烤烟颜色特征值对多酚物质的影响

2018-11-28靳双珍李雁斌

天津农业科学 2018年9期

靳双珍　李雁斌

摘要：为了研究烤烟颜色特征值的变化对多酚类物质含量的影响，进一步提高烟叶质量，采集大量的烤烟样品，对烤烟样品中的颜色特征值与多酚物质进行测定，运用因子分析法对烤烟的颜色特征值进行代表因子提取，并利用因子分析结果分别与绿原酸、莨菪亭以及芸香苷进行通径分析。结果表明，从10个颜色参数中提取出L*（正面）、b*（正面）、h*（正面）、 L*（背面）、a*（背面）以及C*（背面）等6个颜色参数作为代表性因子；背面a*是影响烤烟绿原酸含量变化的主导因子，直接通径系数达到0.842；影响烤烟莨菪亭含量变化的主导因子是背面C*，直接通径系数达到0.926；烤烟特征值中对芸香苷含量影响的主导因子是正面b*，直接通径系数达到-0.967。综合而言，烤烟颜色特征值对多酚物质含量的变化有较大影响，生产中可以利用烤烟颜色特征值对多酚含量的高低进行初步判断。

关键词：烤烟；颜色特征值；多酚；因子分析；通径分析

中图分类号：S572 文献标识码：A DOI 编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2018.09.015

Effect of Color Characteristic Value of Flue Cured Tobacco on Polyphenols

JIN Shuangzhen1， LI Yanbin1， YANG Yukun2，WANG Dexun1， HU Yanxia1， FAN Zhiyong1， SU Jiaen1

（1. Yunnan Tobacco Company Dali State Company， Dali， Yunnan 671000， China； 2. Yunnan Tobacco Company Dali State Company Jianchuan Branch Company， Dali， Yunnan 671300， China）

Abstract： In order to study the influence of tobacco color characteristic value on the polyphenol content of tobacco， to further improve the quality of tobacco， the experiment was conducted with lots of tobacco samples， the color feature of tobacco samples and the value of polyphenols were determined， the representative factors of tobacco color characteristic value were extracted using the factor analysis method， and the Path analysis was conducted with the extracted representative factors on chlorogenic acid， scopoletin and rutin. The results showed that from the 10 color parameters， the six color parameters indluding L* （positive）， b* （positive）， h* （positive）， L* （back）， a* （back） and C* （back） were extracted as the representative factors. The a* （back） was the dominant factor to affect the change of chlorogenic acid content in flue-cured tobacco， and the direct path coefficient was 0.842； the C* （back） was the dominant factor affecting the change of scopoletin content， and the direct path coefficient was 0.926； the b* （positive） was the dominant factor affecting rutin content， and the direct path coefficient was -0.967. In conclusion， the color characteristic value of flue-cured tobacco had a great influence on the content of polyphenols， and it could be used to judge the content of polyphenols in tobacco.

Key words： flue-cured tobacco； color eigenvalue； polyphenol； factor analysis； path analysis

多酚化合物在烤烟的生长发育、调制生理、质量提升以及风格彰显方面均有重要作用[1]，而多酚物质中绿原酸、芸香苷以及莨菪亭的含量在烤烟中较高[2-3]，对烟叶质量的影响较大。为此国内专家学者围绕烤烟多酚进行了大量的研究[4-6]，李艳丽等[7]研究表明，不同基因型间烤烟的各类多酚物质绝对含量最高值是最低值的2～3倍，其中绿原酸、芸香苷相对含量最高值比最低值高20个百分点；王育军等[8]研究表明不同自然环境下的烟叶多酚含量存在显著或极显著的差异；俞京等[9]研究表明烤烟中多酚与香气特征指标的前两对典型变量的相关系数分别达极显著和显著水平，与烟气特性和口感特性指标的前两对典型变量的相关系数均达到极显著水平；张树堂等[10]研究表明各种多酚化合物含量随着部位和成熟度的提高而增加。而烤烟的颜色是烟叶成熟采收、烘烤调制、分级加工的重要判断依据[11-14]，但关于烤煙颜色对多酚物质影响的研究鲜见报道，因此，利用烤烟的颜色特征值对多酚物质的含量进行研究，以期能够分析出影响烤烟多酚含量的颜色特征值，为进一步实现烤烟的精益生产提供一定的理论依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

试验于2016年在云南省大理州烟草公司进行，供试烤烟品种为红花大金元，样品选自大理市、祥云县、宾川县、弥渡县、永平县、云龙县、洱源县、剑川县、鹤庆县、漾濞县、南涧县、巍山县等12个植烟县市的248个烟叶样品。

1.2 试验方法

对各个样品随机选取20片烟叶采用 WSC-3 型全自动测色色差计（北京光学仪器厂）测量烤烟正反面颜色L*（明度值）、a*（红度值）、b*（黄度值）、C*（饱和度）以及h*（色相角）等共计10个参数。并对各个烤烟样品绿原酸、莨菪亭、芸香苷等多酚物质含量以高效液相色谱法进行测定。

1.3 数据处理

数据采用Excel 2010与Mathmatica10进行分析。

2 结果与分析

2.1 烤烟颜色特征值与多酚物质的描述性统计

由表1可知，烟叶颜色特征值的各指标变异系数保持在2.75%～7.96%范围内，其中烤烟正面C*（饱和度）的变异系数最大，为7.96%；各项指标均服从正态分布，其偏度系数与峰度系数表明，烤烟正背面的b*（黄度值）与h*（色相角）、正面的 C*（饱和度）以及背面L*（明度值）的数值类型为左偏型尖峭峰，而正背面的a*（红度值）与背面的C*（饱和度）为左偏型平阔峰，正面L*（明度值）为右偏型平阔峰，背面L*（明度值）为右偏型平阔峰。烤烟多酚中绿原酸、莨菪亭和芸香苷含量的数据亦服从正态分布，其变异系数分别为1.54%，5.02%和4.45%；其峰度系数均为负值，表明多酚的数值表现为平阔峰；绿原酸与芸香苷的偏度系数为负值，表明二者的数值类型为左偏型，莨菪亭偏度系数为正值，说明其数值类型为右偏型。综合而言，样品数据稳定性较好，服从正态分布，具有较好的统计学意义。2.2 烤烟颜色特征值的因子分析

为了研究烤烟颜色特征值与烟叶质量的关系，利用因子分析法筛选出烤烟颜色特征的代表性影响因子。由表2可知，经过因子分析共选出6个主因子，且6个主因子的累计贡献率达到91.8%。其中因子 1主要反应了烤烟背面a*的变化；因子2主要反应了烤烟背面C*的变化；因子 3主要反映了正面b*的变化；因子4主要反映了正面h*的变化；因子5主要反映了正面L*的变化；因子6主要反映了反面L*的变化。

2.3 颜色特征值与多酚物质的通径分析

为探明烤烟颜色特征值对多酚物质的影响，利用因子分析的结果，分别对绿原酸、莨菪亭和芸香苷作通径分析。由表3可知，烤烟颜色特征值中背面a*对绿原酸含量有较大影响，直接通径系数达到0.842，表明随着烤烟背面a*的增加绿原酸的含量逐渐增加；背面C*对绿原酸含量也有较大影响，直接通径系数达到0.668，表明随着烤烟背面C*的增加绿原酸的含量逐渐增加；而其他颜色指标对绿原酸含量的直接影响相对较小，可知背面a*与C*是影响烤烟绿原酸含量变化的主导因素。

烤烟颜色特征值中背面C*对莨菪亭含量有较大影响，直接通径系数达到0.926，表明随着烤烟背面C*的增加莨菪亭的含量逐渐增加；正面h*与背面a*对莨菪亭含量也有较大影响，直接通径系数分别达到-0.668与0.602，表明随着烤烟正面h*的减小，背面a*的增加，莨菪亭的含量逐渐增加；再者其他3个颜色指标与莨菪亭含量的直接通径系数也保持较高水平，表明随着正面L*的增加以及正面b*和背面L*的降低，莨菪亭的含量逐渐增加。由此可见，影响烤烟莨菪亭含量变化的颜色特征值的表现为以背面C*的变化为主，其他指标为辅，各颜色特征值的变化对莨菪亭的含量均有较大影响。

烤烟特征值中正面b*对芸香苷含量有较大影响，直接通径系数达到-0.967，表明随着烤烟正面b*的增加芸香苷的含量逐渐降低；而其他颜色指标对绿原酸含量的直接影响均相对较小，可知正面b*是影响烤烟芸香苷含量变化的主导因素。

3 结论与讨论

烟叶的外观颜色是烤烟生产中的重要判断标标准，贺帆等[15]依据烘烤过程中烟叶颜色的变化，模拟出了烤烟化学成分的变化，而多酚含量的高低直接影响着烤烟香气质与香气量的高低，本研究表明样本的颜色特征值各指标均保持在一定范围内，这和景延秋等[16]的研究有相似之处，而3种多酚物质的含量也保持在一定的范围内，这与武德传等[17]的研究有相似之处，但本研究的芸香苷的含量略低于赵铭钦等[18]的研究，这可能是由于烟叶产地差异所致。

经过因子分析，可知烟叶的正面与背面的10个颜色特征值参量中，可以提取L*（正面）、b*（正面）、h*（正面）、 L*（背面）、a*（背面）以及C*（背面）等6个颜色参数，与各因子的相关系数均达到0.896以上，因此，以这6项指标作为烤烟样品的主因子代表。

通径分析表明，背面a*是影响烤烟绿原酸含量变化的主导因子，直接通径系数达到0.842，这主要是由于随着烟叶部位的上升，颜色由正黄色向橘红色逐渐转化，烤烟的各多酚含量逐渐增加[19]；影响烤烟莨菪亭含量变化的主导因子是背面C*，直接通径系数达到0.926，而正面h*与背面a*对莨菪亭含量也有较大影响，直接通径系数分别达到-0.668与0.602，可能是由于莨菪亭的含量与烤烟颜色呈正相关[20]；烤烟特征值中对芸香苷含量影响的主导因子是正面b*，直接通径系数达到-0.967，这可能是由于烟叶黄度值越大，烤烟的颜色越淡，酚类内含芸香苷物质含量相对较低[21]。

参考文献：

[1]李薇，雷丽萍，师君丽，等. 云南不同生态烟区烤烟多酚类物质含量比较[J]. 吉林农业（学术版）， 2010（11）：48.

[2]許晓敬，张小全，刘冰洋，等. 生态、品种和栽培措施及其互作对烤烟多酚类物质的影响[J]. 江苏农业科学， 2016， 44（3）：117-120.

[3]周小红，刘国顺，贾方方，等. 不同香型和基因型烤烟多酚类物质含量分布研究[J]. 西南农业学报， 2015， 28（3）：1328-1333.

[4]吕凯，王毅，罗华元，等. 云南烤烟总多酚积累与着生叶位的相关性分析[J]. 云南农业大学学报， 2012， 27（1）：137-140.

[5]钟维勇，张艇，李朝荣，等. 西南烟区烤烟主要多酚含量的比较分析[J]. 云南农业大学学报， 2012， 27（3）：374-378.

[6]王丹，杨虹琦，岳骞，等. 烤烟成熟期多酚及相关氧化酶活性的变化[J]. 湖南农业大学学报（自然科学版）， 2008， 34（5）：538-540.

[7]李艳丽，罗成刚，任民，等. 不同基因型不同产区烤烟多酚含量的比较[J]. 烟草科技，2014（5）：82-87.

[8]王育军，周冀衡，李强，等. 曲靖红大烤烟多酚含量影响因素及其对感官评吸质量的影响[J]. 中国农业科技导报， 2015， 17（1）：146-152.

[9]俞京，章平泉，龔珍林，等. 烤烟主要多酚与其感官质量的典型相关性[J]. 烟草科技， 2010（1）：37-39.

[10]张树堂，杨雪彪. 烤烟两品种采收成熟度对色素和多酚化合物的影响[J]. 云南农业大学学报， 2006， 21（6）：756-760.

[11]路晓崇，李昊，苏家恩，等. 基于烤烟颜色特征构建烤烟感官质量预测模型[J]. 河南农业大学学报， 2016（4）：500-505.