来凤县雪茄烟叶矿质元素与感官质量的关系分析

刘利平，王剑，施友志，胡捷，谭再钰，朱金祥，罗继红，潘勇

（湖北中烟工业有限责任公司三峡卷烟厂，湖北 宜昌 443100）

雪茄烟是经过采收、晾制、发酵、陈化后的雪茄烟叶手工卷制的吸用烟卷，是一种由茄芯、茄套、茄衣制成的具有独特香味特征的烟草制品。湖北省来凤县从2011年开始试种雪茄烟，经过10多年的探索与发展，已成为国产雪茄烟叶的三大基地之一。近年来，雪茄烟市场保持迅猛增长的发展态势［1］，是烟草产业重要的经济增长点。但国产雪茄烟叶整体质量偏低［2］，中式雪茄烟风格特色有待进一步彰显。

感官质量是雪茄烟品质最重要的指标之一。感官质量与烟叶物理特性、化学成分、外观质量等指标间的关系密切［3，4］。褚继登等［5］研究认为香气量、透发性与烟叶钾、糖碱比、烟碱之间存在显著相关性。矿质元素不仅对烟叶生长发育和新陈代谢有重要意义，且有些致香成分就是部分矿质元素参与的代谢产物或中间产物合成的。矿质元素对烟叶的外观特征、香吃味、刺激性和燃烧性等影响显著，如氮、钾、氯是评价烟叶抽吸质量的重要指标。于建军等［6］在烤烟上的研究表明，镁和钾含量对烟叶香气质、香气量和评吸总分有较大的正面影响，而铁和氯含量则有较大的负面影响。雪茄烟叶矿质元素含量与感官质量的关系鲜见报道，因此，本研究对湖北省来凤县雪茄烟叶矿质元素含量及其与感官质量的关系进行分析和研究，以期为国产雪茄烟叶质量的提升提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 取样地概况

在湖北省恩施州来凤县雪茄烟3个主产区绿水乡（LS）、旧司镇（JS）、漫水乡（MS）选择代表性中部雪茄烟叶。各取样烟叶生长的土壤类型均为黄棕壤，海拔在400˜600 m，雪茄烟品种为CX-80。核心区土壤基本理化指标见表1。

表1 核心区土壤基本理化指标

1.2 样品采集与分析

2020年12月，在雪茄烟叶发酵后，选取中部雪茄烟叶样品共16份（LS烟区5份、JS烟区5份、MS烟区6份），做好标记，装自封袋。将每份样品分为2个部分，一部分平衡水分后进行单料雪茄烟卷制，邀请湖北中烟工业有限责任公司三峡卷烟厂雪茄烟研究所专业人员进行评吸，参考吴创等［7］的评吸方法确定雪茄烟叶感官质量分值（满分100分）；另一部分雪茄烟叶粉碎过100目筛，混合均匀，进行矿质元素含量的测试分析。烟叶矿质元素测定参考王瑞新［8］的方法进行。

1.3 数据处理

利用Excel 2007、DPS 7.05软件进行数据处理和逐步回归分析，采用SPSS 22.0软件中的皮尔逊（Pearson）相关性分析（双尾检测法）法检验相关性。数据的表示方法为平均值±标准差。

2 结果与分析

2.1 矿质元素含量分析

从表2可以看出，雪茄烟叶氮、钾和氯含量以绿水乡烟区较高，分别为3.82%、7.53%和0.73%；磷和铁含量以漫水乡烟区较高，分别为0.36%和697.47 mg/kg；旧司镇和漫水乡烟区烟叶钙和镁含量较高，分别为7.40%、6.57%和0.67%、0.82%；烟叶硫和锌含量以绿水乡烟区最高，分别为0.73%和189.53 mg/kg；烟叶硼含量以绿水乡烟区最高，其次为漫水乡烟区，旧司镇烟区最低。

表2 雪茄烟叶矿质元素含量

2.2 感官质量分析

感官质量是雪茄烟质量的基础，包括燃烧性（10分）、灰色（10分）、香气质（15分）、香气量（15分）、杂气（10分）、刺激性（15分）、余味（15分）、甜度（10分），总分100分。从表3可以看出，雪茄烟燃烧性、灰色、余味均以漫水乡烟区最好，其次为旧司镇烟区，绿水乡烟区较差；香气质、香气量、甜度以旧司镇烟区最好，其次为漫水乡烟区；杂气和刺激性以绿水乡烟区最好。综合分析，漫水乡烟区的雪茄烟叶感官质量最好，总分为77.25分；其次为旧司镇烟区，为75.61分，绿水乡烟区的雪茄烟叶感官质量稍差，主要为烟叶的燃烧性、灰色稍差。

表3 雪茄烟叶感官质量 （单位：分）

2.3 相关性分析

对烟叶感官质量与矿质元素含量进行相关性分析，结果见表4。燃烧性、灰色、香气量、香气质、余味与氮、钾、锌含量呈显著或极显著负相关，与钙、镁含量呈正相关。杂气、刺激性和甜度与烟叶矿质元素含量相关性不显著。感官质量与雪茄烟叶氮、钾、氯、硫、锌含量呈显著或极显著负相关，相关系数分别为-0.708、-0.753、-0.627、-0.616、-0.757；与烟叶钙含量呈极显著正相关，相关系数为0.663。上述研究表明提高烟叶钙、镁含量和降低烟叶氮、氯、钾、硫、锌等含量可以改善雪茄烟叶燃烧性、灰色、香气量、香气质、余味等指标，提高烟叶的感官质量。

表4 矿质元素与感官质量的相关性分析

2.4 逐步回归分析

多元逐步回归分析被广泛应用于各种自变量对因变量及其相关因素的影响分析，其原理是将P＜0.05的自变量引入，P＞0.05的自变量剔除，从而建立最优回归方程并得出相应的偏相关系数。以感官质量为因变量（Y），选取雪茄烟叶矿质元素含量指标进行逐步回归分析，回归方程见式（1）。偏相关系数分别为r（Y，X1）=-0.611（P＜0.05）、r（Y，X2）=-0.675（P＜0.01），该回归方程共筛选出2个对感官质量有重要影响的烟叶矿质元素指标，分别为全氮含量（X1）和全钾含量（X2）。说明影响雪茄烟叶感官质量的主要烟叶矿质元素因子为氮和钾含量，且均为负相关。

3 讨论

烟叶中矿质元素含量对其感官质量、化学成分等有着重要的影响，在很大程度上决定烟叶品质优劣［9，10］。氮、钾、钙、镁、氯、铁、锌等是烟叶生长必需的矿质营养元素，对维持烟株的正常生理代谢和酶活性至关重要。矿质元素含量过高或过低均会引起烟草生理机能失调，导致烟叶主要化学成分不协调、烟叶产量和感官质量下降。有研究表明，烟叶矿质元素对烟叶的香吃味、刺激性等有重要影响［11，12］。氮是影响烟株生长以及烟叶质量形成的关键元素，氮素不足时烟叶身份薄，香气量不足；氮素含量高，刺激性和劲头大、香气质变差［6］。杨玉坤等［13］研究认为烟叶锌含量与感官质量指标中劲头的灰色关联度达到最大，硼元素对多种感官质量指标均有较大程度的影响。烟叶氯含量过高会损害烟叶燃烧性，甚至熄火［6］。本研究中，雪茄烟感官质量与烟叶氮、氯、硫含量呈显著负相关。

一般认为，钾、镁含量高而钙含量较低的烟叶综合质量较好，而钙含量高的烟叶往往过厚、粗糙、僵硬，使用价值低，与烟叶质量呈负相关［14］。钾是烟叶中重要的品质元素，能显著改善烟叶的燃烧性和香吃味，可提高烟叶的感官品质。但钾肥施用过量，可能会拮抗烟株对钙、镁等的吸收，导致烟叶的质量下降［15］。徐亚中［16］研究认为，钙具有助燃性，能促进烟叶燃烧完全，进而提高烟叶的感官质量。说明烟叶中矿质元素含量要均衡，过高过低都会影响烟叶的感官质量。此外，锌是植物生长发育必需的微量元素，但土壤中锌过量会导致土壤退化，抑制植物根系生长，影响植物的光合作用和呼吸作用［17］。本研究中，烟叶中钾、锌含量偏高是导致雪茄烟感官质量下降的因素之一，而钙含量与雪茄烟感官质量呈显著正相关。因此，在来凤县雪茄烟的栽培中，要注意矿质营养的供应平衡，控制钾、锌及氮、氯、硫等相关肥料用量，适当增施钙肥，以提高雪茄烟叶整体感官质量。

4 小结

来凤县雪茄烟叶氮、硫、钾、锌和氯含量以绿水乡烟区较高，磷和铁含量以漫水乡烟区较高，钙和镁含量以旧司镇和漫水乡烟区较高。漫水乡烟区雪茄烟叶燃烧性、灰色、余味较好，感官质量较高，其次为旧司镇烟区。通过对雪茄烟叶矿质元素含量与感官质量之间的相关性和逐步回归分析，确定了雪茄烟叶感官质量与烟叶氮、钾、氯、硫、锌含量呈显著负相关，与烟叶钙含量呈显著正相关；烟叶氮和钾含量过高是降低雪茄烟感官质量的重要因素。