烟草在线专稿　　[摘要]：为了区分烤烟的不同香型风格特征，并为其判断提供数学模型。以中国11个主要产烟省的61个C3F烟叶为材料，对不同香型烤烟中中性致香物质含量进行分析比较，并以24种中性致香物质为指标，采用逐步判别分析的方法对不同香型烤烟样品进行判别分析，并建立判别函数。结果表明，中间香型中性致香物质总量最高，为467.562±96.188μg/g，浓香型（417.115±113.166μg/g）其次，清香型（377.267±56.677μg/g）最低，中间香型烤烟中有13种物质含量最高，浓香型有8种，清香型仅有2种。判别分析结果发现，共有10个中性致香物质指标（β-大马酮、6-甲基-5-庚烯-2-酮、己醛、3-氧代-α-紫罗兰醇、苯甲醇、吡咯、苯乙醇、芳樟醇、新植二烯、巨豆三烯酮）进入判别函数，并建立判别模型。用自身验证法和交互验证法对原样品进行回判，其回判准确率分别为93.44%、88.52%；采用该模型对其余22个样品分别进行了预测，3种香型（浓香型、中间香型、清香型）烤烟预测样本的判别正确率分别为：88.89%、100%、85.71%。可见，该方法判别效果较好，可以实现对烤烟香型的快速鉴别分析。

　　[关键词]：烤烟；中性致香物质；香型；判别分析

　　香气品质是烤烟重要品质之一，而香型又很大程度上影响了烤烟的香气品质，我国烤烟香型一般分为清香型、浓香型和中间香型，不同香型风格的烟叶在卷烟工业中所起的作用越来越重要。影响和决定烟叶香型的因素很多，除了与遗传特性有关外^[1]，还与气候、地形、土壤以及醇化调制等因素相关^[2-3]，而最终决定烤烟香型的是烤烟的化学成分（包括香气前体物与致香物质），并且目前在判断烤烟品质和可用性上还主要以碳水化合物、含氮化合物、矿物质等常规化学成分为主^[4-5]。洗可法等^[6]对云南和河南烤烟中性香味成分进行比较，发现许多香味物质含量和比例存在差异。而席元肖等^[7]研究发现烤烟烟叶的中性致香成分、类西柏烷、类胡萝卜素、糠醛类和多酚，尤其是中性致香成分对烤烟的香型风格具有非常重要的影响。此外，前人为了探讨香型风格的量化指标进行了诸多的研究^[5，8-9]。

　　判别分析是三大多元统计分析方法之一，可以根据已知不同类型的总体建立判别函数，再用判别函数判断未知个体所属类型，在许多领域都有广泛而成功的应用^[10-15]。目前判别分析已经在烤烟的品质、产地、品牌、成熟度判别等方面取得了一定的应用成果^[16-22]。此外，毕淑峰等^[4]人以云南、河南、辽宁等地不同香型的烤烟进行逐步判别分析，结果显示其判别效果较好，有一定应用价值。然而这些研究多集中于常规化学成分，且样本来源地较狭窄，而对以烤烟中对香型有重要作用的中性致香物质为变量来区分不同香型烤烟的研究目前尚未见报道。因此，笔者从我国11个主要产烟省的烤后C3F烟叶的中性致香物质含量出发，采用逐步判别分析方法，构建不同香型烤烟样品的判别函数，并对模型进行回顾性评价，综合反映不同香型烤烟内在中性致香物质状况，旨在为烤烟香型风格的特征分析提供参考。

　　1　材料与方法

　　1.1　材料

　　于2009～2010年分别从中国11个主要产烟省的13个地区（四川凉山、湖北襄樊、重庆武隆、河南洛阳、山东诸城、福建南平、云南曲靖、云南楚雄、贵州毕节、湖南浏阳、贵州绥阳、辽宁开原、广东南雄）选取C3F的烟样83份（校正样品61份，验证样品22份），其中校正样品中浓香型30份，中间香型16份，清香型15份；验证样品中浓香型9份，中间香型6份，清香型7份。为保证样品的代表性，每份样品均由该产地6~　8个代表点的烟叶混合而成。每份样品混匀后，将每片烟叶均沿主脉一分为二，一半烟叶除去主叶脉后粉碎过0.250mm孔径筛，测其中性致香物质含量；另一半烟叶切丝混匀卷烟作为评吸样品。

　　1.2　测定项目与方法

　　1.2.1　烟叶香型鉴定　卷制长70mm、圆周27.5mm的单料烟支，经过挑选、平衡水分后，由云南烟草科学研究院、云南瑞升烟草技术（集团）有限公司、云南中烟工业公司、红云红河集团技术中心等4个单位的10名专家进行评吸，香型风格分浓香型（浓偏中或中偏浓归于浓香型类）、中间香型、清香型（清偏中或中偏清归于清香型类）。

　　1.2.2　中性致香物质提取及定性定量分析　中性致香物质的测定采用GC/MS法，其样品处理与GC/MS分析条件按文献[23]的方法进行。

　　1.3　判别函数的建立

　　1.3.1　判别分析的前提条件　（1）各指标的数据分布呈正态分布或接近于正态分布；（2）各指标数据间不存在多重共线性；（3）大部分变量的类内均值都存在显著性差异，即通过进行类均值相等检验（Tests　of　Equality　of　Group　Means），各指标的类内均值检验的显著性概率应小于0.05；（4）各类协方差矩阵相等。通过对协方差矩阵相等进行检验，其Box‘s　M统计量值应大于0.05，且F检验的显著性概率应小于0.05。

　　1.3.2　判别函数的计算过程　逐步判别分析（SDA）的计算过程：一般样品的总体个数为k，判别变量个数为m；各已知总体中样品个数Ni（i=　l，2，…，k　），样品总数N=N₁+N₂+…+N_k，引入和剔除变量的临界值F1和F2（一般取F1=F2）；第1步：计算各总体的均值和总均值：，l=1，2…，k；j=1，2…，m，，j=1，2…，m。第2步：计算组内离差矩阵W及总的离差矩阵T：W=（w_ij）_m×m；T=（t_ij）_m×m，其中，，，i，j=1，2…，k；第3步：逐步计算：假设已计算了l步（包括l=0），判别函数中引入了p个变量，则第l+1步的计算：（1）计算出全部变量的判别能力。（2）删除和引进变量。在已选变量中考虑删除可能存在的最不显著的变量，即从已选变量中寻找最大的U₁/（L－1）（最小的F）。（3）W和T矩阵变换计算。消去W和T两矩阵的第r列，得到新的矩阵。第4步：建立判别函数：判别函数为，g=1，2…，k，其中qg　为第g个总体的先验概率，判别系数的计算为，g=1，2…，k，，g=1，2…，k，其中表示第g个总体的第i变量的均值。

　　1.4　数据处理　　采用Microsoft　Excel　2003和SPSS　17.0进行数据处理和统计分析。

　　2　结果与分析

　　样品根据香气类型的不同分为浓香型（M₁），中间香型（M₂），清香型（M₃）3个总体；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-大马酮（x₁₅）、β-二氢大马酮（x₁₆）、香叶基丙酮（x₁₇）、β-紫罗兰酮（x₁₈）、二氢猕猴桃内酯（x₁₉）、巨豆三烯酮（x₂₀）、3-氧代-α-紫罗兰醇（x₂₁）、新植二烯（x₂₂）、西柏三烯二醇（x₂₃）、金合欢基丙酮（x₂₄）等24个能明确分类，且对烟叶香气品质有重要作用[7，24]的主要中性致香物质之间的关系。

　　2.1　不同香型烤烟主要中性致香物质的基本统计

　　浓香型、中间香型、清香型3中香气类型共61个样本的各个指标的测定及描述统计结果见表1。由表1可见，各致香物质的变幅较大，在中性致香物质中含量较高的香气物质有新植二烯、西柏三烯二醇、茄酮、巨豆三烯酮、金合欢基丙酮、苯甲醇、β-大马酮等；由偏度系数、峰度系数和K—S检验概率可以看出，只有糠醛、糠醇、5-甲基-2-糠醛、6-甲基-2-庚酮、香叶基丙酮等指标不符合正态分布，其他大部分指标的数据接近正态分布。

表1　烤烟主要中性致香物质描述统计

　　不同香型烤烟的中性致香物质含量见表2。中性致香物质总量以中间香型最高，浓香型其次，清香型最低，且中间香型含量显著高于清香型，其中，吡啶、糠醛、糠醇、苯乙醇、6-甲基-2-庚酮、β-大马酮、β-二氢大马酮、香叶基丙酮、β-紫罗兰酮、二氢猕猴桃内酯、巨豆三烯酮、3-氧代-α-紫罗兰醇、新植二烯等13种中性致香物质含量在中间香型烤烟中含量最高；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种物质含量在浓香型烤烟中