初烤烟叶柔软度及其与烟叶主要理化指标的关系

付秋娟，孙婷婷，窦玉青，程 森，蔡宪杰

1.中国农业科学院烟草研究所，山东省青岛市崂山区科苑经四路11号 266101 2.上海烟草集团有限责任公司，上海市杨浦区许昌路1062号 200082

烟叶柔软度是指通过手的触摸感知到的调制后烟叶的柔软与僵硬程度，与烟叶外观质量、物理特性、化学成分及感官评价指标有密切关系［1-3］。手工直观评价柔软度的方法，操作简单，不需要复杂的处理，但易受人为因素的影响，不易量化。电脑柔软度测定仪是一种采用高精度测量传感器模拟手感柔软度的测试仪器，广泛应用于高中档卫生纸［4］、再造烟叶［5］、纤维织品［6］等材料的测定，近年来，逐渐被引入初烤烟叶的质量评价中，该仪器可将检测结果进行量化，以便客观准确地测量烟叶的柔软度。目前关于烟叶柔软度的研究较少，主要局限于某一产区［1-7］或某一香型烟叶［8］与理化指标间的关系，对我国主产烟区初烤烟叶柔软度数据特征及不同种植区域柔软度差异的研究则鲜见报道。因此，通过研究烤烟烟叶柔软度在不同种植区域、不同部位间的差异，明确初烤烟叶柔软度的分布状况，同时通过研究柔软度与物理指标及化学成分间的关系，明确影响烟叶柔软度的重要理化指标，旨在为卷烟工业烟叶原料的采购和卷烟产品使用提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选取我国不同种植区域主产烟区代表性烤烟样品300份（2018—2019年），样品涉及15个烤烟生产省（直辖市），50个产区（市），分别为：北方烟区（黑龙江哈尔滨、牡丹江，吉林敦化、延边、长春，辽宁丹东、铁岭，共7个产地）；东南烟区（安徽宣城，福建三明、龙岩、南平，湖南郴州、永州、衡阳，江西抚州、赣州、吉安，共11个产地）；黄淮烟区（河南平顶山、漯河、南阳、三门峡、许昌、驻马店，山东潍坊、临沂、日照，共9个产地）；西南烟区（贵州毕节、遵义、黔南、黔东南、铜仁，四川凉山、攀枝花，云南楚雄、红河、丽江、临沧、普洱、曲靖、文山、昭通，共15个产地）；长江中上游烟区（湖北恩施、宜昌，湖南湘西，陕西安康、商洛、延安，重庆黔江、彭水，共8个产地）。每年每产地选取B2F、C3F（或C2F）、X2F代表性样品1套，2018年、2019年分别取样150份，每份样品5 kg。

1.2 分析方法

1.2.1 样品制备

每一样品根据GB 2635-92《烤烟》对样品进行等级平衡、鉴定及品质评价后，选取代表等级烟叶2 kg。每个样品完成长、宽、单叶质量、含梗率的检测以及拉力、叶面密度、柔软度的裁切取样后，剩余样品全部切丝、混匀，用于平衡含水率的测定；另取50 g烟丝烘干后制成60目粉末，用于测定烟叶化学成分。

1.2.2 柔软度检测方法

每个样品选取有代表性的烟叶10片，沿主脉在主脉同侧烟叶的叶尖、叶中及叶基部等距离取5个点，用裁样刀裁切5片边长为20 mm×20 mm正方形小片，共50片，适当压平。置于温度（22±1）℃，相对湿度（60±2）%条件下平衡48 h后，依次放置在柔软度测定仪（RH-R1000，广州润湖仪器有限公司）上，测量烟叶正面纵横两个方向的柔软度值（mN），结果取平均值。

1.2.3 烟叶物理指标的测定

单叶质量、含梗率、叶面密度采用吉文书等［9］的方法测定，拉力采用付秋娟等［10］的方法测定，平衡含水率采用烟草行业标准YC/T 31—1996［11］测定。

1.2.4 烟叶化学成分的测定

烟碱、总糖、还原糖、总氮、钾、氯、pH值、淀粉分别按照参考文献［12-18］中的方法测定。

1.3 数据分析方法

采用DPS 14.50统计软件对数据进行相关分析、逐步回归和通径分析。

2 结果与讨论

2.1 不同部位烤烟烟叶柔软度差异分析

由表1看出，不同部位烤烟烟叶柔软度差异较大，上部叶柔软度明显高于中下部叶，说明烤烟上部叶柔软性最差，中部叶次之，下部叶最好。从变异程度看，不同部位烟叶柔软度存在较大变异，尤其下部叶，变异系数为78.06%，分析原因可能是不同产区下部叶柔软度差异较大造成的，且存在个别样品柔软度低于仪器检测限的情况。

2.2 不同种植区域烤烟烟叶柔软度差异分析

由表2看出，我国烤烟不同种植区域不同部位烟叶柔软度差异显著。黄淮烟区上中下3个部位烟叶的柔软度极显著高于其他烟区。上部叶西南烟区、东南烟区、长江中上游烟区、北方烟区柔软度差异不显著。不同种植区域中部和下部烟叶柔软度变化规律基本一致，黄淮烟区＞北方烟区＞西南烟区＞长江中上游烟区＞东南烟区，其中东南烟区显著或极显著低于其他烟区，北方烟区、西南烟区和长江中上游烟区之间差异不显著。总体分析，上部叶以北方烟区和长江中上游烟区柔软性较好，中下部烟叶东南烟区和长江中上游烟区较好，黄淮烟区3个部位烟叶柔软性均较差。这说明不同产区、部位对烟叶柔软度有极显著影响，烤烟烟叶柔软度分布范围的差异为卷烟工业不同卷烟品牌用料需求提供了一定的理论基础。

表1 不同部位烤烟烟叶柔软度差异Tab.1 Softness of tobacco leaves from different stalk positions

表2 不同种植区域烤烟烟叶柔软度差异多重比较结果Tab.2 Comparison of softness between flue-cured tobacco leaves from different planting areas （mN）

2.3烤烟烟叶柔软度与主要理化指标的相关性

由表3可见，烤烟烟叶柔软度与主要理化指标之间有较好的相关关系，与单叶质量、叶面密度、拉力、烟碱、总氮、氯呈极显著正相关，与含梗率、平衡含水率、总糖、还原糖、钾、pH值呈极显著负相关，与叶长、叶宽及淀粉含量相关性不显著。柔软度与物理指标中叶面密度相关系数最高（r=0.568）；与化学成分中总糖、还原糖的相关系数最高，分别为0.704和0.695，其次是钾。

本研究中烟叶柔软度与总糖、还原糖呈极显著正相关关系，与周立新等［8］的研究结果一致；与拉力显著正相关，与常安然等［1］的研究结果一致，但与周立新等［8］的结果有差异，这可能是由样品取样范围差异造成的，本研究中样品均来自我国主要产烟区生产收购等级的烟叶，取样范围更广，等级更规范。

表3 烤烟柔软度与其主要理化指标简单相关分析Tab.3 Simple correlation analysis between softness and main physicochemical indexes of flue-cured tobacco leaves

2.4 烤烟烟叶柔软度与主要理化指标的逐步回归及通径分析

通过烟叶主要理化指标对柔软度的逐步回归，在保证回归方程复相关系数较高的情况下，且引入的指标之间存在较小的相关性，得到多元线性回归方程：柔软度y=402.985+2.247x叶宽+6.320 3x叶面密度+15.978x拉力-9.764x平衡含水率-4.267x总糖-4.702x还原糖-35.116x总钾，方程的复相关系数R＝0.874，决定系数R2＝0.764，说明该方程能解释76.4%的因变量变化；该回归方程F值为138.736，p＝0，回归方程达极显著水平，说明回归方程模型有效。

根据逐步回归分析结果（表4），引入方程的理化指标为叶宽、叶面密度、拉力、平衡含水率、总糖、还原糖、钾，其中叶宽、叶面密度、平衡含水率、总糖、还原糖、钾的偏相关系数达极显著水平，拉力的偏相关系数达显著水平。

进一步通过通径分析（表5）可以看出，对烟叶柔软度的直接作用大小排序依次为：总糖＞还原糖＞钾＞叶面密度＞叶宽＞平衡含水率＞拉力。叶面密度对柔软度主要通过与烟叶钾含量的间接作用影响，烟叶钾含量与叶面密度呈较好的幂指关系［19］，钾含量高的烟叶，叶片结构疏松，叶面密度较小。平衡含水率对柔软度主要通过总糖、还原糖的间接作用影响，平衡含水率与总糖、还原糖呈极显著正相关［12］，总糖、还原糖高的烟叶，平衡含水率也较高。综上，烟叶物理指标中叶宽、叶面密度、拉力、平衡含水率的直接通径系数较低，且主要是间接作用，因此，本研究中认为烟叶总糖、还原糖和钾是影响烤烟烟叶柔软度的重要理化指标。

本研究中叶宽与柔软度在简单相关分析中没有存在显著相关关系，而在逐步回归分析中被引入至回归模型中，主要是因为简单相关只是粗略分析两个变量间的相关关系，逐步回归分析则是在剔除了其他因子的影响后得出的该变量与因变量的关系，是一种偏相关，准确性更高。虽然本研究中未对叶宽与柔软度进行更深入的研究，但逐步回归分析的结果也客观反映了叶宽与柔软度的关系，较窄的烟叶其柔软性也较差，而且主要体现为上部叶，上部叶窄而厚，开片程度不够，结构紧密。

表4 烤烟柔软度与主要理化指标的逐步回归分析Tab.4 Stepwise regression analysis between softness and main physicochemical indexes of flue-cured tobacco leaves

表5 烤烟柔软度与主要理化指标的通径分析Tab.5 Path analysis between softness and main physicochemical indexes of flue-cured tobacco leaves

3 结论

以全国50个主产烟区3个部位烟叶样品为研究对象，通过简单相关分析、逐步回归和通径分析，初步明确了烤烟烟叶部位及种植区域对烤烟烟叶柔软度的影响及其与主要理化指标间的关系。①不同部位烤烟烟叶柔软度差异比较显示，烟叶柔软性下部叶最好，中部叶次之，上部叶最差；②不同种植区域烤烟烟叶柔软度差异比较显示，上部烟叶以北方烟区和长江中上游烟区的柔软性最好，中下部烟叶东南烟区和长江中上游烟区最好，黄淮烟区3个部位烟叶的柔软性较差；③烤烟烟叶柔软度与主要理化指标之间密切相关，除叶宽和淀粉含量外，其余指标均与柔软度达到显著或极显著相关关系，进一步逐步回归分析和通径分析也表明烟叶总糖、还原糖和钾是影响烤烟烟叶柔软度的重要理化指标。