烤烟烟叶淀粉含量与其感官质量的相关性研究

王红刚，董维杰，窦玉青，毛新新，张继旭，杨 凯，张 鑫，张忠锋*

(1.中国农业科学院烟草研究所，山东 青岛 266101；2.青岛农业大学，山东 青岛 266109；3.中国农业科学院研究生院，北京 100081；4.上海烟草集团有限责任公司，上海 200082)



烤烟烟叶淀粉含量与其感官质量的相关性研究

王红刚1,2，董维杰1,3，窦玉青1，毛新新1,3，张继旭1,2，杨 凯4，张 鑫4，张忠锋1*

(1.中国农业科学院烟草研究所，山东 青岛 266101；2.青岛农业大学，山东 青岛 266109；3.中国农业科学院研究生院，北京 100081；4.上海烟草集团有限责任公司，上海 200082)

【目的】烤烟感官质量是衡量烟叶质量的重要因素，淀粉是烟叶生产加工过程中含量变幅较大的成分。本文研究了烤烟烟叶淀粉含量与感官质量之间的关系。【方法】取200份福建烟区云烟87(C3F等级)初烤烟叶作为试验材料，先用聚类分析方法对样品进行分类，再运用灰色关联度分析、简单相关分析研究烤烟烟叶淀粉含量与感官质量两者之间的关系。【结果】淀粉主要影响刺激性与余味，对其他指标影响不明显。淀粉含量在4.65 %以下时，对感官质量基本无影响；当淀粉含量在4.65 %～7.60 %，随着淀粉含量的升高刺激性有增加趋势，余味变差；当淀粉含量大于7.60 %时，刺激性显著增加，余味明显变劣；淀粉含量还一定程度上影响烟叶杂气种类与香型风格。【结论】研究揭示了烟叶淀粉含量与感官质量之间的关系，对降低烟叶淀粉含量、改良生产工艺具有指导意义。

烤烟；淀粉；感官质量评价

【研究意义】化学成分是烟叶质量的物质基础，而感官质量是烟叶质量的最终判定指标。【前人研究进展】关于两者之间关系的研究较多，一般认为淀粉是影响烟叶品质的重要因素[1-7]。王剑[8]通过对凉山烤烟研究认为，烟叶淀粉含量与香型风格关系密切；邓云龙[9]等人研究认为，随着淀粉含量的降低，感官质量有变好趋势；而韩锦峰[10]则认为，当淀粉含量过低时，感官评价总质量会有所降低；张蕊[11]研究发现，不同烟区烟叶淀粉含量与感官质量之间的关系并不一致。综上所述，关于烤烟淀粉含量对感官质量评价影响的研究虽然较少，但是结论却相差较大。【本研究切入点】本文先用聚类分析方法对淀粉含量进行分段处理，再利用灰色关联度分析、简单相关分析方法研究淀粉含量同感官质量之间的关系。【拟解决的关键问题】深入了解淀粉含量对感官质量的影响，以期为烤烟工业烟叶科学合理使用提供理论基础。

表1 感官评价指标赋分标准

1 材料与方法

1.1 试验材料

选取福建烟区2014年云烟87初烤烟叶(C3F等级烟叶)作为研究材料，并根据烟叶的颜色、色度、油份、身份、叶片结构、成熟度等外观质量指标平衡样品，保证每组样品烟叶外观质量一致性。试验共取样品200份，每份2 kg。

1.2 烟叶淀粉含量的测定

按照行标YC/T 216-2007《烟草及烟草制品 淀粉的测定 连续流动法》进行测定。

1.3 感官质量评价

感官质量评价由上海烟草集团有限责任公司技术中心完成，具体赋分标准以及文字描述如表1。

1.4 数据处理

利用Office2010 Excel对原始数据进行初步整理，DPS7.05软件对数据进行方差分析处理。

2 结果与分析

2.1 样品分组

为方便对淀粉含量与感官质量评价结果进行分析研究，先以淀粉含量为标准进行聚类分析。根据淀粉含量由低到高的顺序将样品每8个为1组，计算每组平均值，共25组，然后对所得的数据按照欧式最远距离法进行聚类分析(图1)，在距离为4.7处被分为3类，对分类结果进行差异性检验(表2)，3组数据均达到极显著差异，说明分类结果可靠。各类淀粉含量为：低淀粉含量T1(1.25 %～4.65 %)、中淀粉含量T2(4.70 %～7.60 %)、高淀粉含量T3(7.64 %～13.13 %)。

对T1、T2、T3进行基本统计量分析如表2所示，低淀粉含量比例最大，中淀粉含量比例次之，高淀粉含量比例最小；不同组淀粉含量差异性达到极显著水平；低淀粉含量变异系数最大，说明其离散程度较大。

2.2 各段烟叶淀粉含量感官评价得分差异性比较

由表3可见，香气量、劲头、浓度、刺激性、余味得分随着淀粉含量的升高都有减小趋势，但是香气量、香气质、劲头、浓度下降趋势并不明显，低、中、高淀粉含量烟叶间差异性并不显著；而三者刺激性指标上达到5 %水平显著差异，其中淀粉低含量与淀粉中含量的烟叶之间达到部分极显著差异，低含量淀粉与高含量淀粉烟叶之间达到极显著差异，说明烟气刺激性会随着淀粉含量的升高而显著增加；低含量淀粉与中含量淀粉烟叶余味得分达到部分显著差异，与高含量淀粉烟叶达到显著差异。

图1 淀粉含量聚类分析图Fig.1 Clustering analysis diagram of starch content

样本数Samplenumber比例(%)Proportion变幅Amplitude均值Mean变异系数Variationcoefficient标准差Standarddeviation峰度Kurtosis偏度SkewnessT19045．11．25～4．653．02aA0．3120．941-1．143-0．027T27436．94．70～7．606．01bB0．1340．809-0．8040．238T336187．64～13．139．64cC0．1561．4691．72711．429

注：小写字母表示(P<0.05)水平显著差异；大写字母表示(P<0.01)水平极显著差异。下同。 Note: Lowercase letters indicate significant difference at 0.05 level; Capital letters indicate highly significant difference at 0.01 level. The same as below.

表3 烟叶感官质量评价得分差异性比较

表4 烟叶淀粉含量与杂气种类比例关系

由表4可见，随着淀粉含量的升高，有杂气样品总比例有上升趋势。其中，低淀粉含量下杂气种类主要以土腥气为主，比例占到总样品数比例为37.8 %，少数样品具有木质气；中等淀粉含量条件下，杂气种类比较多，其中木质气比例最大，达27.0 %，土腥气比例次之，为20.2 %，青杂气稍有；在高等淀粉含量条件下，杂气种类以青杂气为主，为28 %，木质气次之，为11.1 %。总体来说，随着淀粉含量的升高，土腥气比例明显降低，青杂气比例显著增高，而木质气比例现升高后降低。

由表5可见，在低淀粉含量下，香型风格主要以中间型与浓偏中为主，香型风格分布比较广泛；中等淀粉含量条件下，香型风格主要以中偏轻、青偏中、中间型为主；高淀粉含量下，香型风格主要以青偏中为主，香型风格分布较为狭窄。总体来说，随着淀粉含量升高，香气风格逐渐由浓香型向清香型转变。

2.3 淀粉含量与感官质量评价灰色关联度分析

随着淀粉含量的升高，感官质量指标与淀粉含量之间关联度系数显著增大(表6)。淀粉低含量下，各指标与淀粉含量关联系数大小顺序为，浓度>香气质>劲头>杂气>香气量>余味>刺激性，淀粉中等含量下，各指标与淀粉含量关联系数大小顺序为，余味>香气量>杂气>刺激性>香气质>浓度>劲头；而淀粉高含量条件下，各指标与淀粉含量关联系数大小顺序为，余味>刺激性>香气质>杂气>劲头>浓度>香气量；总体淀粉含量与感官质量指标灰色关联度系数大小顺序为，余味>杂气>香气量>香气质>刺激性>浓度>劲头。

表5 烟叶淀粉含量与香型风格种类比例关系

表6 淀粉含量与感官质量评价的灰色关联度

表7 淀粉含量与刺激性、余味得分简单相关分析相关系数

注：*表示(P<0.05)水平的显著相关；**表示(P<0.01)水平的极显著相关。

Note：* indicate significant correlation at 0.05 level; ** indicate highly significant correlation at 0.01 level.

淀粉低含量条件下感官质量评价各指标关联系数都比较低，且各指标间相差并不大，说明烟叶淀粉含量较低时，淀粉对感官质量评价各指标的影响基本一致；淀粉中等含量条件下感官质量评价各指标关联度系数相差较大，其中淀粉含量与刺激性关联度系数显著增大；高淀粉含量条件下各指标关联度系数相差最大，淀粉含量与余味、刺激性得分关联度系数较其他指标相差明显；总体灰色关联度与中等淀粉含量组相似性最大，与低、高淀粉含量组灰色关联度相差明显，以总体淀粉含量作为研究其与感官质量之间的关系可能会存在较大误差。

2.4 淀粉含量与刺激性、余味得分简单相关分析

图2 淀粉含量与刺激性得分相关性散点分布Fig.2 Scattered point distribution of the correlation between starch content and irritant

简单相关分析结果表明，对淀粉含量进行分段与整体研究结果差异性较为明显，表7显示总体淀粉含量与刺激性、余味得分都达到了极显著负相关，而在低淀粉含量条件下，淀粉含量与刺激性、余味得分都无相关性；在中等淀粉含量条件下，淀粉含量与刺激性、余味得分达到显著负相关；在高淀粉含量条件下，淀粉含量与刺激性得分达到极显著负相关；淀粉含量与刺激性、余味得分随着淀粉含量的升高负相关性逐渐增强。从图2～3中也可以看出，淀粉含量较低时，刺激性、余味得分随着淀粉含量的升高变化并不明显；而当淀粉含量达到中等水平时，刺激性得分、余味得分下降趋势更为明显。

3 讨论与结论

按照烤烟烟叶淀粉含量高低对其进行分段研究更能科学反映烟叶淀粉含量与感官质量之间的关系，例如以样本整体淀粉含量与刺激性、余味得分进行相关性分析，两者都能达到极显著水平，而进行分段处理分析时，只有淀粉含量较高时两者的相关性才能达到极显著水平，但是烟叶化学基础较为复杂，不能简单认为对烤烟烟叶淀粉含量作为整体进行分析时，高淀粉含量对低淀粉含量结果有干扰作用，这需要进一步试验验证。

图3 淀粉含量与余味得分相关性散点分布Fig.3 Scattered point distribution of the correlation between starch content and aftertaste

灰色系统理论的关联度分析基于灰色系统的灰色过程，主要研究因素间序列比较的动态发展过程，能够直观表现烟叶淀粉含量对感官质量评价各指标影响程度的变化过程[12]。本文通过简单相关分析与灰色关联度分析2种分析方法结果之间的比较认为，2种分析方法的结果基本一致。邓云龙[9]研究认为随着淀粉含量的降低，烟气刺激性减弱，余味变舒适，本研究验证了这一结果；同时本研究认为随着淀粉含量升高香气质、香气量、劲头、浓度有变差降低趋势，而杂气有增加趋势，但是相关趋势并不明显，这与韩锦峰[10]研究结果并不完全一致，可能与试验材料来源差异有关；而烟叶淀粉含量还与杂气的种类以及香型风格有关，随着淀粉含量的升高青杂气比例显著升高，这可能与随着烟叶淀粉含量升高淀粉成熟度变差以及烟叶含氮致香物质和致香前体物质含量较少有关。

本研究认为烤烟烟叶淀粉含量在4.65 %以下的较低水平时，对感官质量基本没有影响，而烤烟淀粉含量在4.65 %～7.60 %时对感官质量负面影响并不显著，只有当烟叶淀粉含量高于7.60 %时，感官质量才会有明显降低。因此在通过降低烟叶淀粉含量以提高烟叶质量生产中要因地制宜，根据各地具体情况采取适当栽培、烘烤等措施，着重降低中、高淀粉含量烟叶比例，才能实现烟叶经济效益与质量的和谐统一。

[1]魏玉磊. 烟草中糖对主流烟气成分的影响研究[J]. 食品工业，2010(3)：62-64.

[2]常爱霞，杜咏梅，付秋娟，等. 烤烟主要化学成分与感官质量的相关性分析[J]. 中国烟草科学，2009(6)：9-12.

[3]朱保昆，朱东来，王明锋，等. 烤烟主要化学指标与感官舒适度的相关性分析[J]. 中国烟草科学，2011(6)：17-20+25.

[4]胡建军，马 明，李耀光，等. 烟叶主要化学指标与其感官质量的灰色关联分析[J]. 烟草科技，2001(1)：3-7.

[5]吴兴富. 云南烤烟主要化学成分与评吸质量相关性分析[D]. 长沙：湖南农业大学，硕士学位论文，2008.

[6]陈 黎，张乐奇. 宜宾烤烟主要化学成分与外观质量和评吸质量的关系研究[J]. 安徽农业科学，2013(15)：6918-6920.

[7]邓小华，杨丽丽，陆中山，等. 湘西烟叶质量风格特色感官评价[J]. 中国烟草学报，2013(5)：22-27.

[8]王 剑，佳 颖，叶贤文，等. 凉山烤烟淀粉含量状况及与感官质量的关系分析[J]. 山东农业科学，2013(2)：45-49.

[9]邓云龙，崔国民，孔光辉，等. 品种、部位和成熟度对烟叶淀粉含量及评吸质量的影响[J]. 中国烟草科学，2006(4)：18-23.

[10]韩锦峰. 烟草栽培生理[M]. 北京：中国农业出版社,1996.

[11]张 蕊. 不同产区烤烟淀粉含量分布特点及与烟叶香型和感官质量的关系[D]. 郑州：河南农业大学, 2011：4-9.

[12]魏春阳，罗朝鹏，李 锋，等. 初烤烟叶主要外观性状与评吸质量的灰色关联分析[J]. 烟草科技，2010(10)：48-51.

(责任编辑 陈 虹)

Research of Correlationship between Starch Contentand Sensory Quality of Flue-cured Tobacco

WANG Hong-gang1,2,DONG Wei-jie1,3,DOU Yu-qing1,MAO Xin-xin1,3,ZHANG Ji-xu1，2,YANG kai4,ZHANG Xin4, ZHANG Zhong-feng1*

(1.Tobacco Research Institute of Chinese Academy of Agricultural Sciences, Shandong Qingdao 266101, China；2.Qingdao Agriculture University, Shandong Qingdao 266109,China；3.Graduate School of Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081,China；4.Shanghai Tobacco Refco Group Ltd., Shanghai 200082,China)

【Objective】The sensory quality of flue-cured tobacco is an important factor to measure the quality of tobacco leaves, and the starch content is an important factor in the process of the production of the tobacco leaves. The correlationship between starch content and sensory quality of flue-cured tobacco in this paper was studied. 【Method】200 C3F grade tobacco leaves of Yunyan87 from Fujian provice was chosed as tested materials which were classified by clustering analysis method firstly,and then the relationship between starch content and sensory quality of flue-cured tobacco by grey correlation degree analysis and simple correlation analysis was studied. 【Result】The starch mainly affected irritation and after taste and had no effects on other indexes. The starch had little effect on the sensory quality when its content was under 4.65 %; The irritation increased with the increase of starch content and the aftertaste became worse when it was between 4.65 % and 7.60 %; The irritation increased significantly and the aftertaste became worse apparently when starch content was more than 7.60 %; The starch content also had a certain effect on the tobacco flavor type and miscellaneous gas species. 【Conclusion】The results revealed the relationship between starch content and sensory quality of tobacco leaves, which was significant to reduce the starch content and improve the production process.

Flue-cured tobacco; Starch content; Sensory quality

1001-4829(2017)7-1533-05

10.16213/j.cnki.scjas.2017.7.012

2016-07-10

烤烟生产结构优化效应及关键技术研究与应用(110201402007)；中国烟草总公司科技重点项目(110201402007)；上海烟草集团科技项目(SZBCW2015-00843)

王红刚(1991-)，男，山东聊城人，在读硕士，主要研究方向：作物栽培,E-mail：wanghonggang0425 @163.com，Tel：18353232078，*为通讯作者：张忠锋，研究员，E-mail：zhangzhongfeng@caas.cn。

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