煙草在線(xiàn)專(zhuān)稿　　[摘要]：為了區(qū)分烤煙上部葉的不同香型風(fēng)格特征，并為其判斷提供數(shù)學(xué)模型。以中國(guó)11個(gè)主要產(chǎn)煙省的65個(gè)B2F煙葉為材料，對(duì)不同香型烤煙中化學(xué)成分和致香物質(zhì)含量進(jìn)行分析比較，并以67種化學(xué)成分和致香物質(zhì)為指標(biāo)，應(yīng)用逐步判別分析對(duì)不同香型烤煙上部葉樣品進(jìn)行判別分析，并建立Fisher判別函數(shù)。結(jié)果表明，致香物質(zhì)的總量以中間香型最高，清香型其次，濃香型最低，而3種香型烤煙中含量最高的致香物質(zhì)種類(lèi)差異很小，且清香型烤煙的總糖和還原糖含量極顯著高于另兩個(gè)香型，主導(dǎo)某種烤煙香型的化學(xué)成分和致香物質(zhì)會(huì)有所不同，而且同一地區(qū)烤煙的香型具有一定的多樣性和差異性。判別分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，共有12個(gè)指標(biāo)（總糖、還原糖、3-甲基-1-丁醇、2-吡啶甲醛、2，4-庚二烯醛、2-乙基吡啶、壬醛、苯乙醇、苯并[c]噻酚、胡薄荷酮、丁基化羥基甲苯、3-氧代-α-紫羅蘭醇）進(jìn)入判別函數(shù)，并建立判別模型。采用兩種驗(yàn)證法（自身驗(yàn)證法、交互驗(yàn)證法）對(duì)原樣品進(jìn)行回判，其回判正確率分別為100%、98.33%；采用該模型對(duì)其余19個(gè)樣品分別進(jìn)行了預(yù)測(cè)，3種香型（清香型、中間香型、濃香型）烤煙預(yù)測(cè)樣本的判別正確率分別為：100%、100%、83.33%?？梢?jiàn)，該方法判別效果較好，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)烤煙香型的快速鑒別分析。

　　[關(guān)鍵詞]：烤煙；上部葉；化學(xué)成分；致香物質(zhì)；香型；判別分析

　　特色煙葉的研發(fā)過(guò)程，實(shí)際上就是對(duì)各地?zé)熑~質(zhì)量特征進(jìn)行挖掘、提煉、特色定位和定向彰顯的過(guò)程^[1]。香型既是煙葉風(fēng)格特征的重要標(biāo)識(shí)，也是煙葉特色的重要內(nèi)容^[2]，目前國(guó)內(nèi)各卷煙品牌形成產(chǎn)品風(fēng)格特色主要依靠國(guó)內(nèi)不同產(chǎn)地、不同等級(jí)煙葉配伍形成，因此具有不同風(fēng)格特色煙葉的規(guī)模生產(chǎn)直接關(guān)系到中式卷煙核心原料的穩(wěn)定供應(yīng)，而香型又在很大程度上影響著不同產(chǎn)地烤煙的風(fēng)格特色，我國(guó)烤煙香型一般分為清香型、濃香型和中間香型，且不同香型風(fēng)格的煙葉在卷煙工業(yè)中所起的作用越來(lái)越重要。

　　影響和決定煙葉香型的因素很多，除了與遺傳特性有關(guān)外^[3]，還與氣候、地形、土壤以及醇化調(diào)制等因素相關(guān)^[4-5]，最終決定烤煙香型的是烤煙的化學(xué)成分和致香物質(zhì)的組成、含量及比例。目前在判斷烤煙品質(zhì)和可用性上還主要以碳水化合物、含氮化合物、礦物質(zhì)等常規(guī)化學(xué)成分為主^[6-7]。竇玉青等^[8]研究指出不同香型煙葉的主要化學(xué)成分含量、糖堿比、氮堿比、兩糖比有很大差異。席元肖等^[9]研究發(fā)現(xiàn)濃香型烤煙總植物堿、氯、淀粉、石油醚提取物含量和綠原酸含量顯著較高，中間香型和清香型烤煙的總糖和還原糖顯著高于濃香型；清香型烤煙葉黃素、β-胡蘿卜素和類(lèi)胡蘿卜素含量顯著較高。

　　此外，眾多的科研工作者為了探討香型風(fēng)格的量化指標(biāo)進(jìn)行了諸多的研究^[10-12]。判別分析作為三大多元統(tǒng)計(jì)分析方法之一，在許多領(lǐng)域都有廣泛而成功的應(yīng)用^[13-16]。且在烤煙品質(zhì)、品牌等方面取得了一定的應(yīng)用成果^[17-21]，但這些研究的指標(biāo)多集中于常規(guī)化學(xué)成分，且樣本來(lái)源地較為狹窄，而對(duì)將常規(guī)化學(xué)成分和致香物質(zhì)結(jié)合起來(lái)區(qū)分不同香型烤煙上部葉的研究目前尚未見(jiàn)報(bào)道。因此，筆者從我國(guó)11個(gè)主要產(chǎn)煙省的烤后B2F煙葉的67種物質(zhì)（常規(guī)化學(xué)成分5種，致香物質(zhì)62種）含量出發(fā)，采用Fisher逐步判別分析，構(gòu)建不同香型烤煙上部葉樣品的Fisher判別函數(shù)，并對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行全面評(píng)價(jià)，綜合反映和揭示不同香型烤煙上部葉內(nèi)在化學(xué)成分和致香物質(zhì)狀況，旨在為烤煙香型風(fēng)格的特征分析提供參考。

　　1　材料與方法

　　1.1　材料

　　供試材料來(lái)自于2011年我國(guó)11個(gè)主要產(chǎn)煙省的13個(gè)地區(qū)，分別為遼寧開(kāi)原，四川會(huì)理，湖北?？?#xff0c;重慶武隆，廣東南雄，山東諸城，河南洛陽(yáng)，福建武夷山，湖南瀏陽(yáng)，貴州綏陽(yáng)和畢節(jié)，云南楚雄和馬龍。共選取B2F的煙樣84份（校正樣品65份，驗(yàn)證樣品19份），其中校正樣品中濃香型20份，中間香型17份，清香型28份；驗(yàn)證樣品中濃香型6份，中間香型5份，清香型8份。為保證樣品的代表性，每份樣品均由該產(chǎn)地6～8個(gè)代表點(diǎn)的煙葉混合而成。每份樣品混勻后，將每片煙葉均切去葉尖部和葉基部各1/3部分后，沿主脈一分為二，一半煙葉除去主葉脈后粉碎過(guò)0.250mm孔徑篩，測(cè)其化學(xué)成分和致香物質(zhì)含量；另一半煙葉切絲混勻卷煙作為評(píng)吸樣品。

　　1.2　煙葉香型鑒定

　　單料煙的感官評(píng)吸及香型鑒定參考文獻(xiàn)^[22]，其中香氣類(lèi)型分為濃香型（包括濃偏中、中偏濃）、中間香型、清香型（包括清偏中、中偏清）。

　　1.3　致香物質(zhì)提取及定性定量分析

　　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)定條件參考文獻(xiàn)^[23]的方法進(jìn)行，其內(nèi)標(biāo)物為萘。

　　1.4　化學(xué)成分含量測(cè)定

　　化學(xué)成分的測(cè)定采用流動(dòng)分析法。試樣的制備：烘箱法（YC/T　31-1996）；煙堿（YC/T　159-2002）、總糖、還原糖（YC/T　160-2002）、總氮（YC/T　162-2002）；蛋白質(zhì)：連續(xù)流動(dòng)法（YC/T　249-2008）。

　　1.5　數(shù)據(jù)處理

　　數(shù)據(jù)處理和統(tǒng)計(jì)分析采用Microsoft　Excel　2003和SPSS　17.0進(jìn)行，判別分析采用Fisher逐步判別，進(jìn)入模型的F=3.84，移出模型的F=2。

　　2　結(jié)果與分析

　　樣品根據(jù)香氣類(lèi)型的不同分為清香型（A1），中間香型（A2），濃香型（A3）3個(gè)總體；分析了5個(gè)化學(xué)成分和62個(gè)GC-MS檢測(cè)到的致香物質(zhì)之間的關(guān)系。

　　2.1　烤煙主要化學(xué)成分和致香物質(zhì)的基本描述統(tǒng)計(jì)

　　清香型、中間香型、濃香型3種香型共65個(gè)樣本的67種物質(zhì)的描述統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可以看出，各物質(zhì)的變幅較大，這主要是因?yàn)椴煌阈涂緹熤懈魑镔|(zhì)含量的差異導(dǎo)致的，在致香物質(zhì)中含量超過(guò)1　μg/g的物質(zhì)從大到小依次為新植二烯、十六酸、茄酮、西柏三烯二醇、巨豆三烯酮、亞麻酸甲酯、金合歡基丙酮、苯甲醇、β-大馬酮、寸拜醇、β-紫羅蘭酮、植醇、苯乙醇、十六酸甲酯、3-（1-甲基乙基）（1H）吡唑[3，4-b]吡嗪、2-甲氧基-4-乙烯基苯酚、糠醛、香葉基丙酮、β-二氫大馬酮、十四醛、十六酸乙酯、二氫獼猴桃內(nèi)酯等，其中質(zhì)體色素降解產(chǎn)物有9種，苯丙氨酸類(lèi)致香物質(zhì)有3種，美拉德反應(yīng)產(chǎn)物有2種，類(lèi)西柏烷類(lèi)致香物質(zhì)有2種，其他類(lèi)6種，且其他類(lèi)中酯類(lèi)物質(zhì)3種，酸類(lèi)、醇類(lèi)、醛類(lèi)各1種；由偏度系數(shù)、峰度系數(shù)和K-S檢驗(yàn)概率可以看出，只有1-戊烯-3-酮、2-環(huán)戊烯-1，4-二酮、5-甲基糠醛、巨豆三烯酮、圓柚酮、西柏三烯二醇等指標(biāo)不符合正態(tài)分布，其他大部分指標(biāo)的數(shù)據(jù)接近正態(tài)分布。

表1　烤煙主要化學(xué)成分和致香物質(zhì)描述統(tǒng)計(jì)

　　2.2　不同香型烤煙主要化學(xué)成分和致香物質(zhì)含量的比較

　　不同香型烤煙的化學(xué)成分和致香物質(zhì)含量見(jiàn)表2。致香物質(zhì)總量以中間香型最高，清香型其次，濃香型最低，且中間香型含量顯著高于濃香型，而清香型含量與中間香型和濃香型的差異均不顯著。清香型烤煙中有20種致香物質(zhì)含量最高，中間香型中有21種，濃香型有22種，常規(guī)化學(xué)成分中總糖、總氮、還原糖、蛋白質(zhì)含量均在清香型烤煙中含量最高，其中總糖、還原糖含量極顯著（P<0.01）高于另兩個(gè)香型烤煙，只有煙堿含量在濃香型烤煙中最高。在致香物質(zhì)中，只有3-羥基-2-丁酮、亞麻酸甲酯含量在3種香型烤煙中均呈顯著差異（P<0.05），吡啶、糠醇、丁內(nèi)酯、2-吡啶甲醛、苯甲醇、2-乙?；?3，4，5，6-四氫吡啶、1-（1H-吡咯-2-基）-乙酮、1-（3-吡啶基）-乙酮、苯并[c]噻酚、吲哚、2-甲氧基-4-乙烯基苯酚、β-大馬酮、β-紫羅蘭酮、3-（1-甲基乙基）（1H）吡唑[3，4-b]吡嗪、2，3‘-聯(lián)吡啶、巨豆三烯酮、十四醛、金合歡基丙酮、十六酸、植醇等20種物質(zhì)的含量在3個(gè)香型烤煙中無(wú)顯著差異；3-甲基-1-丁醇含量以中間香型最高，濃香型烤煙極顯著低于清香型和中間香型；濃香型烤煙的2，4-庚二烯醛含量極顯著高于中間型，但是與請(qǐng)香型烤煙的含量差異不顯著；2-乙基吡啶、壬醛含量以中間香型極顯著高于清香型和濃香型；苯乙醇含量以中間香型顯著低于另兩個(gè)香型，而胡薄荷酮含量以濃香型烤煙極顯著低于中間香型，而清香型和中間香型的差異不顯著；丁基化羥基甲苯含量以清香型最高，極顯著高于濃香型，顯著高于中間香型；濃香型烤煙的3-氧代-α-紫羅蘭醇含量顯著高于清香型和中間香型，而清香型和中間香型之間差異不顯著。另外，在烤煙致香物質(zhì)中含量和比例最高的新植二烯含量以中間香型極顯著高于清香型和濃香型烤煙，而清香型和濃香型烤煙之間差異不顯著（P>0.05）。

表2　不同香型烤煙的主要化學(xué)成分和致香物質(zhì)含量

　　2.3　烤煙主要化學(xué)成分和致香物質(zhì)檢驗(yàn)

　　通過(guò)對(duì)烤煙主要化學(xué)成分和致香物質(zhì)進(jìn)行簡(jiǎn)單相關(guān)分析（介于篇幅而未予以列出）發(fā)現(xiàn)，只有糠醛和糠