烤烟烟叶理化指标与焦甜感程度的关系

薛超群，王建伟，奚家勤，杨立均，姜均停

1.中国烟草总公司郑州烟草研究院，郑州高新技术产业开发区枫杨街2号450001

2.河南省驻马店市烟草公司，河南省驻马店市中华路932号463000

3.河南中烟工业有限责任公司驻马店卷烟厂，河南省驻马店市南海路1号463000

焦甜感程度是评价浓香型烟叶口感特色的重要指标，目前对烟叶焦甜感程度的评价方法主要为感官鉴定，这种评价方法易受评吸人员、环境、组织形式等因素的影响，且费时费力、难以对大量样品做出快速评价［1-3］。祖朝龙等［4］的研究结果表明，土壤和烟叶中矿质元素的含量对烟叶焦甜感程度的影响较小，不是引起烟叶焦甜感程度差异的主要原因。李志等［5］的研究结果表明，砂壤土较粉砂土、水稻土烟叶焦甜感程度高。邱立友等［6］的研究结果表明，焦甜感程度较高的烤烟多集中于根际微生物量为350～380 mg/kg的中等肥力土壤上。李朝建等［7］通过对烤烟常规化学成分与吸味品质的相关性研究后认为，甜度与总糖、还原糖、糖碱比极显著正相关。俞京等［8］通过对烤烟主要多酚与其感官质量的典型相关性研究后认为，新绿原酸、绿原酸与甜度极显著正相关，芸香苷、莨菪灵与甜度相关性不显著。但以往相关研究多集中于烤烟烟叶栽培因素［4-6］与焦甜感程度关系或常规化学成分［7］、主要多酚［8］与甜度关系等方面，而在烤烟烟叶理化指标与焦甜感程度关系方面的报道还很少。因此，以河南省驻马店烟区的60个烤烟烟叶为材料，采用相关分析、逐步回归分析等统计方法，研究了烟叶理化指标与焦甜感程度的关系，旨在明确烟叶理化指标与焦甜感程度的相关性，筛选出影响烟叶焦甜感程度的主要指标，为通过烟叶理化指标来表征、评价和预测焦甜感程度提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料来源

根据取样点基本覆盖驻马店当年度主要植烟村的原则，于2009年在河南省驻马店市采集C3F等级烟叶样品60个，每个样品3.0 kg，样品采集完毕后将其置于温度（22±1）℃和相对湿度（60±5）%的环境中平衡水分48 h，备检测分析和卷制评吸用。

1.2 检测方法

物理性状：厚度、叶面密度、平衡含水率、拉力、伸长率、填充值6项指标测定采用薛超群等［9-10］的方法。

常规化学成分：烟碱、总糖、还原糖、钾、氯、淀粉、挥发性酸、挥发性碱、pH、石油醚提取物10项指标测定采用肖协忠等［11］的方法。

香味前体物：多酚（新绿原酸、咖啡奎尼酸、绿原酸、莨菪亭、芸香苷、山奈酚糖苷）和类胡萝卜素（叶黄素、β-胡萝卜素）8项指标测定采用高效液相色谱法［12］。

香味物质：①香味物质的提取：采用同时蒸馏萃取法［13］。称取烟样20.0 g置于1000 mL平底烧瓶中，加入350 mL蒸馏水，90 g氯化钠，然后向100 mL平底烧瓶中加入45 mL二氯甲烷，待蒸馏水沸腾后进行同时蒸馏萃取2 h，向实验所得的二氯甲烷萃取相中加入9 g无水硫酸钠，并干燥过夜。将干燥后的萃取液转移至浓缩瓶中65℃浓缩至1 mL，加入10 μL内标乙酸苯乙酯，即为GC/MS分析液。②香味物质的测定：采用气相色谱-质谱（GC/MS）联用仪测定［13］。气相色谱仪为AT-7890A型，质谱仪为AT-5975C型。GC条件：毛细管柱为HP-ULTRA2（50 m×0.2 mm，0.33 μm）；进样口温度280℃；分流比10∶1；进样量1.0 μL；升温程序：60℃MS条件：离子源温度230℃；四极杆温度150℃，选择离子检测。香味物质定性：由GC/MS鉴定结果和Wiley库检索定性。香味物质定量：采用内标法定量。检测的24项指标分别为：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、异佛尔酮、氧化异佛尔酮、β-大马酮、β-二氢大马酮、金合欢基丙酮、香叶基丙酮、β-紫罗兰酮、2-乙酰呋喃、茄酮、二氢猕猴桃内酯、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：参照烟草及烟草制品感官评价方法（YC/T 138—1998），由郑州烟草研究院评吸委员会10位评委进行焦甜感程度感官评价。评分标准（分）为：焦甜感程度明显（100～76）；焦甜感程度较明显（75～51）；焦甜感程度较不明显（50～26）；焦甜感程度不明显（25～1）。

1.3 数据分析

利用SPSS10.0统计软件对检测评价数据进行描述统计、相关分析和逐步回归分析［14-16］。

2 结果与分析

2.1 烤烟烟叶理化指标与焦甜感程度的变异性

烤烟烟叶的48项理化指标与焦甜感程度的统计特征值见表1。根据变异程度的划分标准［17］：变异系数＞100%为强变异性，变异系数10%～100%为中等变异性，变异系数＜10%为弱变异性，烟叶pH、填充值、平衡含水率为弱变异性，其他指标均属中等强度变异，其中以5－甲基糠醛、糠醇、氯、苯乙醛、巨豆三烯酮C含量的变异较大。

2.2 烤烟烟叶理化指标与焦甜感程度的相关性

由表2可知，烟叶叶面密度、烟碱、巨豆三烯酮A，巨豆三烯酮B，巨豆三烯酮C，巨豆三烯酮D与焦甜感程度显著正相关，厚度、挥发性碱、山奈酚糖苷、糠醛、糠醇、5-甲基糠醛与焦甜感程度极显著正相关，还原糖、芳樟醇、金合欢基丙酮、香叶基丙酮、β-紫罗兰酮、2-乙酰呋喃、二氢猕猴桃内酯与焦甜感程度极显著负相关，其他烟叶理化指标与焦甜感程度相关性不显著。根据相关程度的划分标准［18］：|相关系数|≥0.8为高度相关，0.8＞|相关系数|≥0.4为中度相关，|相关系数|＜0.4为弱相关，2-乙酰呋喃与焦甜感程度高度相关，糠醛、糠醇、香叶基丙酮、山奈酚糖苷、5-甲基糠醛、金合欢基丙酮、芳樟醇与焦甜感程度中度相关，其他40项理化指标与焦甜感程度弱相关。

表1 烤烟烟叶理化指标与焦甜感程度的统计特征值

2.3 烤烟烟叶理化指标与焦甜感程度的逐步回归分析

多元逐步回归分析是一种应用广泛、侧重于考察多个自变量与一个依变量关系的数量分析方法，所建立的“最优”回归模型，剔除了对依变量无显著影响的自变量，仅保留对依变量有显著影响的自变量，筛选出影响依变量的主要自变量［14-16］。

表2 烤烟烟叶理化指标与焦甜感程度的单相关系数

以48项烟叶理化指标为自变量，以焦甜感程度为依变量，通过逐步回归分析（见表3）获得的回归模型为：

Y焦甜感程度=36.491-0.585 X2-乙酰呋喃-0.167 X香叶基丙酮+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、香叶基丙酮的单位为μg/g，焦甜感程度的单位为分。

从表3和表4来看，所建立回归模型的方差分析达极显著水平；入选自变量的回归系数均达显著水平或极显著水平；残差诊断的Durbin-Waston统计量d=1.187，接近于2，表示残差相互独立。上述回归模型可靠性诊断结果说明，建立的焦甜感程度回归模型可靠性较高。

逐步回归分析结果（表3，4）表明，糠醛、5-甲基糠醛、2-乙酰呋喃、香叶基丙酮综合影响烟叶焦甜感程度，并与烟叶焦甜感程度存在极显著回归关系。在所考察的48项理化指标中，糠醛、5-甲基糠醛、2-乙酰呋喃、香叶基丙酮4个香味物质指标共同决定了烟叶焦甜感程度变化的89.9%（决定系数R2=0.899）。

表3 烤烟烟叶理化指标与焦甜感程度回归模型的系数

表4 烤烟烟叶理化指标与焦甜感程度的回归模型分析

3 结论与讨论

（1）烤烟烟叶理化指标与焦甜感程度的相关分析结果，烟叶叶面密度、烟碱、巨豆三烯酮A，巨豆三烯酮B，巨豆三烯酮C，巨豆三烯酮D与焦甜感程度显著正相关，厚度、挥发性碱、山奈酚糖苷、糠醛、糠醇、5-甲基糠醛与焦甜感程度极显著正相关，还原糖、芳樟醇、金合欢基丙酮、香叶基丙酮、β-紫罗兰酮、2-乙酰呋喃、二氢猕猴桃内酯与焦甜感程度极显著负相关。2-乙酰呋喃与焦甜感程度高度相关，糠醛、糠醇、香叶基丙酮、山奈酚糖苷、5-甲基糠醛、金合欢基丙酮、芳樟醇与焦甜感程度中度相关。本试验中“烟叶钾、氯、芸香苷与焦甜感程度相关性不显著”研究结果与李朝建、俞京等［7-8］的研究结论相一致。

（2）逐步回归分析结果表明，糠醛、5-甲基糠醛、2-乙酰呋喃、香叶基丙酮与烟叶焦甜感程度存在极显著回归关系，共同决定了烟叶焦甜感程度变化的89.9%。同时建立了基于糠醛、5-甲基糠醛、2-乙酰呋喃、香叶基丙酮4个香味物质指标与烟叶焦甜感程度的回归模型，经诊断可靠性较高。在应用时，可以把烟叶的糠醛、5-甲基糠醛、2-乙酰呋喃、香叶基丙酮含量代入回归模型，来获取烟叶焦甜感程度的得分，用于烟叶焦甜感程度的评价和预测。

（3）综合烤烟烟叶理化指标与焦甜感程度的相关分析和逐步回归分析结果，在所考察的48项理化指标中，糠醛、5-甲基糠醛、2-乙酰呋喃、香叶基丙酮是影响烟叶焦甜感程度的主要指标，均与烟叶焦甜感程度极显著中度以上相关。其中糠醛、5-甲基糠醛均赋予烟气甜的特征，2-乙酰呋喃赋予烟气清香型风格，香叶基丙酮具有增加烟气青味作用［13，18］。因此，糠醛、5-甲基糠醛、2-乙酰呋喃、香叶基丙酮4个香味物质指标可用于烟叶焦甜感程度的表征、评价和预测。

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