不同部位烟叶化学成分与烟叶柔软度的关系

路登杰,王轶,李茹冰,刘学超,宋贺萱,丁鼎,刘畅,栗翔,李曼曼,梁晓燕,潘蕾

(湖北中烟襄阳卷烟厂,湖北 襄阳,441000)

烟叶原料的选取主要以烟叶的成熟度、柔软度等为主要指标,而这些指标与烟叶的内在质量存在着一定的相关性,了解外在与内在质量之间的相关性对于烟叶原料的选取尤为重要[1]。烟叶的柔软度作为烟叶质量的重要指标,其优劣代表了烟叶抗外部阻力的大小[2],常安然[3]等研究表明,柔软性好的烟叶弹性较大,耐压不易破碎,且较柔软的烟叶还可以提高烟叶的加工效率,提高烟叶加工后的合格率[4-5]。烟叶的内在化学成分是决定烟叶品质的内在重要因素,烟叶化学成分协调提高烟叶的工业可用性,提高烟叶的感官质量[6-7]。周立新[8]以中香型烟叶为试验材料,研究了烟叶化学成分对烟叶柔软度的影响,认为烟叶的总糖、还原糖等化学成分与烟叶柔软度具有显著正相关关系;贾琪光[9]认为烟叶的化学成分与烟叶的组织结构和香气量有一定的相关性。通过研究不同部位烟叶的柔软度与烟叶主要化学成分的相关关系对于烟叶加工原料的选取至关重要,因此研究不同烟叶部位间化学成分与烟叶柔软度的相关关系具有重要意义。

本文选取湖北保康烟区烟叶,测定不同部位烟叶的主要化学成分指标与柔软度,分析不同部位烟叶柔软度与主要化学成分之间的相关关系,为卷烟工业原料的选取及烟叶原料的改善提供了理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料选用2018 至2020 年湖北保康县烤烟烟叶样品150 份,其中上、中、下3 个部位的B2F、X2F 和C3F 3 个等级烟叶各选取50 份,每份烟叶2 kg,试验品种为当地主栽品种K326。

1.2 测定项目与方法

1.2.1 烟叶柔软度测定

从不同部位的烟叶样品中随机选取10 片烟叶,在每片烟叶的叶尖、叶中和叶基部位置避开支脉进行取样,取样样品大小为2 cm×2 cm,对取的烟样进行水分平衡,水分平衡之后将烟样至于SGJ197 柔软度测定仪(温州三工匠仪器有限公司)测定烟样柔软度,取测定结果的平均值作为对应的烟叶部位柔软度值[10]。

1.2.2 烟叶化学成分测定

取各处理烟样各0.5 kg,将其烘干磨碎,过60 目筛,准确称取0.25 g 烟样于50 mL 小白瓶中,加入25 ml 5%醋酸溶液震荡30 min 后过滤,滤液用于连续流动分析仪测定其常规化学成分[11]。

1.3 数据分析

采用Mircosoft excel 2016 软件进行数据分析及作图,SPSS 21.0 进行显著性差异分析及相关性分析。

2 结果与分析

2.1 各部位烟叶柔软度

不同部位烟叶柔软度测定值见表1。由表1 可知,不同部位烟叶柔软度相差较大,其中上部叶柔软度均值最大,为63.31 mN,中部叶次之,下部叶最小,且各部位烟叶的柔软度均值呈现出显著差异,徐向丽等[12]研究表明,烟叶的柔软度值与柔软性成反比关系,即柔软度值越小烟叶越柔软。变异系数以下部叶最大,中部叶次之,上部叶最小,但烟叶以下部叶最为柔软,因此烟叶部位对烟叶的柔软性影响较大。结果说明保康所地区烟叶柔软性随部位变化而变化,部位对其柔软性影响较大,下部叶柔软,中部叶次之,上部叶柔软性最差。

表1 烟叶不同部位柔软度

2.2 各部位烟叶化学成分统计分析

对烟叶主要化学成分进行分析,由表2 可见总糖、总氮、烟碱、钾、氯、还原糖、两糖比、钾氯比在样品间的变化:烤烟上部叶还原糖变异系数最大,仅为3.39%,两糖比的变异系数最小为0.79%;总糖、钾和钾氯比偏度系数＜0,表现为负向偏态峰,其余指标为正向偏态峰;总糖、总氮和钾含量的峰度系数＞0,它们的数据分布表现为尖峭峰,相对集中,其它的数据分布为平阔峰。

表2 不同部位烟叶化学成分描述性统计分析

中部叶以钾氯比变异系数最大,为6.50%,烟碱变异系数最小1.17%;钾和氯比的偏度系数＞0,表现为正向偏态峰,烟碱含量和两糖比的峰度系数均＜0,表现为平阔峰外,其余指标的峰度系数均＞0,表现为尖峭峰;同样烤烟样品下部叶以钾氯比变异系数最大为3.39%,总氮含量变异系数最小仅为0.43%;总氮含量和两糖比偏度系数＞0,表现为正向偏态峰,其余指标为负向偏态峰;烟碱含量、钾含量和钾氯比峰度系数＜0,表现为平阔峰,其它数据指标的峰度系数＞0,表现为尖峭峰。

2.3 各部位烟叶化学成分与柔软度的方差分析

对于不同部位烤烟主要成分与柔软度进行差异显著性分析,结果由表3 可见:总糖含量、烟碱含量、还原糖含量和柔软度在3 个不同部位间的差异均达到显著性,其中总糖与还原糖含量以下部烟叶最高,中部叶次之,上部烟叶最低,下部烟叶总糖与还原糖含量比上部叶高8.6%、10.2%;烟碱与柔软度则以上部烟叶最大,下部烟叶最小;总氮含量以上部烟叶含量最高,中下部烟叶差异不大;氯含量在3个部位间未达到显著水平,中部和下部叶的钾含量差异未达到显著水平,但两者均与上部叶差异显著。

表3 不同部位烟叶化学成分与柔软度的差异显著分析结果

2.4 各部位烟叶化学成分与柔软度的相关性

用烟叶的柔软度与烟叶的化学成分做相关分析,结果见图1。由图中相关系数分布可以看出各部位烟叶的柔软度与烟叶的总糖、还原糖和钾含量均呈显著相关关系,且均为显著负相关关系,说明上中下部位烟叶的糖类物质和钾都对烟叶的柔软性有较大的影响,即总糖、还原糖和钾含量较高烟叶的柔软度较大,烟叶较柔软,这是因为较高的烟叶水溶性糖含量可以提高烟叶的油分和弹性[13],进而增加烟叶的柔软性[14-15],而钾含量较高可以改善烟叶的身份,提高烟叶柔软性[16];而烟叶的柔软度与烟叶其他化学成分之间存在正相关或者负相关关系,但在p＜0.05 水平上均不显著。

图1 烟叶柔软度与主要化学成分的相关性

3 讨论

不同部位烟叶由于其内在化学成分存在差异[17-19],因此导致不同部位烟叶调制结束后具有不同的外观品质。中下部烟叶调制结束后烟叶油分较多,组织结构较疏松,因此其柔软性较好,而上部叶由于生长时间较长,其烘烤性能较差,调制结束后烟叶组织结构较为紧密,柔软性较差[20]。烟叶的柔软度值越大,烟叶越柔软,而柔软的烟叶质量较好[21]。在该试验中,对不同部位的烟叶进行了柔软度的测定,结果显示随烟叶部位的升高其柔软度值随之增大,柔软性随之降低。

不同部位烟叶采收时其成熟度是不同的,从下往上成熟度档次依次升高,而烟叶中的烟碱含量是在根系中合成然后输送到烟叶中[22],在烟叶生长过程中会一直合成并送往烟叶[23,24],因此,本试验中,成熟度较高的上部叶烟碱含量较高,中部叶次之,下部叶最低。本试验中下部烟叶和中部烟叶糖含量较高,可能是因为生长过程中积累了较多的淀粉,调制过程中淀粉降解产生较多的糖类物质[25]。下部烟叶钾含量较高可能是因为烟叶成熟时,钾离子会向其他部位转移,导致钾含量随部位的升高而降低[26]。

通过相关性分析得出了烟叶柔软度与烟叶化学成分的相关性,分析结果将烟叶的柔软度与化学成分之间的相关性进行了定量,结果得出烟叶的总糖含量、还原糖含量和钾含量对烟叶的柔软度具有显著性影响,可以通过调节烟叶的相关指标来达到改善烟叶品质的目的。此结论为该地区烟叶原料的选取与改善提供了理论价值和应用参考。