煙草在線專稿　　[摘要]：為了區分烤煙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61個C3F煙葉為材料，對不同香型烤煙中中性致香物質含量進行分析比較，并以24種中性致香物質為指標，采用逐步判別分析的方法對不同香型烤煙樣品進行判別分析，并建立判別函數。結果表明，中間香型中性致香物質總量最高，為467.562±96.188μg/g，濃香型（417.115±113.166μg/g）其次，清香型（377.267±56.677μg/g）最低，中間香型烤煙中有13種物質含量最高，濃香型有8種，清香型僅有2種。判別分析結果發現，共有10個中性致香物質指標（β-大馬酮、6-甲基-5-庚烯-2-酮、己醛、3-氧代-α-紫羅蘭醇、苯甲醇、吡咯、苯乙醇、芳樟醇、新植二烯、巨豆三烯酮）進入判別函數，并建立判別模型。用自身驗證法和交互驗證法對原樣品進行回判，其回判準確率分別為93.44%、88.52%；采用該模型對其余22個樣品分別進行了預測，3種香型（濃香型、中間香型、清香型）烤煙預測樣本的判別正確率分別為：88.89%、100%、85.71%。可見，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；中性致香物質；香型；判別分析

　　香氣品質是烤煙重要品質之一，而香型又很大程度上影響了烤煙的香氣品質，我國烤煙香型一般分為清香型、濃香型和中間香型，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^[1]，還與氣候、地形、土壤以及醇化調制等因素相關^[2-3]，而最終決定烤煙香型的是烤煙的化學成分（包括香氣前體物與致香物質），并且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^[4-5]。洗可法等^[6]對云南和河南烤煙中性香味成分進行比較，發現許多香味物質含量和比例存在差異。而席元肖等^[7]研究發現烤煙煙葉的中性致香成分、類西柏烷、類胡蘿卜素、糠醛類和多酚，尤其是中性致香成分對烤煙的香型風格具有非常重要的影響。此外，前人為了探討香型風格的量化指標進行了諸多的研究^[5，8-9]。

　　判別分析是三大多元統計分析方法之一，可以根據已知不同類型的總體建立判別函數，再用判別函數判斷未知個體所屬類型，在許多領域都有廣泛而成功的應用^[10-15]。目前判別分析已經在烤煙的品質、產地、品牌、成熟度判別等方面取得了一定的應用成果^[16-22]。此外，畢淑峰等^[4]人以云南、河南、遼寧等地不同香型的烤煙進行逐步判別分析，結果顯示其判別效果較好，有一定應用價值。然而這些研究多集中于常規化學成分，且樣本來源地較狹窄，而對以烤煙中對香型有重要作用的中性致香物質為變量來區分不同香型烤煙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C3F煙葉的中性致香物質含量出發，采用逐步判別分析方法，構建不同香型烤煙樣品的判別函數，并對模型進行回顧性評價，綜合反映不同香型烤煙內在中性致香物質狀況，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

　　于2009～2010年分別從中國11個主要產煙省的13個地區（四川涼山、湖北襄樊、重慶武隆、河南洛陽、山東諸城、福建南平、云南曲靖、云南楚雄、貴州畢節、湖南瀏陽、貴州綏陽、遼寧開原、廣東南雄）選取C3F的煙樣83份（校正樣品61份，驗證樣品22份），其中校正樣品中濃香型30份，中間香型16份，清香型15份；驗證樣品中濃香型9份，中間香型6份，清香型7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，測其中性致香物質含量；另一半煙葉切絲混勻卷煙作為評吸樣品。

　　1.2　測定項目與方法

　　1.2.1　煙葉香型鑒定　卷制長70mm、圓周27.5mm的單料煙支，經過挑選、平衡水分后，由云南煙草科學研究院、云南瑞升煙草技術（集團）有限公司、云南中煙工業公司、紅云紅河集團技術中心等4個單位的10名專家進行評吸，香型風格分濃香型（濃偏中或中偏濃歸于濃香型類）、中間香型、清香型（清偏中或中偏清歸于清香型類）。

　　1.2.2　中性致香物質提取及定性定量分析　中性致香物質的測定采用GC/MS法，其樣品處理與GC/MS分析條件按文獻[23]的方法進行。

　　1.3　判別函數的建立

　　1.3.1　判別分析的前提條件　（1）各指標的數據分布呈正態分布或接近于正態分布；（2）各指標數據間不存在多重共線性；（3）大部分變量的類內均值都存在顯著性差異，即通過進行類均值相等檢驗（Tests　of　Equality　of　Group　Means），各指標的類內均值檢驗的顯著性概率應小于0.05；（4）各類協方差矩陣相等。通過對協方差矩陣相等進行檢驗，其Box‘s　M統計量值應大于0.05，且F檢驗的顯著性概率應小于0.05。

　　1.3.2　判別函數的計算過程　逐步判別分析（SDA）的計算過程：一般樣品的總體個數為k，判別變量個數為m；各已知總體中樣品個數Ni（i=　l，2，…，k　），樣品總數N=N₁+N₂+…+N_k，引入和剔除變量的臨界值F1和F2（一般取F1=F2）；第1步：計算各總體的均值和總均值：，l=1，2…，k；j=1，2…，m，，j=1，2…，m。第2步：計算組內離差矩陣W及總的離差矩陣T：W=（w_ij）_m×m；T=（t_ij）_m×m，其中，，，i，j=1，2…，k；第3步：逐步計算：假設已計算了l步（包括l=0），判別函數中引入了p個變量，則第l+1步的計算：（1）計算出全部變量的判別能力。（2）刪除和引進變量。在已選變量中考慮刪除可能存在的最不顯著的變量，即從已選變量中尋找最大的U₁/（L－1）（最小的F）。（3）W和T矩陣變換計算。消去W和T兩矩陣的第r列，得到新的矩陣。第4步：建立判別函數：判別函數為，g=1，2…，k，其中qg　為第g個總體的先驗概率，判別系數的計算為，g=1，2…，k，，g=1，2…，k，其中表示第g個總體的第i變量的均值。

　　1.4　數據處理　　采用Microsoft　Excel　2003和SPSS　17.0進行數據處理和統計分析。

　　2　結果與分析

　　樣品根據香氣類型的不同分為濃香型（M₁），中間香型（M₂），清香型（M₃）3個總體；分析了吡啶（x₁）、吡咯（x₂）、己醛（x₃）、糠醛（x₄）、糠醇（x₅）、苯甲醛（x₆）、5-甲基-2-糠醛（x₇）、6-甲基-5-庚烯-2-酮（x₈）、苯甲醇（x₉）、苯乙醛（x₁₀）、芳樟醇（x₁₁）、苯乙醇（x₁₂）、6-甲基-2-庚酮（x₁₃）、茄酮（x₁₄）、β-大馬酮（x₁₅）、β-二氫大馬酮（x₁₆）、香葉基丙酮（x₁₇）、β-紫羅蘭酮（x₁₈）、二氫獼猴桃內酯（x₁₉）、巨豆三烯酮（x₂₀）、3-氧代-α-紫羅蘭醇（x₂₁）、新植二烯（x₂₂）、西柏三烯二醇（x₂₃）、金合歡基丙酮（x₂₄）等24個能明確分類，且對煙葉香氣品質有重要作用[7，24]的主要中性致香物質之間的關系。

　　2.1　不同香型烤煙主要中性致香物質的基本統計

　　濃香型、中間香型、清香型3中香氣類型共61個樣本的各個指標的測定及描述統計結果見表1。由表1可見，各致香物質的變幅較大，在中性致香物質中含量較高的香氣物質有新植二烯、西柏三烯二醇、茄酮、巨豆三烯酮、金合歡基丙酮、苯甲醇、β-大馬酮等；由偏度系數、峰度系數和K—S檢驗概率可以看出，只有糠醛、糠醇、5-甲基-2-糠醛、6-甲基-2-庚酮、香葉基丙酮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　烤煙主要中性致香物質描述統計

　　不同香型烤煙的中性致香物質含量見表2。中性致香物質總量以中間香型最高，濃香型其次，清香型最低，且中間香型含量顯著高于清香型，其中，吡啶、糠醛、糠醇、苯乙醇、6-甲基-2-庚酮、β-大馬酮、β-二氫大馬酮、香葉基丙酮、β-紫羅蘭酮、二氫獼猴桃內酯、巨豆三烯酮、3-氧代-α-紫羅蘭醇、新植二烯等13種中性致香物質含量在中間香型烤煙中含量最高；吡咯、己醛、苯甲醛、5-甲基-2-糠醛、苯甲醇、苯乙醛、芳樟醇、茄酮等8種物質含量在濃香型烤煙中