填充料對卷煙焦油及感官質量的影響研究

王澤理 李方新 田盛國

摘 要：為了準確有效地評價填充料（梗絲、薄片和下部煙葉）對卷煙焦油及感官質量的影響，建立了填充料與焦油和感官質量間的數學模型。通過模型分析表明：（1）梗絲和薄片與焦油及感官質量成負相關，對降焦減害起到有利的作用，但對感官質量產生不利的作用;（2）下部煙葉與焦油成負相關，但對感官質量成正相關，因此，葉組配方中合理利用下部煙葉，既能起到降焦減害的作用，又可使感官質量保持穩定;（3）在各組合模型相關性分析中，各項指標均表現出了較好的相關性，說明各指標在模型中具有較好的顯著性。

關鍵詞：填充料;焦油;感官質量;數學模型

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

降焦減害一直是我國煙草行業穩定、健康和高質量發展過程中永恒的主題。近年來，隨著人們生活水平的提高，消費者對卷煙的吸食品質和安全性的關注也越來越多，提高吸煙的安全性已成為我國煙草行業穩定發展的共同目標[1]。由于對吸煙者造成危害的物質如苯并[a]芘、亞硝胺、酚類等成分主要存在于卷煙燃燒過程中產生的焦油中[2]，國際國內普遍把焦油量作為評判卷煙安全性的重要指標。自1983年起的30多年的時間里，我國卷煙的焦油量已由27.27mg/支降至12.8mg/支[3]，但目前我國市售卷煙的焦油量仍以10mg/支及以上為主，與國際水平相比仍存在一定的差距[4]。

梗絲、薄片及部分下部煙葉在卷煙葉組配方中主要作為填充料使用，且價格較低。出于降焦和控制成本的需要，填充料已成為卷煙配方中不可缺少的部分。由于梗絲和薄片的理化性質比較特殊，加到卷煙中后，會對卷煙的焦油量及感官質量產生不同程度的影響。為此，筆者開展了梗絲、薄片及部分下部煙葉在葉組配方中的使用對卷煙焦油量與感官質量的影響研究，以期確定梗絲、薄片及下部煙葉在卷煙配方中的有效使用情況。

1 材料與方法

1.1 實驗材料 以甘肅煙草工業有限責任公司在產且具有一定規模的品牌葉組配方為參照，輔料填充料（梗絲、薄片、下部煙葉）逐量添加。

1.2 指標與測定方法 卷煙主流煙氣焦油的測定方法參考GB/T19609-2004卷煙用常規分析用吸煙機測定焦油[5]。感官質量評吸以國標GB5606.4-2005《卷煙 感官技術要求》進行感官評價并打分求得平均值。試驗選用U8（85）均勻試驗設計表[6]，梗絲/%（X1）、薄片/%（X2）、下部部煙葉/%（X3）為試驗因素。

1.3 數據分析 試驗所測數據，運用DPS統計軟件進行多元線性回歸分析，運用SPSS13.0統計分析軟件[7-8]對模型中的不顯著參數逐步刪除以優化模型，最終得到參數與指標間的數學模型。

2 結果與分析

2.1 焦油量 焦油越小越好，采用直觀分析法，由表1可知，第8號試驗的焦油最小，可將第8號試驗對應的條件作為較優的工藝條件。在考慮各因素間的交互作用及平方項的基礎下，運用逐步回歸法進行方程擬合，經過多次方程的擬合，最終選擇效果最好的多因子交互項及平方項回歸方程。其回歸方程為：Y=8.833-0.081X1-0.134X2-0.126X3-0.005X1X3。由表2～4可知，方程的復相關系數為0.996，由方差分析知方程達到了極顯著水平，且各偏回歸系數也都達到了顯著或極顯著水平，說明方程顯著有意義。

2.2 感官質量 感官質量在規定范圍內越大越好，采用直觀分析法，由表1可知，1號試驗的感官質量得分最高，可將第1號試驗對應的條件作為較優的工藝條件。在考慮各因素間的交互作用及平方項的基礎下，運用逐步回歸法進行方程擬合，經過多次方程的擬合，最終選擇效果最好的多因子交互項及平方項回歸方程，其回歸方程為：Y=85.167-0.053X1-0.053X2+0.71X3。由表5～7可知，方程的復相關系數為0.927，由方差分析知方程達到了顯著水平，且各偏回歸系數也均達到了顯著或極顯著水平，說明方程顯著有意義。

3 結論與討論

根據預測模型分析表明：（1）梗絲和薄片與焦油及感官質量成負相關，對降焦減害起到有利的作用，但對感官質量產生不利的作用;下部煙葉與焦油成負相關，但對感官質量成正相關。因此，組配方中合理利用下部煙葉既能起到降焦減害的作用，又能使感官質量保持穩定。合理利用3種填充料的有效搭配，在基本保持卷煙感官質量的前提下，既可起到降焦減害的作用，又能降低卷煙產品的成本。

（2）各組合模型相關性分析中，各項指標均表現出了較好的相關性，說明各指標在模型中具有較好的顯著性。各組合模型中的P值也進一步說明各指標在模型中的顯著性情況。

（3）在實際生產過程中，根據預測模型加入合適配比的填充料，在滿足產品需要的同時，達到了降焦減害的目的。

在卷煙生產中，在保持一定的感官質量的要求下，如何預測和控制卷煙焦油量是一個重要的課題。因此，建立卷煙焦油量及感官質量的預測模型，并根據預測結果確定生產的技術控制措施，是降低產品開發成本和縮短開發周期的重要手段，對于改善卷煙品質、降焦減害及提高吸煙安全性具有重要的意義。

參考文獻

[1]楊大光.低焦油卷煙原料探索[J].中國煙草科學，1998（2）：41-42.

[2]閆克玉.煙草化學[M].鄭州：鄭州大學出版社，2002：5-8.

[3]朱尊權.從卷煙發展史看“中式卷煙”[J].煙草科技，2004（4）：4-7.

[4]鄭新章，劉立全，邱紀青，等.國際低焦油卷煙科研新成果及其發展趨勢[J].煙草科技，1998，128（1）：8-10.

[5]國家煙草質量監督檢驗中心.GB/T19609-2004 卷煙用常規分析用吸煙機測定總粒相物和焦油[S].北京：中國標準出版社，2004.

[6]方萍，何延.試驗設計與統計[M].杭州：浙江大學出版社，2003：221-238.

[7]唐啟義，馮明光.DPS數據處理系統（實驗設計、統計分析及數據挖掘）[M].北京：科學出版社，2007：1027-1055.

[8]余建英，何旭宏.數據統計分析與SPSS應用[M].北京：人民郵電出版社，2003：165-173. （責編：張宏民）