非优质烤烟烟叶外观质量与化学成分特征分析

摘要 ［目的］归纳非优质烤烟烟叶的常见特征，为其品质改良提供参考。［方法］以8个地市产区各10个工业等级样品为研究对象，比较不同质量档次烟叶外观质量得分和化学成分含量情况，并分析指标间的相关性。［结果］非优质烟叶外观质量主要特征部位间表现不同，下部叶为油分少、身份薄、均匀度差，中部叶为油分少、均匀度差、有杂色，上部叶为身份厚、有杂色、均匀度差；化学成分主要特征部位间表现趋势相似，均为含氮化合物、类胡萝卜素、有机酸含量偏高，糖类化合物偏低，但下部烟叶差异程度更大。烟叶颜色深度、身份厚度、叶片结构紧密度主要与含氮化合物及部分中性致香成分含量呈正相关；烟叶油分、均匀度、杂色得分主要与糖类化合物含量呈正相关，与部分有机酸含量呈负相关；杂色得分与含氮化合物含量呈负相关。［结论］非优质烤烟烟叶外观质量相对特征3个部位的侧重指标有所不同，化学成分差异有共性规律并与外观指标存在较强相关性。

关键词 非优质烟叶；外观质量；化学成分；质量特征；相关性

中图分类号 TS 41+1  文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2024）24-0170-07

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.24.037

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Analysis of Appearance Quality and Chemical Composition Characteristics of Non High Quality Tobacco Leaves

ZHANG Xin，XU Wei-jie，WANG Yang-zhong et al

（Technology Center，Shanghai Tobacco Group Co.，Ltd.，Shanghai 201315）

Abstract ［Objective］To summarize the common characteristics of non high quality flue-cured tobacco leaves to provide reference for quality improvement.［Method］Taking 10 industrial grade samples of tobacco leaves from each of 8 municipal producing areas as the research objects，the differences in appearance quality scores and chemical composition contents of different grades were compared，and  the correlation between indexes was analyzed.［Result］Non high quality tobacco leaves showed different characteristics in different parts of appearance quality，with less oil，thinner body，and poor uniformity in lugs;less oil，poor uniformity，and variegated in cutters;and thicker body，variegated，and poor uniformity in leaf.The trend of chemical composition characteristics was similar among different parts，with higher content of nitrogenous compounds，pigments，and organic acids，lower content of sugar compounds，but the differences were greater in lower leaves.The depth of leaf color，thickness of body and tightness of leaf structure were mainly positively correlated with the content of nitrogen compounds and some neutral aroma components;oil content，uniformity and variegated score were mainly positively correlated with the content of sugar compounds，and negatively correlated with some organic acid content;color score was also negatively correlated with the content of nitrogen compounds.［Conclusion］The emphasis indexes of the relative characteristics of the appearance quality of non high quality tobacco leaves vary in three different parts，and there are common rules in the chemical composition differences，which are strongly correlated with appearance indexes.

Key words Non high quality tobacco leaves;Appearance quality;Chemical composition;Quality characteristics;Correlation

尽管国内烤烟烟叶收购过程判定为低质量档次的烟叶数量较少，但由于烟叶收购等级质量与工业认可度间存在差异^［1］，卷烟工业企业多在打叶复烤前开展个性化的工业分选，以提升主体等级烟叶的符合性和均匀性^［2-4］，这一环节会产出一定数量的低工业可用性烟叶，提升这部分非优质原料的使用价值是卷烟工业企业普遍面临的难题。利用生物酶改善原料品质技术已引起行业内广泛关注和研究^［5］，但其靶向物多限于淀粉、蛋白质以及纤维素、半纤维素、果胶等大分子物质，有时存在处理效果不明显或不稳定情况，进一步拓展非优质烟叶化学成分调控对象是潜在的弥补手段。

外观质量是烟叶商业收购和工业分选使用的最直接依据，企业间工业分选标准区别主要在于外观指标的重要性排序及档次划分边界的不同，对于判定为非优质烟叶的否定项往往差异不大^［6-8］。关于烟叶外观质量与内在品质关系的研究已有很多报道，但多是以国标等级烟叶为试验对象，重点分析了优质烟叶的特征规律^［9-12］，覆盖下低等烟叶的研究仅见于烤烟40级制分级标准实施初期^［13-18］，近年来针对非优质烟叶的系统性研究相对较少。由于烟草成分的复杂性，不能简单地认为非优质烟叶就是优质烟叶指标特征的否定集合。

该研究通过对典型产区不同质量档次烟叶进行外观质量及化学成分评价和检测，明确非优质烟叶的主要相对特征，为其提质改造提供技术参考。

1 材料与方法

1.1 试验样品

以云南楚雄和普洱、贵州遵义和毕节、山东临沂和日照、福建龙岩和三明8个地（市）产区实际采购的B2F、C2F、X2F烟叶为初始对象，由上海烟草集团有限责任公司技术人员按照工业使用价值进行分选并制成各产区的B2、B3、B4、C1、C2、C3、C4、X2、X3、X4共计10个“部位-档次”的工业等级样品，部位标识后序号1～4表明质量档次依次降低。共计制样80份，每份不少于30片烟叶。

1.2 评价检测

为提高研究结论的实用性和通用性，选择了6项烟叶分选工人容易识别的外观指标，由制样人员按照表1所示方法对烟叶样品进行外观定量评价。其中颜色、身份采用趋势性评分；均匀度为烟叶多项品质因素均匀一致程度；杂色除包括通常意义的杂色外，还包含对光滑、含青的判定。

采用相关方法^［19-20］分别测定了样品中含氮化合物（烟碱、降烟碱、麦斯明、假木贼碱、新烟草碱、脯氨酸）、糖类化合物（果糖、葡萄糖、蔗糖）、多酚（绿原酸、莨菪亭、芸香苷）、类胡萝卜素（叶黄素、β-胡萝卜素）、有机酸（苹果酸、柠檬酸、甲酸、乙酸、丙酸、异丁酸、丁酸、异戊酸、2-甲基丁酸、正戊酸、巴豆酸、3-甲基戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、苯甲酸、苯乙酸）、中性致香成分（茄酮、香叶基丙酮、β-紫罗兰酮、二氢猕猴桃内酯、巨豆三烯酮、新植二烯、β-法尼烯、氧化紫罗兰酮、3-羟基-β-二氢大马酮、3-氧代-α-紫罗兰醇、3-羟基索拉韦惕酮）共计6大类44项指标。

1.3 数据处理 采用IBM Statistics SPSS软件进行数据的统计描述、因子分析和方差分析，采用Chiplot在线绘图工具进行制图。

2 结果与分析

2.1 非优质烟叶外观质量特征

对80份样品外观质量指标定量评价结果进行描述性统计，结果发现（表2），各指标得分平均值均在4.5分以上；叶片结构得分的极差为4.67分，标准差为1.16分，离散度最小；油分得分的极差为7.50分，标准差为2.08分，离散度最大。

对外观指标评价结果进行因子分析，提取出2个特征根均大于1的因子，方差解释率分别是45.48%和43.63%。因子1主要反映了烟叶身份、颜色和叶片结构信息，因子2主要反映了烟叶油分、均匀度、杂色及一定程度的叶片结构信息（表3）。2个因子得分散点图（图1）可以清晰展示烟叶部位与等级变化趋势，即横坐标（因子1）由小到大反映了烟叶部位由下到上，纵坐标（因子2）由小到大反映了烟叶质量由低到高。

对各等级样品按照产区进行配对方差比较，结果表明（表4），下部烟叶3个等级间身份、油分、均匀度存在显著差异，X4杂色得分显著低于X2、X3，且X4油分、身份得分为所有等级最低，综合同部位等级间差异程度及相对整体的得分水平，下部非优质烟叶外观相对特征重要度排序为油分＞均匀度＞杂色＞身份；中部烟叶4个等级间油分存在显著差异，C2、C3、C4间均匀度得分差异显著，C4杂色得分明显低于其他等级，中部非优质烟叶外观相对特征重要度排序为油分＞均匀度＞杂色；上部烟叶3个等级间均匀度、杂色存在显著差异，B3和B4的油分得分显著低于B2，B4的身份、叶片结构得分与B2存在显著差异，且B4身份、叶片结构、均匀度、杂色得分是所有等级中的极值，上部非优质烟叶外观相对特征重要度排序为杂色>均匀度＞油分>叶片结构>身份。

2.2 非优质烟叶化学成分特征 从表5可以看出，试验样品44项化学成分含量均值范围较宽泛，其中β-紫罗兰酮含量均值仅为0.09 μg/g，而葡萄糖含量均值则高达98 747.79 μg/g；样品间各指标含量也有较大离散性，如葡萄糖含量极差达到159 955.82 μg/g。