郴州烟区不同叶位烤烟叶片感官质量差异及部位划分

郭婷 杨坤 肖文锋 李文 彭曙光 李玉辉 李武进 曹志辉 侯建林 肖春生

摘  要：为明确郴州烟区不同叶位烤烟叶片感官质量的差异，提高烟叶部位划分的准确性和烟叶工业可用性，研究了13个垂直叶位叶片16个感官质量指标的差异，并采用方差分析、主成分分析和有序样本聚类分析方法进行部位划分。结果表明，（1）不同叶位间烤烟叶片风格特征指标之间的差异小于品质特征之间的差异，其中叶位间风格特征的差异是由于B1、B12、B13叶位的焦甜香、醇甜香及特征彰显度指标与B2-B11叶位的差异较大导致的。品质特征差异表现为相邻叶位间差异不显著，同一部位间差异不显著，但相隔4～5个叶位差异极显著。（2）主成分和有序样本聚类分析结果表明，在基于感官质量基础上可将郴州烟区13个叶位划分为4个部位，分别为顶叶B1叶位，上二棚B2-B6叶位，腰叶B7-B11叶位，下二棚B12-B13叶位，且4个部位感官质量整体表现为腰叶>上二棚>下二棚>顶叶。依据感官质量进行的烟叶部位划分结果与传统结果略有差异，不同年度间的稳定性有待进一步验证。

关键词：烤烟;感官质量;部位划分

Abstract： In order to improve the accuracy of tobacco leaf position classification and to increase the industrial usability of tobacco leaf， the difference of 16 sensory quality indicators in 13 vertical leaf blades were studied and stalk positions were divided by variance analysis， main component analysis and ordered sample clustering analysis methods to clarify the difference of sensory quality of different leaf-roasted tobacco leaves in Chenzhou. The results showed that： （1） The differences of leaf style characteristics among different leaf positions were smaller than that of quality characteristics. And the differences in style characteristics between B1， B12， B13 and B2-B11 were caused by the large differences in burnt-sweetness aroma， sweetness and characteristic highlights. And the differences of quality characteristics among leaf positions showed that there was no significant difference between adjacent leaf positions and the same position， but the difference of 4-5 leaf positions per interval was very significant. （2） Based on the results of principal component analysis and ordered sample cluster analysis， 13 leaf positions in Chenzhou could be divided into 4 groups， namely tips leaves B1， leaf leaves B2-B6， cutters B7-B11， and lugs leaves B12-B13. The overall sensory quality of the four groups was as follows： cutters>leaf leaves>lugs leaves>tips leaves. The results of tobacco leaf classification based on sensory quality are slightly different from the traditional results， and the stability of different years needs to be further verified.

Keywords： flue-cured tobacco; sensoryquality; stalk position classification

煙叶原料是制造卷烟产品的物质基础。在烟叶生产过程中，同一烟株上着生部位不同的烟叶质量有着明显的差别，决定了其在卷烟原料中不同的利用价值[1-7]。

生产上目前国内对于烟叶部位的划分主要有3种方法，分别依据烟叶的着生位置、叶片外形和化学成分进行划分。随着烟草行业烟叶结构优化政策的变化，田间鲜烟叶下部和上部分别打掉2～3片不适用烟叶，上部烟叶外形特征与传统意义的特征（如叶片趋窄、结构趋密、发育不够等）发生了变化，导致利用外形特征来区分中部和上部烟叶变得困难[8]。烟叶化学成分含量及其协调性是烟叶香味风格和质量特征的物质基础，决定了烟叶的内在品质，是卷烟对烟叶原料要求的一个重要方面[9]。当前很多卷烟工业对不同部位的烟叶化学成分（如烟碱）有明确要求，因此基于烟叶化学成分进行部位划分较实用。

感官质量作为产品质量的核心和基础，是衡量卷烟产品质量的重要指标[10]，同时也是工业企业卷烟产品配方设计的主要参考依据[11]。通过感官评吸对烟叶的香气类型、香气质、香气量、杂气、刺激性、余味等指标进行评价，可确定烟叶在卷烟配方中的可用性[12]。感官质量还是人们抽吸时最直观的感受，它不仅在叶组配方中起主导作用，也决定了卷烟的类型。因此，按照感官质量对部位进行划分从某种意义上来说更有利于提高烟叶在卷烟配方中的可用性。本文以湖南郴州产区烤烟为研究对象，分析了不同叶位烤烟叶片感官质量特征，并据此对不同叶位的叶片进行了部位划分，为提升烟叶品质和工业可用性提供理论基础。

1  材料与方法

1.1  试验材料和地点

试验于2018—2019年在郴州嘉禾进行。试验烤烟品种为云烟87。选取3块有代表性、土壤肥力均匀、地面平整、排灌方便、肥力中上等水平、上年非茄科作物的地块作为试验田，3块田地作为3次重复，每块地面积约0.133 hm2。

1.2  试验处理

不同叶位从上至下依次编号为B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8、B9、B10、B11、B12、B13。每个地块选择上部烟叶开片正常、生长发育良好、整齐一致且无明显病虫危害的400株烟作为试验烟株，并用标签纸标记编号。

烟叶成熟后，按叶位采收和编竿烘烤，同一竿（夹）仅编同一叶位烟叶。整株烟叶分4～5次采收，其中上部6片烟叶一次性采烤。夹烟或编竿前剔除欠熟和过熟鲜烟。烘烤工艺按照中温中湿烘烤工艺执行。

1.3  感官评吸

邀请全国工业企业30名评吸专家以盲评的方式对烤烟样品进行感官评吸。评吸样品分为3个组，每个组10名专家参与，分别评吸B1-B5叶位、B6-B9叶位、B10-B13叶位单料烟。感官评吸指标主要包括两大类：风格特征、品质特征。风格特征评价指标：干草香、醇甜香、焦甜香、焦香、浓度、劲头、特征彰显度。品质特征评价指标：香气质、香气量、杂气、细腻程度、柔和程度、刺激性、干燥感、回甜感、余味。其中风格特征指标采用5分制标度，品质特征指标采用9分制标度，具体赋值及文字描述见表1和表2。

1.4  数据分析

采用Excel 2003、DPS 7.05、SPSS 18.0统计软件进行数据分析。

2  结  果

2.1  不同叶位烤烟叶片感官质量差异

2.1.1  不同叶位风格特征差异  （1）香韵指标。由表3可知，郴州烟区烤烟香韵指标总体表现为干草香>焦甜香>醇甜香>焦香。其中干草香、醇甜香、焦甜香表现为腰叶>上二棚>下二棚>顶叶，焦香表现为从顶叶到下二棚叶呈递减的趋势。鉴于干草香为烟草本香，因此可知郴州烟区烤烟上部叶以焦甜-焦香香型为主，中下部叶以焦甜-醇甜香型为主要特征。结合各指标在不同叶位的方差分析可知，香韵指标在相邻叶位垂直空间表现较稳定，差异不显著;其差异显著性主要存在于最高值叶位和最低值叶位之间。

（2）浓度、劲头、特征彰显度指标。由表3可知，郴州烟区烤烟浓度平均值在2.6～3.4之间，表现为中等至稍大;劲头平均值在2.25～3.3之间，表现为中等至稍大;特征彰显度平均值在2.6～3.4之间，表现为尚明显至明显。结合各指标在不同叶位的方差分析可知，3个指标在中上叶位之间差异不显著，其差异显著性主要存在于最高值叶位和最低值叶位（B13）之间，中上部叶风格特征彰显明显。

2.1.2  不同叶位品质特征差异  （1）香气特性指标。表4可知，郴州烟区烤烟香气质平均值在5.1～6.65之间，表现为中等至稍好;香气量平均值在5.3～6.55之间，表现为有至尚充足;杂气程度平均值在5.0～6.75之间，表现为有至稍有。从3个指标方差分析结果可知，在叶位上表现为腰叶>上二棚>下二棚>顶叶，且其中香气质、杂气程度表现为相邻叶位之间差异不显著，相隔4～5个叶位差异极显著。香气量指标表现为B1、B13与B2-B12叶位差异极显著，B2-B12叶位差异不显著。表明香气质和杂气程度受烤烟部位的影响较大。

（2）烟气特性指标。郴州烟区烤烟细腻程度平均值在5.35～6.4之间，表现为中等至稍细腻;柔和程度平均值在5.25～6.35之间，表现为中等至稍柔和。且两者在同一叶位表现较一致。据方差分析可知，两者在叶位上均表现为腰叶>下二棚>上二棚>顶叶，且中下部叶之间差异不显著，上部叶与中下部叶之间差异较显著，表明烟气特性受上部叶的影响较大。

（3）口感特性指标。郴州烟区烤烟刺激性指标平均值在5.35～6.3之间，在不同叶位上表现为中下部叶优于上部叶;干燥感平均值在5.25～6.35之间，在不同叶位上表现为中下部叶优于上部叶;回甜感平均值在4.7～6.3之間，在叶位上表现为腰叶>上二棚>下二棚>顶叶;余味平均值在4.85～6.4之间，在叶位上表现为腰叶>上二棚>下二棚>顶叶。表明口感特性指标受部位的影响较大，其中刺激性、干燥感指标受上部叶位影响较大，回甜感、余味指标在不同部位表现均有差异。

2.2  不同叶位烤烟感官质量主成分分析及部位划分

2.2.1  不同叶位烟叶感官质量主成分分析  在原始数据标准化处理的基础上分别对两年13个烤烟叶位叶片的感官质量共16个指标进行主成分分析。根据特征值大于1的原则，郴州烟区烟叶感官质量的16个指标共提取出了2个主成分y1、y2，其方差贡献率分别为68.049%、25.493%。方差累计贡献率为93.54%，说明提取的2个主成分基本上反映了原来变量的全部信息。

按照特征向量值的大小对变量的权值进行评估，其值越大表示该变量对主成分的贡献越大。通过分析图1中不同指标在两个主成分的特征向量可知，y1主要是品质特征指标及风格特征指标中醇甜香、焦甜香、特征彰显度的综合反映，y2主要是干草香、焦香、浓度、劲头指标的综合反映。

按照各提取主成分得分与该主成分贡献率的乘积之和计算各样本的主成分综合得分[16]。从图2可知，郴州烟区烤烟感官质量在垂直叶位表现为B9>B10>B8>B7>B11>B6>B5>B4>B3>B12>B2>B13>B1。

2.2.2  烤烟感官质量的部位划分  应用有序样本聚类法对郴州烟区烤烟感官质量的主成分综合得分进行划分，对13个叶位处理的有序样本进行聚类分析。按照公式①、②分别计算类直径和最小误差函数。

根据聚类分析结果（表5），将郴州烟区烤烟不同叶位感官质量划分为4个部位，分别为：顶叶为B1叶位，上二棚为B2-B6叶位，腰叶为B7-B11叶位，下二棚为B12-B13叶位。不同部位烤烟风格特征以干草香为本香，其中顶叶焦香明显，上二棚、腰叶、下二棚焦甜香明显。浓度、劲头在顶叶、上二棚、腰叶表现为稍大，在下二棚烤烟表现为中等至稍大。特征彰显度最好的为腰叶，其次为上二棚，最后为下二棚、顶叶。不同部位质量特征表现为腰叶>上二棚>下二棚>顶叶，且质量特征指标在同一部位表现较一致。

3  讨  论

根据全国烤烟烟叶香型风格区划[17]，我国烤烟生态区主要分为八大香型，郴州烟区是南岭生态区焦甜醇甜香型产区，其特征为焦甜香突出，醇甜香较明显，甜香香韵较丰富，烟气浓度中等-稍大，劲头中等。本研究表明郴州烟区烤烟叶片风格特征与前人研究一致，整体表现为以干草香为本香，焦甜香-醇甜香型明显，浓度、劲头稍大，特征彰显度明显。本研究还表明，郴州烟区不同叶位烤烟叶片风格特征差异极显著，表现为B2-B11叶位烤烟风格特征指标差异不大，而B1、B12、B13与B2-B11叶位风格特征指标差异极显著。由方差分析和主成分分析结果可知，叶位间风格特征的差异是由于B1、B12、B13叶位的焦甜香、醇甜香及特征彰显度指标与B2-B11叶位的差异较大导致。而品质特征在不同叶位的差异研究尚未见报道。本研究表明，相邻叶位间品质特征指标差异不显著，但受部位的影响较大，其中烟气特性指标、刺激性、干燥感受上部叶的影响较大。由此可知，感官质量在不同部位间的差异主要是由品质特征指标差异所导致，这也为基于感官质量对烤烟叶片部位的划分奠定了理论基础。

本文在感官质量基础上采用主成分和有序样本聚类分析方法对13个叶位进行部位划分，结果表明B1叶位可划分为顶叶，B2-B6叶位可划分为上二棚，B7-B11叶位可划分为腰叶，B12-B13叶位可划分为下二棚。目前生产上郴州烟区对有效叶片数为13片的烟株按着生位置可将烟叶划分为上部5片（B1-B5），中部5片（B6-B10），下部3片（B11-B13）。本研究结果与之稍有区别。说明传统划分方式与依据烟叶感官质量特征划分的结果不完全一致。考虑到不同年份间气象条件的差异对烟叶感官质量的影响，建议今后增加不同年份、不同气象条件对烤烟化学成分和感官质量的影响研究，并增加结合二者指标对部位进行划分。

4  结  论

本研究表明，郴州烟区不同叶位间风格特征的差异是由于B1、B12、B13叶位的焦甜香、醇甜香及特征彰显度指标与B2-B11叶位的差异较大导致的;品质特征相隔4～5个叶位差异极显著。通过主成分分析和有序样本聚类分析方法对13个叶位进行部位划分，B1叶位可划分为顶叶，B2-B6叶位可划分为上二棚，B7-B11叶位可划分为腰叶，B12-B13叶位可划分为下二棚叶，4个部位感官质量整体表现为腰叶>上二棚>下二棚>顶叶。不同年份间划分结果的稳定性以及气象因子对划分结果的影响应进一步研究。

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