常爱霞,瞿永生,计 玉,刘洪祥,付秋娟,王树声,周东新,林 毅
(1.农业部烟草类作物质量控制重点开放实验室,中国农业科学院烟草研究所,青岛 266101;2.上海烟草集团有限责任公司,上海 200082;3.福建省烟草公司龙岩市公司,福建 龙岩 364000;4.福建省烟草公司三明市公司,福建 三明 365001)
烟叶香型是烟叶质量评价和使用的重要依据和主要指标,开发典型香型烟叶,也是特色烟叶开发的重点。生态条件是烟叶香型风格形成的决定因素,而在同一生态条件下,不同的配套栽培措施所产烟叶,彰显产区风格特色的程度不同。因此,在特色烟叶开发过程中,深入分析不同香型风格烟叶的质量差异,明确典型香型风格烟叶的质量特征,进而探讨保持典型风格的配套栽培技术,是产区特色烟叶开发的关键。以往有关不同香型风格烟叶的质量差异的研究报道[1-9],多限于内在化学成分的比较分析,本研究从烟叶外观质量、物理特性、化学成分等3个方面对福建产区不同香型风格的烟叶进行了比较,同时对其指标与香型进行了相关和回归分析,以期为福建清香型烟叶开发提供一定参考。
取2007、2008年福建三明、龙岩产区中上部代表性烟叶样品C3F、B2F共67份(其中C3F 43份,B2F 24份)作为试验材料。
1.2.1 外观指标 由中国农业科学院烟草研究所外观鉴定专家对样品外观指标按照表1打分。
1.2.2 物理指标 烟叶长、宽:随机抽取 10片烟叶,分别测其长、宽,取 10片烟叶长、宽的平均值作为结果;烟叶长宽比:叶长/叶宽;厚度、单位面积叶重:主要通过自建近红外模型检测(仅供参考);叶面密度:单位面积叶重/厚度。
1.2.3 化学成分指标 利用 Bruker傅立叶变换近红外光谱仪检测化学成分含量,通过计算获得不同成分间比值。
1.2.4 感官评吸 由上海烟草集团有限责任公司技术中心进行感官评吸鉴定香型。
首先对各香型烟叶样品考核指标的平均值进行直观比较分析,再利用DPS软件进行简单相关和逐步回归分析。
表1 烟叶外观质量赋分标准Table1 Leaf appearance evaluation standard
香型感官鉴定结果表明(表 2),67份烟叶样品中,仅鉴定出1份明显清香型,没有鉴定出浓香型样品,所取样品主要表现3种香气类型。为便于后面数据分析,参照李章海等[2-3]的方法,由偏清-中间-偏浓香型依次赋分 0-1-2(由于明显偏清香型样品仅1份,分析时归入偏清类型中,一起分析)。
2.2.1 外观质量比较分析 表3看出,中偏清香型烟叶外观质量的变异较小,中偏浓香型烟叶外观质量的变异较大。从不同香型烟叶的平均水平看,随着烟叶香型由偏清到偏浓,烟叶厚度有逐渐加厚的趋势(身份得分逐渐减少),烟叶的色度有逐渐加强的趋势。说明在福建产区,一般厚度较薄、色度较浅的烟叶,感官上有偏清香型的趋势。3种香型样品的颜色、成熟度、叶片结构、油分等指标表现规律性不强,中偏清、中偏浓香型烟叶的颜色、成熟度、叶片结构相对较好,中间香型烟叶3项指标相对稍差,中间香型烟叶油分相对较多。
表2 样品香型鉴定结果Table2 Aroma type of samples
表3 不同香型烟叶外观质量Table3 Appearance quality of different aroma type leaves
2.2.2 物理特性比较分析 表4数据可见,中偏清香型烟叶长度、厚度、长宽比等指标变异相对较小,叶宽度、单位面积叶重、叶面密度等指标变异相对较大。从平均水平看,随着烟叶香型由偏清到偏浓,烟叶宽度有逐渐减小的趋势,烟叶的长宽比有逐渐增大的趋势,烟叶的厚度、单位面积叶重有逐渐增加的趋势,叶面密度(单位体积的重量)有减小趋势。烟叶长度与香型的关联规律性不强。分析可见,在福建产区,烟叶相对较宽,长宽比较小,厚度适中偏薄,单位面积叶重较小,叶面密度较大,烟叶组织细腻的烟叶,可能更易表现清香型风格特征。
表4 不同香型烟叶物理特性Table4 Physical character of different aroma type leaves
2.2.3 化学成分含量及其派生值的比较分析 不同香型烟叶样品化学成分及其派生值的平均水平及变异情况列于表 5。总体上看,中偏清香型烟叶大部分化学指标的变异范围相对较大,中偏浓香型烟叶大部分化学指标的变异范围相对较小。从平均水平看,随着烟叶香型由偏清到偏浓,烟叶烟碱、总氮、总氯、无机硫含量有增加的趋势;烟叶总糖、还原糖、糖碱比、氮碱比、钾氯比、钾硫比、有机钾有变小的趋势。中间香型烟叶两糖比最大、两糖差最小,中偏清香型烟叶两糖比最小,两糖差最大。由分析可见,在福建产区,适当控制烟叶烟碱、总氮含量,提高钾含量,降低氯和无机硫含量,可能更利于清香型烟叶的开发。
烤烟烟叶香型与外观、物理、化学成分的简单相关关系分别列于表 6~8。表中数据可见,烟叶香型分值与外观指标中身份得分呈极显著负相关关系,与色度呈显著正相关关系;与物理指标中烟叶宽度、叶面密度呈极显著或显著负相关,与厚度、长宽比、单位面积叶重呈极显著正相关关系;与化学成分指标中烟碱、总氮、总氯、无机硫呈极显著或显著正相关关系,与总糖、糖碱比、氮碱比、钾氯比、钾硫比、有机钾呈极显著或显著负相关关系。与香型具有极显著相关,且相关系数在0.385以上的指标分布图如图1(前25个样品偏清香型,中间24个样品为中间香型,后18个样品为偏浓香型)。由分布图可见,偏清香型烟叶这些指标与中间和偏浓香型烟叶差异相对较明显,中间和偏浓香型烟叶之间的差异相对较小。总体分析可见,烟叶香型与烟叶的物理特性、化学成分密切相关,在福建产区,烟叶外观物理特性表现宽度较宽、长宽比较小,身份适中偏薄,单位面积叶重较小,烟叶化学成分表现烟碱、总氮、总氯相对较低、总糖、糖碱比、氮碱比、钾氯比、有机钾相对较高的烟叶,香型可能有偏清香型的趋势。
表5 不同香型烟叶化学成分Table5 Chemical composition character of different aroma type leaves
表6 外观指标与香型的相关性Table6 Correlation between appearance index and aroma type
表7 物理特性与香型的相关性Table7 Correlation between physical index and aroma type
表8 化学成分与香型的相关性Table8 Correlation between chemical index and aroma type
图1 不同香型烟叶指标分布Fig.1 Distribution of leaf index with various aroma types
为了利用烟叶外观、物理以及化学指标预测烤烟烟叶香型,将烟叶香型作为因变量,将各种化学、物理及外观指标作为自变量,进行逐步回归分析,得到预测烟叶香型的最优回归模型(最优回归模型即引入的自变量对因变量的作用均达到显著水平,方程如下)。分别对回归方程及回归系数进行显著性检验,回归数学模型及系数均达极显著水平。
Y=-3.0122+0.07418X2-0.09917X8+1.5008X9+11.7745X17+0.3524X21-0.3312X24
(式中Y为香型分值;X2为总糖;X8为糖碱比;X9为氮碱比;X17为叶厚;X21为烟叶颜色;X24为烟叶身份。)
通过回归分析可见,在所考察的指标中,总糖、糖碱比、氮碱比、烟叶厚度(身份)、颜色等指标对香型的影响较大,其中糖碱比与香型的偏相关达极显著水平。总体上看,烟叶颜色橘黄偏浅、厚度适中偏薄,糖碱比较高的烟叶,有偏清香型的倾向。
综合直观比较、简单相关以及逐步回归分析结果表明,在福建产区,烟叶外观质量要素中,对香型风格影响较大的主要是身份指标;物理特性中,对香型风格影响较大的主要是烟叶宽度、厚度、长宽比、单位面积叶重等指标;化学成分中,对香型风格影响较大的主要有烟碱、总糖、总氮、总氯、糖碱比、氮碱比、钾氯比、有机钾等指标,并且糖碱比对香型的偏相关达极显著水平,说明糖、碱的平衡程度对烟叶香型的影响较大。逐步回归分析中烟叶颜色与香型的偏相关达到显著水平,但在简单相关中却不显著,原因可能是烟叶颜色对香型的直接影响(即净相关)可能较大,但受其他指标因素的影响,其与香型的简单相关表现较弱。总体上看,随着烟叶香型从偏清到中间再到偏浓过渡,烟叶外观物理特性中烟叶厚度(身份)、长宽比及单位面积叶重有增加的趋势,烟叶宽度有变小的趋势;烟叶化学成分中,烟碱、总氮、总氯含量有增加的趋势,总糖、糖碱比、氮碱比、钾氯比、有机钾等指标有降低的趋势。其中不同香型烟叶化学成分含量特点与前期对全国其他产区不同香型烟叶化学成分的研究结果基本一致[1]。
烟叶外观、物理、化学特性一定程度上反映了烟株在田间的生长发育状况及土壤的养分状况。根据偏清香型烟叶的质量特征,在福建区清香型特色烟叶开发过程中,围绕影响香型风格的关键因素,开展肥水营养调控技术措施对烟叶厚度、宽度、单位面积叶重的影响研究,同时开展控氮、提钾、降氯、降硫的平衡施肥技术研究,探索适于生产偏清香型的综合技术措施,可利于清香型烟叶开发。
本研究可以看出,福建区不同香型烟叶外观质量、物理特性、化学成分间存在着一些规律性差异。但由于本研究样品量有限,样品间存在品种的差异,并且对香型鉴定只简单的归为3类(偏清、中间、偏浓),所以研究结论中各香型烟叶质量特征仅提供一定参考。如要获得不同香型烟叶较为明确的质量特征或成分含量范围,需要开展更深入细致的研究。
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