煙草在線專稿　　[摘要]：為了區分烤煙上部葉的不同香型風格特征，并為其判斷提供數學模型。以中國11個主要產煙省的65個B2F煙葉為材料，對不同香型烤煙中化學成分和致香物質含量進行分析比較，并以67種化學成分和致香物質為指標，應用逐步判別分析對不同香型烤煙上部葉樣品進行判別分析，并建立Fisher判別函數。結果表明，致香物質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種類差異很小，且清香型烤煙的總糖和還原糖含量極顯著高于另兩個香型，主導某種烤煙香型的化學成分和致香物質會有所不同，而且同一地區烤煙的香型具有一定的多樣性和差異性。判別分析結果發現，共有12個指標（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）進入判別函數，并建立判別模型。采用兩種驗證法（自身驗證法、交互驗證法）對原樣品進行回判，其回判正確率分別為100%、98.33%；采用該模型對其余19個樣品分別進行了預測，3種香型（清香型、中間香型、濃香型）烤煙預測樣本的判別正確率分別為：100%、100%、83.33%?？梢?#xff0c;該方法判別效果較好，可以實現對烤煙香型的快速鑒別分析。

　　[關鍵詞]：烤煙；上部葉；化學成分；致香物質；香型；判別分析

　　特色煙葉的研發過程，實際上就是對各地煙葉質量特征進行挖掘、提煉、特色定位和定向彰顯的過程^[1]。香型既是煙葉風格特征的重要標識，也是煙葉特色的重要內容^[2]，目前國內各卷煙品牌形成產品風格特色主要依靠國內不同產地、不同等級煙葉配伍形成，因此具有不同風格特色煙葉的規模生產直接關系到中式卷煙核心原料的穩定供應，而香型又在很大程度上影響著不同產地烤煙的風格特色，我國烤煙香型一般分為清香型、濃香型和中間香型，且不同香型風格的煙葉在卷煙工業中所起的作用越來越重要。

　　影響和決定煙葉香型的因素很多，除了與遺傳特性有關外^[3]，還與氣候、地形、土壤以及醇化調制等因素相關^[4-5]，最終決定烤煙香型的是烤煙的化學成分和致香物質的組成、含量及比例。目前在判斷烤煙品質和可用性上還主要以碳水化合物、含氮化合物、礦物質等常規化學成分為主^[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]研究發現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格的量化指標進行了諸多的研究^[10-12]。判別分析作為三大多元統計分析方法之一，在許多領域都有廣泛而成功的應用^[13-16]。且在烤煙品質、品牌等方面取得了一定的應用成果^[17-21]，但這些研究的指標多集中于常規化學成分，且樣本來源地較為狹窄，而對將常規化學成分和致香物質結合起來區分不同香型烤煙上部葉的研究目前尚未見報道。因此，筆者從我國11個主要產煙省的烤后B2F煙葉的67種物質（常規化學成分5種，致香物質62種）含量出發，采用Fisher逐步判別分析，構建不同香型烤煙上部葉樣品的Fisher判別函數，并對數學模型進行全面評價，綜合反映和揭示不同香型烤煙上部葉內在化學成分和致香物質狀況，旨在為烤煙香型風格的特征分析提供參考。

　　1　材料與方法

　　1.1　材料

　　供試材料來自于2011年我國11個主要產煙省的13個地區，分別為遼寧開原，四川會理，湖北?？?#xff0c;重慶武隆，廣東南雄，山東諸城，河南洛陽，福建武夷山，湖南瀏陽，貴州綏陽和畢節，云南楚雄和馬龍。共選取B2F的煙樣84份（校正樣品65份，驗證樣品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，每份樣品均由該產地6～8個代表點的煙葉混合而成。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0.250mm孔徑篩，測其化學成分和致香物質含量；另一半煙葉切絲混勻卷煙作為評吸樣品。

　　1.2　煙葉香型鑒定

　　單料煙的感官評吸及香型鑒定參考文獻^[22]，其中香氣類型分為濃香型（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　致香物質提取及定性定量分析

　　致香物質的測定采用GC/MS法，氣質聯用分析儀（Agilent　GC6890N/MS5975I）為美國安捷倫公司生產。致香物質的樣品前處理與GC/MS分析測定條件參考文獻^[23]的方法進行，其內標物為萘。

　　1.4　化學成分含量測定

　　化學成分的測定采用流動分析法。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：連續流動法（YC/T　249-2008）。

　　1.5　數據處理

　　數據處理和統計分析采用Microsoft　Excel　2003和SPSS　17.0進行，判別分析采用Fisher逐步判別，進入模型的F=3.84，移出模型的F=2。

　　2　結果與分析

　　樣品根據香氣類型的不同分為清香型（A1），中間香型（A2），濃香型（A3）3個總體；分析了5個化學成分和62個GC-MS檢測到的致香物質之間的關系。

　　2.1　烤煙主要化學成分和致香物質的基本描述統計

　　清香型、中間香型、濃香型3種香型共65個樣本的67種物質的描述統計結果見表1。由表1可以看出，各物質的變幅較大，這主要是因為不同香型烤煙中各物質含量的差異導致的，在致香物質中含量超過1　μg/g的物質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、二氫獼猴桃內酯等，其中質體色素降解產物有9種，苯丙氨酸類致香物質有3種，美拉德反應產物有2種，類西柏烷類致香物質有2種，其他類6種，且其他類中酯類物質3種，酸類、醇類、醛類各1種；由偏度系數、峰度系數和K-S檢驗概率可以看出，只有1-戊烯-3-酮、2-環戊烯-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不符合正態分布，其他大部分指標的數據接近正態分布。

表1　烤煙主要化學成分和致香物質描述統計

　　2.2　不同香型烤煙主要化學成分和致香物質含量的比較

　　不同香型烤煙的化學成分和致香物質含量見表2。致香物質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種致香物質含量最高，中間香型中有21種，濃香型有22種，常規化學成分中總糖、總氮、還原糖、蛋白質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）高于另兩個香型烤煙，只有煙堿含量在濃香型烤煙中最高。在致香物質中，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、丁內酯、2-吡啶甲醛、苯甲醇、2-乙酰基-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種物質的含量在3個香型烤煙中無顯著差異；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成分和致香物質含量

　　2.3　烤煙主要化學成分和致香物質檢驗

　　通過對烤煙主要化學成分和致香物質進行簡單相關分析（介于篇幅而未予以列出）發現，只有糠醛和糠