朱保昆,朱東來,王明鋒,趙建華,廖頭根*
[1.紅云紅河煙草(集團)有限責任公司技術中心,昆明 650202;2.云南財經大學統(tǒng)計與數學學院,昆明 650221]
隨著生活水平的不斷提高,消費者對卷煙制品的要求已經發(fā)生了深刻變化,從單純追求生理上的滿足感逐步向追求舒適感和享受感轉變,特別是一些中高檔卷煙的消費者,對卷煙產品的舒適度有著更高的要求。分析研究煙草化學成分對感官舒適度的影響,確定對卷煙感官舒適度起主要影響因素的煙草化學指標,可以為卷煙企業(yè)選擇煙葉原料、進行卷煙配方維護以提升卷煙感官舒適度提供理論依據。學者們就煙草化學成分與感官質量的相關性做了大量研究[1-14],但主要集中在煙草化學成分與卷煙國標中規(guī)定的感官質量指標及香氣質量方面,根據相關性系數的大小及顯著性來判斷相關性的強弱,研究結果也不盡相同,而關于煙草化學成分與感官舒適度方面的相關性及明確對卷煙感官舒適度起主要影響作用的指標的相關報道較少。本研究主要利用復相關系數分析方法,對煙草主要化學指標與刺激性、余味、干燥感等感官舒適度指標進行分析及驗證,以明確影響烤煙感官舒適度的主要化學指標,為煙葉原料的選擇及卷煙產品的研發(fā)及維護提供科學依據。
篩選了包括云南、貴州、四川、福建、湖北、安徽產區(qū) 50個等級的代表性煙葉以及津巴布韋、巴西、美國等進口煙葉原料,煙葉原料均采用統(tǒng)一工藝條件、統(tǒng)一輔助材料制備成卷煙樣品,以供感官舒適度評價。
總糖、還原糖、總氮、煙堿、氯、鉀、糖氮比、糖堿比、氮堿比、鉀氯比、石油醚提取物、煙絲pH、綠原酸、蕓香苷、果膠、單寧酸等化學指標按照煙草行業(yè)標準方法測定及計算[15-23],蘋果酸、反丁烯二酸、檸檬酸、十四酸、亞油酸、油酸、軟脂酸、硬脂酸、甲酸、乙酸、丙酸、異丁酸、丁酸、異戊酸、戊酸、2-甲基丁酸、苯甲酸、葵酸、2-呋喃甲酸 等有機酸參照文獻[24]的方法檢測。
選取 15位具有豐富卷煙評吸經驗的評價人員(具有國家煙草專賣局頒發(fā)的卷煙感官評吸技術合格證書)應用感官舒適度評價方法[25]對 50個烤煙型卷煙樣品進行評價。感官舒適度指標包括:口腔尖刺、口腔毛刺、喉部尖刺、喉部嗆刺、鼻腔刺激、涂層、殘留、收斂、干燥感、勁頭等10項。
利用SPSS 17.0分析統(tǒng)計軟件進行相關統(tǒng)計及顯著性檢驗。
復相關系數主要用于度量一個指標與一組指標的相關程度。將感官舒適度10個指標作為1組,分別計算各個化學指標與感官舒適度的復相關系數,結果見表 1。可以看出,煙堿、氮堿比和糖堿比與其感官舒適度 10個指標得分極顯著相關,石油醚提取物含量與其感官舒適度 10個指標得分顯著相關,其余化學指標不顯著。基于此,我們對這4個指標對感官舒適度的影響進行了進一步的統(tǒng)計分析。
表1 煙絲中單個化學指標與感官舒適度10個指標的復相關系數(R)Table1 Correlation between single chemical index and 10 index as a group of sensory coziness
對 50個煙葉樣品中煙堿、氮堿比、糖堿比、石油醚提取物含量數據與感官舒適度的各項指標分別進行簡單線性相關分析,結果見表2??梢钥闯?,煙堿與各刺激性指標、干燥感得分極顯著負相關;糖堿比與各刺激性指標得分極顯著正相關,與干燥感顯著正相關;氮堿比與除口腔尖刺的刺激性指標和干燥感得分極顯著正相關;石油醚提取物與各刺激性指標和干燥感得分顯著負相關;4個化學指標與勁頭得分極顯著相關。
表2 4個化學指標與感官舒適度指標相關性分析Table2 Correlation between each chemical index and each index of sensory coziness
為了進一步分析烤煙煙堿、氮堿比、糖堿比、石油醚提取物含量對感官舒適度的影響,根據檢測數據的分布情況,分別將這4個指標劃分為6個區(qū)間(段),各指標分別在各段內取平均值,與其呈顯著相關的舒適度指標在各段內取樣本平均值。然后,針對這6個數據段,就舒適度的各個指標分別進行單因素方差分析,以便分析這4個化學指標在不同分布狀況下各感官舒適度指標得分是否具有顯著性差異,結果見表 3??梢钥闯?,處于不同煙堿含量、氮堿比、糖堿比分布狀況的煙葉,其大多數刺激性指標、干燥感、勁頭得分差異極為顯著,而處于石油醚提取物含量水平的煙葉其口腔尖刺、喉部尖刺、勁頭得分的差異較為顯著。
基于表3的顯著性結果,將50個樣本的4個化學指標分別在6個數據段的平均值與其各個刺激性指標、干燥感、勁頭得分在相應數據段的平均值,利用EXCEL分別作趨勢圖并得到相應的線性系數即R2,結果見表4,以進一步了解感官得分隨關鍵化學指標的變化趨勢??梢钥闯?,煙堿含量、石油醚提取物含量與各個刺激性指標、干燥感、勁頭得分總體呈良好的線性下降趨勢,與勁頭得分呈良好的線性上升趨勢;糖堿比、氮堿比與大多數刺激性指標、干燥得分感總體呈較好的線性上升趨勢,與勁頭得分呈良好線性下降趨勢。
表3 感官舒適度指標按6段進行的單因素方差分析P值Table3 P value of analysis of variance for the six segments
表4 4個化學指標段平均數與感官舒適度指標線性相關系數Table4 Correlation between the chemical index and each index of sensory coziness with 6 segments
在大多煙草化學指標與感官質量相關性的研究報道中,感官質量評價主要是按照國標中規(guī)定的評價指標進行評價,本研究中的感官評價主要是剔除了香氣特征因素,只評價刺激性、余味、干燥感、勁頭等舒適度指標。本質上,所研究問題與報道的類似,都是研究單個煙草化學指標與多個感官指標的相關性問題。然而,存在的大多數研究主要是利用簡單相關分析[10]這一統(tǒng)計工具來分析煙草化學指標對感官的影響程度,簡單相關分析僅能分析單個煙草化學指標與單個感官指標的相關性,并不能直接分析單個煙草化學指標與多個感官指標整體的相關性。相比之下,本研究所提出采用的復相關系數方法是專門用來解決單個煙草化學指標與多個感官指標整體的相關性問題的方法。以感官舒適度為應用實例,通過計算單個煙草化學指標與多個感官舒適度指標整體的復相關系數,得到了煙草化學指標對感官舒適度影響程度的重要性排序,并通過統(tǒng)計檢驗從 35個主要煙氣化學指標中篩選出 3個高度顯著的煙草化學指標這一有價值的結果。不難看出,本研究所采用的復相關系數方法也同樣適用于分析單個化學指標與多個感官質量指標的相關性分析等類似問題,這將在以后的工作中加以研究。
由方差分析結果中的顯著性水平可以看出,煙堿含量、氮堿比、糖堿比在不同取值區(qū)間均對各項刺激性、干燥感、勁頭產生較為顯著的影響(P>0.01),而石油醚提取物含量在不同含量水平下,僅對口腔尖刺、喉部尖刺、勁頭具有明顯的影響(P >0.05)。這一分析結果可以很好的驗證復相關系數和相關性分析結果的可靠性,據此可以更為明確的看出,烤煙煙堿、氮堿比、糖堿比可作為評價其感官舒適度的關鍵化學指標,不同關鍵化學指標水平的烤煙其感官舒適度亦具有顯著的差異。
由上面的分析可以看出,在進行卷煙葉組配方設計及維護過程中,不僅需要對煙葉原料進行感官評價,還應重點分析煙葉原料的煙堿含量、氮堿比、糖堿比,根據關鍵化學指標的分布情況,合理應用煙葉原料以調節(jié)整個葉組的關鍵化學指標,從而提升卷煙產品的感官舒適度。
本研究利用復相關系數及方差分析方法對烤煙主要化學指標檢測數據與其感官舒適度評價數據進行分析,根據復相關系數的大小及顯著性水平對這些化學指標對感官舒適度影響程度的大小進行了排序分析,其影響程度的大小具體排序為:煙堿 > 氮堿比 > 糖堿比 > 石油醚提取物。通過統(tǒng)計分析可以看出,烤煙煙堿、氮堿比和糖堿比與感官舒適度整體上呈極顯著相關,石油醚提取物含量與感官舒適度整體上呈顯著相關,烤煙煙堿、氮堿比、糖堿比等3個煙草化學指標可作為評價烤煙感官舒適度的關鍵指標。
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