填充料对卷烟焦油及感官质量的影响研究
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摘 要：为了准确有效地评价填充料（梗丝、薄片和下部烟叶）对卷烟焦油及感官质量的影响，建立了填充料与焦油和感官质量间的数学模型。通过模型分析表明：（1）梗丝和薄片与焦油及感官质量成负相关，对降焦减害起到有利的作用，但对感官质量产生不利的作用;（2）下部烟叶与焦油成负相关，但对感官质量成正相关，因此，叶组配方中合理利用下部烟叶，既能起到降焦减害的作用，又可使感官质量保持稳定;（3）在各组合模型相关性分析中，各项指标均表现出了较好的相关性，说明各指标在模型中具有较好的显著性。
关键词：填充料;焦油;感官质量;数学模型
Abstract： In order to evaluate the effect of filler tobacco material （stem， reconstituted tobacco and lower tobacco leaf） on cigarette in tar and sensory quality accurately and effectively， a mathematical model between filler tobacco material， tar and sensory quality was established. Through the model analysis， it can be seen that： （1） stem and reconstituted tobacco have a negative correlation with tar and sensory quality， which is beneficial to reduce tar and harm， but has a negative effect on sensory quality; （2） lower tobacco leaf has a negative correlation with tar， but has a positive correlation with sensory quality， so the rational use of lower tobacco leaf in leaf group formula can not only reduce tar and harm， but also keep sensory quality stable; （3） in the correlation analysis of each combination model， each index shows a good correlation， indicating that each index has a good significance in the model.
Key words： Filler tobacco material; Tar; Sensory quality; Mathematical model
降焦减害一直是我国烟草行业稳定、健康和高质量发展过程中永恒的主题。近年来，随着人们生活水平的提高，消费者对卷烟的吸食品质和安全性的关注也越来越多，提高吸烟的安全性已成为我国烟草行业稳定发展的共同目标[1]。由于对吸烟者造成危害的物质如苯并[a]芘、亚硝胺、酚类等成分主要存在于卷烟燃烧过程中产生的焦油中[2]，国际国内普遍把焦油量作为评判卷烟安全性的重要指标。自1983年起的30多年的时间里，我国卷烟的焦油量已由27.27mg/支降至12.8mg/支[3]，但目前我国市售卷烟的焦油量仍以10mg/支及以上为主，与国际水平相比仍存在一定的差距[4]。
梗丝、薄片及部分下部烟叶在卷烟叶组配方中主要作为填充料使用，且价格较低。出于降焦和控制成本的需要，填充料已成为卷烟配方中不可缺少的部分。由于梗丝和薄片的理化性质比较特殊，加到卷烟中后，会对卷烟的焦油量及感官质量产生不同程度的影响。为此，笔者开展了梗丝、薄片及部分下部烟叶在叶组配方中的使用对卷烟焦油量与感官质量的影响研究，以期确定梗丝、薄片及下部烟叶在卷烟配方中的有效使用情况。
1 材料与方法
1.1 实验材料 以甘肃烟草工业有限责任公司在产且具有一定规模的品牌叶组配方为参照，辅料填充料（梗丝、薄片、下部烟叶）逐量添加。
1.2 指标与测定方法 卷烟主流烟气焦油的测定方法参考GB/T19609-2004卷烟用常规分析用吸烟机测定焦油[5]。感官质量评吸以国标GB5606.4-2005《卷烟 感官技术要求》进行感官评价并打分求得平均值。试验选用U8（85）均匀试验设计表[6]，梗丝/%（X1）、薄片/%（X2）、下部部烟叶/%（X3）为试验因素。
1.3 数据分析 试验所测数据，运用DPS统计软件进行多元线性回归分析，运用SPSS13.0统计分析软件[7-8]对模型中的不显著参数逐步删除以优化模型，最终得到参数与指标间的数学模型。
2 结果与分析
2.1 焦油量 焦油越小越好，采用直观分析法，由表1可知，第8号试验的焦油最小，可将第8号试验对应的条件作为较优的工艺条件。在考虑各因素间的交互作用及平方项的基础下，运用逐步回归法进行方程拟合，经过多次方程的拟合，最终选择效果最好的多因子交互项及平方项回归方程。其回归方程为：Y=8.833-0.081X1-0.134X2-0.126X3-0.005X1X3。由表2～4可知，方程的复相关系数为0.996，由方差分析知方程达到了极显著水平，且各偏回归系数也都达到了显著或极显著水平，说明方程显著有意义。
2.2 感官质量 感官质量在规定范围内越大越好，采用直观分析法，由表1可知，1号试验的感官质量得分最高，可将第1号试验对应的条件作为较优的工艺条件。在考虑各因素间的交互作用及平方项的基础下，运用逐步回归法进行方程拟合，经过多次方程的拟合，最终选择效果最好的多因子交互项及平方项回归方程，其回归方程为：Y=85.167-0.053X1-0.053X2+0.71X3。由表5～7可知，方程的复相关系数为0.927，由方差分析知方程达到了显著水平，且各偏回归系数也均达到了显著或极显著水平，说明方程显著有意义。
3 结论与讨论
根据预测模型分析表明：（1）梗丝和薄片与焦油及感官质量成负相关，对降焦减害起到有利的作用，但对感官质量产生不利的作用;下部烟叶与焦油成负相关，但对感官质量成正相关。因此，组配方中合理利用下部烟叶既能起到降焦减害的作用，又能使感官质量保持稳定。合理利用3种填充料的有效搭配，在基本保持卷煙感官质量的前提下，既可起到降焦减害的作用，又能降低卷烟产品的成本。
（2）各组合模型相关性分析中，各项指标均表现出了较好的相关性，说明各指标在模型中具有较好的显著性。各组合模型中的P值也进一步说明各指标在模型中的显著性情况。
（3）在实际生产过程中，根据预测模型加入合适配比的填充料，在满足产品需要的同时，达到了降焦减害的目的。
在卷烟生产中，在保持一定的感官质量的要求下，如何预测和控制卷烟焦油量是一个重要的课题。因此，建立卷烟焦油量及感官质量的预测模型，并根据预测结果确定生产的技术控制措施，是降低产品开发成本和缩短开发周期的重要手段，对于改善卷烟品质、降焦减害及提高吸烟安全性具有重要的意义。
参考文献
[1]杨大光.低焦油卷烟原料探索[J].中国烟草科学，1998（2）：41-42.
[2]闫克玉.烟草化学[M].郑州：郑州大学出版社，2002：5-8.
[3]朱尊权.从卷烟发展史看“中式卷烟”[J].烟草科技，2004（4）：4-7.
[4]郑新章，刘立全，邱纪青，等.国际低焦油卷烟科研新成果及其发展趋势[J].烟草科技，1998，128（1）：8-10.
[5]国家烟草质量监督检验中心.GB/T19609-2004 卷烟用常规分析用吸烟机测定总粒相物和焦油[S].北京：中国标准出版社，2004.
[6]方萍，何延.试验设计与统计[M].杭州：浙江大学出版社，2003：221-238.
[7]唐启义，冯明光.DPS数据处理系统（实验设计、统计分析及数据挖掘）[M].北京：科学出版社，2007：1027-1055.
[8]余建英，何旭宏.数据统计分析与SPSS应用[M].北京：人民邮电出版社，2003：165-173. （责编：张宏民）
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