河南烤烟主要化学成分、物理性状、烟气成分的简单相关性分析

河南烤烟主要化学成分、物理性状、烟气成分的简单相关性分析

0化学成分的调节卷烟化学成分是决定香烟外观质量、内部质量、物理特征和香烟特征的内在因素。然而，长期以来，人们对这一领域的理解是基于定性概念，很少有人进行全面、系统的定量分析。在卷烟的栽培、栽培和使用过程中，人们强调化学成分的协调平衡，但在不清楚不同植物的自然形成的化学成分之间、外观质量、内部质量、物理特征和香烟特征之间的关系的情况下，很难使用正确的控制措施来实现协调平衡。王云白等人还报道了《暴露于红棕色纺织品的化学成分评价结果的定量规律》，该规律通过了对不同质量香烟的评价结果进行分类和回归分析，为研究不同质量香烟的物理和化学性质指标之间的关系提供了参考。作者以河南省烟草（40级）为实验材料，全面系统地测定了各层香烟的物理和化学性质指标，并对这些指标进行了简单的相关分析，逐步探讨了它们之间的定量关系，以便进一步研究不同质量香烟理化指标之间的复杂定量关系，并为实现协调平衡提供了基准。1材料和方法1.1实验材料为了保证理化指标分析结果的代表性和准确性以及相关分析的可靠性,选用河南省烟草公司制定的烤烟国家标准(40级)仿制样品作为实验材料.1.2不同参考文献的分析理化指标分析均采用常规法.其分析方法详见参考文献[2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14],分析数据亦采集于这些参考文献.1.3烟支分析结果各等级烟叶样品经切丝卷制成长度70mm,圆周24.5mm的单料烟支,烟气分析按照国标YC/T29—1996规定的方法进行,详见参考文献,分析数据亦采集于该参考文献.1.4平行关系使用上的相关分析把烟叶主要理化指标分析数据两两作为具有平行关系的变数进行简单相关分析,得相关系数.对相关系数进行假设测验,极显著的注“**”,显著的注“*”.2结果与分析2.1理大数据的变异范围、平均值和标准差将河南烤烟(40级)各等级烟叶主要化学成分指标、物理特性指标、烟气特性指标测定结果的变异范围、平均值和标准差列于表1.由表1可以看出,除烟叶烟碱和烟气烟碱的变异范围较大之外,绝大部分理化指标的测定结果的最大值均为最小值的2～3倍,其变异范围正常.平均值均在最大值和最小值之间的中值左右,具有较好的代表性.从标准差值亦可看出各个理化指标测定结果的变异程度正常.2.2主要理化指标之间的相关性主要化学成分指标、物理特性指标、烟气特性指标间的简单相关系数列于表2.2.2.1各主要矿质元素间的相关性1)碳水化合物间的相关性:水溶性总糖与还原糖呈极显著正相关,相关系数达0.9614**.它们与总细胞壁物质及其组成成分纤维素、木质素呈负相关,与果胶质呈正相关,但都未达到显著水平.总细胞壁物质与纤维素呈极显著正相关;与果胶质呈负相关,不显著;与木质素呈正相关,不显著.果胶质与纤维素和木质素都呈极显著负相关.2)氮组分间的相关性:总氮、不溶性氮、水溶性氮、烟碱和总挥发碱相互之间均呈极显著正相关,即一种氮组分含量高,其余各种氮组分含量也高.其中总氮、不溶性氮和蛋白质之间的相关系数更大些.3)总灰分及其中的主要矿质元素间的相关性:总灰分与钙呈极显著正相关;与镁和氯呈正相关,不显著;与钾、磷、硫呈负相关,不显著.钾与钙、镁、氯呈负相关,不显著;与磷呈显著正相关;与硫呈正相关,不显著.钙与镁呈正相关,不显著;与磷呈负相关,不显著;与氯呈极显著正相关.其余矿质元素间的相关性或正或负,但都不显著.从以上分析可知,总灰分、钙、镁、氯对烟质的影响相近,钾、磷、硫对烟质的影响相近.4)碳水化合物与氮组分间的相关性:碳水化合物中的水溶性总糖和还原糖与氮组分中的总氮、不溶性氮、水溶性氮、烟碱、总挥发碱均呈显著或极显著负相关.总细胞壁物质及其组成成分纤维素、木质素与上述氮组分均呈极显著负相关,惟果胶质与上述氮组分呈极显著正相关.5)有机酸与其他化学成分的相关性:有机酸中的总酸与挥发酸呈极显著正相关.总酸与水溶性总糖和还原糖均呈负相关,分别达显著和极显著水平;与总氮、不溶性氮、水溶性氮、烟碱、总挥发碱均呈极显著正相关;与石油醚提取物、果胶质呈显著正相关;与总细胞壁物质、纤维素、木质素呈负相关,分别达极显著、显著、极显著水平;与总灰分及其中的矿质元素的相关性均未达显著水平.挥发酸与上述化学成分的相关性及达到的显著水平大部分与总酸相同,不同的是与水溶性总糖和还原糖呈正相关,不显著,与总灰分和钙呈极显著负相关,与镁和氯呈显著负相关.6)石油醚提取物与其他化学成分的相关性:石油醚提取物与水溶性总糖呈显著正相关;与还原糖呈正相关,不显著;与总氮和水溶性氮呈显著正相关;与不溶性氮和烟碱呈极显著正相关,与总酸和挥发酸分别呈显著、极显著正相关;与总细胞壁物质、纤维素、木质素呈极显著负相关.2.2.2化学成分的相关1)物理性状间的相关性:烟叶平衡含水率与填充力呈极显著负相关,与单料烟支自由燃烧时间呈显著正相关.叶片厚度与叶质重和叶片阴燃时间均呈极显著正相关.烟叶填充力与叶片厚度、叶质重、叶片阴燃时间、单料烟支自由燃烧时间均呈负相关,不显著.叶片阴燃时间与单料烟支自由燃烧时间呈显著正相关.2)平衡含水率与化学成分的相关性:平衡含水率与水溶性总糖和还原糖均呈极显著正相关;与各种氮组分均呈负相关,不显著;与总细胞壁物质呈极显著负相关;与总灰分及其中的主要矿质元素的相关性或正或负,但都不显著.3)叶片厚度、叶质重与化学成分的相关性:叶片厚度与水溶性总糖呈负相关,不显著;与还原糖呈显著负相关.叶片厚度、叶质重与总氮、不溶性氮、水溶性氮、烟碱、总挥发碱均呈极显著正相关,与石油醚提取物、总酸、挥发酸、果胶质均呈极显著正相关,与总细胞壁物质、纤维素、木质素均呈极显著负相关,与总灰分、钙、镁均呈负相关,显著水平不同.4)烟叶填充力与化学成分的相关性:烟叶填充力与水溶性总糖、还原糖、石油醚提取物均呈极显著负相关;与挥发酸呈显著负相关;与总细胞壁物质及其组成成分均呈正相关,不显著;与总灰分、钙均呈显著正相关.5)烟叶燃烧性与化学成分的相关性:烟叶阴燃时间和单料烟支自由燃烧时间都是表示阴燃持火力的指标,代表烟叶燃烧性的一个方面,往往与燃烧速度和燃烧完全性有相反趋势.从表2看出,这两个指标与水溶性糖、还原糖、酚类物质、氮组分、有机酸类、石油醚提取物均呈正相关,且与后3类的相关性达显著或极显著水平;与总细胞壁物质、纤维素、木质素反而呈负相关,达显著或极显著水平;与总灰分、钙、镁、氯反而呈负相关,达显著或极显著水平;与钾、磷、硫呈正相关,不显著.2.2.3焦油和烟碱的关系1)焦油与化学成分的相关性:单料烟焦油释放量与总细胞壁物质、纤维素、木质素均呈负相关,且与前两者达极显著水平;与总灰分、钙、镁、氯均呈负相关,且与钙达极显著水平.此外,大部分化学成分均与焦油呈正相关关系,其中达极显著水平的有石油醚提取物和挥发酸,达显著水平的有不溶性氮、水溶性氮、烟碱、总挥发碱、总酸、果胶质、磷、硫等.水溶性总糖和还原糖是人们公认的产生焦油的物质,但本次研究均未达显著水平.这可能是因为实行三化生产、提高烟叶成熟度、低温慢烤等措施的使用使生产的烟叶(40级)糖含量较低,已不是产生焦油的主要因素.2)焦油与物理性状的相关性:焦油释放量与烟叶物理性状关系密切.焦油与平衡含水率、叶片厚度呈显著正相关,与叶质重呈极显著正相关,与叶片阴燃时间呈显著正相关,与单料烟支自由燃烧时间呈极显著正相关.3)烟气烟碱与理化性状的相关性:烟气烟碱是烟叶烟碱在燃吸过程中转移到烟气中去的,因此两者达极显著正相关.同时烟叶中的氮组分在燃吸过程中提供碱性条件,有利于烟碱的转移,因此烟气烟碱与总氮、不溶性氮、水溶性氮、总挥发碱也均呈极显著正相关.此外,烟气烟碱和焦油同是烟气总粒相物的成分,两者均随总粒相物的增减而增减,因此它们呈极显著正相关也是容易理解的.至于烟气烟碱与其他理化性状的关系,可以看成是烟叶烟碱与其他理化性状关系的间接表现,不是直接关系,不再赘述.3衡量烟质的指标3.1对河南烤烟主要理化指标之间的相关性研究表明:烤烟主要化学成分之间、主要物理性状之间、物理性状与化学成分之间、主要烟气成分与烟叶理化指标之间均存在着程度不同的相关性.其中总糖、总氮、烟碱、总挥发碱、总酸、总细胞壁物质、总灰分、石油醚提取物、平衡含水率、叶质重、燃烧性、焦油、烟气烟碱等理化指标之间相关性较强,对它们的绝对含量和相互间的关系进行综合分析研究能较全面地反映烤烟的质量特点.3.2烟叶和烟气的化学成分按大类划分有十几类,每一类都对烟叶和烟气的品质起一定作用,根据它们之间的相关性,可以选取其中有代表性的几类作为衡量烟质的指标.1)水溶性总糖与还原糖呈极显著正相关,可以其中的一个作为衡量烟质的指标;2)总氮、不溶性氮、水溶性氮之间均呈极显著正相关,可以总氮为代表作为衡量烟质的指标;3)烟碱与总挥发碱虽然呈极显著正相关,但是前者对烟质的影响主要表现在生理强度上,后者主要表现在剌激性上,所以应同时作为衡量烟质的2个指标;4)总酸与总挥发酸虽然呈极显著正相关,但是前者对烟质的影响主要表现在吃味上,后者主要表现在香气上,所以应同时作为衡量烟质的2个指标;5)从总细胞壁物质及其中的纤维素、木质素、果胶质相互之间的相关性来看,应把总细胞壁物质(或纤维素)和果胶质作为衡量烟质的2个指标;6)石油醚提取物对烟质的影响作用较大,与其他各类成分的相关性较密切,应作为衡量烟质的指标;7)从总灰分及其中的主要矿质元素之间的相关性分析,总灰分、钙、镁、氯间的关系密切,且都与烟叶的不良性状相联系,钾和磷的关系密切,且都与烟叶的良好性状相联系,因此应以总灰分及其中的钾和氯分别作为衡量烟质的3个指标.此外,有机酸组分中总酸和总挥发酸与各种氮组分均呈极显著正相关关系,它们一类是酸性组分,一类是碱性组分,两者同时存在于烟叶中,为什么会有这种关系,比较费解.笔者初步认为要解释这个