摘要： 為科學(xué)系統(tǒng)評價密集烤房烤后煙葉的香氣質(zhì)量，建立一種感官評吸與數(shù)理統(tǒng)計相結(jié)合的方法，對煙竿、煙夾、煙筐、大箱4種裝煙方式的烤后煙葉進行化學(xué)成分分析、電子鼻無損檢測和感官評吸。結(jié)果表明，利用主成分分析法、線性判別分析法能無損檢測并顯著區(qū)分不同裝煙方式烤后煙葉的香氣成分，煙夾烘烤與大箱烘烤差異最為顯著。感官評吸也顯示4種裝煙方式以煙夾烘烤的烤后煙葉質(zhì)量檔次最佳，掛竿、煙筐次之，大箱烘烤最差，電子鼻分析結(jié)果與感官評吸結(jié)果相符合，利用電子鼻與感官評吸綜合分析可更科學(xué)評價密集烤房不同裝煙方式烤后煙香氣質(zhì)量。
　　關(guān)鍵詞： 裝煙方式；香氣質(zhì)量；感官評吸；電子鼻分析
　　中圖分類號： TS47 文獻標(biāo)志碼： A
　　文章編號：1002-1302（2015）08-0290-03
　　煙草是一種重要的經(jīng)濟作物，目前，煙葉質(zhì)量評價主要依靠感官評吸，但由于評價人對煙葉的敏感性不同，導(dǎo)致結(jié)果受主觀因素影響較大，不能完全真實地反映其香氣質(zhì)量 [1]。煙葉的致香成分分析主要采用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS）測定法；但GC-MS不僅檢測周期長、成本高，且所得具體致香成分的數(shù)據(jù)很難和樣本整體信息及煙葉評吸質(zhì)量聯(lián)系起來，缺乏說服力。電子鼻是一個新穎的以傳感器陣列形式分析、識別和檢測復(fù)雜氣味和揮發(fā)性成分的電化學(xué)傳感系統(tǒng)。它得到的不是被測樣品中某種或某幾種成分的定性或定量結(jié)果，而是樣品中揮發(fā)性成分的整體信息，也稱“指紋信息” [2]。Yang等利用電子鼻對富含香豆素的日本綠茶進行風(fēng)味研究，結(jié)果顯示，電子鼻可以正確區(qū)分7種不同香豆素含量的綠茶，并評價其風(fēng)味特點 [3]。近年來，國內(nèi)外應(yīng)用電子鼻研究評價酒類、水果和茶葉等農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)時也大多局限于單純的電子鼻區(qū)別或鑒別，電子鼻與感官質(zhì)量的綜合分析較少 [4-9]。我國對于電子鼻的應(yīng)用起步較晚，在食品工業(yè)上最早應(yīng)用，對于煙草的應(yīng)用僅僅局限于香料配方和真假煙鑒別上 [8-9]，對于初烤煙葉的應(yīng)用較少。
　　隨著現(xiàn)代煙草業(yè)的發(fā)展，過去普通烤房已逐漸被淘汰，取而代之的是更為節(jié)能、省工、整體烘烤質(zhì)量佳的密集烤房 [10-11]；但密集烤房由于強制通風(fēng)等原因?qū)е缕湎銡饧坝头置黠@不如過去的普通烤房 [12]。通過裝煙方式及烘烤工藝的改進來改善和提高烤后煙葉香氣成為當(dāng)前煙草調(diào)制加工研究的熱點。有關(guān)密集烤房裝煙方式研究雖有報道，但大多局限于單純的煙葉致香成分含量高低的比較，不能代表樣品的整體性，缺乏整體性數(shù)據(jù)分析方法 [13-16]。
　　本試驗利用電子鼻無損檢測技術(shù)對不同裝煙方式烤后煙葉的致香成分進行主成分和線性判別分析，并與主要化學(xué)成分檢測和感官評吸質(zhì)量相結(jié)合，以探求更為科學(xué)的香氣整體評價方式，為評吸質(zhì)量提供數(shù)理統(tǒng)計輔助分析方法，客觀地評價不同裝煙方式烤后煙葉質(zhì)量。
　　1 材料與方法
　　1 1 材料與設(shè)備
　　供試品種為NC55，供試材料為山東諸城市瑯埠煙站同一地塊、長勢整齊一致、統(tǒng)一采收二棚煙葉。烘烤設(shè)備為裝煙室大小為270 cm×800 cm的標(biāo)準(zhǔn)化密集烤房。
　　1 2 試驗儀器
　　儀器為德國 Airsense 公司生產(chǎn)的PEN 3 型便攜式電子鼻，主要包括以下硬件部分： 傳感器陣列（ 包含10個傳感器，具體屬性見表1）、采樣及清洗通道、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)及計算機。電子鼻獲取的數(shù)據(jù)為傳感器的電導(dǎo)率 G 與基準(zhǔn)氣體通過時傳感器的電導(dǎo)率 G0 的比值。
　　1 3 試驗設(shè)計
　　試驗設(shè)置4個處理：（1）煙竿烘烤，煙竿長度145 cm；（2）煙夾烘烤，梳式煙夾，長132 cm、外寬14 cm、內(nèi)寬10 cm；（3）煙筐烘烤，煙筐規(guī)格30 cm×43 cm×50 cm；（4）大箱烘烤，大箱規(guī)格260 cm×80 cm×180 cm。每種裝煙方式按各自的適宜裝煙密度進行配置和配套烘烤，各處理烤后煙樣品標(biāo)記竿均放在各烤房的中層中間位置。
　　1 4 試驗方法
　　主要化學(xué)成分測定方法：煙堿、鉀、氯含量測定分別參照GB 23225—2008、YC/T 173—2003（使用ICP-OES測定）、YC/T 153—2001進行，總氮、總糖、還原糖含量測定均參照YC/T 33—1996進行。
　　電子鼻檢測：取各裝煙方式處理烘烤后B2F等級煙葉，分別稱取煙末樣品5 g，置于300 mL三角燒瓶中，封口膜密封，每個試驗樣品重復(fù)3 次，放置30 min。電子鼻的測定條件：傳感器自清洗時間100 s，傳感器歸零時間10 s，樣品準(zhǔn)備時間5 s，進樣流量300 mL/min，分析采樣時間60 s。
　　煙葉感官質(zhì)量評吸由農(nóng)業(yè)部煙草產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心按照標(biāo)準(zhǔn)YC/T 138—1998進行評價。
　　1 5 數(shù)據(jù)分析
　　對于電子鼻樣品區(qū)分分析，提取10個傳感器的特征值，然后利用電子鼻自帶 WinMuster 軟件對數(shù)據(jù)進行主成分分析和線性判別式分析。對電子鼻不同傳感器貢獻率，主要采用Loadings分析。對評吸結(jié)果使用SPSS 19 0進行方差分析。
　　2 結(jié)果與分析
　　2 1 不同裝煙方式烤后煙葉的主要化學(xué)成分
　　從表2可以看出，密集烤房掛竿烘烤后的煙葉煙堿含量最高，大箱烘烤次之，而煙夾和散葉筐烤后煙葉較低。在糖含量方面，煙夾的總糖和還原糖含量明顯高于其他處理，而煙竿處理雖然總糖含量較低，但其還原糖含量較高。此外，除了煙竿處理氯含量和煙夾處理鉀含量較高外，其他處理鉀、氯含量差異不明顯。
　　2 2 不同裝煙方式烤后煙葉電子鼻檢測
　　2 2 1 主成分分析法分析不同裝煙方式烤后煙葉香氣成分 主成分分析法（principle component analysis，PCA）是一種多元統(tǒng)計方法，是將提取的傳感器多指標(biāo)信息進行轉(zhuǎn)換和降維，并對降維后的特征向量進行線性分析，最后在PCA分析圖上呈現(xiàn)主要的兩維圖。橫（PC1）、縱（PC2）坐標(biāo)分別表示在PCA轉(zhuǎn)換中得到的第1主成分和第2主成分貢獻率，貢獻率越大，說明主要成分可以較好地反映原多指標(biāo)信息。若樣品在橫坐標(biāo)距離越大，說明它們的差異越大；而2個樣品在縱坐標(biāo)距離即使很大，但由于第2主成分貢獻率很小，所以2個樣品間的實際差異也不會很明顯 [17]。從圖1可以看出，2個主成分貢獻率分別是90 81%（PC1）和8 38%（PC2），總貢獻率為99 19%，能夠較好地呈現(xiàn)樣品特征，從2個主軸上看，呈現(xiàn)較好的單向趨勢。從橫坐標(biāo)的位置上看，煙夾與煙筐、大箱、煙竿處理距離較遠，說明煙夾樣品香氣成分與其他3項差異較大。由于縱軸PC2貢獻率僅為8 38%，即使煙筐距離大箱和煙竿在縱軸上較遠，也并不一定能說明煙筐跟大箱和掛竿之間有明顯差異，而大箱和掛竿之間在PCA分析中則沒有明顯差異。

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