婁元菲，朱紅兵，李昂，董艷輝，楊彥明，賀帆，宮長(zhǎng)榮*

（1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)煙草學(xué)院，河南 鄭州 450002；2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，湖北 武漢 430074）

煙葉香氣是評(píng)價(jià)煙葉內(nèi)在質(zhì)量的核心內(nèi)容與重要指標(biāo)之一，通過(guò)分析煙葉致香物質(zhì)含量，可以對(duì)煙葉的香氣質(zhì)量進(jìn)行客觀準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)[1]。以往對(duì)于煙葉香氣物質(zhì)的研究[2–6]多集中于不同生態(tài)產(chǎn)區(qū)、調(diào)制過(guò)程中的變化等。評(píng)吸質(zhì)量是煙葉質(zhì)量評(píng)價(jià)的主要手段和重要依據(jù)[7–9]，但關(guān)于致香物質(zhì)含量與評(píng)吸質(zhì)量關(guān)系的分析還較少見(jiàn)。筆者對(duì)河南省不同產(chǎn)地相同等級(jí)的煙葉樣品的致香物質(zhì)含量進(jìn)行了測(cè)定，并對(duì)樣品進(jìn)行評(píng)吸質(zhì)量檢測(cè)，采用典型相關(guān)分析法分析煙葉致香物質(zhì)含量與評(píng)吸質(zhì)量的關(guān)系，找出對(duì)烤后煙葉評(píng)吸質(zhì)量不同指標(biāo)關(guān)聯(lián)較大的香氣物質(zhì)，以期為企業(yè)對(duì)煙葉原料的選擇提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

2011年，選取河南許昌、洛陽(yáng)、平頂山、南陽(yáng)等地區(qū)K326品種相同等級(jí)（C3F）烤煙樣品37個(gè)。

1.2 方 法

1.2.1 致香物質(zhì)的提取

致香物質(zhì)的測(cè)定采用 GC/MS 法，氣質(zhì)聯(lián)用分析儀（Agilent GC6890N/MS5975I）為美國(guó)安捷倫公司生產(chǎn)。致香物質(zhì)的樣品前處理與GC/MS分析測(cè)定參照文獻(xiàn)[10]的方法進(jìn)行，內(nèi)標(biāo)化合物為乙酸苯甲酯。

1.2.2 煙葉感官評(píng)吸

卷制長(zhǎng)70 mm、圓周27.5 mm的單料煙支，經(jīng)挑選、平衡水分后，交由云南煙草科學(xué)研究院、云南中煙工業(yè)公司、云南瑞升煙草技術(shù)（集團(tuán)）有限公司、紅云紅河集團(tuán)技術(shù)中心等4個(gè)單位的10名專家進(jìn)行評(píng)吸。感官評(píng)價(jià)包括香韻、香氣質(zhì)、香氣量、濃度、勁頭、刺激性、雜氣、口感，其滿分分別為10、15、15、10、5、15、 10、20分。

1.3 數(shù)據(jù)分析

將煙葉致香物質(zhì)總分類(lèi)作為一組變量，即棕色化反應(yīng)產(chǎn)物類(lèi)（a1）、苯丙氨酸類(lèi)（a2）、類(lèi)胡蘿卜素類(lèi)（a3）、新植二烯（a4）、類(lèi)西柏烷類(lèi)（a5）；評(píng)吸質(zhì)量香韻（b1）、香氣質(zhì)（b2）、香氣量（b3）、濃度（b4）、勁頭（b5）、刺激性（b6）、雜氣（b7）、口感（b8）作為一組變量。由這2組變量的典型相關(guān)關(guān)系得出，需對(duì)類(lèi)西柏烷類(lèi)和棕色化反應(yīng)產(chǎn)物類(lèi)與評(píng)吸質(zhì)量的關(guān)系作進(jìn)一步分析，因此將類(lèi)西柏烷類(lèi)各成分作為一組變量，即西柏三烯二醇（c1）、茄酮（c2）；棕色化反應(yīng)產(chǎn)物類(lèi)作為一組變量，即吡啶（d1）、吡咯（d2）、己醛（d3）、糠醛（d4）、糠醇（d5）、2–環(huán)戊烯–1,4–二酮（d6）、5–甲基糠醛（d7）、2–戊基呋喃（d8）、2–乙基吡啶（d9）、2–乙?；C3，4，5，6–四氫吡啶（d10）、2–乙?；C1，4，5，6–四氫吡啶（d11）。

應(yīng)用SPSS18.0軟件和Microsoft Excel 2003對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析。新建語(yǔ)法典型相關(guān)分析進(jìn)行運(yùn)行，典型相關(guān)變量的篩選通過(guò)判斷其標(biāo)準(zhǔn)化典型系數(shù)和典型負(fù)載系數(shù)進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 烤煙致香物質(zhì)與評(píng)吸質(zhì)量的典型相關(guān)分析

烤煙致香物質(zhì)含量測(cè)定結(jié)果列于表 1?？緹熢u(píng)吸質(zhì)量結(jié)果列于表2。

表1 烤煙致香物質(zhì)含量Table 1 Contents of aroma components in flue-cured tobacco μg/g

續(xù) 表 μg/g

表2 烤煙評(píng)吸質(zhì)量得分Table 2 Smoking quality of flue-cured tobacco 分

烤煙致香物質(zhì)與評(píng)吸質(zhì)量的典型相關(guān)分析結(jié)果見(jiàn)表3?？緹熤孪阄镔|(zhì)與感官評(píng)吸質(zhì)量的典型相關(guān)系數(shù)中，第1個(gè)典型相關(guān)系數(shù)達(dá)到了極顯著水平，第2個(gè)典型相關(guān)系數(shù)達(dá)到了顯著水平，后面的則不顯著，因此，選擇前2組典型變量進(jìn)行分析。

表3 致香物質(zhì)與評(píng)吸質(zhì)量的典型相關(guān)分析Table 3 Canonical correlation analysis of contents of aroma components and smoking quality

由于原始數(shù)據(jù)量綱不同，不宜直接比較, 因而用標(biāo)準(zhǔn)化的典型系數(shù)給出典型相關(guān)模型mi和li，并計(jì)算原始變量和典型變量之間的相關(guān)系數(shù)ri，結(jié)果見(jiàn)表4。由u和v分別代表典型變量的2組綜合指標(biāo)，由表4可知，第Ⅰ組典型變量的構(gòu)成：

表4 典型變量和與典型變量有關(guān)性狀的相關(guān)系數(shù)Table 4 Canonical variable and their correlation coefficients with related traits

第Ⅰ組典型變量（u1，v1）中，由u1與原始數(shù)據(jù)ai的相關(guān)系數(shù)可以看出，它與煙葉香氣物質(zhì)類(lèi)西柏烷類(lèi)（a5）和棕色化反應(yīng)產(chǎn)物類(lèi)（a1）存在較高的相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)分別為 0.590和–0.524，因此，u1可以理解為主要描述了類(lèi)西柏烷類(lèi)和棕色化反應(yīng)產(chǎn)物類(lèi)的綜合指標(biāo)。由v1與原始數(shù)據(jù)bi的相關(guān)系數(shù)可以看出，它與刺激性（b6）的相關(guān)系數(shù)（0.442）較高，因此，v1可以理解為主要描述刺激性的綜合指標(biāo)。u1與v1表明，烤煙致香物質(zhì)中，類(lèi)西柏烷類(lèi)和棕色化反應(yīng)產(chǎn)物類(lèi)與烤后煙葉評(píng)吸質(zhì)量的刺激性密切相關(guān)，這些指標(biāo)可分別作為烤煙致香物質(zhì)和評(píng)吸質(zhì)量關(guān)系分析中的顯著性指標(biāo)。而類(lèi)西柏烷類(lèi)與刺激性典型相關(guān)系數(shù)符號(hào)相同，棕色化反應(yīng)產(chǎn)物類(lèi)與刺激性典型相關(guān)系數(shù)符號(hào)相反，說(shuō)明在一定范圍內(nèi)，隨著烤煙致香物質(zhì)類(lèi)西柏烷類(lèi)的增加，烤后煙葉刺激性呈增加趨勢(shì)；隨著烤煙香氣物質(zhì)棕色化反應(yīng)產(chǎn)物類(lèi)的增加，烤后煙葉刺激性呈降低趨勢(shì)。

第Ⅱ組典型變量構(gòu)成：

在第Ⅱ組典型變量中，由u2與原始數(shù)據(jù)ai的相關(guān)系數(shù)可以看出，它與煙葉致香物質(zhì)類(lèi)胡蘿卜素類(lèi)（a3）相關(guān)系數(shù)為 0.867，因此，u2可以理解為主要描述了類(lèi)胡蘿卜素類(lèi)的綜合指標(biāo)。由與v2原始數(shù)據(jù)bi的相關(guān)系數(shù)可以看出，它與香韻（b1）的相關(guān)系數(shù)（0.428）較高，因此，v2可以理解為主要描述香韻的綜合指標(biāo)。u2與v2表明，烤煙致香物質(zhì)中，類(lèi)胡蘿卜素類(lèi)與烤后煙葉評(píng)吸質(zhì)量的香韻密切相關(guān)。而類(lèi)胡蘿卜素類(lèi)與香韻典型相關(guān)系數(shù)符號(hào)相同，說(shuō)明在一定范圍內(nèi)，隨著類(lèi)胡蘿卜素類(lèi)的增加，烤后煙葉香韻呈增加趨勢(shì)。

對(duì)上述分析結(jié)果深入研究，分別對(duì)類(lèi)西柏烷類(lèi)和棕色化反應(yīng)產(chǎn)物類(lèi)與評(píng)吸質(zhì)量的關(guān)系進(jìn)行分析。

2.2 類(lèi)西柏烷類(lèi)與評(píng)吸質(zhì)量的典型相關(guān)分析

類(lèi)西柏烷類(lèi)與評(píng)吸質(zhì)量的典型相關(guān)分析結(jié)果見(jiàn)表5。類(lèi)西柏烷類(lèi)與感官評(píng)吸質(zhì)量的典型相關(guān)系數(shù)中，第1個(gè)典型相關(guān)系數(shù)達(dá)到了極顯著水平，第2個(gè)典型相關(guān)系數(shù)不顯著，因此，對(duì)第Ⅰ組典型變量（表6）進(jìn)行分析。第Ⅰ組典型變量構(gòu)成：

表5 類(lèi)西柏烷類(lèi)與評(píng)吸質(zhì)量的典型相關(guān)分析結(jié)果Table 5 Canonical correlation analysis of cembranoid degradation products and smoking quality

表 6 類(lèi)西柏烷類(lèi)與評(píng)吸質(zhì)量的典型變量及其有關(guān)性狀的相關(guān)系數(shù)Table 6 Canonical variable and their correlation coefficients with related traits of cembranoid degradation products and smoking quality

第Ⅰ組典型變量（u1，v1）中，由u1與原始數(shù)據(jù)ci的相關(guān)系數(shù)可以看出，它與類(lèi)西柏烷類(lèi)中的西柏三烯二醇（c1）相關(guān)系數(shù)為–0.998，因此，u1可以理解為主要描述了西柏三烯二醇的綜合指標(biāo)。由v1與原始數(shù)據(jù)bi的相關(guān)系數(shù)可以看出，它與濃度（b4）、香氣量（b3）的相關(guān)系數(shù)較高，為–0.691和–0.573，因此v1可以理解為主要描述濃度和香氣量的綜合指標(biāo)。u1與v1表明，類(lèi)西柏烷類(lèi)中，西柏三烯二醇與烤后煙葉評(píng)吸質(zhì)量的濃度及香氣量密切相關(guān)，且典型相關(guān)系數(shù)符號(hào)相同，說(shuō)明在一定范圍內(nèi)，隨著烤煙致香物質(zhì)西柏三烯二醇的增加，烤后煙葉濃度和香氣量呈增加趨勢(shì)。

2.3 棕色化反應(yīng)類(lèi)與評(píng)吸質(zhì)量的典型相關(guān)分析

棕色化反應(yīng)類(lèi)與評(píng)吸質(zhì)量的典型相關(guān)分析結(jié)果見(jiàn)表7。第1個(gè)和第2個(gè)典型相關(guān)系數(shù)達(dá)到了極顯著水平，第3個(gè)典型相關(guān)系數(shù)達(dá)到了顯著水平，后面的則不顯著。在此，選擇前 2組典型變量（表8）進(jìn)行分析。

表7 棕色化反應(yīng)類(lèi)與評(píng)吸質(zhì)量的典型相關(guān)系數(shù)Table 7 Canonical correlation analysis of browning reaction products and smoking quality

第Ⅰ組典型變量構(gòu)成：

表8 棕色化反應(yīng)類(lèi)與評(píng)吸質(zhì)量的典型變量及其有關(guān)性狀的相關(guān)系數(shù)Table 8 Canonical variable and their correlation coefficients with related traits of browning reaction products and smoking quality

續(xù) 表

第Ⅰ組典型變量（u1，v1）中，由u1與原始數(shù)據(jù)di的相關(guān)系數(shù)可以看出，它與棕色化反應(yīng)產(chǎn)物類(lèi)中的2–乙基吡啶（d9）相關(guān)系數(shù)為0.646，因此，u1可以理解為主要描述了 2–乙基吡啶的綜合指標(biāo)。由v1與原始數(shù)據(jù)bi的相關(guān)系數(shù)可以看出，它與濃度（b4）、勁頭（b5）的相關(guān)系數(shù)較高，分別為–0.826和–0.612，因此，v1可以理解為主要描述濃度和勁頭的綜合指標(biāo)。u1與v1表明，棕色化反應(yīng)產(chǎn)物類(lèi)中，2–乙基吡啶與烤后煙葉評(píng)吸質(zhì)量的濃度及勁頭密切相關(guān)，且典型相關(guān)系數(shù)符號(hào)相反，說(shuō)明在一定范圍內(nèi)，隨著2–乙基吡啶的增加，烤后煙葉濃度和勁頭呈降低趨勢(shì)。第Ⅱ組典型變量構(gòu)成：

由u2與原始數(shù)據(jù)di的相關(guān)系數(shù)可以看出，它與棕色化反應(yīng)產(chǎn)物類(lèi)中的吡啶（d1）存在較高的相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為–0.634，因此，u2可以理解為主要描述了吡啶的綜合指標(biāo)。由v2與原始數(shù)據(jù)bi的相關(guān)系數(shù)可以看出，它與勁頭（b5）、刺激性（b6）的相關(guān)系數(shù)較高，分別為–0.605和–0.551，因此，v2可以理解為主要描述勁頭和刺激性的綜合指標(biāo)。u2與v2表明，棕色化反應(yīng)產(chǎn)物類(lèi)中，吡啶與烤后煙葉評(píng)吸質(zhì)量的勁頭及刺激性密切相關(guān)，且典型相關(guān)系數(shù)符號(hào)相同，說(shuō)明在一定范圍內(nèi)，隨著烤煙致香物質(zhì)吡啶的增加，烤后煙葉勁頭和刺激性呈增加趨勢(shì)。

3 討 論

典型相關(guān)分析是利用綜合變量對(duì)之間的相關(guān)關(guān)系來(lái)反映2組指標(biāo)之間的整體相關(guān)性的多元統(tǒng)計(jì)分析方法。為了從總體上把握2組指標(biāo)之間的相關(guān)關(guān)系，分別在2組變量中提取有代表性的2個(gè)綜合變量u和v，利用它們之間的相關(guān)關(guān)系來(lái)反映2組指標(biāo)之間的整體相關(guān)性。采用典型相關(guān)分析法可消除組內(nèi)多重共線的影響，結(jié)果準(zhǔn)確可靠。葉協(xié)鋒等[11]、馬繼良等[12]曾用典型相關(guān)分析法研究了烤煙巨豆三烯酮的含量與土壤理化的性狀關(guān)系，以及化學(xué)成分與海拔高度及經(jīng)緯度的關(guān)系，都得出了重要可靠的結(jié)論。

烤煙類(lèi)西柏烷類(lèi)降解產(chǎn)物增加或棕色化反應(yīng)類(lèi)的減少均可促進(jìn)煙葉刺激性的增加，而烤煙含氮量的增加會(huì)導(dǎo)致類(lèi)西柏烷類(lèi)降解產(chǎn)物增加與棕色化反應(yīng)類(lèi)的減少，且煙堿含量高的煙葉類(lèi)西柏烷降解產(chǎn)物的含量較高[13]，而烤煙含氮量與煙堿都可增加煙葉刺激性。西柏三烯二醇的增加可提高烤后煙葉的濃度和香氣量，原因在于不同烤煙品種的葉面分泌物組分中，以西柏三烯二醇的含量最高，是其最主要的成分，葉片腺毛數(shù)量與分泌物中主要致香成分含量之間并不一定呈正相關(guān)，腺毛自身分泌能力的強(qiáng)弱是影響煙葉表面致香成分含量的關(guān)鍵[14]。隨著2–乙基吡啶的增加，烤后煙葉的濃度和勁頭呈降低趨勢(shì)；隨著吡啶的增加，烤后煙葉的勁頭和刺激性呈增加趨勢(shì)，因此，在進(jìn)行卷煙配方選擇時(shí)，可根據(jù)卷煙風(fēng)格的需要加香加料，使卷煙評(píng)吸質(zhì)量更能滿足消費(fèi)者的需求。

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英文編輯：羅 維