烤煙顏色特征值對質體色素的影響

靳雙珍+李雁斌+楊玉坤+王德勛+戶艷霞+范志勇+蘇家恩

摘要：為了研究烤煙顏色特征值對質體色素含量的影響，采集大量烤煙樣品，測定其顏色特征值與質體色素含量，繼而運用因子分析法對烤煙的顏色特征值進行代表因子提取，并依據因子分析結果對烤煙質體色素進行典型相關分析。結果表明：從10個顏色參數中提取出L*（正面） 、b*（正面） 、h*（正面）、 L*（背面） 、a*（背面） 及C*（背面） 共6個顏色參數作為代表性因子。相關分析顯示，烤煙的顏色特征值與各質體色素含量有較高的相關性。典型相關分析顯示，烤煙顏色特征值中背面a*值與背面C*值對烤煙中葉綠素a與葉綠素b影響較大，在一定范圍內隨背面a*值升高，葉綠素a與葉綠素b含量降低；隨著背面C*值增加，葉綠素a與葉綠素b含量增加；烤煙顏色特征值中正面L*值和正面b*值對烤煙中β胡蘿卜素及葉黃素影響較大，在一定范圍內隨正面L*值和正面b*值升高，β胡蘿卜素含量降低，葉黃素含量增加。綜之，烤煙顏色特征值對質體色素含量的變化有較大影響，生產中可以利用烤煙顏色特征值對質體色素的高低進行初步判斷。

關鍵詞：烤煙；顏色特征值；質體色素；因子分析；典型相關分析

中圖分類號：S572文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2017）12-0020-05

Abstract To study the effects of tobacco color characteristic value on the content of plastid pigment， we collected lots of tobacco samples to determine their color feature and plastid pigment values. The representative factors were extracted based on the tobacco color eigenvalues using the factor analysis method， and their correlations with plastid pigment were studied by canonical correlation analysis. Six color parameters including L* （obverse）， b* （obverse）， h* （obverse）， L* （reverse）， a* （reverse） and C*（reverse） were selected from 10 parameters as representative factors. The correlation analysis showed that the characteristic value of tobacco had higher correlation with the content of plastid pigment. The canonical correlation analysis indicated that a* and C* values of reverse side had higher influences on the content of chlorophyll a and b， and they decreased with the increase of reverse a* value in a certain range， while increased with the increase of C* value. The beta carrot content reduced and the lutein increased with the increase of obverse L* and b* in a certain range. In conclusion， the color characteristic value of flue-cured tobacco had great influences on the change of plastid pigment content， so the color characteristic value could be used to make a preliminary judgement on the level of plastid pigment in production.

Keywords Flue-cured tobacco； Color characteristic value； Plastid pigment； Factor analysis； Canonical correlation analysis

烤煙質體色素的組成和含量往往隨著煙草品種、大田生長環(huán)境、栽培技術及調制加工方法的不同而存在差異[1-5]，而且烤煙質體色素含量不僅直接影響煙葉外觀質量，且降解后形成的致香物質還影響煙葉內在品質[6-8]。因此增加質體色素的含量對煙葉質量的提高有著重要作用。近年來國內外學者為提高煙葉質量而圍繞質體色素開展的研究較多[7-9]。高琴等[10]研究表明隨著施氮量的增加，煙葉質體色素含量及其碳氮代謝關鍵酶活性升高；劉洪華等[11]研究表明，50%無機肥+50%芝麻餅肥能夠顯著影響烤煙質體色素及其降解產物的含量；王洪云等[12]研究表明隨著陳化時間的延長，青筋黃片上部煙葉的質體色素含量與中部煙葉的β胡蘿卜素含量趨近于正常煙葉，烤煙的感官質量得到穩(wěn)步提升；裴曉東等[13]研究表明溫度對類胡蘿卜素降解轉化影響最大，烤房內的相對濕度對葉綠素a與葉綠素b含量的影響最大。而烤煙的顏色是煙葉成熟采收、烘烤調制、分級加工的重要判斷依據[14-19]，但關于烤煙顏色體系對質體色素影響的研究鮮見報道。因此筆者利用烤煙的顏色特征值系統(tǒng)對質體色素系統(tǒng)的影響進行綜合研究，以期能夠為優(yōu)化煙葉質體色素含量以及烤煙精益生產的實現提供一定的理論依據。endprint

1 材料與方法

1.1 材料

試驗于2016年在云南省大理州煙草公司進行。供試烤煙品種為紅花大金元。樣品選自大理市、祥云縣、賓川縣、彌渡縣、永平縣、云龍縣、洱源縣、劍川縣、鶴慶縣、漾濞縣、南澗縣、巍山縣共12個植煙縣市的248個煙葉樣品。

1.2 測定方法

對各個樣品隨機選取20片煙葉采用 WSC-3 型全自動測色色差計（北京光學儀器廠）測其正、背面顏色L*（明度）、a*（紅度）、b*（黃度）、C*（飽和度）及h*（色相角）共計10個參數的值。采用高效液相色譜法測定樣品中β胡蘿卜素、新黃質、紫黃質、葉黃素、葉綠素a以及葉綠素b共6種質體色素的含量。

1.3 數據處理

數據采用Microsost Excel 2010與Mathmatica 10進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 烤煙顏色特征值與質體色素的描述性統(tǒng)計

由表1可知，煙葉顏色特征值的各指標變異系數保持在2.75%～7.96%范圍內，其中烤煙正面C*（飽和度）的變異系數最大，為7.96%；偏度系數與峰度系數表明烤煙正、背兩面的b*（黃度）與h*（色相角）、正面的 C*以及背面L*（明度）的數值類型為左偏型尖峭峰，而正背兩面的a*（紅度）與背面的C*為左偏型平闊峰，正面L*為右偏型平闊峰；但各個指標的偏度系數與峰度系數值較小，均在正態(tài)分布可接受范圍內；可知烤煙的顏色特征值服從正態(tài)分布。

烤煙質體色素中各成分的變異系數均保持較低水平，其中新黃質與紫黃質的變異系數稍高，為6.52%與6.32%，而β胡蘿卜素的變異系數最小，為1.10%，其它三種色素的變異系數居中。6種質體色素的峰度系數均為負值，表明質體色素的數值表現為平闊峰，數據比較離散；而β胡蘿卜素、紫黃質以及葉綠素a的偏度系數為正值表明它們的數值類型為左偏型，而葉黃素、新黃質以及葉綠素b則為右偏型。綜合來看各樣品顏色特征值與質體色素的變異系數、峰度系數與偏度系數的數值均保持在較低水平，可知樣品數據的穩(wěn)定性較好，服從正態(tài)分布，具有較好的統(tǒng)計學意義。

2.2 烤煙顏色特征值的因子分析

為了方便對烤煙顏色特征值與煙葉質量的關系進行研究，利用因子分析法篩選出烤煙顏色特征的代表性影響因子。由表2可知，經過因子分析共選出6個主因子，且6個主因子的累計貢獻率達到91.8%。其中因子 1主要反映烤煙背面a*的變化；因子2主要反映烤煙背面C*的變化；因子 3主要反映正面b*的變化；因子4主要反映正面h*的變化；因子5主要反映正面L*的變化；因子6主要反映背面L*的變化。

2.3 烤煙顏色特征值與質體色素的相關分析

2.3.1 簡單相關分析 由表3可以看出，除背面L*與β胡蘿卜素、正面h*與β胡蘿卜素、正面h*與紫黃質的相關性未達到顯著水平外，其它各顏色特征值均與6個質體色素表現為顯著或極顯著相關關系，表明烤煙的顏色特征值對色素含量有較大影響。

2.3.2 典型相關分析 僅對烤煙顏色特征值與質體色素進行簡單相關分析，只能反映單個指標之間的相關關系，難以客觀反映烤煙顏色特征值與質體色素兩組變量整體間的綜合內在聯系，而典型相關分析則能夠揭示出兩組變量之間的內在聯系?，F對兩組變量初值化的數據進行典型相關分析。由表4可知，第1組典型相關系數與第2組典型相關系數均達到了P﹤0.05顯著水平，相關系數分別為0.611與0.586。

第1組典型變量為：

U1=-0.124X1+ 0.155X2-0.296X3+1.847X4-0.303X5+0.572X6；

V1=-0.243Y1-0.341Y2-0.344Y3 +1.432Y4-0.731Y5+0.187Y6。

在典型相關變量1中，由U1與原始數據X的相關系數可以看出，U1與背面a*值有較大的正相關，相關系數為0.931，與背面C*有較大的負相關，相關系數為-0.936，因此U1為主要描述烤煙背面a*（X5）與背面C*（X6）變化的綜合指標。同樣，由V1與Y的相關系數可知，V1與背面葉綠素a（Y5）、葉綠素b（Y6）均有較大的負相關，相關系數分別為-0.894、-0.939，因此V1可以理解為主要描述烤煙質體色素中葉綠素a與葉綠素b的綜合指標。U1和V1呈顯著相關，說明烤煙顏色特征值中背面a*值與背面C*值對烤煙中葉綠素a與葉綠素b影響較大，具體表現為在一定范圍內隨背面a*的升高，葉綠素a與葉綠素b的含量降低，隨著背面C*值增加，葉綠素a與葉綠素b的含量增加。

第2組典型相關變量為：

U2=-0.621X1+0.358X2-1.273X3-0.169X4+1.036X5-0.252X6；

V2=0.514Y1+2.835Y2+ 1.469Y3-0.772Y4-1.259Y5+0.256Y6。

在典型相關變量2中，由U2與原始數據X的相關系數可以看出，U2與正面L*（X1）和正面b*（X2）均有較大的負相關，相關系數分別為-0.926與-0.954，因此U2為主要描述烤煙正面L*（X1）和正面b*（X2）變化的綜合指標。同樣，由V2與Y的相關系數可知，V2與β胡蘿卜素（Y1）以及葉黃素（Y4）均有較大的相關性，相關系數分別為0.921、-0.933，因此V2可以理解為主要描述烤煙質體色素中β胡蘿卜素（Y1）以及葉黃素（Y4）的綜合指標。U2和V2呈顯著相關，說明烤煙顏色特征值中正面L*值和正面b*值對烤煙中β胡蘿卜素以及葉黃素影響較大，具體表現為在一定范圍內隨正面L*值和正面b*值的升高，β胡蘿卜素含量降低，而葉黃素含量增加。

3 討論與結論

煙葉的外觀顏色是烤煙生產中的重要判斷標準。賀帆等[20]依據烘烤過程中煙葉顏色的變化，模擬出了烤煙化學成分的變化，而多酚含量的高低直接影響著烤煙香氣質與香氣量的高低。本研究表明樣本顏色特征值的各指標均保持在一定范圍內，這和景延秋等[21]的研究有相似之處。描述統(tǒng)計表明質體色素的變異系數保持在1.10%～6.52%范圍內，且數據類型為離散型數據，服從正態(tài)分布。葉綠素a、葉綠素b以及β胡蘿卜素的含量高于史宏志等[22]的研究結果，但葉黃素、紫黃質與新黃質的含量低于其研究結果，可能是由于產區(qū)差異所致。endprint

經過因子分析可知，煙葉正面與背面的10個顏色特征值參量中，可以提取的L*（正面）、b*（正面）、h*（正面）、L*（背面）、a*（背面）以及C*（背面）共6個顏色參數與各因子的相關系數均達到0.896以上，因此以這6項指標作為烤煙樣品的主因子代表。

相關分析表明，烤煙的顏色特征值與質體色素含量有較大的相關性，這與梁太波等[23]以及過偉民等[24]的研究結果有一致之處。典型相關分析表明，烤煙顏色特征值中背面a*值與背面C*值對烤煙中葉綠素a與葉綠素b影響較大，具體表現為在一定范圍內隨背面a*值的升高，葉綠素a與葉綠素b含量降低；隨著背面C*值的增加，葉綠素a與葉綠素b含量增加?？緹燁伾卣髦抵姓鍸*值和正面b*值對烤煙中β胡蘿卜素及葉黃素影響較大，具體表現為在一定范圍內隨正面L*值和正面b*值的升高，β胡蘿卜素含量降低，而葉黃素含量增加。

參 考 文 獻：

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