陳篤建 張穎璞 黃朝章 張國(guó)強(qiáng) 羅 靖

(1.福建中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，福建廈門，361012； 2.廈門煙草工業(yè)有限責(zé)任公司，福建廈門，361022)

·卷煙紙·

卷煙紙麻漿含量對(duì)卷煙感官質(zhì)量的影響

陳篤建1張穎璞1黃朝章1張國(guó)強(qiáng)1羅 靖2，*

(1.福建中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，福建廈門，361012； 2.廈門煙草工業(yè)有限責(zé)任公司，福建廈門，361022)

通過感官評(píng)析分析不同麻漿含量的卷煙紙對(duì)卷煙感官質(zhì)量的影響，基于主成分分析法篩選出影響度較大的感官指標(biāo)，并進(jìn)行相關(guān)的機(jī)理分析。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著卷煙紙麻漿含量的上升，卷煙總體感官質(zhì)量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)；卷煙紙產(chǎn)生的香味物質(zhì)或氣味物質(zhì)進(jìn)入到主流煙氣中，影響煙氣的香氣和余味；卷煙紙麻漿含量變化對(duì)煙氣水分有影響，進(jìn)而影響卷煙煙氣的干燥感。

卷煙紙；麻漿含量；感官質(zhì)量

卷煙紙是卷煙生產(chǎn)的重要輔助材料，約占卷煙煙支質(zhì)量的5%，在煙草工業(yè)中占有較重要的地位[1- 4]。由于卷煙紙直接參與燃燒，會(huì)影響卷煙的燃燒性、香味和焦油產(chǎn)生量。相關(guān)研究表明，卷煙紙麻漿含量對(duì)卷煙主流煙氣有較大影響，隨著麻漿用量的增加，卷煙紙的透氣度顯著增加，有助于提高卷煙的透氣度，使煙氣化學(xué)成分有一定變化[5-7]。以往研究主要集中于卷煙紙麻漿含量等對(duì)卷煙煙氣常規(guī)成分的影響，未涉及卷煙紙麻漿含量變化對(duì)卷煙感官質(zhì)量的影響。本研究通過感官評(píng)析分析不同麻漿含量卷煙紙對(duì)卷煙質(zhì)量的影響；運(yùn)用主成分分析法篩選出不同麻漿含量的卷煙紙對(duì)卷煙影響度較大的感官指標(biāo)，并進(jìn)行相關(guān)的機(jī)理分析；旨在為卷煙減害及增香研究提供可靠的數(shù)據(jù)支撐，為卷煙紙的生產(chǎn)制造提供參考。

1 實(shí)驗(yàn)材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)儀器和材料

AG104電子天平(感量0.0001 g，Mettler2 Toledo)；RM200全自動(dòng)吸煙機(jī)(德國(guó)Borgwaldt公司)；非散射紅外分析儀(與全自動(dòng)吸煙機(jī)配套)；KBF720型恒溫恒濕箱(德國(guó)Binder公司)；SSL1型數(shù)控圓周震蕩搖床(英國(guó)Stuart公司)；6890型氣相色譜儀(美國(guó)安捷倫公司)；Agilent7890 GC/5975C MS型氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國(guó)Agilent公司)；Pyroprobe 2000熱裂解儀(美國(guó)CDS公司)；75 m CAR/PDMS固相微萃取頭(美國(guó)SUPELCO公司)。

表1 卷煙紙樣品基本性能(全鉀系列)

注 助燃劑含量以檸檬酸根占比計(jì)。

不同麻漿含量的卷煙紙分別由華豐卷煙紙廠(HF)和民豐卷煙紙廠(MF)提供，卷煙紙樣品基本性能列于表1。選取廈門煙草工業(yè)有限責(zé)任公司某一規(guī)格卷煙的配方煙絲為研究對(duì)象，采用上述不同麻漿含量卷煙紙卷制的該規(guī)格成品煙作為樣品煙。其中HF系列使用的木漿為巴西鸚鵡牌闊葉木漿和加拿大北木牌針葉木漿，MF系列使用的木漿為烏拉圭桉木闊葉木漿和瑞典森林牌針葉木漿。二者木漿原料、助燃劑含量不一樣。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 卷煙感官評(píng)價(jià)方法

基于卷煙感官質(zhì)量國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)價(jià)方法，對(duì)采用不同麻漿含量卷煙紙卷制成的卷煙進(jìn)行感官質(zhì)量評(píng)價(jià)；評(píng)價(jià)共涉及7個(gè)指標(biāo)，分別為：香氣、雜氣、協(xié)調(diào)、煙氣狀態(tài)、刺激、干燥和余味。每項(xiàng)滿分為10分，權(quán)重一致，評(píng)價(jià)時(shí)的最低分值為0.5分。

在考察卷煙紙麻漿含量對(duì)7個(gè)感官指標(biāo)的影響時(shí)，先通過主成分分析方法確定各個(gè)指標(biāo)在感官評(píng)價(jià)中的相對(duì)重要性(權(quán)重分析)，對(duì)相應(yīng)的分?jǐn)?shù)進(jìn)行重新計(jì)算；然后通過差值分析，根據(jù)上述判斷規(guī)則判斷卷煙紙麻漿含量對(duì)感官指標(biāo)的影響程度。其中，總分差值<0.3視為無影響，差值≥0.3視為有影響。

1.2.2 煙氣常規(guī)成分測(cè)定方法

依據(jù)GB/T 19609—2004《卷煙用常規(guī)分析用吸煙機(jī)測(cè)定總粒相物和焦油》對(duì)卷煙樣品氣相中的總粒相物和焦油進(jìn)行測(cè)定[8]；依據(jù)GB/T 23356—2009《卷煙 煙氣氣相中一氧化碳的測(cè)定 非散射紅外法》對(duì)卷煙煙氣氣相中的一氧化碳進(jìn)行測(cè)定[9]；依據(jù)YC/T156—2001《卷煙 總粒相物中煙堿的測(cè)定 氣相色譜法》對(duì)卷煙煙氣氣相中的煙堿進(jìn)行測(cè)定[10]；依據(jù)YC/T157—2001《卷煙 總粒相物中水分的測(cè)定 氣相色譜法》對(duì)卷煙煙氣氣相中的水分進(jìn)行測(cè)定[11]。

1.2.3 固相微萃取-熱裂解(GC-MS)

固相微萃取(SPME)條件：采用黑色萃取頭從自行設(shè)計(jì)的裂解瓶中對(duì)裂解產(chǎn)物進(jìn)行萃取，萃取時(shí)間為30 min，萃取溫度為70℃，然后將SPME進(jìn)樣針頭插入氣相色譜高溫汽化室中進(jìn)行解吸附，解吸附時(shí)間為2 min。

熱裂解條件：初始溫度30℃，升溫速率10.00℃/ms，裂解溫度可在300℃、500℃、700℃，持續(xù)時(shí)間15 s，裂解氛圍為空氣環(huán)境。

GC-MS條件：毛細(xì)管柱HP-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 mm)，進(jìn)樣口溫度240℃，載氣He，流速1 mL/min，GC-MS接口溫度250℃，升溫程序?yàn)?0℃(1 min)→100℃(1 min)→260℃(5 min)，分流比10∶1，離子源為EI源，電子能量70 eV，掃描范圍35～455 aum，標(biāo)準(zhǔn)圖譜庫：NIST，WILEY譜庫。

2 結(jié)果和分析

2.1 卷煙紙麻漿含量對(duì)卷煙感官質(zhì)量的影響

組織具有卷煙評(píng)吸資格的專家評(píng)吸組8人進(jìn)行感官評(píng)吸，評(píng)吸前以標(biāo)桿煙定標(biāo)，7項(xiàng)指標(biāo)均定值為8分，然后采用對(duì)比法進(jìn)行樣本卷煙的感官評(píng)價(jià)，并記錄評(píng)吸結(jié)果，評(píng)吸結(jié)果詳見表2。由表2感官評(píng)價(jià)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)：① 8位專家總分加和平均結(jié)果表明，在考察的麻漿含量范圍內(nèi)，當(dāng)麻漿含量為40% 時(shí)，其卷煙感官質(zhì)量總分最高，達(dá)到了56.8，其他3個(gè)麻漿含量的卷煙感官質(zhì)量相當(dāng)；② 專家相似評(píng)吸結(jié)果分析表明，有60%以上的專家(專家1/3/5/7/8)認(rèn)為隨著卷煙紙麻漿含量的上升，卷煙總體的感官質(zhì)量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，當(dāng)麻漿含量為40% 時(shí)，實(shí)驗(yàn)樣本的卷煙感官質(zhì)量最好。③總體平均分?jǐn)?shù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果與專家相似評(píng)吸結(jié)果相契合。

2.2 卷煙紙麻漿含量對(duì)卷煙主要感官指標(biāo)的影響

2.2.1 7個(gè)指標(biāo)在總體感官質(zhì)量中權(quán)重分析

權(quán)重是指某項(xiàng)指標(biāo)在整體評(píng)價(jià)中的相對(duì)重要程度，權(quán)重越大則該指標(biāo)的重要性越高，對(duì)整體的影響就越高。本研究采用主成分權(quán)重法分析了7個(gè)指標(biāo)在總體感官質(zhì)量中的相對(duì)重要程度，旨在利用降維的思想，把多指標(biāo)轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個(gè)綜合指標(biāo)(即主成分)，其中每個(gè)主成分都能夠反映原始變量的大部分信息，且所含信息互不重復(fù)。這種方法在引進(jìn)多方面變量的同時(shí)將復(fù)雜因素歸結(jié)為幾個(gè)主成分，使問題簡(jiǎn)單化，同時(shí)得到更加科學(xué)有效的數(shù)據(jù)信息。

表2 不同麻漿含量卷煙紙的卷煙感官評(píng)價(jià)結(jié)果

根據(jù)主成分分析步驟，對(duì)上述原始數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，分析結(jié)果列于表3。從表3的結(jié)果可以看出，在不同麻漿含量的卷煙煙氣感官評(píng)價(jià)中，7個(gè)指標(biāo)對(duì)總體感官質(zhì)量的權(quán)重貢獻(xiàn)排序?yàn)閰f(xié)調(diào)>雜氣>香氣>余味>干燥>煙氣狀態(tài)>刺激。

2.2.2 卷煙紙麻漿含量對(duì)卷煙主要感官指標(biāo)的影響

基于表2中各個(gè)感官指標(biāo)的總體平均分值，結(jié)合主成分分析的權(quán)重因子，通過公式(權(quán)重分值=原始分值(表2)×權(quán)重因子(表3)×因子數(shù))計(jì)算各個(gè)指標(biāo)的權(quán)重分值，并進(jìn)行極差分析(極差=最大值-最小值)。采用民豐卷煙紙廠提供的4個(gè)卷煙紙樣品(MF)，以同樣的煙葉配方、輔材(除卷煙紙外)和工藝卷制卷煙，并進(jìn)行感官質(zhì)量驗(yàn)證分析，分析方法同上。結(jié)果列于表4。

表3 主成分權(quán)重分析結(jié)果(KMO=0.79)

表4 感官指標(biāo)評(píng)價(jià)差異分析結(jié)果

圖1 700℃下不同麻漿含量卷煙紙熱裂解產(chǎn)物分析

在感官評(píng)價(jià)過程中單一指標(biāo)最低分值為0.5分，因此采用專家相似結(jié)果統(tǒng)計(jì)方式判定單一指標(biāo)是否發(fā)生變化的最低分值差異應(yīng)>0.25(0.5/專家個(gè)數(shù)×半數(shù)專家個(gè)數(shù))?；谏鲜雠卸ㄒ罁?jù)，從HF樣本結(jié)果可以看出，在考察的麻漿含量范圍內(nèi)，余味變化較大，香氣、協(xié)調(diào)和干燥次之，雜氣、煙氣狀態(tài)和刺激無影響。從MF樣本結(jié)果可以看出，在實(shí)驗(yàn)研究的范圍內(nèi)，香氣變化較大，雜氣、干燥和余味次之，協(xié)調(diào)、煙氣狀態(tài)和刺激無影響。HF樣本和MF樣本的結(jié)論在香氣、干燥、余味、煙氣狀態(tài)和刺激5個(gè)指標(biāo)上有交集，因此可以說明卷煙紙麻漿含量變化對(duì)煙氣的香氣、干燥及余味3個(gè)指標(biāo)有影響，對(duì)煙氣狀態(tài)和刺激無影響。其他兩個(gè)指標(biāo)無交集可能是因?yàn)?種樣本的原料配方不一致所引起。

2.3 卷煙紙麻漿含量影響卷煙煙氣主要感官指標(biāo)的機(jī)理分析

2.3.1 卷煙紙麻漿含量影響煙氣香氣和余味的機(jī)理分析

通過熱裂解/固相微萃取-氣相色譜/質(zhì)譜法(Py/SPME-GC/MS)聯(lián)用分析4種不同麻漿含量卷煙紙?jiān)?00℃條件下的熱裂解產(chǎn)物，分析結(jié)果見圖1。從圖1可以看出，與不含麻漿的卷煙紙相比，含麻漿卷煙紙裂解產(chǎn)物中的醛類、酮類、酚類、酸類、醇類、呋喃類、酯類等物質(zhì)(帶有氣味)數(shù)量上升，這些香味物質(zhì)或氣味物質(zhì)進(jìn)入到主流煙氣中，會(huì)影響卷煙的香氣特征；同時(shí)在抽吸過程中，此類物質(zhì)會(huì)影響口腔的舒適度(煙氣余味)。

2.3.2 卷煙紙麻漿含量影響煙氣干燥感的機(jī)理分析

表5列出了不同麻漿含量卷煙煙氣成分分析。從表5可以看出，隨著麻漿含量增加，煙氣焦油、煙堿和CO的變化極小，但水分波動(dòng)變化較大，達(dá)到0.08 mg/支。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)煙氣水分適宜則煙氣柔和細(xì)膩、刺激性小、感官舒適性較好；煙氣水分含量低時(shí),會(huì)導(dǎo)致煙氣干燥、刺激性變大、感官舒適性降低[12]。卷煙紙麻漿含量影響煙氣水分，進(jìn)而影響卷煙煙氣的干燥感。

表5 不同麻漿含量卷煙紙常規(guī)煙氣成分分析 mg/支

3 結(jié) 論

(1)專家評(píng)吸后的總分加和比對(duì)平均統(tǒng)計(jì)結(jié)果與專家相似評(píng)吸結(jié)果比對(duì)分析顯示，隨著卷煙紙麻漿含量的上升，卷煙總體的感官質(zhì)量呈先升后降的趨勢(shì)，當(dāng)麻漿含量為40%時(shí)，實(shí)驗(yàn)樣本卷煙的感官質(zhì)量最好。

(2)隨著麻漿含量的增加，卷煙紙裂解產(chǎn)物中的香味物質(zhì)或氣味物質(zhì)的數(shù)量上升，進(jìn)而改變了卷煙的香氣特征，同時(shí)影響抽吸者口腔的舒適度。煙氣水分變化對(duì)煙氣舒適度及干燥感有影響。卷煙紙麻漿含量的變化，對(duì)煙氣水分有一定影響，從而影響煙氣干燥感。

(3)在卷煙開發(fā)和卷煙產(chǎn)品維護(hù)中應(yīng)用，通過調(diào)節(jié)卷煙紙麻漿含量可以一定程度上有效提高卷煙感官質(zhì)量。但是具體應(yīng)用在卷煙設(shè)計(jì)中還應(yīng)結(jié)合卷煙配方以及相應(yīng)的加工工藝。本課題僅對(duì)福建中煙生產(chǎn)的某規(guī)格烤煙型卷煙進(jìn)行了研究，其結(jié)果是否適合其他卷煙牌號(hào)有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

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(責(zé)任編輯：馬 忻)

Effect of the Proportion of Hemp Pulp in Cigarette Paper on Cigarette Sensory Quality

CHEN Du-jian1ZHANG Ying-pu1HUANG Chao-zhang1ZHANG Guo-qiang1LUO Jing2,*

(1.ChinaTobaccoFujianIndustrialCo.,Ltd.,Xiamen，F(xiàn)ujianProvince, 361012; 2.XiamenTobaccoIndustrialCo.,Ltd.，Xiamen,FujianProvince, 361022)

(*E-mail: lj30265@fjtic.cn)

The effect of the proportion of hemp pulp in cigarette paper on cigarette sensory quality was studied by sensory evaluation, the influencial sensory index was screened out by principal component analysis method, and the impact mechanism was explored. The results showed that: 1) with the increasing of the proportion of hemp pulp in cigarette paper, the cigarette sensory quality presented a trend of rising first then declining. 2) The aroma substances or odorant substances released from cigarette paper entered into the mainstream smoking and affected the smell and aftertaste of smoke. 3) The change of the proportion of hemp pulp in cigarette paper could affect the moisture of the mainstream smoking and further influence the dry sensation of smoke.

cigarette paper； hemp pulp； cigarette sensory quality

陳篤建先生，工程師；主要從事煙草配方研究。

2016-11-22(修改稿)

TS411.2

A

10.11980/j.issn.0254- 508X.2017.04.009

*通信作者：羅 靖，工程師；主要從事卷煙工藝研究。