王鵬,李玉寶,龍飛,吳勇,鄧家強,龍建林,武云杰,葉協(xié)鋒,張明杰,張弘蒙
1. 湖北中煙工業(yè)有限責(zé)任公司武漢卷煙廠, 武漢 430000;2. 涼山州會理縣煙草公司, 四川 會理 615100;3. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué) 國家煙草栽培生理生化基地, 鄭州 450002
煙草品種既是煙葉生產(chǎn)的物質(zhì)基礎(chǔ), 又是影響煙葉品質(zhì)的重要因素, 各項栽培措施及生態(tài)因素均要通過品種發(fā)揮作用[1]. 有關(guān)煙草品種間生長發(fā)育、 烘烤特性差異的研究較多, 如煙葉的衰老特性[2]、 生長特性[3]、 葉片結(jié)構(gòu)[4]、 根系分泌物[5]、 病害脅迫[6-7]、 烘烤過程中的生理生化反應(yīng)等[8], 而關(guān)于品種間烤后煙葉品質(zhì)特征差異的研究主要集中在通過品種篩選進(jìn)而指導(dǎo)品種推廣應(yīng)用[9-10]. 這些試驗的手段多是在相同生態(tài)條件和栽培措施下比較不同品種的生長發(fā)育狀況、 烤后煙葉外觀品質(zhì)、 感官質(zhì)量等, 而不同品種對生態(tài)因素的適應(yīng)性表現(xiàn)不一. 目前關(guān)于涼山煙區(qū)烤煙品種間理化特征差異及其與感官質(zhì)量的關(guān)系的研究尚鮮見報道, 基于此, 本文對涼山煙區(qū)主栽烤煙品種紅花大金元和云煙87煙葉主要物理特性、 化學(xué)成分、 外觀和感官質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行綜合分析, 并建立回歸模型, 旨在明確涼山主栽品種的質(zhì)量特點, 為當(dāng)?shù)乜焖兕A(yù)測煙葉質(zhì)量提供理論依據(jù).
在涼山煙區(qū)5個主產(chǎn)縣(會理、 會東、 德昌、 冕寧、 越西), 選擇云煙 87和紅花大金元2個當(dāng)?shù)刂髟钥緹熎贩N, 按國標(biāo)《烤煙》(GB 2635-1992)挑選2020年度X2F,C3F,C2F和B2F樣品, 每個等級樣品取樣3 kg, 共157份樣品, 具體情況見表1.
1.2.1 物理特性和化學(xué)成分
樣品置于溫度(22±1) ℃和相對濕度(60±5)%的環(huán)境中, 平衡水分48 h后, 物理特性測定參照文獻(xiàn)[11]的方法進(jìn)行. 采用常規(guī)方法[12]測定煙葉總氮、 煙堿、 總糖、 還原糖、 鉀和氯的質(zhì)量分?jǐn)?shù), 并計算糖堿比、 氮堿比、 鉀氯比和兩糖比.
表1 取樣情況
1.2.2 外觀質(zhì)量和感官質(zhì)量
由國家煙草質(zhì)量監(jiān)督檢測中心對煙葉外觀質(zhì)量進(jìn)行評價, 量化賦分方法見表2;由湖北中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心感官專家進(jìn)行煙葉感官質(zhì)量評價, 量化賦分方法見表3. 由外觀指標(biāo)、 感官指標(biāo)分值分別直接加和派生出外觀質(zhì)量總分和感官質(zhì)量總分.
表2 煙葉外觀質(zhì)量的量化賦分方法
表3 煙葉感官質(zhì)量的量化賦分方法
采用Microsoft Excel 2014進(jìn)行數(shù)據(jù)處理, SPSS 24.0進(jìn)行數(shù)據(jù)分析.
2.1.1 不同烤煙品種物理特性的差異
由表4可知, 兩個烤煙品種各部位煙葉含梗率偏高. 下部葉品種間物理特性指標(biāo)中僅平衡含水率差異有統(tǒng)計學(xué)意義;云煙87的中部葉厚度、 含梗率、 葉面密度顯著低于紅花大金元, 拉力和平衡含水率顯著高于紅花大金元;云煙87的上部葉葉長、 葉寬顯著高于紅花大金元, 厚度、 葉面密度顯著低于紅花大金元.
表4 不同烤煙品種主要物理指標(biāo)分析
2.1.2 不同烤煙化學(xué)成分的差異
各品種煙葉主要化學(xué)成分指標(biāo)見表5. 從表5可知, 云煙87下、 中和上部葉總氮和鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于紅花大金元;中部葉氯質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于紅花大金元;上部葉氮堿比、 兩糖比顯著高于紅花大金元, 總糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著低于紅花大金元.
表5 不同烤煙品種化學(xué)成分分析
2.2.1 外觀質(zhì)量
兩品種煙葉外觀質(zhì)量量化評價結(jié)果見表6. 從表6看出, 與云煙87相比, 紅花大金元外觀質(zhì)量指標(biāo)的分值變異更大, 其下部葉的部位、 身份和色度指標(biāo)分值的變異系數(shù)在20%以上. 品種間外觀質(zhì)量差異在上部葉表現(xiàn)最為明顯, 下部葉品種間僅部位和成熟度指標(biāo)差異有統(tǒng)計學(xué)意義, 中部葉成熟度、 油分和色度指標(biāo)差異有統(tǒng)計學(xué)意義, 上部葉除顏色指標(biāo)外, 云煙87其他外觀質(zhì)量指標(biāo)的分值均顯著高于紅花大金元.
表6 不同烤煙品種的外觀質(zhì)量指標(biāo)量化分值比較
2.2.2 感官質(zhì)量
兩品種煙葉感官質(zhì)量量化評價結(jié)果見表7. 從表7看出, 中部葉品種間在香氣質(zhì)、 刺激性和余味指標(biāo)的分值上差異有統(tǒng)計學(xué)意義, 上部葉在香氣量指標(biāo)的分值上差異有統(tǒng)計學(xué)意義, 下部葉品種間各指標(biāo)的分值除刺激性外, 差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義. 綜合來看, 紅花大金元品種的感官質(zhì)量相對較好, 煙葉香氣質(zhì)好, 香氣量充足, 刺激性較小, 余味相對舒適.
表7 不同烤煙品種的感官質(zhì)量指標(biāo)量化分值比較
2.3.1 煙葉外觀質(zhì)量與理化特征指標(biāo)的關(guān)系
從表8可知, 葉長、 葉寬與外觀質(zhì)量各指標(biāo)分值呈顯著正相關(guān), 厚度與外觀質(zhì)量各指標(biāo)分值(除顏色外)呈顯著負(fù)相關(guān), 平衡含水率與成熟度、 油分、 結(jié)構(gòu)、 身份和色度分值間呈顯著正相關(guān), 葉面密度與成熟度、 結(jié)構(gòu)指標(biāo)分值間呈極顯著負(fù)相關(guān). 化學(xué)成分方面, 總糖、 還原糖、 糖堿比與油分、 結(jié)構(gòu)和身份分值間呈顯著正相關(guān), 煙堿與油分、 結(jié)構(gòu)和身份分值間呈顯著負(fù)相關(guān), 鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)與部位、 油分和身份分值間呈顯著負(fù)相關(guān).
為進(jìn)一步揭示各理化指標(biāo)對煙葉外觀質(zhì)量的貢獻(xiàn), 以外觀質(zhì)量總分為因變量, 理化指標(biāo)為自變量進(jìn)行了逐步回歸分析(表9), 得到線性回歸方程:Y外觀總分=41.239+0.756X1+0.244X2-4.515X3-53.296X4+4.225X5(R2=0.437,p=0.000). 從方程中可以看出, 與外觀綜合質(zhì)量呈顯著回歸關(guān)系的指標(biāo)有5項, 其中X1~X5分別對應(yīng)葉長、 還原糖、 鉀、 厚度和氯, 決定了外觀總分變異的43.7%. 由ΔR2可以看出, 葉長對煙葉外觀綜合質(zhì)量的獨立解釋能力最大, 其次是還原糖、 厚度、 鉀和氯.
表8 外觀質(zhì)量指標(biāo)分值與理化特征指標(biāo)的相關(guān)分析
表9 理化指標(biāo)與煙葉外觀綜合質(zhì)量的逐步回歸分析
2.3.2 感官質(zhì)量與理化特征指標(biāo)的關(guān)系
從表10可知, 葉長、 葉寬與感官質(zhì)量各指標(biāo)分值間呈顯著正相關(guān)(葉寬與香氣量分值關(guān)系除外), 單葉質(zhì)量與香氣質(zhì)、 香氣量分值間呈顯著正相關(guān), 雜氣、 刺激性分值與厚度呈顯著負(fù)相關(guān), 與含梗率呈顯著正相關(guān). 化學(xué)成分方面, 總糖、 還原糖與除香氣量外其他指標(biāo)分值間呈顯著正相關(guān), 鉀與感官質(zhì)量各指標(biāo)分值間呈顯著負(fù)相關(guān), 煙堿與雜氣、 刺激性和余味分值間呈顯著負(fù)相關(guān), 糖堿比與雜氣、 刺激性和余味分值間呈顯著正相關(guān).
以感官質(zhì)量總分為因變量, 理化指標(biāo)為自變量進(jìn)行了逐步回歸分析, 結(jié)果見表11, 得到線性回歸方程:Y感官總分=81.831+0.050X1+0.054X2-0.607X3-0.494X4(R2=0.299,p=0.000). 從回歸方程可以看出, 與感官綜合質(zhì)量呈顯著回歸關(guān)系的指標(biāo)以化學(xué)成分指標(biāo)為主, 包括總糖、 總氮和鉀, 還包括物理特性指標(biāo)中的葉長, 決定了感官綜合質(zhì)量變異的29.9%, 由ΔR2看出, 總糖對煙葉感官綜合質(zhì)量的獨立解釋能力最大, 其次是葉長、 鉀和總氮.
表10 感官質(zhì)量指標(biāo)分值與理化特征指標(biāo)的相關(guān)分析
表11 理化指標(biāo)與煙葉感官綜合質(zhì)量的逐步回歸分析
品種的表型是由基因型主導(dǎo), 不同煙草品種的風(fēng)格具有明顯差異, 在生長發(fā)育、 生理生化、 形態(tài)和分子水平等方面也有所不同[13-15], 并最終表現(xiàn)為煙葉質(zhì)量的差異. 本研究結(jié)果表明, 品種間物理特性中葉長、 葉寬和葉面密度指標(biāo)存在差異, 但不同部位間變化不一致, 在上部葉表現(xiàn)相對明顯, 這與李文娟等[16]在昆明煙區(qū)的研究結(jié)果一致. 云煙87上部葉葉長、 葉寬相對較大, 紅花大金元各部位煙葉葉面密度相對較高. 云煙87的下、 中、 上部葉總氮和鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著高于紅花大金元, 上部葉總糖質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著低于紅花大金元, 這與董華芳等[17]的研究結(jié)果基本一致.
云煙87的中、 上部葉外觀質(zhì)量相對較好, 而紅花大金元下部葉外觀質(zhì)量相對較好. 結(jié)合理化特征分析, 云煙87的中、 上部葉葉長、 葉寬較大, 葉面密度較小, 紅花大金元各部位煙葉葉面密度明顯較高, 這與相關(guān)分析中葉長、 葉寬與外觀質(zhì)量各指標(biāo)呈顯著正相關(guān)和葉面密度與成熟度、 結(jié)構(gòu)指標(biāo)分值間呈顯著負(fù)相關(guān)的結(jié)果一致. 回歸分析顯示, 葉長、 還原糖、 鉀、 厚度和氯與外觀綜合質(zhì)量呈顯著回歸關(guān)系, 以葉長指標(biāo)的直接影響效應(yīng)最大, 能夠獨立解釋外觀綜合質(zhì)量變異的30.6%, 說明品種間物理特性(尤其是葉長)的差異與外觀質(zhì)量的關(guān)系相對密切, 這也與相關(guān)分析的結(jié)果一致. 從品種間感官質(zhì)量的差異來看, 紅花大金元品種煙葉感官總分顯著高于云煙87, 紅花大金元煙葉的總氮、 鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)顯著低于云煙87, 這與相關(guān)分析中總氮和鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù)與感官質(zhì)量各指標(biāo)分值呈負(fù)相關(guān)關(guān)系的結(jié)果相一致. 回歸分析顯示, 總糖、 總氮和鉀等多項化學(xué)成分指標(biāo)與感官綜合質(zhì)量呈顯著回歸關(guān)系, 物理特性指標(biāo)僅葉長與感官綜合質(zhì)量呈顯著回歸關(guān)系, 且直接影響效應(yīng)較低, 說明品種間化學(xué)成分的差異與感官質(zhì)量的關(guān)系相對密切, 這與過偉民等[18]的研究結(jié)果一致.
本研究對涼山煙區(qū)云煙87和紅花大金元兩個主栽品種煙葉進(jìn)行了品質(zhì)評價, 建立了煙葉綜合外觀質(zhì)量和感官質(zhì)量的預(yù)測模型, 篩選出的煙葉理化指標(biāo)(特別是葉長和總糖)可為當(dāng)?shù)責(zé)熑~質(zhì)量的快速鑒定提供理論依據(jù).