安宁市烤烟化学成分特征分析

2022-03-21 09:50:36 | 浏览次数：

摘要：为了全面了解安宁市主要植烟区域烤烟的化学成分特征，该研究测定了安宁市八街、县街、草铺、禄脿4个主要植烟街道的B2F、C3F、X2F 3个等级烤烟，总共105个样本还原糖、总糖、烟碱、总氮、钾与氯含量，并应用模糊数学和多元统计分析方法进行数据分析。结果表明：（1）安宁市烤烟总氮、烟碱、钾、氯含量以及钾氯比均在适宜范围内，总糖、还原糖含量和糖碱比稍高，氮碱比略低。（2）等级间除还原糖与氯外，其余指标差异显著；品种间仅总糖与氯差异显著；植烟乡街道间除总氮外，其余指标差异显著。（3）安宁市所有植烟区域烟样化学成分综合指数处于高、较高水平，少部分处于中等水平，其中八街烟叶化学成分综合指数最高，县街最低。

关键词：安宁烟区；烤烟；化学成分；特征；综合评价

中图分类号 TS422 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）17-0045-04

Abstract：In order to investigate the Characteristics of chemical components of flue-cured tobacco leaves in Anning，the reducing sugar，total sugar，nicotine，total nitrogen，potassium and chlorine of 105 samples with 3 grades （B2F，C3F，X2F） were tested and were analyzed by using Fuzzy math and multivariate statistical analysis. The results showed that：（1）The average concentration of total nitrogen，nicotine，potassium，chlorine and the ratio of potassium to chlorine were suitable. However，the value of total sugar，reducing sugar and the ratio of sugar to nicotine were higher and the ratio of total nitrogen to nicotine was lower.（2）The difference of chemical components in differently graded except for reducing sugar and chlorine and between tobacco-growing counties except for total nitrogen was significant. However the difference between cultivars was not statistical significant except for total sugar and chlorine.（3）The comprehensive values of chemical components in most of Anning tobacco-growing areas were in high and higher level，and some were in medium level. Bajie were the highest and Xianjie were the lowest.

Key words：Anning tobacco-growing area；Flue-cured tobacco；Chemical components；Characteristics；Comprehensive evaluation

煙叶内在化学成分是决定烟叶抽吸品质和吸味风格特征的重要影响因素，同时也是卷烟配方设计的重要参考指标[1]。近年来，国内有关各地的烟叶内在化学成分特征、综合评价及各指标之间关联性等研究报道较多。王刘胜[2]对我国河南、江西、广东、安徽及湖南等烤烟种植区域烟叶化学成分的含量特征及各烟区之间化学成分的差异性和相似性进行了分析，认为我国烤烟主产区烟叶化学成分离优质烟叶的标准有距离，且各烟区化学成分存在一定差异性。邓小华等[3]和李葆等[4]分别对湖南烤烟主产区和湖北恩施植烟区域烟叶化学成分进行了分析，结果表明烟叶化学成分在不同部位、不同等级和不同产地之间差异显著，在不同品种之间差异不显著。李洪勋[5]认为贵州毕节烟区烟叶化学成分协调性较好，各植烟区氯离子、钾离子和烟碱差异较大。程昌新等[6]运用多元统计分析方法综合评价了云南烤烟主产区烟叶化学成分，并构建了烟叶质量的综合评价模型。张建等[7]和董高峰等[8]分别对云南曲靖和楚雄烟叶化学成分特征及相关性进行分析，认为各化学成分指标之间显著相关。杨坤等[9]认为烟叶化学成分与植烟区域生态环境显著相关。而关于安宁市主要植烟区烟叶化学成分的研究报道较少。

为了更深入了解安宁市不同植烟街道烟叶质量的状况，明确各个植烟街道烟叶特色，本研究检测分析安宁烤烟主产区代表性烟叶样品的总糖、还原糖、总氮、烟碱、钾离子与氯离子等主要内在化学成分，在此基础上运用模糊数学及多元统计分析等方法对安宁烤烟化学成分进行详细分析和综合评价，旨在揭示安宁市烤烟的化学成分特征，为进一步改进安宁市植烟区种植规划制度，提升烤烟栽培技术奠定基础，同时也为科学筛选烟叶原料与优化工业配方提供理论依据。

1 材料和方法

1.1 材料采用GPS定位技术，于2012—2016年从安宁市八街、县街、草铺、禄脿4个主要植烟区域共采集105个初烤烟叶样品，其中B2F、C3F和X2F等级烟叶样品各35个，供试品种为云烟87、K326与NC297等安宁市主栽品种，各植烟区采集的样品能代表当地烤烟生产水平和生态环境。每个样品取样6kg，选取2.0kg烟样进行烘干，粉碎和过滤以备后续检测。

1.2 方法

1.2.1 化学成分指标的测定烟叶内在化学成分指标主要包括总糖、还原糖、总氮、烟碱、钾离子和氯离子含量，分别按照行业标准[10-14]中方法进行检测。衍生指标主要包括糖碱比（总糖/烟碱）、氮碱比（总氮/烟碱）和钾氯比（钾/氯）。

1.2.2 化学成分评价方法采用模糊数学中的指数和法对烟叶内在化学成分进行综合评价，化学成分评价指标的选择、隶属函数类型、隶属度值与权重值参照王彦亭[15]等关于中国烟草种植区划中烟叶化学成分综合评价相应参数（表1）。S型隶属函数、抛物线型隶属函数及化学成分综合指标值I分别见公式（1）、公式（2）和公式（3）。化学成分综合指标I取值范围为0～1，其值越高，表明烟叶内在化学成分品质越好。

1.2.3 数据分析试验数据分析采用SPSS17.0软件和Excel软件计算完成。

2 结果与分析

2.1 安宁烤烟主要内在化学成分总体特征分析安宁烤烟主要内在化学成分统计分析结果见表2。结合中国烟草南方育种中心关于云南省优质烤烟化学指标范围标准[16]，从表2可以看出，安宁市烤烟中的总氮、烟碱、钾含量、氯含量、钾氯比等化学指标均在适宜范围内，而总糖含量、还原糖含量、糖碱比稍偏高，氮碱比略偏低。安宁烟区各化学成分变异系数从大到小依次为氯离子、糖碱比、钾氯比、烟碱、氮碱比、钾离子、总氮、总糖、还原糖，其中还原糖相对稳定，变异系数最小为10.2%，氯离子变异系数最大，糖碱比次之，分别为46.53%和43.56%。安宁市各指标的最大值和最小值之间的极差较大，多数指标的上限或下限均超出了云南省优质烟叶最适范围要求的上、下限阙值。

2.2 安宁市不同等级烟叶内在化学成分比较分析安宁市不同等级烟叶主要内在化学成分结果如表3所示。从表3可以看出，烟叶中氯离子在各等级之间差异不显著，还原糖在C3F和X2F等级之间差异不显著，其他各指标在各等级之间差异达显著水平。总糖和还原糖含量从低到高分别为B2F、X2F和C3F；总氮与烟碱含量从低到高分别为X2F、C3F和B2F；钾含量、糖碱比、氮碱比与钾氯比从小到大依次為B2F、C3F和X2F。

2.3 安宁市不同烤烟品种内在化学成分比较分析安宁市不同烤烟主栽品种的内在化学成分统计结果见表4。从表4可知，安宁市不同主栽品种间氯离子和钾氯比差异显著，其余指标在不同主栽品种之间无显著差异。

2.4 安宁市不同植烟区域烟叶内在化学成分比较分析安宁市不同植烟区域烤烟化学成分比较分析结果见表5。由表5可知，八街和县街烟叶总糖含量显著高于禄脿和草铺；八街还原糖含量最高，与县街无显著差异，但显著高于禄脿和草铺；禄脿和草铺烟叶总氮含量显著高于八街和县街；禄脿烟叶烟碱含量显著高于八街，其余各植烟区之间烟碱含量差异不显著；草铺烟叶钾含量显著高于县街，其余各植烟区之间烟叶钾含量差异不显著；从氯离子来看，禄脿烟叶氯含量最高，与八街差异显著；八街糖碱比和氮碱比均显著高于其他植烟区；八街和草铺钾氯比显著高于县街和禄脿。

2.5 安宁市烤烟内在化学成分综合评价安宁市烟叶内在化学成分综合评价结果如表6所示。由表6可知，安宁市整体烟叶样品的内在化学成分综合指标I为0.75，标准差为0.04。根据烟叶内在化学成分综合指数I等级划分标准[15]，将综合指数I分为5个等级，即：高（I≥0.75）、较高（0.65≤I<0.75）、中（0.55≤I<0.65）、较低（0.45≤I<0.55）和低（I<0.45）。由此可知，安宁市烟叶内在化学成分综合指数I处于高或较高水平，表明安宁地区烟叶内在化学成分质量较好。其中八街烟叶内在化学成分综合指数I最高，达0.79，县街烟叶内在化学成分综合指数I最低，为0.68，草铺和禄脿烟叶内在化学成分综合指数I为0.73～0.77，均为较高水平。

3 讨论与结论

安宁市整体烟叶内在化学成分特征主要表现为总糖、还原糖、糖碱比含量稍偏高，氮碱比略偏低，烟叶总氮、烟碱、钾含量、氯含量、钾氯比均在适宜范围内。安宁市光照充足、降雨充沛，气候适宜，是我国清甜香烟叶主产区之一。烟叶中的糖类物质是形成烟气致香成分的前体物质，是突显清甜香品味风格特征的主要元素[17]。本研究中安宁烤烟两糖含量及糖碱比整体上偏高，与其他研究结果一致[18-20]，这可能是安宁市清甜香型烤烟的主要特色。

安宁市烟叶还原糖和氯离子在各等级之间差异不显著，其余大部分内在化学成分指标在各等级之间差异显著。所有烟叶内在化学成分指标在不同植烟区域之间差异均达显著水平。安宁市不同主栽品种间氯离子和钾氯比差异显著，其余指标在不同主栽品种之间无显著差异。综合来看，安宁市烟叶化学成分在不同等级和不同产区之间差异显著，在不同品种之间差异不显著，与前人研究结果基本一致[3-4]。该研究结果也表明烟株体内化学成分在不同部位分布具有一定规律性，而植烟区域生态环境和烟叶生产水平对烟叶内在化学成分具有重要作用。

安宁市烟叶内在化学成分综合指数I处于高或较高水平，表明安宁地区烟叶内在化学成分质量较好，其中八街烟叶化学成分综合指数最高，县街烟叶化学成分综合指数较低，草铺和禄脿街道处于中间，烟叶化学成分综合指数均为较高水平。

本研究对安宁市主要植烟区域烟叶内在化学成分特征进行了分析和综合评价，可为商业企业制定烤烟种植规划及改进栽培技术进一步提升烟叶品质奠定基础，为工业企业筛选优质原料和卷烟叶组配方设计提供科学参考依据。

参考文献

[1]李晓婷，亚平，何元胜，等.云南省临沧烟区烤烟化学成分特征及空间分布[J].烟草科技，2013（1）：53-57.

[2]王刘胜.我国烤烟主产区烟叶主要化学成分的含量特征及其比较[J].江西农业学报，2013，25（11）：71-73.

[3]邓小华，周冀衡，李晓忠，等.湖南烤烟化学成分特征及其相关性[J].湖南农业大学学报：自然科学版，2007，33（1）：24-27.

[4]李葆，刘春奎，闫启峰，等.湖北恩施烟区烤烟化学成分特点及综合评价[J].江西农业学报，2010，22（5）：12-14.

[5]李洪勋，唐远驹.毕节地区烤烟化学成分分析[J].河南农业科学，2007（11）：52-54.

[6]程昌新，王金平，卢秀萍，等.云南省不同地区烤烟化学成分的多变量分析[J].郑州轻工业学院学报：自然科学版，2007，22（1）：31-35.

[7]张健，黄俊刚，李卫，等.云南曲靖烤烟主要化学成分变异规律的研究[J].湖南农业科学，2009（12）：40-42.

[8]董高峰，张强，向明，等.楚雄烤烟主要化学成分的因子分析和综合评价[J].云南大学学报：自然科学版，2010，32（S1）：81-86.

[9]杨坤，杨焕文，李佛琳，等.丽江烟区生态条件及烤烟化学成分分析[J].中国农业气象，2011，32（1）：94-99.