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(zhì)量的影響，建立了填充料與焦油和感官質(zhì)量間的數(shù)學(xué)模型。通過模型分析表明：（1）梗絲和薄片與焦油及感官質(zhì)量成負相關(guān)，對降焦減害起到有利的作用，但對感官質(zhì)量產(chǎn)生不利的作用;（2）下部煙葉與焦油成負相關(guān)，但對感官質(zhì)量成正相關(guān)，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(zhì)量保持穩(wěn)定;（3）在各組合模型相關(guān)性分析中，各項指標均表現(xiàn)出了較好的相關(guān)性，說明各指標在模型中具有較好的顯著性。

關(guān)鍵詞：填充料;焦油;感官質(zhì)量;數(shù)學(xué)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(yè)穩(wěn)定、健康和高質(zhì)量發(fā)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(zhì)和安全性的關(guān)注也越來越多，提高吸煙的安全性已成為我國煙草行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的共同目標[1]。由于對吸煙者造成危害的物質(zhì)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(chǎn)生的焦油中[2]，國際國內(nèi)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(zhì)比較特殊，加到卷煙中后，會對卷煙的焦油量及感官質(zhì)量產(chǎn)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(zhì)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(yè)有限責(zé)任公司在產(chǎn)且具有一定規(guī)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(guī)分析用吸煙機測定焦油[5]。感官質(zhì)量評吸以國標GB5606.4-2005《卷煙 感官技術(shù)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(shè)計表[6]，梗絲/%（X1）、薄片/%（X2）、下部部煙葉/%（X3）為試驗因素。

1.3 數(shù)據(jù)分析 試驗所測數(shù)據(jù)，運用DPS統(tǒng)計軟件進行多元線性回歸分析，運用SPSS13.0統(tǒng)計分析軟件[7-8]對模型中的不顯著參數(shù)逐步刪除以優(yōu)化模型，最終得到參數(shù)與指標間的數(shù)學(xué)模型。

2 結(jié)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(yīng)的條件作為較優(yōu)的工藝條件。在考慮各因素間的交互作用及平方項的基礎(chǔ)下，運用逐步回歸法進行方程擬合，經(jīng)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(fù)相關(guān)系數(shù)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(shù)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(zhì)量 感官質(zhì)量在規(guī)定范圍內(nèi)越大越好，采用直觀分析法，由表1可知，1號試驗的感官質(zhì)量得分最高，可將第1號試驗對應(yīng)的條件作為較優(yōu)的工藝條件。在考慮各因素間的交互作用及平方項的基礎(chǔ)下，運用逐步回歸法進行方程擬合，經(jīng)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(fù)相關(guān)系數(shù)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(shù)也均達到了顯著或極顯著水平，說明方程顯著有意義。

3 結(jié)論與討論

根據(jù)預(yù)測模型分析表明：（1）梗絲和薄片與焦油及感官質(zhì)量成負相關(guān)，對降焦減害起到有利的作用，但對感官質(zhì)量產(chǎn)生不利的作用;下部煙葉與焦油成負相關(guān)，但對感官質(zhì)量成正相關(guān)。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(zhì)量保持穩(wěn)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(zhì)量的前提下，既可起到降焦減害的作用，又能降低卷煙產(chǎn)品的成本。

（2）各組合模型相關(guān)性分析中，各項指標均表現(xiàn)出了較好的相關(guān)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(chǎn)過程中，根據(jù)預(yù)測模型加入合適配比的填充料，在滿足產(chǎn)品需要的同時，達到了降焦減害的目的。

在卷煙生產(chǎn)中，在保持一定的感官質(zhì)量的要求下，如何預(yù)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(zhì)量的預(yù)測模型，并根據(jù)預(yù)測結(jié)果確定生產(chǎn)的技術(shù)控制措施，是降低產(chǎn)品開發(fā)成本和縮短開發(fā)周期的重要手段，對于改善卷煙品質(zhì)、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(xué)，1998（2）：41-42.

[2]閆克玉.煙草化學(xué)[M].鄭州：鄭州大學(xué)出版社，2002：5-8.

[3]朱尊權(quán).從卷煙發(fā)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(fā)展趨勢[J].煙草科技，1998，128（1）：8-10.

[5]國家煙草質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心.GB/T19609-2004 卷煙用常規(guī)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(shè)計與統(tǒng)計[M].杭州：浙江大學(xué)出版社，2003：221-238.

[7]唐啟義，馮明光.DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（實驗設(shè)計、統(tǒng)計分析及數(shù)據(jù)挖掘）[M].北京：科學(xué)出版社，2007：1027-1055.

[8]余建英，何旭宏.數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析與SPSS應(yīng)用[M].北京：人民郵電出版社，2003：165-173. （責(zé)編：張宏民）