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《中国烟草科学》杂志
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湖南烤烟烟碱含量空间分布特征及香吃味的关系_杂志文章
湖南烤烟烟碱含量空间分布特征及香吃味的关系
发布时间:2018-05-09浏览次数:42返回列表

摘: 要:采用连续流动法测定了烟叶烟碱含量以及对评吸质量的量化评定,研究了湖南烤烟烟碱含量的空间分布特征及烟碱含量与烟叶香吃味评价指标间的量化关系。结果表明,湖南主产烟区B2F、C3F、X2F 3个等级烟叶烟碱含量均值分别为3.90%、3.10%、2.15%,其中含量大于3.5%的样本分别占73.51%、24.14%、2.01%,上部烟叶烟碱含量偏高;在区域差异方面,湘西北烟区烟叶的烟碱含量比湘南高,在空间分布上有从西北部高值区向南部逐渐递减的趋势。烟叶烟碱含量与香气量、杂气、浓度、刺激性和余味分值呈直线关系,与香气质、香味、劲头、吃味分值和评吸总分呈曲线关系。随着烟叶烟碱含量增加,烟叶的香气量和浓度增高,杂气和刺激性增加,余味变差; 当烟叶烟烟碱含量在2.5% - 3.5%范围内,香味和吸味均较佳,烟碱含量在3 .0%时评吸质量最佳。

烟碱又称尼古丁,是影响烟叶品质的重要因素之一,是烟草具有商业价值的主要原因,其含量多少在决定烟叶品质方面有着举足轻重的地位。烟碱含量与烟叶香吃味的关系,一直备受国内外研究者的关注,但研究主要集中在烟碱与烟叶香吃味评价指标的简单相关或是灰色关联或是香吃味各评价指标与化学成分(包括烟碱)的多元线性回归分析等方面,且研究结果差别较大。烟叶烟碱含量是遗传因素、生态环境和栽培技术等共同作用的结果。有关品种、栽培技术措施、土壤和气候等某单一因素对烟叶烟碱含量影响的报道也较多,但针对不同烟区的生态环境条件差异而使烟叶烟碱含量存在区域差异的报道较少。本研究以湖南主产烟区烤烟样品为材料,通过连续流动法测定烟叶烟碱含量和对烟叶香吃味的量化评定,以探明湖南省土壤、气候条件下烟叶烟碱含量的空间分布状况及与香吃味评价指标间的量化关系,为湖南烟区的优质烤烟生产提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究区域概况

湖南省位于长江中游,属亚热带湿润季风气候,全省常年种植烤烟6x104~8 X104 hm2,年收购烟叶1.3x105t以上,是我国重要的烤烟生产省份之一。湖南省烤烟种植主要分布在湘南(郴州市、永州市、衡阳市)、湘中(邵阳市、长沙市、娄底市、益阳市)和湘西北(湘西自治州、张家界市、常德市、怀化市)3个生态区域。湘南烟区是中南烟区的典型代表,以烟稻复种连作为主;湘西北烟区与贵州、重庆、鄂西接壤,其土壤和气候条件与西南烟区相似,以旱地种植为主:湘中烟区介于前两者之间,烤烟种植方式多样。

1.2 材料来源

本研究在湖南省35个县(市)的72个烤烟主产乡镇采集烟株上、中、下部位具有代表性的上橘二(B2F)、中橘三(C3F)、下橘二(X2F)等级初烤烟叶样品756个,每个样品取样量均为5 kg。每个县(市)选择l—3个能代表所在县(市)生态条件和烟叶生产水平的乡镇,采用GPS定位,选取当地烤烟主栽品种,采用定等级、定叶位取样法,等级由专职评级人员按照“GB2635-92烤烟”标准进行。

1.3 烟碱含量测定

烟叶烟碱的测定依据《YC/T160-2002》[22],采用连续流动法进行测定。检测数据都换算成百分率。

1.4 烟叶香吃味评价指标及量化评定

参照行业标准《YC/T138-1998烟草及烟草制品》建立了单料烟评吸质量指标及评分标准。由湖南省烟草质量监督检测站召集5-7名评烟委员,根据标准分别对香气质、香气量、杂气、浓度、劲头、刺激性、余味、燃烧性和灰色9个单项指标进行打分,然后取其平均值。采用专家咨询法并借鉴相关研究方法,对9个指标分别赋以25%、15%、12%、10%、10%、13%、10%、2.5%和2.5%的权重,计算出香味分值(香气质、香气量、杂气)、吃味分值(浓度、劲头、刺激性、余味)和评吸质量总分。

1.5 数据分析

利用SPSS 12.0统计软件进行常规统计;采用ArcGIS 9软件中的地统计学模块的Kriging插值方法绘制烟叶烟碱含量的空间分布图。

2 结 果

2.1 烟碱含量的分布特点及变异分析

图1为烟碱含量分布图,图中横坐标为烟碱组别,组距为0.5%,各组以其中值为标志;纵坐标为样本的分布频率,分别以各等级样本总数为1 00%计。由图1可知,3个等级烟碱含量呈单峰近似正态曲线分布。其中,B2F等级的分布相对靠后,其峰位于4.0%一4.5%组,曲线分布的区域为2.07%一5.90%,跨度达3.83个百分点;主要分布的区间为3.0%~4.5%,其累计分布频率达76.66%。C3F等级的分布居中,其峰位于3 .0%一3.5%组,曲线分布的区域为1.545一4.57%,跨度达3.07个百分点:主要分布的区间为3.O5一4.0%,其累计分布频率达78.66%。X2F等级的分布相对靠前,其峰位于2.0%~2.5%组,曲线分布的区域为0.73%~4.79%,跨度达4.06个百分点;主要分布的区间为1.5%一3.0%,其累计分布频率达81.20%。B2F、C3F和X2F等级烟碱均值分别为3.90%、3.10%、2.15%,标准差分别为0.59、0.59、0.58,变异系数分别为15.12%、18.92%、26.97%。3个等级的变异系数是X2F>C3F>B2F,表明X2F等级受环境的影响相对更大,稳定性差。烤烟烟碱含量一般在1.5%一3.5%, 以2.5%为适宜值,B2F、C3F和X2F等级烟碱含量低于1.50%的样本分别为0.00%、0.00%、11.23%,超过3.50%的样本分别为73.51%、24.14%、2.01%,表明湖南烤烟上部叶烟碱含量偏高。

2.2 烟碱含量生态地理差异

2.2.1 三大生态区域间差异 由图2可知,3个等级中烟碱含量均是湘西北烟区>湘中烟区>湘南烟区。多重比较结果,在B2F和X2F等级中,湘中与湘南、湘西北差异不显著,湘南与湘西北差异达极显著水平;在C3F等级中,湘中与湘西北差异不显著,湘南与湘西北、湘中差异达极显著水平。

2.2.2 地区间差异 由图3可知,不同地区之间B2F等级烟碱含量按大小排序为:怀化市>常德市>长沙市>张家界市>湘西自治州>邵阳市>益阳市>永州市>衡阳市>郴州市>娄底市;C3F等级按大小排序为:张家界市>怀化市>益阳市&g[来自WwW.lw5u.com]t;邵阳市>湘西自治州>常德市>长沙市>衡阳市>永州市>娄底市>郴州市;X2F等级按大小排序为:张家界市>湘西自治州>益阳市>长沙市>怀化市>常德市>娄底市>衡阳市>邵阳市>郴州市>永州市。多重比较结果,B2F等级中烟碱含量相对较高的地区有怀化市,相对较低的地区有娄底市;C3F等级中含量相对较高的地区有张家界市,相对较低的地区有郴州市、永州市、娄底市;X2F等级中相对较高的地区有张家界市,相对较低的地区有永州市。

2.3 烟碱含量空间分布

为进一步了解湖南烤烟烟碱含量的空间分布特征,采用ArcGIS9软件中的地统计学模块的Kriging插值方法,绘制了湖南烤烟烟碱含量空间分布图(图4)。从B2F等级看,烟碱含量呈条带状(西南至东北向)分布,有从西北朝东南方向逐渐递减的趋势;3.5%一4.0%范围和大于4.0%范围内分布面积最大。从C3F等级看,烟碱含量类型以插花形式出现,但从总体上看,也有从西北朝东南方向递减的趋势,3.O%~3.5%范围内分布面积最大。从X2F等级看,烟碱含量也有从西北朝东南方向逐渐递减的趋势,2.0%一2.5%范围内分布面积最大。

2.4 烟碱含量与评吸质量的关系

将756个样本的烟碱含量按0.5%的组距分为10组:<1.0%、1.0%一1.5%、1,5%一2.0%、2.0%一2.5%、2.5%一3.0%、3.0%一3.5%、3.5%一4.0%、4.0%一4.5%、4.5%~5.0%、>5.0%。各组的样本数依次为:2、26、87、116、131、133、114、105、36、6。分别统计各组样本烟碱含量及对应的评吸质量评价指标分值的平均值,采用回归分析来探讨烟碱含量与香吃味评价指标间的量化关系。

从图5可知,烟碱含量与烟叶香吃味评价指标中的香气量、杂气、浓度、刺激性和余味分值呈直线关系,与香气质、香味、劲头、吃味分值和评吸总分呈曲线关系。随着烟碱含量的增加,烟叶香气量和浓度分值增加,烟气中的香气量增多和烟味变浓;杂气、刺激性和余味分值降低,烟气中的杂气增加,刺激性增大,余味变差。当烟碱含量约分别为3.2%、2.8%、3.5%、2.5%、3.0%时,香气质、劲头、香味、吃味分值和评吸质量总分出现峰值。当烟碱含量小于峰值时,随烟碱含量的增加,香气质、劲头、香味、吃味分值和评吸质量总分增加;但当烟碱含量大于峰值时,随烟碱含量的增加,香气质、劲头、香味、吃味分值和评吸质量总分减少。

3 讨 论

史宏志等对烤烟碳氮代谢与烟叶香吃味关系的研究认为,烟碱含量与烟叶最终的评吸质量符合二次曲线关系。王允白等对全国8省(区)烤烟样品的评吸质量与化学成分的关系研究认为,烟碱与杂气、刺激性分值和评吸总分呈极显著负相关。黄元炯等对河南烤烟烟碱含量与评吸质量的相关性研究认为,烟碱含量与评吸质量呈显著负相关。杜咏梅等对烟碱与吃味的关系研究认为,烟碱含量过高对吃味品质不利,烟碱含量每提高1个标准单位可使吃味品质降低0.44个标准单位。闫克玉等对河南烤烟评吸质量与主要理化指标的相关分析中认为,烟碱含量与浓度分值呈极显著的正相关,与刺激性分值呈显著的负相关。毕淑峰等对云南烤烟评吸质量与化学成分的关系研究认为,烟碱与香气质、余味、杂气、刺激性分值呈显著或极显著负相关,与浓度分值成显著正相关。于建军等对烤烟香气质与化学成分的相关和通径分析认为,烟碱与香气质呈显著正相关。胡建军等对烟叶主要化学指标与其感官质量的灰色关联分析认为,烟碱与香气质、香气量、杂气、刺激性和余味等感官质量指标呈明显负相关,而与劲头、浓度等指标呈明显正相关。以上研究结果差别较大的主要原因是烟碱与烟叶香吃[来自www.lw5u.CoM]味部分评价指标是曲线关系而不是线性关系。由于一些研究者的样本数量太少和样本来源不同,毫无疑问,其结果存在差异。本研究样本来自湖南省不同生态区域,包括3个等级,数量多(756个),扩大了烟碱含量范围(0.73%~5.90%),研究结果比较客观地反映了烟碱与烟叶香吃味的关系,验证了关于烟碱与烟叶内在质量方面的许多定性和定量描述,能很好地解释不同研究者的结果差别。

本研究结果表明,烟碱含量与烟叶香吃味评价指标中的香气量、杂气、浓度、刺激性和余味分值呈直线关系,随着烟碱含量的增加,烟气中香气量和浓度增加,但杂气和刺激性也增加,余味变差。烟碱与烟叶香吃味评价指标中香气质、香味、劲头、吃味分值和评吸总分呈曲线关系,烟碱含量在2.5%一3.5%范围内,烤烟的香味和吃味均较佳,烟碱含量在3.0%时评吸质量最佳。因此,要提高烤烟的香吃味品质,应将烤烟原料中烟碱含量控制在适宜的范围之内。对于烟碱最适含量,本研究结果比传统认为的2.5%略高,是由于研究中感官质量评价体系重视香气质和香气量,它们的权重较高所致。

湖南不同烟区生态环境条件和栽培水平不同,使烟叶烟碱含量表现一定差异。这种区域差异主要表现为湘西北烟区烟碱含量比湘南烟区要高,有从湘西北往湘南减少的趋势,究其原因:一是湘西北烟区的烤烟栽培主要集中在山区,且栽培季节比湘南烟区要推后2个月左右,烟叶成熟期处在雨季结束后,日照充足,气温相对较低,昼夜温差较大,这种环境有利于烟碱积累;二是湘西北烟区主要旱地烟(湘南烟区是稻田烟),干旱、光照充足会减缓烟株的生长速度,增强光合作用,使烟碱含量增多;加之土壤的通透性好,烟草新生根多,烟碱形成的数量也多;三是湘南烟区烟叶成熟期雨水多,烟株生长速度快,烟叶含水量多,有利于烘烤时叶内物质的分解转化,使烟叶烟碱含量降低。因此,不同烟区要依据各自的生态环境特点有针对性地开展栽培技术研究,控制烟叶的烟碱含量,特别是降低上部叶烟碱含量,以提高烟叶的可用性;同时,要尽量减少烟碱含量区域差异,满足大企业、大品牌对质量风格一致烟叶需要。

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