不同香型风格烤烟力学特性对烟叶外观质量的影响

张世芬，张德康，孙 武，张东东，秦言敏，耿红梅，余仕东，王改丽，张军刚，韩家宝

(1.云南省烟草公司曲靖市公司，云南 曲靖 655000; 2.云南省烟草公司保山市公司，云南 保山 678000; 3.辽宁省烟草公司朝阳市公司，辽宁 朝阳 122000; 4.山东中烟工业有限责任公司，山东 济南 250000; 5.抚州市烟草公司黎川分公司，江西 黎川 344600; 6.重庆市烟草公司奉节分公司，重庆 奉节 404600; 7.中国烟草总公司职工进修学院，河南 郑州 450008)

烤烟香型划分在指导我国烟叶生产、工业应用等方面发挥着重要作用[1-4]。随着经济的发展，烤烟个性化需求不断提升。近年来，围绕 “一个中心、四个维度、五项原则”，中国烟草总公司将全国烤烟种植区域划分为黄淮平原生态区-焦甜焦香型、沂蒙丘陵生态区-蜜甜焦香型、武陵秦巴生态区-醇甜香型、黔桂山地生态区-蜜甜香型、南岭丘陵生态区-焦甜醇甜香型、武夷丘陵生态区-清甜蜜甜香型、西南高原生态区-清甜香型以及东北平原生态区-木香蜜甜香型等八大香型产区，不仅明确了烤烟的特征风格，同时也为满足卷烟工业对原料的需求提供了更加明确的指导[5-8]。烤烟外观质量是烤烟评价的重要指标，力学特性是烤烟叶组配方的重要参考依据，分析研究不同香型烤烟力学特性、外观质量差异以及二者之间的关系，对卷烟叶组配方的精准化有较大的指导意义。目前，国内学者关于烤烟香型、力学特性以及外观质量进行了大量的研究并取得了一定的研究成果[9-13]。喻奇伟等[14]研究了毕节烟区的烤烟力学特性，结果表明，各主栽烤烟品种烟叶在黏附力、拉力、剪切力、穿透力等力学特性指标方面存在差异；娄元菲等[15]研究表明，翠碧1号烟叶黏附力、拉力、穿透力略大，烟叶韧性较好，打叶耐打性较好，烟叶造碎较小，打叶后片烟含梗率较小；任晓红等[16]研究了恩施烤烟的香型风格，结果表明，恩施烟区烤烟香韵丰富,主要香韵是干草香和正甜香,香气品质为中等至较好，香气特征稳定；栾丽丽等[17]利用光谱技术对烤烟香型进行了研究，提出的多算法融合分析方法大幅度提高了通过客观数据判别烤烟香型的准确率；杜薇等[18]提出了烤烟外观质量的综合评价体系，结果表明，优化雷达图法较传统雷达图法能得到唯一的评价结果，优化雷达图法综合评价出的样本外观质量优劣排序与指数和法结果一致，且优化雷达图法反映的信息更丰富直观。然而，目前关于八大香型产区烤烟力学特性对烤烟外观质量的影响研究尚未见报道，因此，以当下八大香型产区烤烟为研究对象，研究烤烟力学特性与外观质量的差异，并分析二者间的关系，以期为烤烟的精益生产提供技术支持。

1 材料和方法

1.1 试验材料

试验于2019年在中国烟草总公司职工进修学院(郑州)烟叶评价实验室进行，供试烤烟样品分别来源于河南许昌(黄淮平原生态区-焦甜焦香型，中烟100)、山东诸城(沂蒙丘陵生态区-蜜甜焦香型，中烟100)、重庆巫山(武陵秦巴生态区-醇甜香型，K326)、贵州遵义(黔桂山地生态区-蜜甜香型，贵烟2号)、湖南郴州(南岭丘陵生态区-焦甜醇甜香型，NC55)、福建三明(武夷丘陵生态区-清甜蜜甜香型，CB-1)、云南江川(西南高原生态区-清甜香型，云烟87)、黑龙江牡丹江(东北平原生态区-木香蜜甜香型，龙江911)八大香型烤烟主烟区，所取样品均为2019年当年生产的C3F等级烟叶。

1.2 试验方法

采用TA-XTPlus型质构测试仪(英国Stable Micro System公司) 测定不同香型烤烟的穿透力、剪切力、黏附力、拉力强度等力学指标。烟叶样品放入温度(20±2)℃、湿度(80±5)% 的恒温恒湿环境条件下平衡48 h后取出检测烟叶黏附力；烟叶样品放入温度(20±2)℃、湿度(75±5)%的恒温恒湿环境条件下平衡48 h后取出检测叶剪切力、拉力强度、穿透力。在待测烟叶样品的叶尖、叶中和叶基3个位置避开支脉取2 cm×2 cm小方块，放在(22±1) ℃、(60±2)%条件下平衡48 h后，利用柔软度测定仪YT-RRY 1000检测烤烟的柔软度，采用撕裂度测试仪(埃莱门多夫法)SLD-1000Z测定撕裂度。

由专业技术人员参照GB 2635—1992中烟叶外观质量测评标准(表1)判定各处理初烤烟叶的外观质量并进行评分，包括对成熟度、叶片结构、身份、油分、色度等进行评价打分。

表1 烤烟外观质量评价指标及评分标准

1.3 数据处理

试验数据采用Origin 2018b进行分析。

2 结果与分析

2.1 不同香型烤烟的力学特性

由图1可知，不同香型烤烟的力学特性有较大的差异，其中遵义烟区与三明烟区烤烟的穿透力较大(穿透力越大柔韧性越强)，重庆烟区最小；烤烟的剪切力以许昌烟区最大，遵义烟区最小；烤烟的黏附力以遵义烟区最大，三明烟区最小；烤烟的撕裂度以许昌烟区最大，三明烟区次之，重庆烟区与诸城烟区最小；柔软度以三明烟区最小，柔软性表现最好(柔软度值越低柔软性越好)，重庆烟区次之，许昌烟区柔软性最差；烤烟的拉力强度以许昌烟区与三明烟区较大，以重庆烟区最小。综上分析可知，八大香型烤烟中三明烟区烤烟柔软性最好，穿透力最大(即柔韧性较强)，但黏附力较差，主要是油分较低所致，因此在工业生产中虽有较高的出丝率，但外观油分较差；许昌烟区烤烟柔韧性与黏附力较强，但柔软性较差；重庆产区与遵义产区烤烟的柔软性较好，但重庆产区由于穿透力较低而柔韧性较差；其他产区的各力学指标表现适中。

图1 不同香型烤烟力学特性

2.2 不同香型烤烟的外观质量

由图2可知，不同香型烤烟的颜色以重庆烟区与遵义烟区得分较高，许昌烟区与郴州烟区烤烟颜色得分较低；烤烟成熟度以江川烟区与重庆烟区得分较高，许昌烟区与郴州烟区得分较低；叶片结构以三明烟区的得分最高，江川烟区、许昌烟区、遵义烟区得分次之，诸城烟区、重庆烟区与牡丹江烟区得分较低；烤烟身份以重庆烟区、遵义烟区、郴州烟区、许昌烟区、江川烟区得分较高，牡丹江烟区与诸城烟区得分次之，三明烟区得分最低；烤烟油分以江川烟区得分最高，许昌烟区得分次之，其余烟区得分均较低；烤烟色度以许昌烟区得分最高，江川烟区与牡丹江烟区得分次之，其余烟区得分较低。综合分析来看，江川烟区烤烟的外观质量最好，许昌烟区、遵义烟区、重庆烟区烤烟的外观质量次之，诸城烟区与牡丹江烟区的外观质量再次之，郴州烟区与三明烟区烤烟的外观质量较差。

图2 不同香型烤烟外观质量

2.3 烤烟力学特性与外观质量的通径分析

烤烟外观质量受到其物理特性影响较大，由表2可知，烤烟的剪切力与拉力强度对烤烟颜色的直接影响较大，直接通径系数分别达到了0.954与-0.949，而其他力学特性也通过剪切力与拉力强度对烤烟颜色有较大的间接影响作用；烤烟剪切力对烤烟成熟度有很大的直接影响作用，直接通径系数达到了0.983，黏附力对烤烟成熟度也有较大的影响，直接通径系数达到了0.805；烤烟的柔软度对烤烟叶片结构有较大的直接影响作用，直接通径系数达到了0.936，表明柔软度越小的烤烟叶片结构越疏松；烤烟柔软度对烤烟的身份也有较大的直接影响作用，直接通径系数达到了0.730，表明柔软度越小的烤烟身份越适中；烤烟的黏附力对烤烟油分的直接影响作用较大，直接通径系数达到了0.960，表明随着烤烟黏附力的增加，烤烟的油分增多；烤烟的穿透力与拉力强度对烤烟色度有较大的直接影响，直接通径系数分别达到了-0.770与0.709，表明随着穿透力的增加烤烟的色度变淡，随着拉力强度的增加烤烟的色度变浓。

表2 烤烟力学特性与外观质量的通径分析

续表2 烤烟力学特性与外观质量的通径分析

3 结论与讨论

卷烟工业对原料的喜好和需求不同[19-21]，明确香型划分不仅对卷烟叶组配方的制定具有明确的指导意义，对烤烟的靶向生产也具有一定的现实意义[22]。通过对八大香型烤烟的力学特性进行分析，结果表明，三明烟区烤烟柔软度最低、穿透力较大，因此柔软性最好、柔韧性较强，但黏附力较差，重庆产区与遵义产区的柔软性较好，其他产区的各力学指标表现适中。

对不同香型产区烤烟外观质量的分析表明，江川烟区烤烟的外观质量最好，遵义烟区、重庆烟区以及许昌烟区烤烟的外观质量次之，诸城烟区与牡丹江烟区烤烟的外观质量再次之，郴州烟区与三明烟区烤烟的外观质量较差，这与陈佳亮等[23]的研究结果有相似之处，但与彭漫江等[24]、闫洪洋等[25]的研究不同，可能是由于所选的烤烟品种不同所致。

通过对烤烟力学特性与外观质量进行通径分析，结果表明，烤烟的穿透力对色度有较大的直接影响，直接通径系数达到了-0.770，剪切力对烤烟颜色与成熟度有较大的直接影响作用，直接通径系数分别达到了0.954与0.983，黏附力对烤烟油分有较大的直接影响作用，直接通径系数达到了0.960，柔软度对烤烟叶片结构有较大的影响作用，直接通径系数达到了0.936，拉力强度对烤烟颜色有较大的直接影响作用，直接通径系数达到了-0.949，这与罗定棋等[12]的研究有不同之处，可能是由于烤烟产区不同所致。

不同香型的烤烟具有很多的风格特色[26]，本研究仅对各香型烤烟中部叶的力学特性与外观质量进行了初步分析，关于各香型烤烟不同部位、不同等级烟叶的力学特性、外观质量的差异及关系有待进一步研究。