王 俊，趙 宇，肖 勇，江 鴻，胡 剛，楊興有，馮文強(qiáng)

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烤煙分組分級(jí)因素與化學(xué)、感官質(zhì)量的典型相關(guān)分析

王 俊，趙 宇，肖 勇，江 鴻，胡 剛，楊興有，馮文強(qiáng)

（四川省煙草公司德陽(yáng)市公司，四川 德陽(yáng) 618400）

為明確烤煙外觀質(zhì)量中分組分級(jí)因素與化學(xué)、感官兩類(lèi)質(zhì)量因素間的關(guān)系，基于6個(gè)年份3個(gè)部位的588個(gè)初烤煙樣，構(gòu)建了質(zhì)量因素的典型相關(guān)函數(shù)，以期為烤煙分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)提供數(shù)據(jù)支撐。結(jié)果表明，外觀質(zhì)量與化學(xué)、感官質(zhì)量間各提取出3對(duì)極顯著典型變量，外觀質(zhì)量典型變量分別反映了化學(xué)、感官質(zhì)量總變異的29.2%和25.7%，其中，對(duì)化學(xué)質(zhì)量影響最大的因素是部位和葉片結(jié)構(gòu)，其次是顏色，再次是身份和油分；對(duì)感官質(zhì)量影響最大的因素是成熟度和顏色，其次是部位和葉片結(jié)構(gòu)，再次是身份。外觀質(zhì)量解釋化學(xué)質(zhì)量變異最強(qiáng)的是分組因素部位，解釋感官質(zhì)量變異最強(qiáng)的是分組因素成熟度和顏色。因此基于質(zhì)量指標(biāo)的典型相關(guān)分析可為現(xiàn)行烤煙分組分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的合理性提供數(shù)據(jù)支撐。

烤煙；分級(jí)；外觀；部位；化學(xué)；感官；典型相關(guān)

煙葉外觀特征是其化學(xué)成分和生理結(jié)構(gòu)在人的視覺(jué)和觸覺(jué)上的反映[1]，是煙葉分組和分級(jí)的重要依據(jù)[2-3]。前人采用相關(guān)[4-8]和回歸[9-12]等多種統(tǒng)計(jì)方法分析了豫、滇、貴、川、湘等多地?zé)熑~，一定程度上揭示了煙葉外觀質(zhì)量與化學(xué)質(zhì)量[6-9,11]、感官質(zhì)量[4-6,10,12]的相關(guān)性[13]，但相關(guān)研究均未將部位這一重要指標(biāo)[1,5,14-15]作為獨(dú)立的外觀質(zhì)量因素連同其他品質(zhì)因素一起加以分析，因此，在未考慮部位[1,6]、樣本容量[6,12]以及統(tǒng)計(jì)誤差[5,11,16-17]影響的情況下，相關(guān)研究結(jié)果為外觀評(píng)價(jià)提供的數(shù)據(jù)支撐尚不夠充分[1]，甚至與經(jīng)驗(yàn)結(jié)論不符[10]。

本研究基于四川攀西煙區(qū)多年、多點(diǎn)和多部位的大樣本烤煙樣品構(gòu)建典型函數(shù)，旨在明確外觀質(zhì)量因素整體上與化學(xué)質(zhì)量、感官質(zhì)量?jī)深?lèi)因素之間關(guān)系，為烤煙分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)合理性提供數(shù)據(jù)支撐和統(tǒng)計(jì)參考。

1 材料與方法

1.1 煙葉樣品

本研究收集整理了2010—2015年度四川攀西煙區(qū)定點(diǎn)監(jiān)測(cè)點(diǎn)云煙85品種初烤煙葉的質(zhì)量評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)共計(jì)588份，其中，480份來(lái)源于涼山州14個(gè)縣（市）65個(gè)村，108份來(lái)源于攀枝花市3個(gè)縣（區(qū)）24個(gè)村。每個(gè)采樣點(diǎn)煙葉包括B2F、C3F和X2F共3個(gè)等級(jí)。

1.2 煙葉質(zhì)量評(píng)價(jià)方法

煙葉外觀質(zhì)量包括部位（1）、顏色（2）、成熟度（3）、葉片結(jié)構(gòu)（4）、身份（5）、油分（6）和色度（7）；化學(xué)質(zhì)量包括總糖（1）、還原糖（2）、總植物堿（3）、氯（4）、鉀（5）、總氮（6）和淀粉（7）；感官質(zhì)量包括香氣質(zhì)（1）、香氣量（2）、余味（3）、雜氣（4）、刺激性（5）、干燥感（6）和細(xì)膩度（7），均采用定量評(píng)價(jià)方式（不含部位），由四川省煙草質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)站組織專(zhuān)業(yè)人員和行業(yè)評(píng)吸專(zhuān)家，參考煙草行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、文獻(xiàn)[9,17-19]方法進(jìn)行檢測(cè)、評(píng)價(jià)。

1.3 數(shù)據(jù)預(yù)處理方法

評(píng)價(jià)指標(biāo)中，部位作為虛擬變量，即下部、中部和上部分別賦值為1、2和3。對(duì)其余20個(gè)評(píng)價(jià)指標(biāo)的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和正態(tài)化轉(zhuǎn)換。

1.4 統(tǒng)計(jì)軟件

采用SPSS Statistics 18（IBM，USA）軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié) 果

2.1 煙葉質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)描述性統(tǒng)計(jì)

由表1可以看出，6個(gè)年份煙葉評(píng)價(jià)指標(biāo)變異系數(shù)范圍，外觀質(zhì)量為5.4%~13.5%，感官質(zhì)量為8.4%~17.2%，整體變異程度較??；化學(xué)質(zhì)量變異系數(shù)為10.3%~68.2%，其中總植物堿、氯和淀粉含量變異程度較大。除了還原糖、鉀和總氮以外，其余指標(biāo)原始數(shù)據(jù)的單樣本檢驗(yàn)（Kolmogorov-Smirnov Test）值均小于0.05，表明原始數(shù)據(jù)正態(tài)性較差；對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)化轉(zhuǎn)換后，數(shù)據(jù)正態(tài)性得到改善，更符合典型相關(guān)分析的數(shù)據(jù)要求。

表 1 煙葉質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)描述性統(tǒng)計(jì)

注：外觀質(zhì)量（不包括部位）為十分制，化學(xué)質(zhì)量為質(zhì)量百分比，感官質(zhì)量為五分制，部位為虛擬變量。

Note: Appearance quality (excluding leaf position) used ten points scale, chemical quality used mass percentage, sensory quality used five points scale, leaf position was virtual variable.

2.2 煙葉外觀質(zhì)量和化學(xué)質(zhì)量指標(biāo)間典型相關(guān)分析

表2為煙葉外觀質(zhì)量和化學(xué)質(zhì)量指標(biāo)典型相關(guān)分析結(jié)果，可以提取3對(duì)統(tǒng)計(jì)上極顯著的典型變量，典型相關(guān)系數(shù)分別為0.830、0.414和0.399。表3為外觀質(zhì)量和化學(xué)質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)與典型變量的關(guān)系，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化典型變量的系數(shù)可以將外觀質(zhì)量構(gòu)成的3個(gè)典型變量表示為：1= ?0.9191+ 0.0732+0.0433+0.0014?0.625?0.046?0.0757；2= 0 .5211+ 0.9382+ 0.0623+ 0.34?0.735?0.2386+0.1867；3=0.4691?0.22+0.0313+ 0.0044?0.8385?0.2216+0.0187。由化學(xué)質(zhì)量構(gòu)成的3個(gè)典型變量表示為：1= ?0.021+ 0.22?0.3923?0.0924+0.2325?0.4456?0.237；2=?1.1741+1.1032+0.3913?0.1684+0.4855?0.156?0.0397；3=?0.4951?0.6552?0.6083+ 0.0964?0.2165?0.26?0.477。結(jié)合表3中典型變量結(jié)構(gòu)和表4中典型冗余分析結(jié)果可以看出，3對(duì)典型變量一共解釋了外觀質(zhì)量變異的78.0%、化學(xué)指標(biāo)變異的63.4%。其中，第1對(duì)典型變量能解釋外觀質(zhì)量變異的30.2%，解釋化學(xué)質(zhì)量變異的35.9%，主要反映了總植物堿（?0.915）、總氮（?0.818）與部位（?0.994）正相關(guān)性，與葉片結(jié)構(gòu)（0.658）的負(fù)相關(guān)性；第2對(duì)典型變量能解釋外觀質(zhì)量變異的14.0%，解釋化學(xué)質(zhì)量變異的10.7%，主要反映了顏色（0.786）和成熟度（0.441）與總糖（?0.507）的負(fù)相關(guān)性，與鉀（0.475）的正相關(guān)性；第3對(duì)典型變量能解釋外觀質(zhì)量變異的33.8%，解釋化學(xué)質(zhì)量變異的16.8%，主要反映了身份（?0.877）、油分（?0.665）與總糖（?0.597）、還原糖（?0.658）和淀粉（?0.609）的正相關(guān)性。冗余指數(shù)表明，外觀質(zhì)量的3個(gè)典型變量分別能解釋化學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)總變異的24.7%、1.8%和2.7%；化學(xué)質(zhì)量的3個(gè)典型變量分別能解釋外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)總變異的20.8%、2.4%和5.4%。

表2 外觀質(zhì)量和化學(xué)質(zhì)量指標(biāo)典型相關(guān)系數(shù)顯著性檢驗(yàn)

表 3 外觀質(zhì)量和化學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)與典型變量的關(guān)系

表 4 外觀質(zhì)量和化學(xué)質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)典型冗余分析

2.3 煙葉外觀質(zhì)量和感官質(zhì)量指標(biāo)間典型相關(guān)分析

表5為煙葉外觀質(zhì)量和感官質(zhì)量指標(biāo)典型相關(guān)分析統(tǒng)計(jì)結(jié)果，表明可以提取3對(duì)統(tǒng)計(jì)上極顯著的典型變量，典型相關(guān)系數(shù)分別為0.661、0.521和0.425。表6為外觀質(zhì)量和感官質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)與典型變量的關(guān)系，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化典型變量的系數(shù)可以將外觀質(zhì)量構(gòu)成的3個(gè)典型變量表示為：1=?0.4031+0.3722+0.523?0.2194+0.6765+ 0.1196?0.5757；2=0.9671+0.1452+0.3543? 0.1694?0.0215?0.0136?0.2377；3=0.21+ 0.0422+0.7043?0.0434?1.0415+0.3946?0.4457。由感官質(zhì)量構(gòu)成的3個(gè)典型變量表示為：1=?0.7291+0.1482+0.1323+0.1134?0.1515+0.1096+ 0.6387；2=0.7831+1.3122?0.4553?0.6534+ 0.6785?0.7416?0.6887；3=?1.0351?0.3042+ 0.8483+0.6724?0.3555+0.0446? 0.7897。結(jié)合表6中典型變量結(jié)構(gòu)和表7中典型冗余分析結(jié)果可以看出，3對(duì)典型變量一共解釋了外觀質(zhì)量變異的65.7%、感官質(zhì)量指標(biāo)變異的80.7%。其中，第1對(duì)典型變量能解釋外觀質(zhì)量變異的27.7%，解釋感官質(zhì)量變異的41.0%，主要反映了顏色（0.673）、成熟度（0.772）與香氣量（0.769）、余味（0.834）和細(xì)膩度（0.698）的正相關(guān)性；第2對(duì)典型變量能解釋外觀質(zhì)量變異的26.4%，解釋感官質(zhì)量變異的7.3%，主要反映了部位（0.940）、葉片結(jié)構(gòu)（?0.587）與香氣量（0.455）、雜氣（?0.381）相關(guān)性；第3對(duì)典型變量能解釋外觀質(zhì)量變異的11.6%，解釋感官質(zhì)量變異的32.4%，主要反映了身份（?0.685）與香氣質(zhì)（?0.743），刺激性（?0.632）、干燥感（?0.623）與細(xì)膩度（?0.671）的正相關(guān)性。冗余指數(shù)表明，外觀質(zhì)量的3個(gè)典型變量分別能解釋感官質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)總變異的17.9%、2.0%和5.8%；感官質(zhì)量的典型變量能解釋外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)總變異的12.1%、7.1%和2.1%。

表 5 外觀質(zhì)量和感官質(zhì)量指標(biāo)典型相關(guān)系數(shù)顯著性檢驗(yàn)

表6 外觀質(zhì)量和感官質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)與典型變量的關(guān)系

表 7 外觀質(zhì)量和感官質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)典型冗余分析

3 討 論

彭漫江等[8]研究了云南保山云煙87 C3F樣品外觀質(zhì)量和化學(xué)質(zhì)量典型相關(guān)，提取了3對(duì)典型變量，依次反映了葉片結(jié)構(gòu)、油分、色度與煙堿、總氮的相關(guān)性，成熟度與總糖、鉀的相關(guān)性，身份、油分與總糖、還原糖的相關(guān)性。該結(jié)果與本研究提取的化學(xué)質(zhì)量典型變量結(jié)構(gòu)完全一致，但外觀質(zhì)量的典型變量結(jié)果略有差異。筆者嘗試在排除部位（1）變量后重新分析了588個(gè)樣品，結(jié)論則與彭漫江等[8]一致，即外觀質(zhì)量的第1典型變量代表的是葉片結(jié)構(gòu)、身份和油分。說(shuō)明引入部位因素，將更好的解釋受部位影響較大的葉片結(jié)構(gòu)、顏色、身份的作用。由于未估計(jì)部位對(duì)身份的影響[1]，張小利等[10]研究的不同部位150個(gè)煙樣時(shí)，錯(cuò)誤地認(rèn)為影響香氣質(zhì)、香氣量和雜氣等6項(xiàng)感官指標(biāo)最重要的外觀質(zhì)量因素都是身份。

對(duì)烤煙外觀質(zhì)量和化學(xué)質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行典型相關(guān)分析，提取了3對(duì)統(tǒng)計(jì)上極顯著的典型變量，由外觀質(zhì)量因素構(gòu)成的3個(gè)典型變量，根據(jù)典型相關(guān)系數(shù)的大小，依次代表了部位、顏色、（身份和油分）3個(gè)方面；外觀質(zhì)量和感官質(zhì)量指標(biāo)典型相關(guān)分析也提取了3對(duì)統(tǒng)計(jì)上極顯著的典型變量，由外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)構(gòu)成的3個(gè)典型變量，根據(jù)典型相關(guān)系數(shù)的大小，依次代表了顏色和成熟度、部位、身份3個(gè)方面。這一結(jié)果為烤煙先以部位、顏色和成熟度為分組因素，再以成熟度、葉片結(jié)構(gòu)、身份、油分和色度等為分級(jí)因素進(jìn)行分級(jí)的科學(xué)性提供了數(shù)據(jù)支撐[20]；也為成熟度是對(duì)感官質(zhì)量的重要影響，是煙葉質(zhì)量和分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)的核心提供數(shù)據(jù)支撐[21]。

根據(jù)第1典型變量的冗余分析來(lái)看，部位和葉片結(jié)構(gòu)對(duì)化學(xué)質(zhì)量變異解釋性最強(qiáng)，即部位對(duì)化學(xué)質(zhì)量影響最大。顏色和成熟度對(duì)感官質(zhì)量變異解釋性最強(qiáng)，即顏色和成熟度對(duì)感官質(zhì)量影響較大，這一結(jié)果與左安建等[12]、彭玉富等[21]結(jié)論相符。外觀質(zhì)量分別能夠解釋化學(xué)質(zhì)量、感官質(zhì)量總變異的29.2%和25.7%，冗余系數(shù)不是很高，又恰好合理解釋了生產(chǎn)實(shí)際中煙葉外觀質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量不一致的原因[22]。

根據(jù)典型變量結(jié)構(gòu)分析來(lái)看，烤煙質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)中，隨著部位提高，葉片結(jié)構(gòu)趨向緊密，煙葉含氮化合物含量升高，香氣量和雜氣增加；隨著鉀含量增加，煙葉顏色得分提高，香氣量、余味和細(xì)膩度改善；身份適中的煙葉，油分多，糖類(lèi)豐富，香氣質(zhì)好，刺激性小，余味舒適。因此，通過(guò)不適用煙葉處理、上部葉帶莖烘烤、增施鉀肥和有機(jī)肥等綜合農(nóng)藝措施的推廣應(yīng)用，使煙葉結(jié)構(gòu)優(yōu)化、成熟度提高、葉片結(jié)構(gòu)疏松、身份適中、油分足，將有助于烤煙的化學(xué)協(xié)調(diào)、香吃味好和特色風(fēng)格彰顯。

4 結(jié) 論

烤煙外觀質(zhì)量能夠解釋化學(xué)質(zhì)量和感官質(zhì)量的變異，其對(duì)化學(xué)質(zhì)量影響最大的因素是部位和葉片結(jié)構(gòu)，其次是顏色，再次是身份和油分；對(duì)感官質(zhì)量影響最大的因素是顏色和成熟度，其次是部位和葉片結(jié)構(gòu)，再次是身份?；谕庥^、化學(xué)和感官質(zhì)量指標(biāo)間的典型相關(guān)分析，可為現(xiàn)行烤煙分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)將部位、顏色和成熟度作為分組因素，同時(shí)將成熟度、葉片結(jié)構(gòu)、身份、油分和色度作為分級(jí)因素的合理性提供數(shù)據(jù)支撐。

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Canonical Correlation Analysis of Flue-cured Tobacco between Grouping and Grading Factors, Chemistry Quality and Sensory Quality

WANG Jun, ZHAO Yu, XIAO Yong, JIANG Hong, HU Gang, YANG Xingyou, FENG Wenqiang

(Sichuan Tobacco Corporation Deyang Branch, Deyang, Sichuan 618400, China)

In order to clarify the relationship between grouping and grading factors, chemical or sensory quality factors of flue-cured tobacco, 588 primary flue-cured tobacco samples from three leaf positions in six years were analyzed for canonical correlation. The results showed that three pairs of extremely significant canonicals were extracted between the appearance quality and chemistry or sensory quality, and the appearance quality canonicals reflected 29.2% or 25.7% of the total variations of chemical or sensory quality respectively. Among them, the factors that had the greatest impact on chemical quality were the leaf position and leaf structure, followed by color, then body and oil. The factors that had the greatest influence on sensory quality were color and maturity, followed by leaf position and leaf structure, then body. Leaf position was the most important factor to interpret the variation of chemical quality. Color and maturity were the most important factors in explaining the variation of sensory quality. The canonical correlation analysis based on quality indicators can provide data supporting the rationality of existing flue-cured tobacco grading standards.

flue-cured tobacco; grading; appearance; leaf position; chemical; sensory; canonical correlation

TS41+1

1007-5119（2018）04-0080-07

10.13496/j.issn.1007-5119.2018.04.011

中國(guó)煙草總公司四川省公司重點(diǎn)項(xiàng)目“四川煙葉質(zhì)量評(píng)價(jià)方法研究與應(yīng)用”（201810）

王 俊（1986-），男，碩士，農(nóng)藝師，主要從事煙草化學(xué)和栽培相關(guān)研究。E-mail：599187325@qq.com

2018-01-27

2018-06-20