黄飞燕,郑 武,杨玉标,杨德海,贾冬冬,张晓龙*
[1.云南瑞升烟草技术(集团)有限公司,昆明 650106;2.红塔烟草(集团)有限责任公司大理卷烟厂,云南 大理 671000]
大理州光照充足,气候温和,雨量充足,昼夜温差大,霜期较短,属高原型季风气候,是我国清香型烟叶主产区之一。
烟叶化学成分是决定烟叶质量和风格特色的物质基础,其中糖类是形成烟气香气物质的重要前体,在300 ℃左右时,可单独热解或与氨基酸经梅拉德反应形成各种香气物质[1-2],适量范围内的总糖和还原糖含量还有醇和烟气,降低刺激性,改善烟气余味的作用。杜永梅等[3]报道,提高还原性糖相对于总糖的含量,减小两糖差值,能有效提高烤烟吃味品质。张崇范[4]发现清香型烟叶以“烟碱 2%左右、总糖25%左右”为宜。前人集中报道了云南烤烟主产区的不同地理位置、不同品种、不同年份烟叶糖类含量特点[5-7],以及烤烟主栽区栽培措施对烟叶糖分含量的影响[8-13]和烟叶主要化学成分对评吸质量影响等方面[14-17],而关于云南大理州清香型烤烟糖含量与评吸质量之间的关系缺乏系统研究。
笔者应用回归分析和灰色关联度法系统研究2010年大理州K326品种还原糖、总糖、两糖比与评吸质量之间的关系,旨在为大理烟区清香型优质烟叶生产提供理论依据。
2010年在云南省大理州主要烟区漾濞、永平、云龙、宾川4县采集K326烤烟样品50份,其中X2F样品16份,C3F样品17份,B2F样品17份。
烤烟总糖和还原糖含量按标准 YC/T.31—1996对烟叶样品进行样品的制备和水分测定。准确称取0.1000 g烟末,置于50 mL磨口三角瓶中,加入25 mL蒸馏水,盖上塞子,在震荡器中振荡萃取 30 min,用定性滤纸过滤。弃去前几毫升滤液,收集到的后续滤液即为试样萃取液,上机进行连续流动分析。分析条件:进样时间50 s;冲洗时间90 s;出峰时间约15 min。并且计算其衍生指标—两糖比(还原糖/总糖)。
烤烟评吸质量的测定由云南瑞升烟草技术(集团)有限公司9位评吸专家进行。采用切丝机将烟叶丝成0.8 mm宽的烟丝,在温度22 ℃、相对湿度60%的恒温恒湿箱中平衡水分48 h,然后卷制成单料烟进行评吸。
采用DPS 6.55[18]和SPSS 12.0[19]等软件进行。
由表1看出,总糖、还原糖含量整体上呈C3F>B2F>X2F的趋势。两糖比在各部位间无明显差异。总糖和还原糖含量平均值 C3F最高,分别为35.07%、27.25%。总糖和还原糖变异系数 X2F最大,分别为11.32%、10.85%,造成变异系数较大的原因主要是由于地区差异引起的。烤烟品种 K326两糖比偏小,略低于0.9的适宜范围,烟叶成熟度较差。由峰度系数和偏度系数可以看出,总糖以X2F和B2F,两糖比以C3F和B2F为右偏态峰,其余的为左偏态峰。总糖,B2F还原糖,B2F和X2F的两糖比峰度系数大于 0,为尖峭峰,数据分布比较集中;C3F和X2F的还原糖,C3F两糖比峰度系数小于0,为平阔峰,数据比较分散。
将大理烤烟K326的总糖、还原糖、两糖比和评吸质量进行回归分析,并对方程进行模拟寻优,得到大理烤烟 K326糖含量与评吸质量的回归方程,结果见表2。总糖、还原糖与香气质、香气量分别可拟合为三次曲线方程。在各指标取值范围内,呈开口向下的抛物线型;总糖、还原糖与评吸质量总分、两糖比与香气质、香气量分别呈二次曲线方程关系,在各指标取值范围内,呈开口向下的抛物线型;而两糖比与评吸质量总分呈一次直线方程关系。除还原糖与香气质建立的最优回归方程外,其余方程均达到显著或极显著水平。总糖与香气量、评吸总分、还原糖与评吸总分、两糖比与评吸总分所建立的方程达到极显著水平,其中总糖和香气量建立的最优回归方程决定系数最高,达到0.679。此外总糖与香气质、还原糖与香气量、两糖比与香气质、香气量所建立的方程达到显著水平。总糖与评吸总分的方程表明,总糖含量在小于28%时,香气质、香气量、评吸质量总分随总糖含量的升高而得分提高,烤烟总糖含量达到28%~32%时,烤烟香气质、香气量、评吸质量总分得分最高,之后随着总糖含量的上升而下降。还原糖与评吸质量的方程表明,还原糖含量在小于23%时,香气质、香气量、评吸质量总分随着还原糖含量的升高而得分提高,烤烟还原糖含量达到23%~27%时,烤烟香气质、香气量、评吸质量总分得分最高,之后随着还原糖含量的上升而下降。两糖比与评吸质量的方程表明,当两糖比处于0.80~0.85范围时,香气质、香气量得分最高。在两糖比含量范围内,两糖比值越高,评吸质量总分越高。
表1 大理烤烟品种K326总糖、还原糖及其两糖比的描述统计Table 1 Statistics of the total sugar, reducing sugar and ratio of the reducing sugar to total sugar in Dali flue-cured tobacco
表2 评吸质量(y)与糖含量(x)的最优曲线回归Table 2 Regression for sugar content and smoking quality
灰色关联度分析是根据因素间发展态势的相似或相异程度来衡量因素间关联程度的一种分析手段。它提示了事物动态关联的特征与程度,由于以发展态势为立足点,对样本量的多少没有过分的要求,也不需要典型的分布规律,计算量少,精确度高。将大理烤烟K326评吸质量作为参考数列,糖含量作为比较数列,利用灰色关联度将大理烤烟K326的糖含量与评吸质量进行分析,关联度越大,说明比较数列对参考数列的影响就越大。为消除各指标间量纲的影响,将大理烤烟K326糖含量与评吸质量进行均值化处理后进行灰色关联度分析。
式中i=1总糖、2还原糖、3两糖比。
则比较数列Xi对参考数列X0的关联系数εi(k)为:
ρ为分辨系数,取0.5。
大理烤烟K326总糖、还原糖及其两糖比与评吸质量的灰色关联度分析结果见表3。糖含量指标与评吸质量关系密切,灰色关联度均在0.65以上。糖含量指标中,与香气质的灰色关联度两糖比最大,达0.7061,总糖最低,为0.6837。与香气量的灰色关联度两糖比最大,达0.7308,总糖最低,为0.6661。与评吸总分的灰色关联度两糖比最大,达0.7308,总糖最低,为 0.6661。糖含量指标与评吸质量的关联序均呈两糖比>还原糖>总糖,说明两糖比在糖含量指标中与烤烟评吸质量最密切。
表3 总糖、还原糖及两糖比与评吸质量的灰色关联度分析Table 3 Grey relational grade analysis for total sugar,reducing sugar and ratio of reducing sugar to total sugar and smoking quality
对大理50份K326烤烟样品的分析结果表明,大理烤烟品种K326的两糖含量整体上偏高,此与邵慧芳等[20-21]的研究结果一致,这可能是大理烤烟的特色之一。总糖、还原糖含量整体上出现C3F>B2F>X2F的趋势。两糖比在各部位间无明显差异。糖含量指标变异系数均较小,说明大理烤烟品种K326质量风格较稳定,两糖比稍低。窦玉青等[22]研究表明,两糖比值越低,烟叶清香型风格越明显。这可能是大理烤烟清香型风格突出的一个成因。在今后生产中应通过农艺栽培措施以及调整烘烤工艺来有效调控大理烤烟的两糖比,进一步提升大理烤烟的内在质量。
评吸质量是烟叶质量好坏的最终决定因素,而烟叶的化学成分又是决定评吸质量的关键因素之一[23]。采用最优曲线回归分析得到大理烤烟 K326糖含量指标与评吸质量的回归方程,有助于理解烤烟糖含量与评吸质量之间的关系。本研究发现烤烟糖含量与评吸质量关系密切,此与于建军等[17,24-25]的研究一致。除还原糖与香气质建立的最优回归方程外,其余指标间建立的方程均达到显著或极显著水平。杜咏梅等[26]研究指出,两糖差较大对吃味品质不利,随着差值逐渐增大,烟叶的吃味品质下降达到5%时,吃味明显变差。唐珂等[27]的研究表明,烤烟的两糖差与香气质、香气量、余味、杂气和刺激性之间线性相关性很弱,呈复杂的非线性关系;与本研究结果一致。两糖比与评吸质量各指标间的关系不一致,两糖比与香气质、香气量的关系表明,两糖比在0.80~0.85范围时,香气质、香气量得分最高。而与评吸质量总分的关系表明,两糖比值越高,评吸质量总分越高,这有待进一步研究,更深层次探明两糖比影响评吸质量的因素与关键。通过大理烤烟品种K326糖含量指标与评吸质量的灰色关联度分析结果表明,糖含量指标与评吸质量关系密切,灰色关联度均在0.65以上。糖含量指标与评吸质量的关联序均呈两糖比>还原糖>总糖,两糖比在糖含量指标中与烤烟评吸质量最为密切,常爱霞等[28]认为,所有化学成分指标与总体感官质量的相关程度按相关系数绝对值由大到小排序依次是:总糖>还原糖>两糖比,与本研究结果不一致,这可能是由于取样差异造成的,因此研究大理烤烟两糖比的适宜范围以及如何通过农艺措施调控烤烟两糖比将成为今后研究的重点。
此外,影响烤烟评吸质量的因素还有很多,本研究在忽略其他所有因素的基础上,探索了在一定范围内大理烤烟品种K326的糖含量与评吸质量的相关性,回归模型具有一定局限性,因此今后应探讨大理烤烟其他内在质量指标与评吸质量的相关性,探明决定大理烤烟质量特色风格的物质基础,为大理烤烟特色优质烟叶的生产提供理论支撑。
大理烤烟K326糖含量偏高,两糖比稍低,整体糖含量指标相对稳定。烤烟糖含量与评吸质量的好坏关系密切,糖含量指标与评吸质量的关联序呈两糖比>还原糖>总糖,总糖适宜范围在 28%~32%、还原糖适宜范围在 23%~27%。糖含量指标可作为大理烟叶品质评价体系中的重要指标。
[1]张槐苓,葛翠英,穆怀静,等.烟草分析与检验[M].郑州:河南科学技术出版社,1994:103-111.
[2]王瑞新.烟草化学[M].北京:中国农业出版社,2003:42-43.
[3]杜咏梅,郭承芳,张怀宝,等.总糖、烟碱、总氮含量与烤烟吃味品质的关系研究[J].中国烟草科学,2000,21(1):7-10.
[4]张崇范.对烟叶质量的再认识[J].中国烟草,1993(4):12-14.
[5]吴兴富,宋春满,邓建华,等.云南烟区烤烟糖含量特点[J].湖南农业大学学报,2010,36(3):289-294.
[6]文大荣,吴玉萍,陈萍,等.云南烤烟不同品种和产区还原糖的差异分析[J].西南农业学报,2010,34(4):340-343.
[7]吴玉萍,赵立红,李应金,等.云南主产烟区不同烤烟品种总糖含量分析[J].中国烟草学报,2010(4):15-18.
[8]廖晓勇,向明,秦毅.土壤施钾对烤烟品质的影响研究[J].中国生态农业学报,2005,13(4):124-126.
[9]何承刚,辛培尧.不同用量硝酸钾追肥对烤烟产量质量的影响[J].干旱地区农业研究,2006,24(1):70-72.
[10]杨跃,王毅,瞿兴,等.施用麦秸秆对烤烟产质量的影响[J].烟草科技,2004(11):30-32,45.
[11]熊淑萍,郭飞,李春明,等.根系调节剂对不同土壤类型烤烟叶片主要化学成分的影响[J].河南农业大学学报,2004,38(2):151-154,158.
[12]刘芳,李永忠,文国松,等.不同植物生长调节剂对烤烟上部叶质量的影响[J].广西农业科学,2005,36(4):303-305.
[13]王怀珠,杨焕文,郭红英.烘烤过程中温湿度对烤烟淀粉降解及相关酶活性的影响[J].作物学报,2006,32(2):313- 316.
[14]李国栋,于建军,董顺德,等.河南烤烟化学成分与烟气成分的相关性分析[J].烟草科技,2001(8):28-30.
[15]胡建军,马明,李耀光,等.烟叶主要化学指标与其感官评吸质量的灰色关联分析[J].烟草科技,2001(1):3-7.
[16]高家合,秦西云,谭仲夏,等.烟叶主要化学成分对评吸质量的影响[J].山地农业生物学报,2004,23 (6):497-501.
[17]毕淑峰.云南烤烟评吸质量与化学成分的关系研究[J].黄山学院学报,2005,7(3):61-63.
[18]唐启义,冯明光.实用统计分析及其 DPS数据处理系统[M].北京:科学出版社,2002.
[19]卢纹岱,朱一力,沙捷,等.SPSS for W indows[M].北京:电子工业出版社,1997.
[20]邵惠芳,郭波,任晓红,等.云南烤烟主产烟区烟叶化学成分比较分析[J].安徽农业科学,2007,35(7):1957-1959.
[21]丁云生,何悦,曹金丽,等.大理州烤烟主要化学成分特征及其可用性分析[J].中国烟草科学,2009,30(3):13-18.
[22]窦玉青,汤朝起,王平,等.闽西、赣中不同香型烤烟主要化学成分对吸食品质的影响[J].烟草科技,2009(8):15-20.
[23]焦芳婵,张谊寒,卢秀萍.烤烟主要化学成分与香气质的灰色关联度分析[J].作物研究,2008,22(3):181-183.
[24]于建军,代惠娟,李爱军,等.金攀西烤烟主要化学成分与评吸质量的灰色关联度分析[J].河南农业大学学报,41(6):605-610.
[25]闫克玉,王建民,屈剑波,等.河南烤烟评吸质量与主要理化指标的相关分析[J].烟草科技,2001(10):5-9.
[26]杜咏梅,郭承芳,张怀宝,等.水溶性糖、烟碱、总氮含量与烤烟吃味品质的关系研究[J].中国烟草科学,2001,22(1):7-10.
[27]唐珂,毛多斌,王荣梅,等.烤烟两糖差与感官品质之间的相关性研究[J].安徽农学通报,2011(1):34-35,44.
[28]常爱霞,杜咏梅,付秋娟,等.烤烟主要化学成分与感官质量的相关性分析[J].中国烟草科学,2009,30(6):9-12.