［KH－*3D］孔蘭芬，馮洪濤，陳劍明，張朗，朱葉梅，楊式華*

(1．云南同創(chuàng)檢測技術(shù)股份有限公司，云南昆明650106;2．云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，云南昆明650202)

烤煙揮發(fā)酸含量與感官質(zhì)量相關(guān)及通徑分析

［KH－*3D］孔蘭芬1，馮洪濤2，陳劍明2，張朗1，朱葉梅1，楊式華1*

(1．云南同創(chuàng)檢測技術(shù)股份有限公司，云南昆明650106;2．云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，云南昆明650202)

以云南主產(chǎn)煙區(qū)的主栽烤煙品種煙葉為對象，研究了烤煙揮發(fā)酸對感官質(zhì)量的影響。從相關(guān)性分析結(jié)果看，2-甲基丁酸、己酸、苯乙酸對感官質(zhì)量的影響較廣，其中，2-甲基丁酸與感官質(zhì)量相關(guān)性較強，異戊酸則較弱。從通徑分析結(jié)果看，異戊酸、2-甲基丁酸、戊酸、己酸、苯乙酸、辛酸對感官質(zhì)量的影響最大，其中，異戊酸含量的增加有利于愉悅性而不利于甜度的提升，對于細(xì)膩度、柔和性、雜氣、刺激性、余味的影響則需合理調(diào)控其含量;2-甲基丁酸不利于愉悅性、細(xì)膩度、甜度、柔和性的形成，但增加2-甲基丁酸、戊酸的含量有利于雜氣及刺激性的減弱;己酸不利于愉悅性、豐富性、細(xì)膩度、甜度的增強;苯乙酸不利于柔和性，但有利于濃度的提升;而辛酸對于濃度和勁頭則均起到正向作用。由以上結(jié)果可看出，煙葉揮發(fā)酸指標(biāo)與感官質(zhì)量有著不同程度的相關(guān)性和影響能力，是影響其感官質(zhì)量的重要因素之一。

揮發(fā)酸;感官質(zhì)量;相關(guān)性分析;通徑分析

煙草中的有機酸主要指除氨基酸以外的有機酸，按揮發(fā)性強弱分為揮發(fā)酸、半揮發(fā)酸和非揮發(fā)酸，通常C10以下的低級脂肪酸和部分芳香酸稱為揮發(fā)酸［1］，其含量很低，約占煙葉質(zhì)量的0．01%～0．20%［2］，但在卷煙燃吸過程中，揮發(fā)酸可直接進(jìn)入煙氣，對煙氣的香味、吃味產(chǎn)生直接的影響［3］。因此，煙草中揮發(fā)酸的分析研究一直受到國內(nèi)外煙草工作者的高度重視。前期主要針對烤煙種子［4］及烤煙煙葉中揮發(fā)酸在不同部位［5］、不同產(chǎn)區(qū)［6－7］、主流煙氣中總粒相物的揮發(fā)酸研究［8］、不同儲存方式對揮發(fā)酸的影響［9］及方法學(xué)［10－12］等方面，而通過運用相關(guān)性及通徑分析相結(jié)合的方法研究不同揮發(fā)酸指標(biāo)對感官質(zhì)量的直接和間接的影響程度方面未見報道。

通徑分析(path analysis)方法［13－15］由Wright于1921年首次提出，其實質(zhì)是標(biāo)準(zhǔn)化的多元線性回歸分析，能夠克服簡單相關(guān)分析與回歸分析的不足，真實地反映各自變量與因變量之間的關(guān)系，從而使得自變量對因變量的作用效應(yīng)能直接進(jìn)行比較同時，通過分析找出自變量對因變量影響的直接效應(yīng)和間接效應(yīng)，全面反映自變量對因變量的相對重要性。

文章整理了云南主產(chǎn)煙區(qū)昆明、曲靖、紅河、大理地區(qū)的紅大、K326、云87、云85、NC297等5個主栽烤煙品種樣品的揮發(fā)酸的檢測數(shù)據(jù)及感官評吸結(jié)果，采用相關(guān)性及通徑分析相結(jié)合的方法研究揮發(fā)酸與感官質(zhì)量的不同影響程度，旨在為全面掌握煙葉原料的品質(zhì)信息提供理論及試驗依據(jù)。

1 材料與方法

1．1 材料

檢測樣品為云南主產(chǎn)煙區(qū)(昆明、曲靖、紅河、大理等)2006－2010年的復(fù)烤片煙，包括紅大、K326、云87、云85、NC297等5個品種共50個煙葉樣品。

1．2 方法

1．2．1 揮發(fā)酸檢測分析方法按照文獻(xiàn)［12］報道的方法對煙葉樣品中的有機酸進(jìn)行檢測，并對8個揮發(fā)酸(包括異戊酸、2-甲基丁酸、戊酸、3-甲基戊酸、己酸、苯甲酸、辛酸、苯乙酸)進(jìn)行定量。

1．2．2 評吸方法將1．1中的煙葉樣品去梗切絲卷制成單料煙，由紅云紅河煙草(集團)有限責(zé)任公司組織評吸專家根據(jù)其內(nèi)部單料煙評吸方法進(jìn)行評吸，此方法的評價指標(biāo):香型、愉悅性、豐富性、透發(fā)性、香氣量、細(xì)膩度、甜度、綿延性、成團性、柔和性、濃度、雜氣、刺激性、余味、勁頭等15項，除香型由文字描述外，其余各單項滿分10分。評吸總分為以上各項感官質(zhì)量的評吸打分之和，評吸總分得分越高，則煙葉質(zhì)量越好。

1．2．3 數(shù)據(jù)處理方法采用了SPSS 19．0對揮發(fā)酸數(shù)據(jù)與感官評吸數(shù)據(jù)進(jìn)行了相關(guān)性分析、正態(tài)性檢驗及線性回歸分析，最后把相關(guān)性分析與線性回歸分析2項結(jié)果結(jié)合進(jìn)行通徑分析。

2 結(jié)果與分析

2．1 揮發(fā)酸與感官質(zhì)量相關(guān)性分析

將煙葉樣品進(jìn)行揮發(fā)酸含量的測定和感官質(zhì)量評價，并將得到的2項結(jié)果進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果見表1。整體上看，2-甲基丁酸、己酸、苯乙酸對感官質(zhì)量的影響較廣，而2-甲基丁酸與感官質(zhì)量相關(guān)性較強，異戊酸則較弱。其中，2-甲基丁酸與勁頭呈極顯著正相關(guān)，與愉悅性、細(xì)膩度、甜度、柔和性、雜氣、刺激性、余味呈極顯著負(fù)相關(guān)，與評吸總分呈顯著負(fù)相關(guān);戊酸與雜氣呈顯著負(fù)相關(guān);3-甲基戊酸與刺激性呈顯著負(fù)相關(guān);己酸與豐富性呈極顯著負(fù)相關(guān)，與愉悅性、細(xì)膩度、甜度、綿延性、雜氣、刺激性、評吸總分呈顯著負(fù)相關(guān);苯甲酸與勁頭呈極顯著正相關(guān)，與柔和性呈極顯著負(fù)相關(guān)，與濃度呈顯著正相關(guān);辛酸與濃度、勁頭呈極顯著正相關(guān)，與刺激性呈顯著負(fù)相關(guān);苯乙酸與濃度、勁頭呈極顯著正相關(guān)，與柔和性呈極顯著負(fù)相關(guān)，與細(xì)膩度、雜氣、刺激性、余味呈顯著負(fù)相關(guān)。

表1 揮發(fā)酸與感官質(zhì)量相關(guān)性分析Table 1Correlation Analysis of volatile acid and sensory quality

續(xù)表1 Continued table 1

2．2 煙葉揮發(fā)酸與感官質(zhì)量通徑分析

2．2．1 正態(tài)性檢驗在SPSS中，多元回歸分析使用配伍格式數(shù)據(jù)文件，因變量必須服從正態(tài)分布［16］。所以首先對各指標(biāo)的數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)性檢驗。

將50個樣品的揮發(fā)酸含量數(shù)據(jù)及感官評吸數(shù)據(jù)進(jìn)行描述性分析，得出各指標(biāo)的偏度系數(shù)及峰度系數(shù)，具體見表2。從表中可以看出，所有指標(biāo)中，除成團性、3-甲基戊酸的偏度系數(shù)或峰度系數(shù)大于1外，其余指標(biāo)的偏度系數(shù)及峰度系數(shù)均小于1，可認(rèn)為除成團性、3-甲基戊酸外的各指標(biāo)數(shù)據(jù)近似于正態(tài)分布。

表2 正態(tài)性檢驗輸出結(jié)果Table 2The normal test results

2．2．2 通徑分析從表1可以看出，揮發(fā)酸各指標(biāo)并不是與每一個感官指標(biāo)都有顯著的相關(guān)性，所以下面的通徑分析中僅抽出在0．01水平上顯著相關(guān)的各感官指標(biāo)進(jìn)行分析，并且，結(jié)合表2可以看出，成團性、3-甲基戊酸的數(shù)據(jù)并不服從正態(tài)分布，所以將這2個指標(biāo)剔除。最后，揮發(fā)酸指標(biāo)中挑出異戊酸(X1)、2-甲基丁酸(X2)、戊酸(X3)、己酸(X4)、苯甲酸(X5)、辛酸(X6)及苯乙酸(X7)，感官指標(biāo)中挑出愉悅性(Y1)、豐富性(Y2)、細(xì)膩度(Y3)、甜度(Y4)、柔和性(Y5)、濃度(Y6)、雜氣(Y7)、刺激性(Y8)、余味(Y9)、勁頭(Y10)等指標(biāo)進(jìn)行通徑分析，以確定不同揮發(fā)酸對感官質(zhì)量的直接和間接的影響程度。

以異戊酸(X1)、2-甲基丁酸(X2)、戊酸(X3)、己酸(X4)、苯甲酸(X5)、辛酸(X6)及苯乙酸(X7)為自變量，感官質(zhì)量各指標(biāo)為因變量，分別運用向前引入法(即被選變量依次進(jìn)入回歸模型，首先引入與因變量最大的相關(guān)且符合引入標(biāo)準(zhǔn)的變量，引入第1個變量后，接著引入第2個與因變量最大偏相關(guān)并且符合引入標(biāo)準(zhǔn)的變量，以此類推。當(dāng)無變量符合標(biāo)準(zhǔn)引入時，終止回歸過程。)且F的概率值≤0．05被引入的方法進(jìn)行多元線性回歸分析，最終得到最佳的回歸方程及回歸系數(shù)。從表3可以看出，雜氣和刺激性的回歸系數(shù)已超出0．5，說明異戊酸、2-甲基丁酸、戊酸這3個指標(biāo)對雜氣和刺激性的決定系數(shù)已超出50%，是影響雜氣和刺激性較為重要的指標(biāo)。

表3 揮發(fā)酸指標(biāo)與感官質(zhì)量指標(biāo)的回歸方程及相關(guān)系數(shù)Table 3Regression equation and correlation coefficient of volatile acid index and sensory quality index

愉悅性:從表4可看出，經(jīng)t檢驗，X1、X2、X4的概率P值均在0．005以下，按給定顯著性水平為0．1的情況下，3個指標(biāo)均有顯著性意義。并且，揮發(fā)酸各指標(biāo)對愉悅性的直接作用是不均等的，大小順序為異戊酸＞己酸＞2-甲基丁酸，而間接作用表現(xiàn)恰好相反。其中，異戊酸對愉悅性的直接通徑系數(shù)為正值且最大，雖異戊酸通過2-甲基丁酸、己酸對愉悅性有較大的負(fù)向間接效應(yīng)，但最終異戊酸與愉悅性的相關(guān)系數(shù)仍表現(xiàn)為正相關(guān)，2-甲基丁酸、己酸對愉悅性的影響與異戊酸相反。因此，適當(dāng)增加異戊酸同時降低2-甲基丁酸、己酸的含量有利于愉悅性的提高。

表4 揮發(fā)酸各指標(biāo)與愉悅性的通徑分析Table 4Path analysis of the indicators of volatile acid and the pleasure

豐富性:通過進(jìn)行多元線性回歸分析，最終只有己酸(X4)進(jìn)入了回歸方程，得到最佳的回歸方程: Y2(豐富性)=7．389－0．254X4。并且，經(jīng)t檢驗，X4的概率P值為0．007，此指標(biāo)具有顯著性意義。但己酸對豐富性起直接負(fù)向作用，直接通徑系數(shù)為－0．378，說明己酸含量的存在不利于煙氣豐富性的釋放。

細(xì)膩度:從表5可看出，經(jīng)t檢驗，X1、X2、X4的概率P值均在0．01以下，因此3個指標(biāo)均有顯著性意義。揮發(fā)酸各指標(biāo)對細(xì)膩度的直接作用是不均等的，大小順序為異戊酸＞己酸＞2-甲基丁酸，而間接作用表現(xiàn)恰好相反。其中，異戊酸對細(xì)膩度的直接通徑系數(shù)為正值且最大，但異戊酸通過2-甲基丁酸、己酸對細(xì)膩度有較大的負(fù)向間接效應(yīng)，且與細(xì)膩度的相關(guān)程度表現(xiàn)為不顯著負(fù)相關(guān)，而2-甲基丁酸、己酸對細(xì)膩度的影響與異戊酸相反。因此，適當(dāng)控制異戊酸同時降低2-甲基丁酸、己酸的含量有利于細(xì)膩度的增強。

表5 揮發(fā)酸各指標(biāo)與細(xì)膩度的通徑分析Table 5Path analysis of the indicators of volatile acid and the tenderness

甜度:從表6可看出，經(jīng)t檢驗，X1、X2、X4的概率P值均在0．05以下，因此3個指標(biāo)均有顯著性意義。異戊酸、2-甲基丁酸、己酸對甜度的直接和間接通徑系數(shù)均為負(fù)值，且與甜度的相關(guān)程度均為負(fù)相關(guān)。因此，降低異戊酸、2-甲基丁酸和己酸的含量有利于甜度的增強。

表6 揮發(fā)酸各指標(biāo)與甜度的通徑分析Table 6Path analysis of the indicators of volatile acid and the sweetness

柔和性:從表7可看出，經(jīng)t檢驗，X1、X2、X3、X7的概率P值均在0．05以下，因此4個指標(biāo)均有顯著性意義。從表中還可知，揮發(fā)酸各指標(biāo)對柔和性的直接作用是不均等的，大小順序為異戊酸＞苯乙酸＞戊酸＞2-甲基丁酸，而間接作用表現(xiàn)恰好相反。其中，異戊酸對柔和性的直接通徑系數(shù)為正值且最大，但異戊酸通過2-甲基丁酸、戊酸、苯乙酸對柔和性有較大的負(fù)向間接效應(yīng)，且與柔和性的相關(guān)程度表現(xiàn)為不顯著負(fù)相關(guān)，而其余指標(biāo)(2-甲基丁酸對柔和性的間接通徑系數(shù)為正值外)的通徑系數(shù)及相關(guān)系數(shù)均為負(fù)值。因此，適當(dāng)控制異戊酸同時降低2-甲基丁酸、戊酸、苯乙酸的含量有利于柔和性的增強。

表7 揮發(fā)酸各指標(biāo)與柔和性的通徑分析Table 7Path analysis of the indicators of volatile acid and the softness

表8 揮發(fā)酸各指標(biāo)與濃度的通徑分析Table 8Path analysis of the indicators of volatile acid and the concentration

濃度:從表8可看出，經(jīng)t檢驗，X6、X7的概率P值均在0．05以下，因此X6、X7兩個指標(biāo)均有顯著性意義。從表中還可知，辛酸、苯乙酸對濃度的直接和間接通徑系數(shù)均為正值，且與濃度的相關(guān)程度均為極顯著正相關(guān)。因此，增加辛酸、苯乙酸的含量有利于濃度的增強。

雜氣、刺激性:從表9、10可看出，經(jīng)t檢驗，X1、X2、X3的概率P值均未超出0．05，3個指標(biāo)均有顯著性意義。從表中還可知，揮發(fā)酸各指標(biāo)對雜氣及刺激性的直接作用是不均等的，大小順序為異戊酸＞戊酸＞2-甲基丁酸，而間接作用表現(xiàn)恰好相反。其中，異戊酸對雜氣及刺激性的直接通徑系數(shù)為正值且最大，但異戊酸通過2-甲基丁酸、戊酸對雜氣及刺激性有較大的負(fù)向間接效應(yīng)，且與雜氣及刺激性的相關(guān)程度表現(xiàn)為不顯著負(fù)相關(guān)，而其余指標(biāo)(2-甲基丁酸對雜氣及刺激性的間接通徑系數(shù)為正值外)的通徑系數(shù)及相關(guān)系數(shù)均為負(fù)值。因此，適當(dāng)控制異戊酸同時增加2-甲基丁酸、戊酸的含量有利于雜氣及刺激性的減弱。

表9 揮發(fā)酸各指標(biāo)與雜氣的通徑分析Table 9Path analysis of the indicators of volatile acid and the miscellaneous gas

表10 揮發(fā)酸各指標(biāo)與刺激性的通徑分析Table 10Path analysis of the indicators of volatile acid and the irritation

余味:從表11可看出，經(jīng)t檢驗，X1、X2的概率P值均在0．05以下，2個指標(biāo)均有顯著性意義。從表中還可知，異戊酸對余味的直接通徑系數(shù)為正值且最大，但異戊酸通過2-甲基丁酸對余味有較大的負(fù)向間接效應(yīng)，且與余味的相關(guān)程度表現(xiàn)為不顯著負(fù)相關(guān)，而2-甲基丁酸對余味的直接通徑系數(shù)為負(fù)值，但通過異戊酸對余味有正向間接效應(yīng)，與余味的相關(guān)程度表現(xiàn)為極顯著負(fù)相關(guān)。因此，合理調(diào)整異戊酸和2-甲基丁酸的含量才有利于余味的生成。

勁頭:從表12可看出，經(jīng)t檢驗，X2、X4、X6的概率P值均未超出0．05，3個指標(biāo)均有顯著性意義。從表中還可知，2-甲基丁酸和辛酸對勁頭的直接通徑系數(shù)較大且為正值，間接通徑系數(shù)總和較小且為負(fù)值，與勁頭呈極顯著正相關(guān)，而己酸對勁頭的影響方式則相反，并且己酸與勁頭無相關(guān)性。因此，要有適度的勁頭需合理調(diào)整2-甲基丁酸、辛酸的含量。

表11 揮發(fā)酸各指標(biāo)與余味的通徑分析Table 11Path analysis of the indicators of volatile acid and the aftertaste

表12 揮發(fā)酸各指標(biāo)與勁頭的通徑分析Table 12Path analysis of the indicators of volatile acid and the momentum

3 討論

(1)從相關(guān)性分析結(jié)果看，整體上，2-甲基丁酸、己酸、苯乙酸對感官質(zhì)量的影響因素較廣，而2-甲基丁酸與感官質(zhì)量相關(guān)性較強，異戊酸則較弱。其中，2-甲基丁酸與勁頭呈極顯著正相關(guān)，與愉悅性、細(xì)膩度、甜度、柔和性、雜氣、刺激性、余味呈極顯著負(fù)相關(guān)，與評吸總分呈顯著負(fù)相關(guān);戊酸與雜氣呈顯著負(fù)相關(guān);3-甲基戊酸與刺激性呈顯著負(fù)相關(guān);己酸與豐富性呈極顯著負(fù)相關(guān)，與愉悅性、細(xì)膩度、甜度、綿延性、雜氣、刺激性、評吸總分呈顯著負(fù)相關(guān);苯甲酸與勁頭呈極顯著正相關(guān)，與柔和性呈極顯著負(fù)相關(guān)，與濃度呈顯著正相關(guān);辛酸與濃度、勁頭呈極顯著正相關(guān)，與刺激性呈顯著負(fù)相關(guān);苯乙酸與濃度、勁頭呈極顯著正相關(guān)，與柔和性呈極顯著負(fù)相關(guān)，與細(xì)膩度、雜氣、刺激性、余味呈顯著負(fù)相關(guān)。

(2)從通徑分析分析結(jié)果得出，揮發(fā)酸中，異戊酸、2-甲基丁酸、戊酸、己酸、苯乙酸、辛酸對感官質(zhì)量的影響最大，其中異戊酸含量的增加有利于愉悅性而不利于甜度的提升，對于細(xì)膩度、柔和性、雜氣、刺激性、余味的影響則需合理調(diào)控其含量;2-甲基丁酸不利于愉悅性、細(xì)膩度、甜度、柔和性的形成，但增加2-甲基丁酸、戊酸的含量有利于雜氣及刺激性的減弱;己酸不利于愉悅性、豐富性、細(xì)膩度、甜度的增強;苯乙酸不利于柔和性，但有利于濃度的增強;而辛酸對于濃度和勁頭則起到正向作用。

由以上結(jié)果可看出，煙葉揮發(fā)酸指標(biāo)與感官質(zhì)量有著不同程度的相關(guān)性，且均在不同程度上對感官質(zhì)量有直接或間接的影響，是影響其感官質(zhì)量的重要因素之一。

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(責(zé)任編輯 王家銀)

Correlation and Path Analysis of Volatile Acid Content and Sensory Quality of Tobacco

KONG Lan-fen1，F(xiàn)ENG Hong-tao2，CHEN Jian-ming2，ZHANG Lang1，ZHU Ye-mei1，YANG Shi-hua1*
(1．Yunnan Comtestor Co．，Ltd．，Yunnan Kunming 650106，China;2．China Tobacco Yunnan Industrial Co．，Ltd．，Yunnan Kunming 650202，China)

Using main flue-cured tobacco varieties in main producing area of Yunnan tobacco as object，we studied the effects of volatile acid content on the sensory quality of tobacco leaves．The results from correlation analysis showed that 2-methyl butyric acid，caproic acid，benzene acetic acid had a wide impact on the quality of sensory，among them，2-methyl butyric acid had strong correlation with sensory quality，and isovaleric acid had weaker condation．The results of path analysis showed that effect of isovaleric acid，2-methyl butyric acid，valeric acid，caproic acid，phenylacetic acid，octanoic acid on sensory quality were maximum，among them，isovaleric acid content increased in favor of pleasure and not the sweetness，for the tenderness，softness，mixed gas，stimulation，the aftertaste，we should to control the content; 2-methyl butyric acid was not conducive to pleasure，tenderness，sweetness，softness，but increased the content of 2-methyl butyric acid，valeric acid could reduce the miscellaneous gas and irritation;caproic acid was not conducive to enhance the pleasure，richness，tenderness，sweetness;phenylacetic acid was not conducive to the softness，but was conducive to the concentration of ascension;and octanoic acid for concentration and momentum was to play a positive role．From the above results，volatile acid index and sensory quality of tobacco leaf had different degree of correlation and influencing skills，and was one of the important factors influencing the sensory quality．

Volatile acid;The sensory quality;Correlation analysis;Path analysis

S572

A

1001－4829(2017)1－0078－07

10．16213/j．cnki．scjas．2017．1．015

2015－01－22

云南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司科技項目“三類及以上卷煙產(chǎn)品原料平衡配置在配方中應(yīng)用研究”(HYHH2012CP03)

孔蘭芬(1984－)，碩士，工程師，主要從事煙草分析研究，E-mail:371296994@qq．com，*為通訊作者，E-mail:yangshihua@reascend．com。