摘要：為提高梗絲質(zhì)量，利用超聲水洗技術(shù)，研究了超聲水洗時(shí)間和超聲水洗溫度對梗絲造碎、顏色的影響，并進(jìn)行感官質(zhì)量評定以及感官質(zhì)量指標(biāo)與化學(xué)成分的相關(guān)性分析。結(jié)果表明，不同超聲水洗時(shí)間處理的梗絲造碎程度在5～30 min內(nèi)變化不明顯，30～50 min明顯增大，顏色總體變化不明顯；梗絲的感官質(zhì)量在30 min時(shí)綜合得分較高，其中雜氣減輕、刺激性較小、余味較純凈、舒適度較好。不同超聲水洗溫度處理的梗絲造碎程度隨溫度增加而逐漸減少，顏色逐漸變淺；感官質(zhì)量在60 ℃處理后綜合得分較高，其中雜氣和刺激性降低、余味和舒適度較好。不同超聲水洗時(shí)間處理的梗絲感官質(zhì)量與總糖、還原糖、總氮、超聲時(shí)間的相關(guān)性顯著或極顯著；不同超聲水洗溫度處理的梗絲感官質(zhì)量與總氮、超聲溫度的相關(guān)性顯著或極顯著。

關(guān)鍵詞：梗絲；超聲溫度；超聲時(shí)間；感官評定；化學(xué)成分

中圖分類號：TS452 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）02-0377-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.02.028

梗絲是卷煙配方的重要組分之一，加工良好的梗絲具有較好的填充能力，能夠提高卷煙燃燒性，降低焦油和煙氣、一氧化碳等有害氣體的釋放。但填充梗絲會使卷煙在燃吸過程中出現(xiàn)吃味平淡、刺激性較強(qiáng)和雜氣較重等感官質(zhì)量缺陷[1-6]。前人研究表明，通過梗絲加工工藝改進(jìn)能夠改善梗絲質(zhì)量，提高煙梗在卷煙產(chǎn)品中的使用量[7]，從而更加有效地利用煙梗資源。張娟等[8]研究了制梗絲各工序過程對卷煙感官質(zhì)量的影響；肖瑞云等[9]采用不同復(fù)合酶處理煙梗后，分析了煙?；瘜W(xué)成分和感官質(zhì)量的變化；這些研究發(fā)現(xiàn)梗絲品質(zhì)對于加工工藝具有較好的響應(yīng)特征。超聲波是指頻率在2×104～109 Hz的波段[10-12]，其作為一種新的能量形式變革了化學(xué)反應(yīng)，因而日益受到人們的關(guān)注。目前，超聲波技術(shù)在生物學(xué)、有機(jī)合成、分析化學(xué)、納米材料制備[13-18]等領(lǐng)域的研究較多；但是煙草行業(yè)內(nèi)有關(guān)超聲波對梗絲加工工序影響的研究鮮見。為此，試驗(yàn)采用超聲水洗技術(shù)，分析了超聲水洗時(shí)間和超聲水洗溫度對梗絲綜合質(zhì)量的影響，旨在探討利用超聲水洗技術(shù)提高梗絲在卷煙配方中添加的可行性，為卷煙減害降焦提供新的思路。

1 材料與方法

1.1 材料

梗絲為云南省產(chǎn)的楚雄梗絲（庫存期1a）。主要儀器有DHG-9145A型電熱鼓風(fēng)干燥箱（上海一恒科技有限公司）、感量0.001 g的PL203型電子天平（梅特勒-托利多儀器上海有限公司）、KBF型恒溫恒濕箱（德國Binder公司）、超聲波清洗機(jī)（鄭州生元儀器有限公司）、AA2型連續(xù)流動分析儀（德國Bran+Luebbe公司）。

1.2 方法

1.2.1 超聲處理梗絲 選擇超聲波水洗處理時(shí)間和處理溫度2個(gè)因素進(jìn)行研究，超聲波水洗處理時(shí)間試驗(yàn)分別設(shè)置超聲5、10、20、30、50 min 5個(gè)時(shí)間處理，超聲溫度均為30 ℃；超聲波水洗處理溫度試驗(yàn)分別設(shè)置20、30、40、50、60 ℃5個(gè)溫度處理，超聲時(shí)間均為30 min。2個(gè)試驗(yàn)完成后均濾水并烘干，然后置于溫度（22±1） ℃、相對濕度（60±2）%的環(huán)境中平衡48 h；觀察梗絲顏色與造碎程度，將其作為物理質(zhì)量指標(biāo)。

1.2.2 梗絲感官評吸 以原梗絲為對照樣，卷制卷煙后進(jìn)行感官評吸。由15名固定評吸人員組成評吸小組，采用對比評吸的方法對原梗絲和不同處理后的梗絲進(jìn)行評吸鑒別，確定樣品在雜氣、刺激性、余味和舒適度方面的變化趨勢。將4個(gè)感官指標(biāo)分別劃為-2、-1、0、+1、+2計(jì)5個(gè)檔次進(jìn)行計(jì)分判定，“+”、“-”表示與對照樣相比后感官指標(biāo)質(zhì)量的提高和降低，0、1、2分別代表無變化，有變化和變化較大。設(shè)對照樣各項(xiàng)指標(biāo)均為1分，處理后樣品單項(xiàng)感官質(zhì)量指標(biāo)平均得分與對照樣差值的絕對值<0.5則表示該處理對該指標(biāo)影響較?。唤^對值≥0.5且<1，表示影響比較大；絕對值≥1，表示影響很大。其中，綜合得分的高低表示對比評吸的好壞程度。

1.2.3 梗絲化學(xué)成分含量測定 對不同超聲條件處理后的梗絲樣品，按照國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)采用AA2型連續(xù)流動分析儀測定樣品中的總煙堿[19]、總糖、還原糖[20]、總氮[21]含量。梗絲中蛋白質(zhì)含量的測定方法參見文獻(xiàn)[22]進(jìn)行。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)用Microsoft Office Excel 2010軟件進(jìn)行處理，應(yīng)用SPSS17.0數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 超聲水洗時(shí)間對梗絲綜合質(zhì)量的影響

2.1.1 超聲水洗時(shí)間對梗絲物理質(zhì)量的影響 分別將梗絲在不同超聲水洗時(shí)間下進(jìn)行處理，超聲水洗后梗絲物理質(zhì)量表現(xiàn)為：隨超聲水洗時(shí)間的延長，梗絲造碎程度逐漸增大，但超聲水洗時(shí)間為5～30 min時(shí)差異不明顯，30～50 min時(shí)差異明顯增大（圖1），當(dāng)超聲水洗時(shí)間達(dá)到50 min時(shí)，造碎程度最大；超聲水洗時(shí)間對梗絲的顏色影響不明顯，但超聲水洗時(shí)間5 min加工出的梗絲顏色略深于其他時(shí)間。因此，梗絲的物理質(zhì)量在超聲水洗時(shí)間為30 min時(shí)最合適。

2.1.2 超聲水洗時(shí)間對梗絲感官質(zhì)量的影響 不同超聲水洗時(shí)間對梗絲的感官質(zhì)量影響情況的評吸結(jié)果見圖2。由圖2A可知，隨著超聲水洗時(shí)間的增加，雜氣得分表現(xiàn)為先增加后減少，當(dāng)超聲水洗時(shí)間為30 min時(shí)，得分最高；刺激性、余味和舒適度得分均呈現(xiàn)逐漸增加的趨勢。其中超聲50 min時(shí)，刺激性與對照差值的絕對值≥0.5<1，表明此超聲時(shí)間處理的影響比較大，其余各單項(xiàng)指標(biāo)得分與對照差值的絕對值均小于0.5，說明超聲水洗時(shí)間對其影響較小。由圖2B可知，隨著超聲水洗時(shí)間的增加，超聲處理梗絲的綜合得分先增加后減少，當(dāng)超聲水洗時(shí)間為30 min時(shí)，得分最高，且高于對照原梗絲。綜合來看，在試驗(yàn)范圍內(nèi)，當(dāng)超聲水洗時(shí)間為30 min時(shí)感官質(zhì)量較好。

綜合考慮梗絲的物理質(zhì)量和感官質(zhì)量，在試驗(yàn)范圍內(nèi)，當(dāng)超聲水洗時(shí)間為30 min時(shí)，梗絲的綜合質(zhì)量較好。

2.2 超聲水洗溫度對梗絲綜合質(zhì)量的影響

2.2.1 超聲水洗溫度對梗絲物理質(zhì)量的影響 分別將梗絲在不同超聲水洗溫度下進(jìn)行處理，水洗后梗絲物理質(zhì)量表現(xiàn)為：隨超聲水溫的升高，梗絲造碎程度逐漸減少，當(dāng)超聲水溫達(dá)到30 ℃以后造碎量差異不明顯；顏色逐漸變淺（圖3）。

2.2.2 超聲水洗溫度對梗絲感官質(zhì)量的影響 不同超聲水洗溫度處理后梗絲的感官質(zhì)量對比評吸結(jié)果見圖4。圖4A表明，雜氣、刺激性、余味和舒適度各單項(xiàng)指標(biāo)得分隨著超聲水洗溫度的增加均表現(xiàn)為遞增的趨勢，當(dāng)水洗溫度為60 ℃時(shí)，雜氣、刺激性和舒適度指標(biāo)得分與對照差值的絕對值均大于0.5，表示該條件對其影響較大，而其他條件下對各指標(biāo)影響較小。圖4B表明，綜合得分隨超聲水洗溫度增加而增加，當(dāng)溫度大于40 ℃時(shí)，超聲處理梗絲的綜合得分高于對照原梗絲?？傮w而言，在試驗(yàn)范圍內(nèi)，當(dāng)超聲水洗溫度為60 ℃時(shí)，梗絲的綜合質(zhì)量較好。

綜合考慮梗絲的物理質(zhì)量和感官質(zhì)量，在試驗(yàn)范圍內(nèi)，當(dāng)超聲水洗溫度為60 ℃時(shí)，梗絲的綜合質(zhì)量較好。

2.3 簡單相關(guān)分析

2.3.1 感官質(zhì)量與化學(xué)成分、超聲時(shí)間的簡單相關(guān)分析 對不同超聲時(shí)間處理后梗絲的感官質(zhì)量指標(biāo)與化學(xué)成分含量、超聲時(shí)間進(jìn)行相關(guān)分析，結(jié)果見表1。由表1可知，雜氣與總氮含量呈顯著負(fù)相關(guān)，與其他化學(xué)成分均呈負(fù)相關(guān)，與超聲時(shí)間呈正相關(guān)；刺激性與還原糖含量呈顯著負(fù)相關(guān)，與總糖、總氮含量呈負(fù)相關(guān)，與總煙堿、蛋白質(zhì)含量呈正相關(guān)，與超聲時(shí)間呈顯著正相關(guān)；余味、舒適度與總煙堿、蛋白質(zhì)含量及超聲時(shí)間呈正相關(guān)，與其他化學(xué)成分呈負(fù)相關(guān)；綜合得分與總糖、還原糖含量呈極顯著負(fù)相關(guān)，與總氮含量呈負(fù)相關(guān)，與總煙堿、蛋白質(zhì)含量呈正相關(guān)，與超聲時(shí)間呈顯著正相關(guān)。

2.3.2 感官質(zhì)量與化學(xué)成分、超聲溫度的簡單相關(guān)分析 對不同超聲溫度處理后梗絲的感官質(zhì)量指標(biāo)與常規(guī)化學(xué)成分、超聲溫度進(jìn)行相關(guān)分析，結(jié)果見表2。由表2可知，4個(gè)感官質(zhì)量指標(biāo)和綜合得分與總糖、還原糖含量都呈負(fù)相關(guān)；舒適度、綜合得分與總氮含量呈顯著負(fù)相關(guān)，與總煙堿、蛋白質(zhì)含量呈正相關(guān)；雜氣、余味與總煙堿、蛋白質(zhì)含量呈正相關(guān)，與總氮含量呈負(fù)相關(guān)；雜氣、舒適度、綜合得分與超聲溫度呈極顯著正相關(guān)；余味與超聲溫度呈顯著正相關(guān)。刺激性與超聲溫度呈正相關(guān)，與總煙堿、蛋白質(zhì)含量呈負(fù)相關(guān)，與總氮含量呈極顯著負(fù)相關(guān)。

3 小結(jié)

1）梗絲的造碎程度在超聲時(shí)間5～30 min時(shí)差異不明顯，在30～50 min時(shí)造碎程度明顯增大，但顏色變化不明顯；梗絲的感官質(zhì)量在超聲時(shí)間為30 min時(shí)綜合得分較高，其中雜氣最低、刺激性較小、余味純凈、舒適度較好。綜合考慮梗絲的物理質(zhì)量和感官質(zhì)量，最佳超聲水洗時(shí)間為30 min。隨超聲水溫的升高，梗絲造碎程度逐漸減少，顏色逐漸變淺；感官質(zhì)量在溫度為60 ℃時(shí)綜合得分較高，雜氣和刺激性較低、余味和舒適度較好。結(jié)合梗絲的物理質(zhì)量和感官質(zhì)量，最佳超聲水洗溫度為60 ℃。

2）不同超聲水洗時(shí)間處理后梗絲的感官質(zhì)量指標(biāo)雜氣與總氮含量呈顯著負(fù)相關(guān)，與其他化學(xué)成分均呈負(fù)相關(guān)，與超聲時(shí)間呈正相關(guān)；刺激性與還原糖含量呈顯著負(fù)相關(guān)，與總糖、總氮含量呈負(fù)相關(guān)，與總煙堿、蛋白質(zhì)含量和超聲時(shí)間呈正相關(guān)或顯著正相關(guān)；余味、舒適度與總煙堿、蛋白質(zhì)含量及超聲時(shí)間呈正相關(guān)，與其他化學(xué)成分呈負(fù)相關(guān)；綜合得分與總糖、還原糖、總氮含量呈極顯著負(fù)相關(guān)和負(fù)相關(guān)，與總煙堿、蛋白質(zhì)含量和超聲時(shí)間呈正相關(guān)或顯著正相關(guān)。

3）不同超聲水洗溫度處理后梗絲的4個(gè)感官質(zhì)量指標(biāo)和綜合得分與總糖、還原糖含量呈負(fù)相關(guān)；舒適度、綜合得分和刺激性與總氮含量呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)；刺激性與5個(gè)化學(xué)成分含量呈負(fù)相關(guān)或極顯著負(fù)相關(guān)，與超聲溫度呈正相關(guān)；雜氣、舒適度、綜合總分和余味與超聲溫度呈極顯著或顯著正相關(guān)。

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