云南烤烟主产区烟叶及其烟气主要化学成分的差异分析

CN53－1045/NISSN0258－7971

云南烤烟主产区烟叶及其烟气主要化学成分的差异分析

张

强，孙

力，邱

晔，董高峰，王浩雅，田丽梅，简

彬，任一鹏

（云南烟草科学研究院，云南昆明650106）

摘要：以4个云南烤烟主产区571份烟叶样品为供试材料，对样品及其烟气的28个主要化学成分数据以产地进行拟合分析，对应于样品分布拟合的不同结论，应用正态或非正态方差分析方法，在0．05显著性水平下，得到表征样本在产地间存在显著差异的指标．结果表明：各产地除总粒相物、焦油量、乙醇提取物是正态分布外，其余化学成分的数据均为不同的分布状态；不同产地间有显著差异的指标和数量不尽相同．

关键词：烤烟；产地；化学成分；差异分析中图分类号：TS424

文献标识码：A

文章编号：0258－7971（2010）S1－0087－05

云南烟区的立体气候差异大，形成了各主产区［1－2］

．烟叶质量是烟叶烟叶的质量特点和风格特色

内多种化学成分综合作用的结果，烟叶的化学成分

［3］

决定烟叶的品质水平．目前，对烟叶区域品质的研究主要集中在烟叶的化学成分及烟气成分［4－6］

，上使用方差分析能找出这些因素对各区域烟叶品质特性是否有影响以及影响的程度，但在处理多数直接默认数据是正态分布．本文把分数据时，

布拟合引入到样品产地分析中，对样本进行了分布

拟合分析，较全面客观的分析了所采集数据的结构，判断了数据最佳的拟合方式，并以此为基础，采用不同的方差分析方法，分析了4个云南烤烟主产区烟叶有显著差异的主要化学成分指标，为评价烤烟区域质量特征提供理论参考．

1．2

实验方法采用“半叶法”沿主脉将烟叶分一半烟叶粉碎过0．172mm，混匀，取粉碎为两半，

样品进行主要化学成分含量的测试分析；另一半进

行单料烟卷制后常规烟气分析测定．1．31．3．1

测定项目

主要化学成分的测定总糖、还原糖、总

pH值、氮、烟碱、氯、淀粉、挥发酸、挥发碱、钾、细胞

果胶、全纤维素、木质素、总灰分、水溶壁物质含量、

性灰分碱度、乙醇提取物、氨基氮、二氯甲烷提取物、石油醚提取物、多酚、烟支水分、蛋白质的测定

［7］［8］

参考王瑞新、肖协忠等的方法．1．3．2

烟气主要化学成分

［9］

的测定样品的抽取按照烟草行业标准（YC/T29

常规烟气成分的测定

1

1．1

材料与方法

实验材料

试验于2007年进行，供试烤烟是

－1996），每支卷烟的烟气主要化学成分的测定参

［7］

考王瑞新的方法．1．41．4．1

分析方法

数据分布拟合方法数据分析使用MAT-LAB5．0的分布拟合工具（DistributionFitting

在云南烟叶优质产区的各个烟叶采购站点进行取样，共151个收购站．其中，昆明地区59个，曲靖地楚雄地区41个，玉溪地区19个．研究材区32个，

料共有3个品种分别K326、云烟85、红大，等级为X2F，C3F，B2F，每个样品选取3kg，样品总计571个样品．

*

Tool）．将全部化学及烟气成分数据按产地予以拟以求全面客观的分析采集的数据结构，判合分析，

断烟叶及其烟气化学成分数据最佳的拟合方式．最佳拟合方法的判断：主要是依靠柱状图的形状和其相对应的拟合参数．首先，从柱状图上观察，

收稿日期：2010－04－30

基金项目：云南中烟工业公司科技资助项目（2009YL01－3）．

作者简介：张强（1969－），男，云南人，工程师，主要从事卷烟原料研究．E－mail：qinagzhang@126．com．

88云南大学学报（自然科学版）第32卷

［10］

与标准的正态分布情况很相似，然后从拟和参数的

最大似然估计值（likelihood）与其余的分布方法相选取似然估计值是最大的拟合分布．比较，

1．4．2方差分析进行方差分析必须满足以下3个条件：①各样本是相互独立的随机样本；②各样本来自正态总体；③各处理组总体方差相等，即方差齐．对于数据分布为正态分布，采用单因素方差分析方法；对于数据分布为非正态分布，非参数单

表1

因素方差分析方法．

2

2．1

结果与分析

不同区域烟叶主要化学成分与常规烟气成分

分布特征分析分别对楚雄、昆明、曲靖、玉溪及总

体烟叶的28个化学成分及烟气成分数据进行分布拟合分析，其分布情况见表1，化学成分及烟气成分数据为正态分布的为总粒相物、焦油量、乙醇提

不同烟叶产区烟叶样品的化学成分及烟气成分的分布状态growingareas

Tab．1Fittingdistributionofmainchemicalcomponentsandsmokecomponentsinflue－curedtobaccoofdifferenttobacco－

指标总粒相物烟气水分烟气烟碱量焦油量一氧化碳量总糖还原糖总氮烟碱氯淀粉挥发酸挥发碱钾pH值

细胞壁物质含量果胶全纤维素木质素总灰分

水溶性灰分碱度乙醇提取物氨基氮

二氯甲烷提取物石油醚提取物多酚烟支水分蛋白质

总体分布正态正态对数正态正态对数正态正态正态对数正态对数正态对数正态对数正态对数逻辑对数正态对数正态对数正态正态对数逻辑逻辑对数正态对数正态对数正态正态正态对数正态对数逻辑对数逻辑对数正态对数正态

楚雄正态逻辑对数正态正态对数逻辑逻辑逻辑对数正态对数正态对数正态正态对数逻辑对数正态对数正态对数正态非参数对数正态非参数非参数对数正态非参数正态对数正态对数正态非参数非参数对数正态对数正态

昆明正态对数正态对数正态正态对数正态正态正态对数正态正态对数逻辑对数正态对数逻辑正态对数正态对数正态正态对数逻辑非参数非参数对数正态非参数正态正态正态非参数非参数对数正态对数正态

曲靖正态对数逻辑对数正态正态正态正态对数正态对数正态对数正态对数正态对数正态对数正态对数正态正态正态逻辑对数逻辑非参数非参数对数逻辑对数正态正态正态正态指数分布非参数非参数对数逻辑

玉溪正态正态正态正态正态正态正态对数正态正态对数正态对数正态对数逻辑对数正态对数正态对数正态正态对数逻辑指数分布非参数对数正态对数正态正态对数正态对数正态正态正态逻辑对数正态

第S1期张强等：云南烤烟主产区烟叶及其烟气主要化学成分的差异分析89

取物，其余化学成分均为不同的分布状态．证明楚雄、昆明、曲靖、玉溪4个烤烟主产区烟叶样品的各个化学成分及烟气成分数据分布状态都有相应的特点．另外从表1还可得知在整体为正态分布时，如果将样本检测数据按产地分类拟合时，数据分布可能是正态分布也可能是非正态分布．2．2

不同区域烟叶主要化学成分与常规烟气成分方差分析根据楚雄、昆明、曲靖、玉溪及总体烟叶

在0．05显著性水产地间差异进行分析（见表2），

平下不同的产区之间差异的指标和数量不同．其中有昆明与玉溪烟叶间差异达到显著水平的最多，

21个指标，这些化学指标分别为总粒相物、烟气水分、烟气烟碱量、焦油量、一氧化碳量、总糖、还原糖、总氮、淀粉、挥发酸、细胞壁物质含量、全纤维素、总灰分、水溶性灰分碱度、乙醇提取物、二氯甲烷提取物、蛋白质．曲靖和玉溪烟叶间有显著性差异的化学指标最少，一共有7项，这些指标分别为

pH值、一氧化碳量、还原糖、水溶性灰分碱度、二氯甲烷提取物、多酚、蛋白质．

的28个化学及烟气成分数据分布拟合分析的结

果，分别采用单因素方差分析和非参数单因素方差分析方法，对楚雄、昆明、曲靖、玉溪及总体烟叶的

表2

不同烟叶产区烟叶样品的化学及烟气成分的方差分析growingareas

Tab．2Analysisofvarianceofmainchemicalcomponentsandsmokecomponentsinflue－curedtobaccoofdifferenttobacco－

指标总粒相物

服从正态分布的方差分析

昆明和其它产地有显著差异；玉溪、楚雄、曲靖之间无显著差异

楚雄、曲靖昆明和其他产地有显著差异；玉溪、之间显著性差异－

昆明和其他产地有显著差异；玉溪、楚雄、曲靖之间无显著差异－

曲靖与玉溪之间无显著性差异，其余两产地间均有显著性差异

楚雄与玉溪之间没有显著性差异，其余两产地间均有显著性差异－

不服从正态分析的方差分析－

烟气水分－

昆明和其它产地有显著差异；玉溪、楚雄、曲靖之间无显著差异－

楚雄与玉溪之间没有显著差异，其余两产地间均有显著差异－

烟气烟碱量

焦油量

一氧化碳量

总糖

还原糖－

玉溪和昆明，曲靖和楚雄，昆明和玉溪、楚雄间有显著性差异，其余两产地间无明显差异昆明与楚雄、曲靖间有显著性差异；其余两产地间无显著性差异

昆明与楚雄、曲靖间有显著性差异；其余两产地间无显著性差异

玉溪与昆明、楚雄；昆明与楚雄有显著差异；其余两产地间无显著差异

（续下表）

总氮

烟碱－

氯－

淀粉－

90

（续表2）指标挥发酸

服从正态分布的方差分析－

云南大学学报（自然科学版）第32卷

不服从正态分析的方差分析

昆明与玉溪之间有显著性差异，其余两产地间无显著性差异

曲靖和昆明、昆明和楚雄之间有显著差异，其余两产地间无显著差异

曲靖和昆明、曲靖和楚雄之间有显著差异，其余两产地间无显著性差异

曲靖与玉溪、昆明、楚雄间有显著性差异，其余两产地间无显著性差异－

楚雄与昆明、玉溪间有显著性差异，其余两产地间无显著性差异

玉溪与昆明、楚雄间有显著性差异，其余两产地间无显著性差异

楚雄与其他三个产地间有显著性差异，其余两产地间无显著性差异

昆明与其他三个产地间有显著性差异，其余两产地间无显著性差异

曲靖与楚雄间无显著性差异；其余两产地间均有显著性差异－

挥发碱－

K－

pH细胞壁物质含量果胶

－

玉溪与昆明、楚雄间有显著性差异，其余两产地间无显著性差异－

全纤维素－

木质素－

总灰分水溶性灰分碱度乙醇提取物氨基氮二氯甲烷提取物石油醚提取物多酚烟支水分蛋白质

－

－

昆明与楚雄、玉溪之间有显著性差异，其余两产地之间无显著性差异

昆明与楚雄间有显著性差异，其余两产地间无显著性差异－

－

玉溪与昆明、曲靖间有显著性差异；昆明和楚雄其余两产地间无显著性差异有显著性差异，

楚雄和昆明、曲靖间有显著性差异；其余两茬地间无显著性差异

昆明与玉溪间无显著性差异，其余两产地间均有显著性差异

昆明与曲靖间无显著性差异，其余两产地间均有显著性差异

昆明与曲靖间无显著性差异，其余两产地间均有显著性差异

－

－

－

－

第S1期张强等：云南烤烟主产区烟叶及其烟气主要化学成分的差异分析

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91

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对楚雄、昆明、曲靖和玉溪4个地区所产烟叶

主要化学与常规烟气成分分布特征分析表明4个主产烟区的各个化学成分及烟气成分数据分布状态都有相应的特点，这也说明了生态因素影响烟叶内在化学成分及烟气成分数据分布状态，从而导致

［2］

了烟叶内在质量的差异；楚雄、昆明、曲靖、玉溪及总体烟叶的产地间方差分析也表明各产区之间达到显著差异的化学指标和数量各不同，这也证实了生态因素是影响不同产地烟叶质量差异的主要

［2］

因素之一．因此，在烟叶实际生产中要注意生态因素对烟叶的影响，要对烟区科学、合理的布局和规划．

在对样品数量较少的烟叶化学成分以及烟气成分的实验数据进行分析时，首先要对各种化学成分和烟气成分是否符合正态分布进行分析，然后再进行数据的分析，因为有些统计方法是以正态分布为基础的，只有这样才能得到科学的结果．

参考文献：

［1］胡雪琼，黄中艳，朱勇，等．云南烤烟气候类型及其适

Analysisonthedifferencesofprincipalchemicalcomponentsandsmokecomponentsofflue－curedtobaccoinmaintobacco－growingareasofYunnan

ZHANGQiang，SUNLi，QIUYe，DONGGao-feng，WANGHao-ya，

TIANLi-mei，JIANBin，RENYi-peng

（YunnanAcademyofTobaccoScience，Kunming650106，China）

Abstract：571Flue－curedtobaccoleavessampleswerecollectedfromfourtobacco－growingareasofYun-nan．Threechemicalcomponentsintobaccoleavesandfivechemicalcomponentsinthegasofthesesampleswereanalyzedbyusingdistributionfitting．Accordingtothedifferentconclusionsbydistributionfitting，usednormaldistributionmethodornon－normaldistributionmethodtofindtheindexswhichexpressedthesignificantdiffer-encesoftobaccoleavesamongdifferenttobacco－growingareaslat5%．Theresultsindicatedthat：Totalparticu-latematter，taroilandethanolextractwerenormaldistributions，theotherindexeshaddifferentdistributions．Theprincipalchemicalcomponentsofflue－curedtobaccoleavesindifferenttobacco－growingareashadsignifi-cantdifferences．

Keywords：flue－curedtobacco；tobacco－growingareas；chemicalcomponents；differenceanalysis