煙葉伸長率與主要化學成分的相關性

張炳輝，王新旺，陳順輝　(福建省煙草農業科學研究所，福建福州 350001)

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煙葉伸長率與主要化學成分的相關性

張炳輝，王新旺，陳順輝(福建省煙草農業科學研究所，福建福州 350001)

摘要[目的]研究煙葉伸長率與主要化學成分的相關性，尋求更簡便的初步判定煙葉主要化學成分含量的方法。[方法]測定3個烤煙品種不同部位、不同烤法、不同等級66份烤煙樣品的伸長率和主要化學成分，對二者進行相關性分析。[結果]烤煙伸長率與總氮呈現極顯著正相關，與糖堿比、還原糖呈極顯著負相關，與氮堿比、總糖含量呈顯著負相關，與鉀、煙堿、淀粉含量的相關性不顯著。[結論]通過測定煙葉伸長率能初步判定其化學成分含量。

關鍵詞烤煙；伸長率；化學成分；相關性

煙葉伸長率是指在一定的溫、濕度條件下煙葉能被拉伸至斷裂時所增長的長度與樣品初始長度的百分比，其與煙葉耐加工性密切相關，與外觀品質指標中的身份和油分有一定關系。前人已對烤煙的物理性狀與化學成分的相關性做了一定的研究[1-7]。如劉麗等[1]研究了拉力與主要化學成分的關系，研究得出在一定范圍內，拉力與煙堿含量呈極顯著負相關，與氮堿比呈極顯著正相關；王玉軍等[2]進行了煙葉厚度與主要化學組成的相關性研究，認為增加葉片厚度對提高煙堿含量、降低糖堿比有顯著的作用；李東亮等[3]對烤煙的葉長、葉厚和葉面密度等物理性狀與化學成分進行了相關分析，認為烤煙不同部位煙葉葉長、葉厚和葉面密度與鉀、鉀氯比和氯的關系較為密切。前人研究主要集中在煙葉厚度、密度、拉力、葉長等與化學成分的關系，而在伸長率與主要化學成分的相關性方面目前未見報道。筆者擬研究煙葉伸長率與主要化學成分的相關性，為今后通過測定煙葉伸長率初步判定煙葉的化學成分提供參考依據。

1材料與方法

1.1材料采取定等級的方法選取2013年在福建南平延平區、建陽市開展的國家煙草專賣局《不同部位煙葉密集烘烤保香去雜技術研究與應用》試驗烘烤煙葉，總共選取樣品66份，包括上部葉B2F、中部葉C3F、下部葉X2F共3個等級。樣品等級由專業評級人員根據GB2635-92烤煙標準進行判定，等級合格率達90%以上，每份樣品2 kg。

1.2方法

1.2.1伸長率測定。去除葉片主脈，裁取3.0 cm×1.5 cm的長條，取10片煙葉，每片煙葉裁取1條，放入恒溫恒濕箱中平衡水分7 d。取出長條在煙草薄片抗張試驗機(型號：ZKW-3，測量范圍：0～30 N，準確度等級1，生產商：四川長江造紙儀器有限責任公司)上分別用直尺測定初始長度和拉伸至斷裂時所增長的長度，計算出被拉伸至斷裂時所增長的長度與試樣初始長度的百分比，重復10次，10個數值中，去除1個最大值、1個最小值，剩余8個計算平均值。

1.2.2化學成分測定。總糖、還原糖、總氮、鉀、pH采用近紅外光譜法測定，煙堿、氯、鎂、淀粉采用連續流動法(YC/T 216-2007)測定。

1.3數據處理采用SPSS19.0和Excel2010進行數據分析和作圖。

2結果與分析

2.1煙葉伸長率與主要化學成分的描述性統計由表1可知，樣品中總氮和鉀含量在較適宜范圍，部分樣品淀粉和氮堿比稍高，部分樣品總糖和還原糖含量較低。各樣品的指標都存在一定的變異，其中總糖、還原糖、糖堿比、伸長率的變異系數較大，分別為31.92%、27.52%、27.12%和23.64%，標準偏差也較大，穩定性較低；而總氮、鉀、煙堿變異系數較小，分別為0.14%、0.67%和1.05%，標準偏差也較小；各樣品煙堿、總氮、鉀、氮堿比、糖堿比的平均值在適宜范圍內。從峰度系數和偏度系數來看，除了鉀、淀粉、糖堿比外，其余指標都接近正態分布，其中伸長率、煙堿、總糖、還原糖、總氮、氮堿比峰度系數都小于0，形成闊平峰，還原糖峰度系數為-0.38，最接近正態峰。從偏度系數看，總糖、還原糖的偏度系數小于0，向左偏，伸長率、煙堿、總氮、氮堿比等指標偏度系數大于0，向右偏。

2.2煙葉伸長率與化學成分的相關性根據統計學理論，當相關系數︱r︱≥0.8時，可視為高度相關；當0.5≤︱r︱<0.8時，可視為中度相關；當0.3≤︱r︱<0.5時，視為低度相關；當︱r︱<0.3時，說明2個變量之間的相關程度極弱，烤煙伸長率和主要化學成分的相關性情況見表2。

表2烤煙伸長率與主要化學成分的相關性

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

2.2.1煙葉伸長率與煙堿含量的相關性。將伸長率和煙堿含量按照次數分布表的編制方法分組，進行相關性分析，結果見圖1。

由圖1可知，在一定范圍內，煙堿含量隨伸長率的增加而降低，達到最低點后開始上升，均在平均值上下波動，說明煙堿含量的穩定性較好。相關分析表明，煙堿和伸長率的相關系數為-0.158，二者之間的相關性不顯著。

2.2.2煙葉伸長率與總糖含量的相關性。由圖2可知，總糖在一定范圍內隨著伸長率的增加而增加，達到一定程度后又隨著伸長率的增加而減小。分析表明，伸長率在15.4%～17.8%時總糖含量最大，伸長率在22.9%～27.9%時總糖的變異程度較大。相關分析表明，總糖與伸長率的相關系數為-0.418，二者呈負相關。

2.2.3煙葉伸長率與還原糖含量的相關性。由圖3可知，還原糖含量隨著伸長率的增加而降低，降低的速度有所不同，在伸長率為22.9%～25.3%時，還原糖的變異系數最大，穩定性較差。相關分析表明，伸長率和還原糖呈極顯著負相關，相關系數為-0.713。

2.2.4煙葉伸長率與總氮含量的相關性。由圖4可知，總氮含量隨著伸長率的增大也呈增加趨勢，在25.4%～27.9%伸長率區間達到最大值，伸長率在10.3%～12.8%區間，總氮含量的變異系數最大，穩定性也最差。相關分析表明，伸長率和總氮含量呈極顯著正相關，相關系數為0.835。

2.2.5煙葉伸長率與淀粉含量的相關性。由圖5可知，淀粉含量隨著伸長率的增大呈先減小后增加趨勢，在10.5%～14.1%伸長率區間下降速率最大，伸長率在10.3%～12.8%區間，淀粉含量的變異系數最大，穩定性也最差。相關分析表明，伸長率和淀粉含量相關性較低，相關系數為0.034。

2.2.6煙葉伸長率與糖堿比的相關性。由圖6可知，總體趨勢是糖堿比隨著伸長率的增大而減小，在伸長率為25.4%～27.9%時，糖堿比為最小值，在伸長率為10.3%～12.8%時，糖堿比的變異程度最大，穩定性最低。相關分析表明，伸長率和糖堿比呈極顯著負相關，相關系數為-0.855。

3討論與結論

煙葉伸長率是煙葉物理性狀的一個重要指標，能在一定程度上反映煙葉的質量。總體上講，煙葉的伸長率越大，說明煙葉的彈性越好，油分也越多，煙葉質量越好。煙葉化學成分是判斷煙葉總體質量的重要指標，受到越來越多人的重視[8-9]，以往測定煙葉化學成分主要運用近紅外光譜法[11-12]和連續流動法[13]，這些方法雖然準確，但受到儀器和試劑的限制，有些儀器、試劑成本較高，且測定方法較復雜。相比較而言，煙葉伸長率較易測出，如果運用伸長率初步估計煙葉的化學成分，將為今后的相關研究和煙葉生產提供很好的幫助。該研究發現，煙葉伸長率與化學成分存在顯著的相關性，特別是與總氮、糖堿比、還原糖呈高度相關，相關系數分別為0.835、-0.855、-0.713。人們可以根據伸長率初步判定煙葉化學成分含量，從而判定煙葉質量。

參考文獻

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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.

基金項目中國煙草總公司重點項目《不同部位煙葉密集烘烤保香去雜技術研究與應用》(110201202018)。

作者簡介張炳輝(1985- )，男，福建寧化人，助理農藝師，從事煙草方面研究。

收稿日期2016-01-24

中圖分類號S 572

文獻標識碼A

文章編號0517-6611(2016)07-030-03