云南清香型烤烟香韵与常规化学成分关系的典型相关分析

夏玉珍等

摘要[目的] 揭示烟草常规化学成分与清香型烤烟香韵间的关系。[方法]应用典型相关分析方法从不同化学成分组合的角度，分析云南烟区127份样品中云南清香型烤烟香韵与其常规化学成分关系。[结果]分析表明，云南清香型烤烟的香韵中以清甜香和青滋香最为明显，但过多的青滋香的出现将会抑制清甜香香韵彰显。化学成分中氯碱比对云南清香型烤烟香韵的形成贡献最大，次之是烟碱和钾。烤烟中烟碱的增加、钾的减少以及氯碱比的降低将有利于云南清香型烤烟中主要由清甜香、清滋香、酸香和坚果香组合形成的烤烟香韵的彰显；反之，则将不利于云南清香型烤烟中典型香韵的形成。[结论] 研究可为以后进一步实现品牌使用烟叶原料的可持续发展提供科学参考。

关键词烤烟；清香型；香韵；化学成分；典型相关分析；云南

中图分类号S572文献标识码

A文章编号0517-6611（2014）28-09923-03

Canonical Correlation between Aromanote of Clear Aromatype Fluecured Tobacco over Yunnan and Its Routine Chemical Components

XIA Yuzhen1， WANG Yi2， MOU Dingrong2， LI Zhengfeng2* et al （1. Hongta tobacco （Group） Co. Ltd.， Yuxi， Yunnan 653100； 2. China Tobacco.Yunnan Industrial Co.Ltd.R&D Center， Kunming， Yunnan 650231）

Abstract [Objective] To reveal the relationship between aromanote of clear aromatype fluecured tobacco and its routine chemical components. [Method] The relationship between aromanote of clear aromatype fluecured tobacco and its routine chemical components over Yunnan was revealed by analyzing 127 samples with the canonical correlation method. [Result] The results indicate that the freshsweetness and the green are the top two significant aromanotes in fluecured tobacco of clear aromatype over Yunnan. However， the more green may suppress the freshsweetness. The ratio of chlorine to alkali in all routine chemical components contributes mostly to the formation of aromanotes in fluecured tobacco of clear aromatype over Yunnan. Following the ratio， alkali and kalium also have greater contribution. When alkali increases， and kalium and ratio of chlorine to alkali decrease， the aromanotes in clear aromatype fluecured tobacco over Yunnan， i.e.， freshsweetness， become more prominent， and vice versa. [Conclusion] The study can provide scientific reference for sustainable development of tobacco raw material.

Key words Fluecured tobacco； Clear aromatype； Aromanote； Chemical component； Canonical correlation analysis； Yunnan

香韻可为烤烟香型和香气风格特色进行更为全面和准确的评定，烤烟香韵成为烟叶特色的重要表征指标之一[1-3]。随着烟草科学的发展，对烤烟香型香韵的研究更是成为烟草科学研究领域的热点[4-7]。其中，在烟叶内在化学成分与烤烟香型香韵关系的研究方面，冼可法等研究指出，云烟特征香味是多种香味物质按一定比例组成的[8]。周冀衡等研究指出，新植二烯、类胡萝卜素降解产物对烤烟香型和香气质量的影响最大[9]。杨虹琦等研究指出，烤烟在类胡萝卜素和绿原酸、芸香苷含量与其香气质和香气量呈正相关关系[10]。毕淑峰研究了云南烤烟评吸质量与化学成分的关系，他指出与评吸质量关系密切的化学成分主要为糖组分和含氮化合物[11]。胡建军等利用典型相关分析研究了烤烟各香味成分与其感官质量的关系，发现中性香味成分、酸性香味成分和香味成分总量与香气质、香气量、杂气、刺激性、浓度和余味均呈较显著正相关，而碱性香味成分与各感官质量指标的相关性不显著[12]。Qin等研究了不同化学成分的组合对贵州烤烟香型的影响[13]。赵铭钦等[14]和杜咏梅等[15]研究发现，协调好化学成分有利于提高香气物质的含量。王能如等研究了烤烟香气成分与其评吸总分和香味特征的相关性[16]，发现尽管存在与评吸总分关系密切的化学成分，但不同香气成分单体与香气量的相关性都不显著。Ye等基于主成分分析建立了烤烟香型与31种化学成分间的统计模型[17]。最近，王雪丽等还研究了感官评价中的香韵指标对烟叶香气质量及香型的影响[18]。从上述研究中可以看出，针对烤烟香韵与常规化学成分间关系的研究相对较少。笔者利用典型相关方法能揭示2个多变场间相关关系的特点，试图从不同化学成分组合的角度，揭示烟草常规化学成分与清香型烤烟香韵间的关系。以期为以后进一步开展相关研究， 实现品牌使用烟叶原料的可持续发展提供科学参考。

1材料与方法

1.1材料

收集2012年清香型烟叶代表产区云南烟叶样品127份，每份样品注明了产地、品种及叶位。取样烟田地势较平，相对集中连片，土壤类型和肥力基本一致，具有良好的排灌条件。基本烟田面积在6.67 hm2以上，保证3年轮作，每年种烟2.00 hm2以上，保证烟样的数量和均匀性。初烤样品按照GB2635-1992《烤烟》国家标准制备烟叶样品X2F、C3F和B2F各25 kg。采用小型切丝机对不同样品进行切丝，用低温冰箱对烟丝进行低温干燥，使烟丝含水率达到12%～13%；用小型卷烟机进行样品卷制，要求使用同一种卷烟材料，并控制好烟支的重量、松紧度及均匀性，保证试验烟丝和所卷烟支符合《卷烟工艺规范》要求，将卷制好的合格烟支样品置于密封袋中，置于低温（-0 ℃以下）环境中保存，以备感官评吸鉴定使用。常规化学成分的测定按相关文献[19]的方法进行。

1.2方法采用“清香型特色优质烟叶感官质量评价方法”（表1）进行评价，每个样品分别由5个人同时评价，取5个人的平均值为做最终评价结果，感官评吸鉴定工作在云南省玉溪市开展。

1.3数据处理采用matlab 7.0完成典型相关分析、线性相关分析及其显著性检验。

2结果与分析

为了能通过比较典型变量场的系数，确定出各化学成分协同变化对烟草香韵形成的相对贡献，首先将每个变量作标准化处理，以消除因量纲不同对典型变量的系数带来的影响。此后，将标准化处理后的12个清香型烟叶香韵评价指标作为左场，将标准化处理后的烟碱、总糖、还原糖、总氮、钾、氯、糖碱比、氯碱比、钾氯比9个常规化学成分作为右场进行典型相关分析。由于只有第1对和第2对典型相关系数通过了0.01的显著性检验，达到极显著水平，这里仅对前2对典型相关变量进行分析。

从表2和表3中可以看出，左场的第1对典型相关变量主要表征了烟草香韵中蜜甜香、焦香和花香这3个指标的协同变化。其中，花香系数的绝对值最大，蜜甜香和焦香系数的绝对值大致相当，表明花香对此典型变量的贡献最大。蜜甜香的系数符号与焦香系数符号相反，表明过多的焦香的出现可能会抑制蜜甜香香韵的凸显。右场的第1对典型相关变量主要表征了烟草化学成分中烟碱、总糖、还原糖、总氮、氯和氯碱比的协同变化。由于第1对典型相关变量间的相关系数（0.688）为显著的正相关，结合相关符号可以发现，烤烟中烟碱的降低、糖的增加、总氮的减少、氯的增加以及糖碱比的增加将有利于烤烟中主要由蜜甜香、焦香和花香组合形成的烤烟香韵的彰显。其中，糖碱比对由蜜甜香为主要特征的烟草香韵的形成贡献最大，其后依次为：氯、还原糖、总糖和总氮。

从表4和表5中可以看出，第2对典型相关变量的左场主要表征了烟草香韵中清甜香、清滋香、酸香和坚果香这4个指标的协同变化。其中，清甜香和清滋香系数的绝对值最大，分别为0.705和0.526；酸香和坚果系数的绝对值较清甜香和清滋香的小一个量级，分别为0.073和0.033。表明清甜香和清滋香对此典型变量的贡献最大。清甜香的系数符号与清滋香系数符号相反，且两者的单相关系数为-0.357，通过了α=0.000 1的显著性检验，表明过多的清滋香的出现将会抑制清甜香香韵的凸显。右场的第2对典型相关变量主要表征了烟草化学成分中烟碱、钾和氯碱比的协同变化。同理，由于第2对典型相关变量间的相关系数（0.534）也呈现显著的正相关。其中，由于典型变量中氯碱比、烟碱和钾的系数的绝对值分别为1.259、0.352和0.215，表明氯碱比对以清甜香为主要特征的烟草香韵形成的贡献最大，次之是烟碱和钾。

3结论与讨论

前人的研究指出，云南是典型的清香型烟叶产区[20-21]，清香型又以清甜香为主体香韵特征[1-2]。该研究结果中第2对典型相关变量的左场正好与前人的研究结果一致。前人的研究也同时指出，香气物质的含量是各种化学成分协调统一的结果[14-16]。该研究结果中第2对典型相关变量的右场也与前人的研究结果一致。这表明典型相关分析适用于揭示云南清香型烤烟香韵与其常规化学成分关系。第2對典型相关变量分析结果表明，云南清香型烤烟的香韵中清甜香总是与清滋香、酸香以及坚果香伴随出现。清甜香和清滋香对此典型变量的贡献最大，但过多的清滋香的出现将会抑制清甜香香韵彰显。化学成分中氯碱比对云南清香型烤烟香韵的形成贡献最大，次之是烟碱和钾。烤烟中烟碱的增加、钾的减少以及氯碱比的降低将有利于云南清香型烤烟中主要由清甜香、清滋香、酸香和坚果香组合形成的烤烟香韵的凸显；反之，烤烟中烟碱的减少、钾的增加以及氯碱比的增加将不利于云南清香型烤烟中典型香韵的形成。尽管第1对典型相关变量间的典型相关系数最大，但其主要揭示的是以蜜甜香为主要特征的香韵变化与常规化学成分组合的关系。而烤烟的蜜甜香韵一般和中间香型相伴出现，这可能是某些样品中兼有中间香型烤烟的香韵特征所致。

参考文献

[1]

乔学义，申玉军，马宇平，等.不同香型烤烟烟叶香韵研究[J].烟草科技，2014（2）：5-14.

[2] 唐远驹.烟叶风格特色的定位[J].中国烟草科学，2008（3）：1-5.

[3] 武怡，曾晓鹰，朱保昆，等.中式卷烟风格感官评价方法区域适应性分析[J].烟草科技，2012（9）：5-9.

[4] 何承刚，曾旭波.烤烟香气物质的影响因素及其代谢研究进展[J].中国烟草科学，2005（2）：40-43.

[5] 刘彩云，刘洪祥，常志隆，等.烟草香气品质研究进展[J].中国烟草科学，2010（6）：75-78.

[6] 王琛玮.烤烟香气物质的研究进展[J].安徽农业科学，2011（14）：8582-8584.

[7] 史宏志，刘国顺，杨惠娟，等.烟草香味学[M].北京：中国农业出版社，2011：1-311.

[8] 冼可法，沈朝智，戚万敏.云南烤烟中性香味物质分析研究[J].中国烟草学报，1992（2）：1-9.

[9] 周冀衡，杨虹琦，林桂华，等.不同烤烟产区烟叶中主要挥发性香气物质的研究[J].湖南农业大学学报：自然科学版，2004（2）：20-23.

[10] 杨虹琦，周冀衡，杨述元，等.不同产区烤烟中主要潜香型物质对评吸质量的影响研究[J].湖南农业大学学报：自然科学版，2005（1）：11-14.

[11] 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（3）：61-63.

[12] 胡建军，周冀衡，李文伟，等.烤烟香味成分与其感官质量的典型相关分析[J].烟草科技，2007（3）：9-15.

[13] QIN S，WANG Z Y，SHI J X.Quality characteristics of tobacco leaves with different aromatic styles from Guizhou Province， China [J].Agricultural Sciences in China， 2007（2）：220-226.

[14] 赵铭钦，赵辉，王文基，等.不同基因型烤烟化学成分和致香物质间的相关和通径分析[J].中国烟草科学，2009（3）：7-12.

[15] 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，2010（5）：7-12.

[16]王能如，李章海，王东胜，等.烤烟香气成分与其评吸总分和香味特征的相关性[J].安徽农业科学，2009（6）：2567-2569.

[17] YE X F， LIU G S，LIU H G，et al.Study on model of aroma quality evaluation for fluecured tobacco based on principal component analysis [J].Journal of Food， Agriculture & Environment， 2011（1）：501-504.

[18] 王雪麗，赵铭钦，任伟，等.浓香型产区烤烟香韵与香气质量及香型关系研究[J].中国烟草科学，2014（3）：95-98.

[19] 国家烟草专卖局.连续流动分析仪检定规程[M].北京：国家烟草专卖局，1998.

[20] YANG C，WU W， WU S C，et al.Aroma types of fluecured tobacco in China：spatial distribution and association with climatic factors [J].Theor Appl Climatol， 2014，115：541-549.

[21] 李章海，王能如，王东胜，等.不同生态尺度烟区烤烟香型风格的初步研究[J].中国烟草科学， 2009（5）：67-70.