吕祥敏, 王 鹏, 唐 杰, 许嘉东, 黎洪利, 彭 忠
(重庆中烟工业有限责任公司 技术中心, 重庆 400060)
烟草作为一种叶用经济作物,其工业可用性一定程度上受氯、水溶性糖、总植物碱、总氮和钾等常规化学成分含量[1-7]合理比例的影响,从而衍生出糖碱比、糖氮比、氮碱比和钾氯比等指标,而衍生指标有时更能直接表征烟叶的品质[3],而产地及叶位不同烟叶的化学成分含量也存在差异[8-9]。目前,关于不同产地的烟叶化学成分的分析报道[10-14]较多,但一般采集的样品数量相对较少,且较少对糖碱比、糖氮比、氮碱比和钾氯比等衍生指标进行进一步分析。为此,对国内主要烟草产区的800多个初烤烟叶样品的糖碱比、糖氮比、氮碱比和钾氯比进行分析,旨在探明不同产区烟叶化学成分含量比例的特点,以期为不同产区烟叶在卷烟生产上的合理利用提供科学依据。
1.1.1 烟叶样品 初烤烟叶样品共计818个,选自重庆、四川、云南、广东和河南等主产烟区。其中,重庆烟区烟叶样品285个,上、中和下部烟叶分别为84个、130个和71个;四川烟区烟叶样品319个,上、中和下部烟叶分别为95个、177个和47个;云南烟区烟叶样品130个,上、中和下部烟叶分别为38个、60个和32个;广东烟区烟叶样品40个,上、中和下部烟叶分别为13个、16个和11个;河南烟区烟叶样品44个,上、中和下部烟叶分别为16个、20个和8个。
1.1.2 仪器 SKALAR流动分析仪,荷兰SKALAR公司生产。
1.2.1 常规化学成分的测定及其衍生指标的计算 氯、水溶性总糖、总植物碱、总氮和钾含量按烟草行业标准[15-19]规定方法使用SKALAR流动分析仪测定,糖碱比=水溶性总糖/总植物碱,糖氮比=水溶性总糖/总氮,氮碱比=总氮/总植物碱,钾氯比=钾/氯。
1.2.2 衍生指标比值的正态分布状况考察 对计算出的4个衍生指标的比值进行正态分布考察,若为非正态分布,为满足方差分析要求,采用Minitab分别对其总体和上、中、下部叶数据进行Johnson转化,即正态分布转化,若转化后正态性检验P值>0.05,则满足方差分析要求。
采用Excel 2010及Minitab 17对数据进行处理与分析。
从表1可知,国内主产区烟叶常规化学成分的糖碱比、糖氮比、氮碱比和钾氯比4个衍生指标的总体变化。烟叶糖碱比、糖氮比、氮碱比和钾氯比各衍生指标平均分别为12.90、13.59、0.94和9.43,均存在较大变异,其中,钾氯比变异最大,变异系数为89.90%;糖碱比其次,为51.56%;氮碱比最小,为31.00%;4个衍生指标的正态性P值均<0.005,表明各指标数据为非正态性分布,相关统计分析时应进行正态性转化;峰度系数,钾氯比最大,为71.46,氮碱比其次,为1.69;糖氮比最小,为0.46;各指标峰度系数均为正,说明数据分布为尖峭峰,较为集中。偏度系数,钾氯比最大,为5.65,糖碱比其次,为1.16;糖氮比最小,为0.71;偏度系数均为正,说明数据为右偏分布。
表1 国内主产区烟叶常规化学成分4个衍生指标的总体变化
从表2可知,不同产区烟叶常规化学成分的糖碱比、糖氮比、氮碱比和钾氯比4个衍生指标的变化。糖碱比:云南最高,为17.84;四川其次,为14.43;重庆最低,为9.39;云南显著高于其余产区,四川与广东间、广东与河南间、河南与重庆间差异均不显著。糖氮比:云南最高,为17.18;四川其次,为14.82;重庆最低,为10.91;云南显著高于其余产区,四川与广东显著高于河南与重庆,四川与广东间、河南与重庆间差异均不显著。氮碱比:云南最高,为1.03;四川与河南其次,均为0.99;重庆与广东最低,均为0.86;云南/四川/河南间、四川与河南间、重庆与广东间差异均不显著。钾氯比:重庆最高,为11.18;四川其次,为10.37;河南最低,为2.08;重庆显著高于除广东外的其余产区,河南显著低于其余产区;四川与广东间差异不显著,二者显著高于云南。
表2 不同产区烟叶常规化学成分4个衍生指标的变化
从表3可知,不同产区烤烟上中下部叶常规化学成分的糖碱比、糖氮比、氮碱比和钾氯比4个衍生指标的变化。
2.3.1 上部叶 糖碱比:云南最高,为11.61;四川其次,为9.70;重庆最低,为5.76;云南显著高于除四川外的其余产区,重庆显著低于其余产区,四川/广东/河南间差异不显著。糖氮比:云南最高,为13.26;广东其次,为12.05;重庆最低,为8.17;重庆显著低于除河南外的其余产区,云南与广东间、四川/广东/河南间差异均不显著。氮碱比:河南最高,为0.91;云南其次,为0.88;重庆与广东最低,均为0.71;重庆与广东间差异不显著,二者显著低于其余产区;四川/云南/河南间差异不显著。钾氯比:不同产区变幅为1.71~6.92,河南显著低于其余产区,重庆/四川/云南/广东间差异不显著。
2.3.2 中部叶 糖碱比:云南最高,为19.62;四川其次,为15.96;重庆最低,为10.14;云南显著高于其余产区,四川与广东间、广东与河南间和重庆与河南间差异均不显著。糖氮比:云南最高,为18.47;四川其次,为16.02;河南最低,为11.57;云南显著高于其余产区,四川与广东间、重庆与广东间和重庆与河南间差异均不显著。氮碱比:云南最高,为1.07;四川其次,为1.03;重庆最低,为0.81;重庆与广东间和四川/云南/广东/河南间差异均不显著。钾氯比:重庆最高,为12.04;四川其次,为11.84;河南最低,为2.02;重庆/四川/广东间差异不显著,三者显著高于云南与河南;云南与河南间差异显著。
2.3.3 下部叶 糖碱比:云南最高,为21.91;四川其次,为18.26;重庆最低,为12.30;四川/云南间、四川/广东/河南间和重庆/广东/河南间差异均不显著。糖氮比:云南最高,为19.43;四川其次,为16.74;重庆最低,为11.01;四川/云南/广东间、四川/广东/河南间和重庆/广东/河南间差异均不显著。氮碱比:不同产区变幅为1.00~1.17,各产区间差异均不显著。钾氯比:重庆最高,为15.05;四川其次,为11.83;河南最低,为2.97;重庆显著高于除四川外的其余产区,重庆与四川间、四川与广东间和云南/广东/河南间差异均不显著。
表3 不同产区各部位烟叶常规化学成分4个衍生指标的差异
国内主产区烟叶常规化学成分的糖碱比、糖氮比、氮碱比和钾氯比的比值均非正态分布,存在较大变异。其中,钾氯比的变异系数最大,为89.90%,氮碱比最小,为31.00%。不同产区烟叶常规化学成分的糖碱比、糖氮比和氮碱比均以云南最高,分别为17.84、17.18和1.03;重庆、重庆和重庆/广东最低,分别为9.39、10.91和0.86/0.86;糖碱比和糖氮比,云南显著高于其余产区;氮碱比云南/四川/河南间、四川/广东/河南间、重庆与广东间差异均不显著。钾氯比重庆最高,为11.18;河南最低,为2.08;重庆显著高于除广东外的其余产区,河南显著低于其余产区;四川与广东间差异不显著,二者显著高于云南。
不同产区各部位烟叶常规化学成分的糖碱比、糖氮比、氮碱比和钾氯比4个衍生指标也存在相应的变化。 1) 上部叶。糖碱比、糖氮比和糖碱比以云南、云南和河南最高,分别为11.61、13.26和0.91,重庆、重庆和重庆/广东最低,分别为5.76、8.17和0.71/0.71,糖碱比云南显著高于除四川外的其余产区,重庆显著低于其余产区;糖氮比重庆显著低于除河南外的其余产区,云南/四川/广东间、广东与河南间差异均不显著;氮碱比重庆与广东间差异不显著,二者显著低于其余产区;四川/云南/河南间差异不显著。糖氮比云南/四川/广东间差异不显著,氮碱比河南/四川/云南间差异不显著;钾氯比不同产区变幅为1.71~6.92,河南显著低于其余产区,重庆/四川/云南/广东间差异不显著。2) 中部叶。糖碱比、糖氮比和氮碱比均以云南最高,分别为19.62、18.47和1.07,重庆、河南和重庆最低,分别为10.14、11.57和0.81,糖碱比云南显著高于其余产区,四川与广东间、广东与河南间和重庆与河南间差异均不显著;糖氮比云南显著高于其余产区,四川与广东间、重庆与广东间和重庆与河南间差异均不显著;氮碱比重庆与广东间和四川/云南/广东/河南间差异均不显著。钾氯比重庆最高,为12.04;四川其次,为11.84;河南最低,为2.02;重庆/四川/广东间差异不显著,三者显著高于云南与河南;云南与河南间差异显著。3)下部叶。糖碱比、糖氮比和钾氯比以云南、云南和重庆最高,分别为21.91、19.43和15.05,重庆、重庆和河南最低,分别为12.30、11.01和2.97,糖碱比四川与云南间、四川/广东/河南间和重庆/广东/河南间差异均不显著;糖氮比四川/云南/广东间、四川/广东/河南间和重庆/广东/河南间差异均不显著;钾氯比重庆显著高于除四川外的其余产区,重庆与四川间、四川与广东间和云南/广东/河南间差异均不显著。氮碱比不同产区变幅为1.00~1.17,各产区间差异均不显著。
通过对不同产区初烤烟叶的糖碱比、糖氮比、氮碱比和钾氯比按整体和部位进行差异性分析,找出了其中各自特点,可为卷烟配方中烟叶的合理应用提供参考依据。