆ ｔｈｅ ｓｍｏｋｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ． Ｈｉｇｈ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ ｗｅｒｅ ＴＰＭ ａｎｄ ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｏｆ ｓｍｏｋｅ， ＴＰＭ ａｎｄ ｎｉｃｏｔｉｎｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｓｍｏｋｅ， ＴＰＭ ａｎｄ ｔａｒ ｏｆ ｓｍｏｋｅ， ｎｉｃｏｔｉｎｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｓｍｏｋｅ ａｎｄ ｔａｒ ｏｆ ｓｍｏｋｅ， ｎｉｃｏｔｉｎｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｓｍｏｋｅ ａｎｄ ｐＨ ｏｆ ｓｍｏｋｅ， ｔｅｎｓｉｏｎ ａｎｄ ｔｅｎｓｉｌｅ ｓｔｒｅｎｇｔｈ． Ｍｏｄｅｒａｔｅ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ ｗｅｒｅ ＴＰＭ ａｎｄ ｌｅａｆ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ， ｍｏｉｓｔｕｒｅ ｏｆ ｓｍｏｋｅ ａｎｄ ｔａｒ ｏｆ ｓｍｏｋｅ， ｎｉｃｏｔｉｎｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｓｍｏｋｅ ａｎｄ ｐｕｆｆ ｎｕｍｂｅｒ， ｎｉｃｏｔｉｎｅ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ ｓｍｏｋｅ ａｎｄ ｌｅａｆ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ， ｓｔｅｍ ｐｅｒｃｅｎｔａｇｅ ａｎｄ ｆｉｌｌｉｎｇ ｖａｌｕｅ， ｔｅｎｓｉｏｎ ａｎｄ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｗｅｉｇｈｔ ｏｆ ｌｅａｆ， ｌｅａｆ ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ ａｎｄ ｂｕｒｓｔｉｎｇ ｓｔｒｅｎｇｔｈ． Ｍｏｄｅｒａｔｅ ｎｅｇａｔｉｖｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ ｗｅｒｅ ｔａｒ ｏｆ ｓｍｏｋｅ ａｎｄ ｌｅｎｇｔｈ ｔｏ ｗｉｄｔｈ ｒａｔｉｏ， ＣＯ ａｎｄ ｌｅｎｇｔｈ ｔｏ ｗｉｄｔｈ ｒａｔｉｏ， ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｗｅｉｇｈｔ ｏｆ ｌｅａｆ ａｎｄ ｆｉｌｌｉｎｇ ｖａｌｕｅ． It was ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅｒｅ ｗｅｒｅ ｈｉｇｈｅｒ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｍｏｎｇ ｓｍｏｋｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ． Ａｎｄ ａｌｓｏ tｈｅｒｅ ｗｅｒｅ ｓｏｍｅ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ ａｎｄ ｓｍｏｋｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ． Ｔｈｅｓｅ ｓｔｕｄｉｅｓ would ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｑｕａｌｉｔｙ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ｔｏｂａｃｃｏ and ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｃｉｇａｒｅｔｔｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｆｌｕｅ－ｃｕｒｅｄ ｔｏｂａｃｏｏ； ｐｈｙｓｉｃａｌ ｉｎｄｉｃａｔｏｒｓ； ｓｍｏｋｅ ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ； ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ａｎａｌｙｓｉｓ； ｔ ｔｅｓｔ

煙葉的物理性狀不僅與煙葉內在質量密切相關，部分指標如含梗率、填充值、平衡含水率等還是體現煙葉加工性能的重要指標［１］，直接影響煙葉品質和卷煙制造過程中的產品風格、成本及其他經濟指標［２－5］。煙葉的物理特性與煙草的類型、品種、等級、煙葉加工和貯存工藝密切相關，因此煙葉物理特性成為近年來煙葉質量評價的重要研究內容［４，６］。卷煙（煙葉）的物理、化學指標與其主流煙氣指標間存在著不同程度的相關性［７－９］，而煙葉原料是決定成品卷煙一氧化碳、焦油等煙氣組分產生量的主要因素［１０，１１］。

以往研究中較少有人研究煙葉的物理指標與煙氣成分的關系，并且所研究的物理指標也甚少，湯朝起等［１２］只測定了４個物理指標研究烤煙物理特性和化學成分與煙氣組分的關系。試驗對云南４個烤煙品種的１２個物理指標和7個煙氣指標進行了相關性分析，為云南烤煙栽培、煙葉物理質量評價、卷煙原料的選擇提供一定的參考。

１材料與方法

１．１試驗材料

２０１０年在云南煙草科學研究院進行試驗，試驗的烤煙煙葉來自云南省１１個地區的４個烤煙品種，等級為C3F，具體見表１。

１．２試驗儀器

分析天平（感量０．０００ １ ｇ）；打孔器（１８ ｍｍ）；電子拉力機（濟南德瑞克，型號ＤＲＫ１００Ｂ）；厚度儀（德國ＫＡＲＬ）；耐破度儀（四川長江造紙儀器有限責任公司，型號ＢＰＷ－２）；定量沖樣器（四川長江造紙儀器有限責任公司，型號ＢＴＱ－１）； 煙絲填充值測定儀（德國ＢＯＲＧＷＡＬＴ公司）；恒溫恒濕箱（德國Ｂｉｎｄｅｒ ＫＢＦ７２０）；烘箱（德國Ｂｉｎｄｅｒ ＦＤ２４０）。

１．３測定指標

１２個物理特性指標：單葉重、含梗率、平衡含水率、拉力、抗張強度、延伸率、長寬比、葉質重、陰燃時間、葉片厚度、耐破度、填充值；７個煙氣成分：總粒相物、煙氣水分、煙氣煙堿量、焦油量、一氧化碳量、抽吸口數、煙氣ｐＨ。

１．４測定方法

１．４．１試樣的制備將煙葉樣品放在（２２±1）℃、濕度（６０±3）％的恒溫恒濕箱中平衡４８ ｈ后制備樣品。

１．４．２測定方法①煙氣成分分析按照文獻［１３-16］規定的方法進行。②單葉重、含梗率、葉長和葉寬（計算長寬比）、葉質重、陰燃時間采用吉文書等［１０］的方法測定。③平衡含水率采用文獻［１7］的方法測定。④拉力、抗張強度、延伸率采用恒速拉伸法測定，取３片煙葉，需要在煙葉中部的兩側中間位置，避開主脈和支脈，將煙葉剪成１０ ｍｍ×４０ ｍｍ的長條。儀器采用電子拉力機，調整儀器的拉伸速率至（１００±５）ｍｍ／ｍｉｎ。將夾頭調整到（３０±１）ｍｍ，輸入樣品的長度、寬度和厚度，將試樣夾在夾頭上，注意不要用手接觸試驗區域，建議在處理試樣時佩戴一次性或輕質棉手套，夾緊試樣，不留任何可覺察的松弛，并且不產生明顯的應變，進行力清零和位移清零。保證試樣平行于所施加的張力方向，開始試驗直至試樣斷裂，記錄所施加的最大拉力。記錄斷裂時的伸長，從儀器直接讀出裂斷時的延伸率；從儀器直接讀出裂斷時的抗張強度。⑤葉片厚度采用層積厚度法測定，取１０片煙葉，用打孔器對每片煙葉沿著主脈均勻地在左右兩側各打３個孔，每片煙葉共打６個孔，每個圓片均不應有洞眼或破損，并避開主脈和支脈，左右兩邊的３個圓片均正面朝上分別層疊起來，用厚度儀測定層疊起來的圓片厚度值，每片煙葉是一個重復，共１０個重復。抬起厚度儀測量頭，在測量頭和鐵臺間插入煙葉圓片，輕輕控制速率，放倒測量頭至圓片表面，２ min后記錄厚度值，精確至０．００１ ｍｍ。重復測定其余煙葉，在２個或者多個試樣的連續讀數期間應保證工作臺處于無塵狀態。⑥填充值參考文獻［１8］的方法測定。

１．５統計分析

試驗數據采用ＳＰＳＳ １８．０軟件和Ｅｘｃｅｌ ２００３進行分析。

２結果與分析

２．１煙氣與物理指標統計結果

從表２可以看出，煙氣指標與煙葉物理指標的基本統計量，ＣＶ較大的指標有陰燃時間、煙氣煙堿量、抗張強度、抽吸口數、拉力、單葉重、耐破度，ＣＶ中等的指標有煙氣水分、葉質重、延伸率、葉片厚度、總粒相物、長寬比、含梗率、焦油量，ＣＶ較小的指標有一氧化碳量、填充值、平衡含水率、煙氣ｐＨ。總體上看，物理指標中ＣＶ較大的占４１．６７％，煙氣指標中ＣＶ較大的占28．57％，說明物理指標相對于煙氣指標波動大，穩定性較差。

２．２煙氣指標與物理指標間的相關性

２．２．１各指標相關顯著性比較從表３可以看出，達到極顯著正相關的指標有總粒相物與煙氣水分、總粒相物與煙氣煙堿量、總粒相物與焦油量、煙氣水分與焦油量、煙氣煙堿量與焦油量、煙氣煙堿量與煙氣ｐＨ、拉力與抗張強度；達到顯著正相關的指標有總粒相物與葉片厚度、煙氣煙堿量與抽吸口數、煙氣煙堿量與葉片厚度、焦油量與一氧化碳量、焦油量與葉片厚度、抽吸口數與煙氣ｐＨ、含梗率與填充值、拉力與延伸率、拉力與葉質重、抗張強度與延伸率、葉片厚度與耐破度；達到極顯著負相關的指標有一氧化碳量與長寬比、葉質重與填充值；達到顯著負相關的指標有總粒相物與長寬比、煙氣水分與長寬比、焦油量與長寬比、抽吸口數與填充值、一氧化碳量與單葉重、一氧化碳量與延伸率。

２．２．２各指標相關的程度比較把所有達到顯著、極顯著的相關系數，按照線性相關程度分為３個等級：簡單相關系數｜ｒ｜＜０．５為低度相關，０．５＜｜ｒ｜＜０．６５為中度相關，｜ｒ｜＞０．６５為高度相關，對３組相關系數分別進行ρ＝０．５，ρ＝０．５并ρ＝０．６５，ρ＝０．６５的總體假設ｔ檢驗（表４），結果顯示，４次總體假設ｔ檢驗結果都是Ｐ＜０．０５，說明劃分的３個相關程度等級是有效的。

２．２．３煙氣指標與物理指標間的簡單相關性分析從表３可以看出，達到高度正相關的指標有：總粒相物與煙氣水分、總粒相物與煙氣煙堿量、總粒相物與焦油量、煙氣煙堿量與焦油量、煙氣煙堿量與煙氣ｐＨ、拉力與抗張強度；達到中度正相關的指標有：總粒相物與葉片厚度、煙氣水分與焦油量、煙氣煙堿量與抽吸口數、煙氣煙堿量與葉片厚度、含梗率與填充值、拉力與葉質重、葉片厚度與耐破度；達到中度負相關的指標有：焦油量與長寬比、一氧化碳量與長寬比、葉質重與填充值。

３小結與討論

試驗結果表明，物理指標中ＣＶ較大的占４１．６７％，煙氣指標中ＣＶ較大的占28．57％，說明物理指標相對于煙氣指標波動較大，穩定性較差。ＣＶ較大的指標說明同一部位所測定的指標波動較大，穩定性較差，如抗張強度、陰燃時間等。ＣＶ較小的指標說明同一部位所測定的指標波動較小，穩定性較好，如填充值、煙氣ｐＨ等。

通過１２個物理指標與７個煙氣指標的簡單相關性分析看，各煙氣指標間、各物理指標間相關性較大，某些物理指標與煙氣指標間也存在一定的相關性，如總粒相物與葉片厚度達到中度正相關等。

試驗較詳盡地說明了物理指標的檢測方法，其中一部分指標的檢測方法在傳統方法的基礎上有所改進和創新，并且物理指標檢測的數量較多、較全面。從統計方法上看，通過研究１２個物理指標與７個煙氣指標的相關性，找出了與煙氣指標相關性較大的物理指標，同時利用ｔ檢驗對劃分高度、中度、低度相關的刻度進行了論證，表明了所劃刻度的合理性和可行性。利用這種統計方法可為相關研究提供一定的參考。從結果看，也可以為煙葉物理質量評價、卷煙原料的選擇、通過煙葉原料的選擇達到卷煙降焦減害的目的提供一定的依據。

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收稿日期：２０１１－０５－１９

基金項目：云南中煙工業有限責任公司科技項目（２０１０ＪＣ０２）

作者簡介：王浩雅（１９８３－），女，黑龍江雞西人，研究實習員，碩士，主要從事卷煙原料的研究，（電話）１３６２９６４１９１３（電子信箱）ｗａｎｇｈａｏｙａ１９８３＠ｙａｈｏｏ．ｃｎ；

通訊作者，王理珉（１９６９－），女，高級工程師，碩士，主要從事卷煙原料的研究，（電話）１３７０８８７８４６３（電子信箱）ｗａｎｇｌｉｍｉｎｋｍ＠１６３．ｃｏｍ。