云南烟区气候因子及化学成分对烤烟感官质量的影响

周芳芳，詹 军，郝永生，崔凤涛，周丽娟，蒋美红，王 伟，高海燕，张晓龙

(1.云南瑞升烟草技术(集团)有限公司，云南 昆明 650106； 2.云南省烟草公司普洱市公司，云南 普洱 665000； 3.临河区农业技术推广中心，内蒙古 临河 015000)

云南烟区气候因子及化学成分对烤烟感官质量的影响

周芳芳1，詹 军1，郝永生1，崔凤涛1，周丽娟1，蒋美红1，王 伟2，高海燕3，张晓龙1

(1.云南瑞升烟草技术(集团)有限公司，云南 昆明 650106； 2.云南省烟草公司普洱市公司，云南 普洱 665000； 3.临河区农业技术推广中心，内蒙古 临河 015000)

以K 326中部叶为材料，研究了云南8个烟区气候因子及化学成分对烤烟感官质量的影响.结果表明，大田期温度对烤烟感官质量影响最大，其次为降雨和日照，并在5，8月份气温较高，6月份气温略低和日照较强，7月份降雨充足，8月份降雨略少的情况下烟叶的整体感官评吸质量好.化学成分与感官质量的关系主要表现为总植物碱、糖类和总氮对烟叶感官质量的综合作用，在低糖、低植物碱和高总氮量条件下烟叶的香气质和香气量得分高，且杂气轻，刺激性小，烟叶的整体感官质量较好.新鲜烟叶中质体色素含量与感官质量的关系表现为叶绿素含量稍低、类胡萝卜素含量略高时，烟叶的香气量足，杂气少，余味舒适，感官评吸质量好.

烤烟；气候因子；化学成分；质体色素；感官质量

烟叶感官质量是烟叶质量评价的核心.影响烤烟感官评吸质量的因素较多，如烤烟品种、田间施肥方式、地势条件、气候条件、烟叶成熟度及烟叶内化学成分等.烤烟对环境条件的变化相当敏感，环境条件的差异不仅影响烟株形态特征和农艺性状，对其内在化学成分及质量均有直接的影响.目前，关于气候条件对感官质量影响的研究较少，且大多是通过简单相关或回归分析来研究气候条件对感官质量的影响，针对气候条件对感官质量组与组之间关系的研究报道较少.烟叶的化学成分组成是影响烟叶质量高低的另一重要因素，适宜的化学成分及比例对卷烟的感官评吸结果影响较大[1].利用简单相关和逐步回归分析单项化学成分对烤烟感官质量影响的研究较多.李朝建等[2]认为,还原糖与香气质、杂气间存在极显著正相关，香气量与主要化学成分间相关性不显著，而高家合等[3]认为,总糖与香气量之间存在极显著的负相关，二者的结论不一，说明仅研究单项化学成分对感官评吸质量的影响具有一定局限性.因此，综合考虑化学成分与感官质量组与组之间的相关性显得颇为重要.此外，质体色素作为烟叶化学成分的重要指标之一，是烟叶大多数致香物质的重要前体物.有关质体色素与烟叶感官质量的相关性的研究较多[4～6]，均认为烤后烟叶叶绿素含量过高对烟叶品质有不良影响.但相关研究多集中在烤后烟叶质体色素含量上，有关烤前烟叶质体色素含量与烟叶感官质量的相关性研究也较少.因此，本研究就气候条件、化学成分及质体色素对烤烟感官质量的影响进行典型相关分析，来揭示气候条件、化学成分及质体色素对烤烟感官质量综合作用的结果，能够更加充分说明气候条件、化学成分及质体色素对烤烟感官质量的影响.

1 材料与方法

1.1材料

采取典型抽样的方法，在云南省普洱、文山、曲靖、建水、临沧、楚雄、保山、昆明8个烟区进行烟叶样本的采集.并收集当地的气候信息，包括各地5～8月份的日照、降雨及气温信息.取K 326品种的中部烟叶，等级为C3F.烟叶样本数为46个.

1.2测定方法

1.2.1 化学成分测定 烟叶内化学成分如水溶性糖、总糖、总氮、钾、氯和烟碱，分别按照烟草行业标准YC/T 159—2002，YC/T 161—2002，YC/T 217—2007，YC/T 162—2011和YC/T 160—2002进行检测.

1.2.2 质体色素测定 新鲜烟叶中叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素及类胡萝卜素含量的测定参照李合生等[7]的方法.

1.2.3 感官评吸测定 将各处理烟叶切丝后卷制成长70 mm、圆周27.5 mm的烟支，经过挑选、平衡水分后，由云南瑞升烟草技术(集团)有限公司组织评吸专家以标准YC/T 138—1998烟草及烟草制品感官评价方法为基础，按单料烟“标度值”标准统一进行感官质量评吸鉴定，并采用“九分制”标准打分，香气质、香气量、杂气、浓度、刺激性、余味、燃烧性、灰色、使用价值的满分均为9分，劲头以文字描述，不计得分.

2 结果与分析

2.1云南烟区气候条件与烤烟感官评吸质量的典型相关分析

由表1可知，5～8月份的气候条件与感官评吸质量的简单相关系数均表现较小，而其5对典型相关系数(表2)均大于任何一个简单相关系数，说明5～8月份的温度、降雨和光照对感官评吸质量的影响是综合作用的结果.第1对典型相关系数达到0.892，且达到极显著相关(P<0.01)，而其他4对典型相关系数虽较大，但并未达到显著相关，因此，就第1对典型变量进行研究.

气候条件的典型变量模型为：U1=1.181×(5月气温)-2.220×(6月气温)-0.263×(7月气温)+1.020×(8月气温)-0.330×(5月降雨)-0.231×(6月降雨)+1.270×(7月降雨)-0.715×(8月降雨)-0.779×(5月日照)+1.000×(6月日照)+0.573×(7月日照)-0.373×(8月日照)；

感官评吸质量的典型变量模型为：V1=-0.362×(香气质)+0.659×(香气量)+0.310×(浓度)+0.311×(杂气)-0.270×(刺激)-0.383×(余味).

典型相关变量系数绝对值的大小用来衡量该指标对两组性状间相关程度的的大小.由上述典型变量模型可知，气候条件的的典型变量主要由6月气温、5月气温、8月气温、7月降雨和6月日照决定；感官评吸质量的典型变量系数较为均匀，说明感官评吸质量指标均受气候条件的影响，其中香气量受气候条件影响较大.5～8月份的气温对感官评吸质量影响最大，其中5，8月份的气温对感官评吸质量具有正效应，而6月份气温对烟叶香气量的提高具有负效应，对香气质的提高具有正效应；降雨以7，8月份对感官评吸质量影响较大，且在7月份降雨充足的条件下8月份降雨量略低，有助于感官评吸质量的提高；日照以6，7月份较强、5月份较弱的条件下有利于感官评吸质量的提高.由此可见，5～8月份气候条件对烤烟感官质量的影响是综合作用的结果，在5，8月份气温较高，6月份气温略低日照较强、7月份降雨充足，8月份降雨略少的情况下烤烟的香气量较高，香气质较好，余味舒适，整体感官评吸质量好.

表1 云南烟区5～8月份气候条件与烤烟感官评吸质量的简单相关关系Table 1 Simple correlation between 5～8 climatic factors and sensory evaluation of flue-cured tobacco in Yunnan tobacco areas

表2 云南烟区5～8月份气候条件与烤烟感官评吸质量的典型相关系数Table 2 Canonical correlation coefficient between 5～8 climatic factors and sensory evaluation of flue-cured tobacco in Yunnan tobacco areas

2.2云南烟区烤烟化学成分与感官评吸质量的典型相关

2.2.1 烤烟化学成分指标之间相关性分析及指标筛选 表3是化学成分之间的简单相关系数的分析结果.由表3可知，总糖和还原糖之间的相关系数为0.869，呈极显著相关性，总糖与总氮之间的相关系数为-0.750，呈极显著负相关，还原糖与总氮之间r=-0.866，呈极显著负相关.其他指标间的相关系数均表现较低，重复信息少.由此可见，总糖和还原糖表达的重复性较高，进行合并，称为糖类.

2.2.2 烤烟化学成分与感官评吸之间的典型相关分析 由表4可知，化学成分与感官评吸质量的简单相关分析结果表明，单个化学成分与单个感官评吸指标间相关系数均较小，说明利用化学成分的单个指标不能说明对感官评吸质量的影响，因此，综合考虑化学成分对感官评吸质量的影响具有重要意义.

表3 云南烟区烤烟化学成分指标之间相关性分析Table 3 Correlation analysis among chemical components of flue-cured tobacco in Yunnan tobacco areas

注：*表示显著相关(P<0.05)；**表示极显著相关(P<0.01)

Note: *indicates significant correlation(P<0.05);**indicates highly significant correlation(P<0.01)

由表5可知，3对典型相关系数均比化学成分与感官评吸的简单相关系数高，且第1典型相关系数为0.961，达显著水平.第2典型相关系数为0.824、第3典型相关系数为0.627，但其P>0.05，均不显著，因此，只选取第1对典型相关变量.

来自于化学成分的第1典型变量模型为：U1=0.477×(糖类)+0.132×(钾离子)+1.052×(总植物碱)-0.221×(氯离子)-0.498×(总氮)+0.247×(淀粉)；

来自于感官评吸的第1典型变量模型为：V1=-0.974×(香气质)-1.982×(香气量)+0.625×(杂气)+1.452×(浓度)-0.719×(刺激性)-0.118×(余味)+0.171×(总分).

由上述典型相关变量方程可知，化学成分的典型变量主要由总植物碱、总氮和糖类决定，感官评吸质量的典型变量主要由香气量、浓度和香气质决定.化学成分中总植物碱、总氮和糖类能够解释烟叶香气质、香气量和烟气浓度的变化，即随着总植物碱和糖含量的增高，烟叶香气质和香气量均表现为下降趋势，且刺激性增大，余味变差.由综合化学成分对感官质量的作用可见，化学成分中总植物碱、糖类及总氮对感官评吸质量影响最大，表现为较低的总植物碱和糖类含量、较高的总氮含量有助于烟叶香气量和香气质及烤烟劲头的增大，且杂气减轻，烟气浓度略小，余味舒适，烟叶的整体感官质量较好.

表4 云南烟区烤烟化学成分与感官评吸质量之间的简单相关分析Table 4 Simple correlation of chemical components and sensory evaluation of flue-cured tobacco in Yunnan tobacco areas

注：*表示显著相关(P<0.05)；**表示极显著相关(P<0.01)

Note: *indicates significant correlation(P<0.05);**indicates highly significant correlation(P<0.01)

表5 云南烟区烤烟化学成分与感官评吸质量之间的典型相关系数Table 5 Canonical correlation coefficient between chemical components and sensory evaluation of flue-cured tobacco in Yunnan tobacco areas

2.3云南烟区烤烟质体色素与感官评吸之间的典型相关分析

2.3.1 烤烟质体色素指标之间的相关性分析及指标筛选 质体色素是烟叶中重要的致香物质前体物，对优质烟叶的物质基础.对质体色素指标之间的相关性分析可为典型相关分析提供较好的数据源.由表6可知，叶绿素a和叶绿素b与总叶绿素之间的相关系数分别为0.935和0.772，存在极显著的正相关，将其合并为总叶绿素.叶绿素与类胡萝卜素之间无显著的相关性.

表6 云南烟区烤烟质体色素指标之间的相关系数Table 6 Correlation coefficient among chromoplast pigment of flue-cured tobacco in Yunnan tobacco areas

注：*表示显著相关(P<0.05)；**表示极显著相关(P<0.01)

Note: *indicates significant correlation(P<0.05);**indicates highly significant correlation(P<0.01)

2.3.2 烤烟质体色素与感官评吸质量之间典型相关分析 由表7可知，总叶绿素和类胡萝卜素与感官评吸质量的简单相关系数均小于0.300，但质体色素与感官评吸质量的2对典型相关系数均大于简单相关系数(表8)，因此，质体色素对感官评吸质量的综合作用效应大于单个指标的影响效果.对2对典型相关系数进行显著性检验，均无达到显著水平(P>0.05)，但第1典型相关系数r=0.521，较质体色素与感官质量的任何一个简单相关系数都大，且来自第1典型变量的U1，可以解释质体色素变量组45.9%的组内变差，V1可以解释感官评吸质量变量组12.8%的组内变差.因此，对第1典型相关变量进行分析.

来自于质体色素的典型变量模型为：U1=0.938×(总叶绿素)-0.463×(类胡萝卜素)；

来自于感官评吸质量的典型变量模型为：V1=0.060×(香气质)-0.871×(香气量)+1.329×(杂气)+1.031×(浓度)-0.662×(刺激性)-0.874×(余味).

由上述典型相关变量模型可知，质体色素中叶绿素对感官评吸质量具有主要作用.感官评吸质量中杂气、浓度受质体色素影响最大.具体表现为烤烟中叶绿素含量过高会增大烟叶中的杂气和浓度，不利于烟叶香气量的积累和舒适余味的形成，而类胡萝卜素含量的提高有利于烟叶香气量的提高和改善余味.由此可见，烤烟中适量的叶绿素含量和较高含量的类胡萝卜素有利于烤烟感官评吸质量的提高.

表7 云南烟区烤烟质体色素与感官评吸质量简单相关系数Table 7 Simple correlation coefficient between chromoplast pigment and sensory evaluation of flue-cured tobacco in Yunnan tobacco areas

表8 云南烟区烤烟质体色素与感官 评吸质量典型相关系数Table 8 Canonical correlation coefficient between chromoplast pigment and sensory evaluation of flue-cured tobacco in Yunnan tobacco areas

3 结论与讨论

烟草是一种对生态条件十分敏感的作物，某个区域的生态条件在很大程度上决定或影响着烟叶品质和香气风格[8].云南烟区独特的自然环境条件造就了清香型风格突出的云南烤烟，成为各大卷烟企业备受青睐的烟叶原料.本研究结果表明，云南烟区大田期气温、光照和降雨综合作用烟叶的感官质量，大田期气温对烟叶感官质量的影响最大，5月份和8月份的气温与感官质量呈正相关，6月份气温升高对烟叶感官质量具有较大的副作用，6,7月份日照时数较长、8月份日照时数较短对烟叶感官质量有积极效应，在此条件下，保证7月份降雨量充足，且成熟期降雨量较少的条件下烟叶的感官质量较好.黄中艳等[9]认为，烤烟大田后期寡照、多雨、湿度大，可能是烤烟清香型风格形成的原因.本研究结果表明，大田期5，8月份气温较高，7月份降雨充足，后期寡照可能是云南烟区烤烟清香型风格形成的原因，与黄中艳等[9]研究结果有相似之处，韦成才等[10]研究认为，大田期5～8月份平均降雨量与烟叶香气得分呈显著的负相关关系，本研究表明,7月份降雨量对烟叶感官质量的提高具有积极作用，8月份多降雨量则不利烟叶感官质量的提高，其原因可能是云南烟区的烤烟在7月份进入旺长期，需水量充足有助于烟叶内含物的积累，而8月份进入成熟期，降雨量过多会导致烟叶贪青晚熟，降低烟叶品质，最终影响了烟叶的感官质量.

烟叶的化学成分是烟叶质量的物质基础，而烟叶的感官质量又是烟叶质量的最终判定[11].本研究结果表明，总植物碱、糖类和总氮综合作用对烟叶感官质量影响较大，且低糖、低植物碱和高总氮量条件下烟叶的香气质和香气量得分高，且杂气轻，刺激性小，烟叶的整体感官质量较好.李洪勋等[12]通过相关和回归分析表明，糖类含量与香气质、刺激性呈极显著的正相关，烟碱含量与香气质、刺激性呈极显著的负相关，与本研究结果有一致，也有相悖，其原因可能是典型相关研究了组与组之间的相关性，偏重于化学成分整体对烟叶整体感官质量关系的研究.胡建军等[13]利用灰色关联分析研究了主要化学成分与烟叶感官质量的关系，结果表明，总氮、烟碱等化学指标与香气质、香气量呈显著的负相关，而本研究认为，在一定范围内低烟碱、高总氮综合条件下才会有利于烟叶感官质量的提高，两者结论具有一定出入，其原因可能是前者研究的样品年份较早，而近些年随着气候、植烟土壤等条件变化，导致烟叶内在质量及化学成分发生了较大改变.且灰色关联侧重因素与因素关联程度，而典型相关偏重于整体与整体间的相关性，综合考虑化学成分对感官质量的影响，侧重点有所不同.

新鲜烟叶中质体色素是烤后烟叶中大多数致香物质的前体物，对烟叶品质和可用性具有重要影响.本研究结果表明，新鲜烟叶中叶绿素含量稍低、类胡萝卜素含量略高时，烟叶的感官评吸质量好，表现为香气量足，杂气少，余味舒适.其中叶绿素含量的多少对烟叶中香气量和余味具有副作用，对烟气浓度具有正效应，而类胡萝卜素含量对烟叶香气量及余味具有积极作用，这与杨虹琦等[14]、王树生等[5]研究结果相一致.李雪震等[6]研究认为，成苗期叶绿素最高含量在9.90 m·kg-1干烟叶以上的品种品质较好，不同品种积累叶绿素能力不同，烘烤过程中叶绿素降解形成各种致香物质，但如果新鲜烟叶中叶绿素含量过高会造成烘烤难、容易烤青烟等问题，而新鲜烟叶中叶绿素含量过低又会造成降解形成的致香物质含量不足，不利于烟叶的感官质量.因此，对大田期烟叶叶绿素含量进行监测，对高叶绿素含量的烟株喷施类胡萝卜素合成诱导剂，改善烟叶的叶绿素和类胡萝卜素比例，为烟叶的烘烤提供良好的物质基础.由此可见，对不同品种烤烟大田期叶绿素含量进行测定，对优质烟叶的形成、选取及烘烤工艺的制订均有实际的指导意义，亟待加强对大田期烟叶叶绿素含量的深入研究，为烟叶成熟度的判断及后期烘烤提供理论依据.

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(责任编辑：常思敏)

EffectsofclimaticfactorsandchemicalcomponentsinYunnantobaccoareaontobaccosensoryevaluation

ZHOU Fang-fang1, ZHAN Jun1, HAO Yong-sheng1, CUI Feng-tao1, ZHOU Li-juan1, JIANG Mei-hong1, WANG wei2, GAO Hai-yan3, ZHANG Xiao-long1

(1.Yunnan Reascend Tobacco Technology (Group) Company Limited, Kunming 650106，China; 2.Yunnan Tobacco Company Puer Branch, Puer 665000,China; 3.Linhe Agricultural Technology Extension Center, Linhe 015000, China)

The effects of climatic factors and chemical components of 8 tobacco areas in Yunnan on tobacco sensory evaluation were studied, with middle leaves of K 326 as materials. The results showed that temperature in the field had a great influence on tobacco sensory evaluation, with rainfall and sunlight coming next. High temperature in 5, 8 month, lower temperature in 6 month with strong sunlight, sufficient rainfall in 7 month and less rainfall in 8 month were good at improving whole sensory evaluation. The relations between chemical components and sensory evaluation mainly reflected comprehensive effect of total alkaloids, carbohydrate and total nitrogen on sensory evaluation. On the basis of low carbohydrate, low alkaloids and high nitrogen, the scores of aroma quality and amount of aroma was much higher and its whole sensory evaluation of tobacco leaves was much better with less offensive odors and small irritancy. The relations between chromoplast pigment in fresh tobacco and sensory evaluation showed low chlorophyll and much higher carotenoids were beneficial for tobacco sensory evaluation and its smoking quality manifests enough amount of aroma, less offensive odors and better aftertaste.

flue-cured tobacco; climatic factor; chemical components; chromoplast pigment; sensory evaluation

S 572

：A

2014-03-05

中国烟草总公司云南省公司科技计划项目(2011YN75)

周芳芳，1985年生，女，内蒙古丰镇人，助理农艺师，硕士，主要从事烟草生理生化及调制加工研究.

张晓龙，1978年生，男，云南嵩明人，博士.

1000-2340(2014)05-0555-06