宣威上部烤烟主要化学指标与其清香型风格典型性关系分析

杜咏梅，刘新民*，程 森，董建新，侯小东，王成栋，解 燕，刘加红，殷寿安

[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（公司）技术中心，上海 200082；3.云南省烟草公司曲靖市公司，云南 曲靖 655000]

香型是烟叶风格特征的重要标识，也是烟叶特色的重要内容[1]。定位主要产区烟叶的香型风格特色，研究和开发彰显典型产区烟叶香型风格特色的生产技术，是我国烟草行业“中式卷烟”发展导向大旗下“特色优质烟叶开发”重大专项的重要内容。因此，影响典型产区烟叶香型风格典型性或彰显程度的烟叶化学成分基础研究也开始受到关注。早在1993年，张崇范[2]就对云南典型清香型烟叶糖碱比及烟碱、水溶性糖含量特征进行过描述。陈刚等[3]、窦玉青等[4]分别研究了清香型风格烤烟产区—云南大理、闽西、赣中烤烟香型风格与常规化学成分的关系。汤朝起等[5]的研究则揭示了河南烟叶烟碱、氮碱比、糖碱比以及硫含量与烟叶浓香风格彰显程度之间存在的规律性关系，并分析了浓香特征彰显程度较高的河南烟叶主要化学成分适宜区间。但是，相对我国三大香型烟叶之间化学成分的差异研究[6-10]，影响同一典型产区烟叶香型典型性的主要化学成分研究，还是相对薄弱的。

云南是我国典型的清香型风格烤烟产区，宣威是云南也是我国最大的烤烟生产县级市。杜咏梅等[11]研究了宣威中部叶香型风格特征及主要化学指标适宜区间，但上部叶香型风格特征及主要化学指标与其香型风格典型性的关系研究还未见报道。本研究试图揭示化学指标对上部烟叶清香型风格典型性影响的规律，为宣威典型香型特色烟叶的研究和开发，提供研究基础。

1 材料与方法

1.1 烟叶样品的选取和制备

以乡（镇）为单位，每乡（镇）选择 2～4份上部叶（B2F）代表样品，每份3 kg，共收集158份样品。经专家外观鉴定平衡后，取1.5 kg，切丝，一部分卷制成无滤嘴卷烟，另一部分在 60 ℃条件下烘干、粉碎、测定化学成分。

1.2 烟叶化学成分的测定

总糖、还原糖：芒森 沃克法（YC/T 32——1996），总氮：克达尔法（YC/T 33—1996），总植物碱：紫外光度法（YC/T 34—1996）；淀粉：高氯酸提取，碘显色法（YC/216—2007）；钾：火焰光度法（YC/T 173—2003）；钙、镁：原子吸收分光光度法（YC/T 174—2003、YC/T 175—2003）；硫：比浊法[12]；氯：电位滴定法（YC/T 153—2001）；总挥发碱：蒸馏滴定法（YC/T 35—1996）；醚提物：重量法（YC/T 176—2003）；多酚：HPLC法（YC/T 202—2006）；铜、锌、锰、硼、钼：微波消解，ICP-MS测定。

1.3 香型风格及香吃味品质的鉴定

感官评价由中国农业科学院烟草研究所评吸委员会进行。根据宣威烟叶香型风格特点，用数值表示上部叶清香型风格典型性，分4个档次：清香型风格明显（清香型）：4.5～5分；较明显（清偏中）：4～4.5分；有（中偏清）3.5～4分，较弱：3～3.5分。

感官质量指标包括：香气质（15分）、香气量（20分）、余味（25分）、杂气（18分）、刺激性（12分）、燃烧性（5分）、灰色（5分），共100分。

2 结 果

2.1 清香型风格典型性数据特征

根据评价结果，宣威上部叶代表样品清香型风格典型性得分范围为3.1～4.3，平均3.8，变异系数为6%，数据分布的峰度系数为-0.70，偏度系数为0，接近正态分布。清香型风格典型性得分 3.0～3.5、3.5～4.0、4.0～4.5范围的样品比例分别为 10%、59%、31%，因此上部叶清香型风格典型性特征为“较明显～有”，主要以清偏中～中偏清香型为主，相对中部叶[11]，其清香型风格典型性较差。

2.2 清香型风格典型性与感官香吃味品质指标的相关性

宣威上部叶清香型风格典型性与感官质量指标均呈极显著正相关。清香型风格典型性与香气质，香气量，余味，杂气，刺激性，燃烧性，灰色和总分的相关系数分别为0.797**，0.724**，0.817**，0.832**，0.699**，0.458**，0.491**和 0.834**（相关系数临界值：r0.05=0.1562；r0.01=0.2044，下同），均达到1%极显著水平。清香型风格典型性高的烟叶，其香吃味品质也较好。与中部叶研究结果一致[11]。

2.3 清香型风格典型性与烟叶主要化学指标的相关性

上部叶清香型风格典型性与主要化学成分的相关性为：总糖（0.440**）、还原糖（0.363**）、总植物碱（-0.289**）、总氮（-0.540**）、淀粉（0.234**）、醚提物（0.132）、挥发碱（-0.402**）、挥发酸（0.052）、两糖差（0.213**）、糖碱比（0.293**）、氮碱比（-0.061）、绿原酸（0.060）、莨菪亭（-0.332**）、芸香苷（-0.043）、钾（0.044）、钙（-0.364**）、镁（0.003）、硫（-0.188*）、磷（0.084）、氯（-0.319**）、铜（-0.055）、锌（-0.141）、锰（-0.131）、硼（-0.133）和钼（-0.056）。风格典型性与主要含碳化合物—总糖、还原糖、淀粉以及糖碱比、两糖差呈极显著正相关；而与主要含氮化合物—总氮、总植物碱、挥发碱以及莨菪亭、钙、硫、氯呈极显著或显著负相关；与其他指标相关性不显著。

2.4 不同清香型风格特征的上部叶主要化学指标差异比较

不同清香型风格特征的上部叶主要化学指标多元方差分析（表 1）与简单相关分析结果基本一致。随上部叶清香型风格典型性的提高，其总糖、还原糖、淀粉含量以及糖碱比、两糖差值有显著升高的趋势，总氮、总植物碱、挥发碱、莨菪亭、钙、硫、氯含量有显著降低的趋势。

表1 不同清香型风格典型性得分范围的烤烟上部叶主要化学指标差异Table1 Difference of major chemical indices among various value ranges of representativeness of flavor types of upper leaves

2.5 不同范围的主要化学指标上部叶清香型风格典型性差异分析

分别将主要化学成分根据其数据特征和含量范围等距划分为5～7组（表2），计算各组样品的风格典型性值，并进行方差分析，以进一步探讨主要化学成分对上部叶清香型风格影响的规律。

2.5.1 总糖、还原糖 由表2看出，当总糖含量大于27%、还原糖含量大于21%时，上部叶清香型风格典型性显著升高，但随总糖、还原糖含量继续升高，上部叶清香型风格典型性得分升高不显著。因此，结合表1分析结果，上部叶总糖、还原糖含量分别在 27%～37%、21%～30%范围内，其清香型风格较明显。

2.5.2 淀粉 随淀粉含量的升高，上部叶清香风格典型性有先升高后降低的趋势（表2），淀粉含量小于 2%时，烤烟清香型风格典型性得分最低；淀粉含量4%～6%时，典型性得分最高；淀粉含量大于6%时，典型性得分又有降低的趋势。因此，结合表1，淀粉含量适宜范围为2%～6%，以4%～6%范围上部叶清香型风格较明显。

2.5.3 糖碱比 随糖碱比值的提高，上部叶清香型风格典型性呈先升高后降低的趋势，至 10～12范围内时达最大值；大于 12后又有降低的趋势。结合不同糖碱比范围上部叶清香型风格典型性得分结果，上部叶糖碱比适宜范围为 6～12，最适范围为8～12。

2.5.4 两糖差 两糖差在10%～12%范围内时，上部叶清香型风格典型性得分最高，显著高于两糖差低于 2%的样品，但与其他范围样品清香型风格典型性得分差异不显著，因此，综合考虑分析样品两糖差的数据特征，上部叶两糖差适宜范围为2%～12%。

2.5.5 总植物碱 由表2看出，总植物碱含量大于3.8%时，上部叶清香型风格典型性显著降低。结合表1数据以及上部叶总植物碱含量的数据分布，上部叶总植物碱含量在2.2%～3.8%范围内时，清香型风格较明显。

表2 不同范围的主要化学指标上部叶清香型风格典型性得分差异Table2 Difference of representativeness scores of flavor types among various ranges value of chemical indices of upper leaves

2.5.6 总氮 由表2看出，上部叶总氮含量在2.0%左右出现明显拐点；总氮含量大于2.0%时，清香型风格典型性呈显著降低的趋势。结合表 1，上部叶总氮含量的适宜范围为1.6%～2.0%。

2.5.7 挥发碱 挥发碱含量过高或过低，均会限制上部叶清香型风格典型性（表2），挥发碱含量小于0.30%，或大于0.45%时，上部叶清香型风格典型性均显著较低，因此，结合表 1，挥发碱适宜范围为0.30%～0.45%。

2.5.8 莨菪亭 上部叶清香型风格典型性随莨菪亭含量的升高而降低（表 2），在 0.06～0.15 mg/g范围内，清香型风格典型性差异不显著。小于0.06 mg/g时，上部叶清香型风格典型性显著较高；大于0.15 mg/g时，上部叶清香型风格典型性显著降低。结合表 1分析结果，上部叶莨菪亭的适宜范围为0.05～0.15 mg/g，0.05～0.09 mg/g最优。

2.5.9 氯 在所得数据范围内，烟叶氯含量小于0.4%时，其含量高低对上部叶清香型风格典型性影响不显著（表 2）；氯含量大于 0.4%时，随烟叶氯含量的提高其清香型风格典型性显著降低。因此，上部叶氯含量的最高限量为0.4%。

2.5.10 钙 烟叶钙含量小于1.6%时，上部叶清香型风格典型性得分最高（表2）；1.6%～3.2%范围内，差异不显著；钙含量大于3.2%时，清香型风格典型性得分又显著降低。结合表1的数据，上部叶钙的最高限量为3.2%。

2.5.11 硫 在硫含量小于 0.6%的情况下，不同硫含量范围的上部叶清香型风格典型性差异不大（表2），但当烟叶硫含量大于0.6%时，其清香型风格典型得分显著降低。因此，烟叶硫的最高限量为0.6%。

3 讨 论

清香型风格典型性高的上部烟叶含碳化合物（总糖、还原糖、淀粉）以及糖碱比、两糖差相对较高，含氮化合物（总氮、总植物碱、挥发碱）较低，此结果与中部叶研究结果基本一致[11]，也基本与陈刚等[3]、窦玉清等[4]的研究结果一致。因此，对于清香型风格产地烟叶来说，不同部位、不同产地烟叶碳、氮化合物及其协调性指标对其清香型风格典型性影响的规律基本是一致的，酸性的烟气条件有利于彰显清香型风格。但是，也并非含碳化合物越高越好，烟叶淀粉含量及糖碱比、两糖差过高，上部叶清香型风格典型性也有降低的趋势；同样，总植物碱、挥发碱含量过低，也会使清香型风格典型性降低。因此，清香型风格的彰显，也是建立在烤烟碳氮代谢的平衡与协调基础上的。

根据本研究结果，过高的氯、硫、钙含量对烟叶清香型风格典型性的彰显有不利影响，可能是由于其对烟叶燃烧性的作用[13]间接影响了烤烟清香型风格典型性的彰显。钾也是影响烟叶燃烧性的主要元素，其含量与烟叶燃烧性及香吃味品质呈正相关[13]，但本研究未发现烟叶钾含量与清香型风格典型性存在显著相关性，这与宣威产地烟叶钾含量总体偏低，且样品间钾含量差异较小有关。

上部叶清香型风格典型性与多酚类化合物绿原酸、芸香苷相关不显著，与莨菪亭含量呈极显著负相关，此与中部叶研究结果一致[11]，但与刘洪祥等[14]、张永安等[9]的研究结果不一致。因此，不同多酚化合物对烟叶香型风格的影响和作用机理还需深入研究和探讨。

4 结 论

宣威上部叶主要以中偏清～清偏中间香型为主，清香型风格典型性高的烟叶，其香吃味品质也较好。清香型风格典型性高的上部叶叶具有含碳化合物（总糖、还原糖、淀粉）以及糖碱比、两糖差相对较高，含氮化合物（总氮、总植物碱、挥发碱）较低的特点，但如果含碳化合物及糖碱比过高，或含氮化合物含量过低，清香型风格典型性也会降低。烟叶中过高的氯、硫、钙含量，不利其清香型风格彰显。本研究根据不同范围主要化学指标清香型风格典型性差异比较结果，提出了典型香型宣威上部叶主要化学指标适宜范围。

[1]唐远驹.关于烤烟香型问题的探讨[J].中国烟草科学，2011，32（3）：1-7.

[2]张崇范.对烟叶质量的再认识[J].中国烟草，1993（4）：12-14.

[3]陈刚，王允白，刘新民，等.云南省大理州不同香型烤烟的内在质量特色研究[C]//中国农学通报专刊（中国烟草学会 2004年全国学术年会农业分会论文专集），2004：42-45.

[4]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（11）：15-20.

[5]汤朝起，王平，窦玉青，等.河南烤烟主要化学成分与吸食品质的关系[J].中国烟草科学，2009，30（5）：41-45.

[6]郑湖南.不同香气风格烤烟常规化学成分和香气物质的差异研究[J].安徽农业科学，2008，36（31）：13700-13702，13728.

[7]席元肖，魏春阳，宋纪真，等.不同香型烤烟化学成分含量的差异[J].烟草科技，2011（5）：29-33.

[8]杜咏梅；张建平；王树声，等.主导烤烟香型风格及感官质量差异的主要化学指标分析[J].中国烟草科学，2011，32（5）：7-12.

[9]张永安，郑湖南，周冀衡，等.不同产区烤烟香气特征与化学成分的差异[J].湖南农业大学学报：自然科学版，2007，33（5）：568-571.

[10]常爱霞，张建平，杜咏梅，等.烤烟香型相关化学成分主导的不同产区烟叶聚类分析[J].中国烟草学报，2010，16（2）：14-16.

[11]杜咏梅，刘新民，王平等.宣威产区烤烟香型风格及其主要化学指标适宜区间的研究[J].中国烟草学报，2010，16（5）：13-18.

[12]肖协忠.烟草化学[M].北京：中国农业科学技术出版社，1997：47-58.

[13]胡国松，郑伟，王震东，等.烤烟营养原理[M].北京：科学出版社，2000，141-145.

[14]刘洪祥，陈刚，王洪云，等.不同烤烟品种香型风格与多酚类化合物含量的差异性研究[C]//现代烟草农业学术论文集.北京：中国农业科学技术出版社，2008：490-496.