耿宗澤，蔣忠榮，李東亮*，胡 軍，霍現寬

1.四川中煙工業(yè)有限責任公司技術中心 卷煙減害降焦四川省重點實驗室，成都市錦江區(qū)成龍大道一段56號 610066

2.中國煙草總公司鄭州煙草研究院，鄭州高新技術產業(yè)開發(fā)區(qū)楓楊街2號 450001

在卷煙中添加各種香料，不僅可以有效改善卷煙的香氣和吸味，還可以賦予產品獨特的風格特征［1］。一些國外煙草企業(yè)結合產品風格特征和煙用香料使用情況，推出了一系列具有鮮明風格特色的卷煙，如英式烤煙型的“555”、美式混合型的“Marlboro”等［2］。國內企業(yè)對卷煙調香技術的研究起步相對較晚，為達到香精香料可知可控和卷煙自主調香等目的，近年來國內卷煙企業(yè)及科研機構加大煙用香精香料技術研究力度，建立單體香料在卷煙中作用的評價方法，構建煙用香精香料數據庫并完善相關子庫［3-5］。但是由于缺乏相關數據，煙用香料在卷煙中的作用子數據庫尚未建立，且其對不同品類風格卷煙的感官作用效果及機制還不明晰［6］。

單體香料在卷煙中的感官作用評價指標包括香氣、雜氣、刺激、細膩、柔和、殘留等，采用科學合理的分析方法，探索這些指標的共性作用和特點，可以使香料配方人員在選擇使用香料時更有針對性。利用因子分析法可以將多個變量綜合為少數幾個“因子”，進而找到具有本質意義的少量因子，這些因子能夠歸納原來變量的特征［7］，該分析方法已在食品領域得到廣泛應用［8-9］。在卷煙感官作用評價領域，伍文斌等［10］將22名消費者的感官評吸數據應用因子分析法進行分析，將原有的12個感官質量指標表達為4個有明確意義的新屬性，并根據因子得分大小反映各牌號卷煙在該屬性方面的特點；武德傳等［11］對云南和湖南5個生態(tài)區(qū)的190份烤煙單料煙樣品的評吸結果進行因子分析，同時將9個感官質量指標概括為4個主因子，并根據因子分析結果對各生態(tài)區(qū)烤煙單料煙的感官質量進行比較；Xiong等［12］亦采用因子分析方法對來自湖北、云南等地的再造煙葉原料樣品的主要感官質量指標進行分析，獲得4個主因子，并將因子分析結果作為依據對樣本優(yōu)劣進行排序。目前，利用因子分析法探究單體香料對卷煙感官作用的效果及規(guī)律方面則鮮見報道。因此，對100種單體香料在參比卷煙中的感官作用進行評價，并對評價結果進行因子分析，探究不同感官質量指標之間的內部聯系，旨在根據相關因子得分篩選香料，為后續(xù)香料模塊開發(fā)及配伍使用提供參考。

1 材料與方法

1.1 單體香料的篩選和收集

在充分考慮煙草與香料的結合、立足于香料公司和卷煙生產企業(yè)目前使用情況的基礎上，選取了香莢蘭提取物、棗子酊、乙酸異戊酯等100種單體香料進行研究，見表1。

表1 選取的100種單體香料Tab.1 Selected single flavors of 100 kinds

表1 （續(xù)）

1.2 參比卷煙的制作與評吸

從四川中煙工業(yè)有限責任公司煙葉原料庫選取37個等級的煙葉，通過片煙感官質量評價方法［13］篩選出4種煙葉，并制作用于單體香料評價的參比卷煙，葉組配方信息見表2。經7名專業(yè)評委評吸，參比卷煙具有以下特征：有清甜香韻，香氣質量適中，香氣較單調，濃度和勁頭中等，口腔略有尖刺，鼻腔有刺激，略帶枯焦雜氣和木質雜氣，舌面稍有殘留，余味稍有澀感。評委一致認為，參比卷煙適合用于單體香料的感官質量評價。

表2 參比卷煙葉組配方信息Tab.2 Formula information of reference cigarette leaf group

1.3 單體香料感官作用評價

在謝劍平等［5］建立的“單體香料在卷煙中作用評價方法”基礎上，參考崔凱等［14］建立的感知標示量度卷煙感官評價賦值方法并作一定調整，評價步驟如下：①通過查閱資料、咨詢專家、集體討論、梯度評吸等方式，確定單體香料在參比卷煙中的用量；②將單體香料注射入參比卷煙中，密封平衡1 d左右；③采用集中評吸的方式，由7～9名專業(yè)評委進行感官評價；④將參比卷煙各指標設為0，根據評委對樣品卷煙的評吸感受，對感官質量各個指標進行第一輪評價；⑤評價小組針對首次評價結果和討論意見，對各個指標進行重新賦值。

1.4 數據統(tǒng)計分析

采用IBM SPSS Statistics 20軟件對數據進行分析，參考文獻［11，15-17］進行因子分析。

2 結果與討論

2.1 描述性分析

采用感知標示量值標度法，對100種單體香料在參比卷煙的作用進行了評價，發(fā)現單體香料對卷煙的品質改善作用主要體現在香氣質、香氣量、雜氣、濃度、刺激等感官評價指標得分的變化上。如圖1所示，大部分單體香料可使香氣質、香氣量、細膩、柔和、透發(fā)性、濃度等指標得到改善，但對刺激、殘留、雜氣等指標改善較小。100種單體香料中，使參比卷煙香氣量、香氣質、細膩與柔和改善的香料分別有95、78、72和66種，而殘留、刺激和雜氣改善的香料分別有1、13和37種。

圖1 單體香料感官指標變化情況統(tǒng)計Fig.1 Statistics of sensory indicators of single flavor

對100種單體香料各感官指標進行了描述統(tǒng)計，見表3。可以看出，香氣量、香氣質、細膩、柔和、濃度、透發(fā)性等指標的均值較大，說明所選單體香料中能夠改善這些指標的單體香料較多，而殘留、刺激、雜氣等指標均值較小，說明能改善這些指標的單體香料較少。在卷煙調香過程中，尋找能夠改善卷煙香氣量、香氣質、細膩、透發(fā)性等單體香料相對容易，但尋找能夠改善殘留、降低刺激、減小雜氣的單體香料則相對困難。

表3 100種單體香料感官指標的描述統(tǒng)計①Tab.3 Descriptive statistics of sensory indicators of 100 single flavors

感官評價指標較多，不易找到單體香料感官評價結果的綜合表征，為找準單體香料在感官質量表現方面的優(yōu)勢和個性差異，更好地指導香料在實際調香過程的應用，本研究中嘗試利用因子分析法對感官評價結果進行了分析。

2.2 因子分析

2.2.1 KMO值與Bartlett球形檢驗

將感官評價指標進行Z-Score標準化，利用方差最大化旋轉并進行因子分析，同時對100種單體香料評價指標得分進行適當性度量和Bartlett的球形檢驗。其中，KMO值為0.663，說明變量具有較高的相關度，預期降維效果較好；Bartlett球形檢驗統(tǒng)計量的顯著性概率<0.001，為高度顯著，適合進行因子分析。表4顯示，對于由提取因子計算的共同度，除雜氣的共同度低于0.6外，其余指標的共同度均大于0.6，說明提取因子可以較好地反映各感官指標原始變量的信息。

表4 100種單體香料評價得分的共同度Tab.4 Commonality of evaluation scores of 100 single flavors

2.2.2 確定因子及解釋

因子個數的確定主要遵循兩個原則：以累計貢獻率來確定，當前k個主成分的累計貢獻率達到某一特定值（一般大于70%），則保留前k個主成分；以特征值大小來確定，若主成分特征值≥1，則保留主成分，否則就去掉該主成分［17］。從表5可以看出，前3個因子的累計貢獻率達到了70.250%，特征值大于1的只有3個，因此取3個因子。

表5 未旋轉解釋的總方差Tab.5 Total variance of unrotated interpretation

旋轉后的因子載荷矩陣見表6?？梢钥闯?，因子1上載荷較大的變量為香氣量、濃度和透發(fā)性，因子2上載荷較大的變量為細膩、柔和、香氣質，因子3上載荷較大的變量為刺激、殘留、雜氣?？梢姡@得的主因子在意義上符合感官質量評價實踐上的認知。香氣量、濃度和透發(fā)性均與香氣的釋放程度有關，可將主因子1命名為香氣程度因子；細膩、柔和和香氣質都與香氣的品質有關，可將主因子2命名為香氣品質因子；刺激、殘留和雜氣則反映了評吸時感覺到的辛辣、不良氣息、口腔顆粒感等不舒適感覺，可將主因子3命名為舒適程度因子。

表6 旋轉后的因子載荷矩陣Tab.6 Factor load matrix after revolving

從表7可以看出，3個主因子對香料評價總分貢獻率接近。以主因子1（香氣程度）貢獻率稍大，其次是主因子2（香氣品質），最后是主因子3（舒適程度）。

表7 旋轉后解釋的總方差Tab.7 Total variance explained after revolving

2.2.3 因子得分及排序

利用旋轉后因子的貢獻率，結合各因子得分情況，計算出綜合得分，綜合得分=因子1貢獻率×因子1得分+因子2貢獻率×因子2得分+因子3貢獻率×因子3得分。通過綜合得分可以對單體香料的整體感官質量進行評價。綜合得分越高，說明該單體香料在所選參比卷煙或與之葉組特點相近的卷煙中綜合使用價值越高。100種單體香料的綜合得分從高到低的排序情況見表8。可以看出，以香莢蘭提取物、棗子酊、乙酸異戊酯等香料的綜合得分較高，說明這些單體香料在卷煙中具有較好的使用價值。楊鹿佳［18］對“云煙”、“紅塔山”等的加香評吸實驗也證明，香莢蘭提取物具有舒適的清甜豆香、粉香和膏香，可以增加云南煙葉的典型特征風味；棗子酊中主要香味成分為β-苯乙醇和異戊醇等，添加到卷煙中能起到良好的掩蓋煙葉雜氣、使煙香柔和、抑制刺激的作用［19-20］。另外，在得分靠前的單體香料中，棗子酊、乙酸異戊酯、乳香油等具有果香和甜香香韻，乙酸肉桂酯和玫瑰凈油具有花香香韻，龍蒿油具有辛香香韻，均可以作為香精香料模塊或配伍使用，對于各卷煙企業(yè)以香型為主的品類構建也具有一定的參考意義［21］。

表8 單體香料的因子得分和綜合得分Tab.8 Factor scores and total scores of single flavors

表8 （續(xù)1）

表8 （續(xù)2）

以各因子得分排序，可以比較各個單體香料在某一方面的品質優(yōu)勢。如表9所示：香莢蘭提取物、黑加侖凈油等在主因子1得分較高，表明其在增加香氣程度方面優(yōu)勢較大；2，3-丁二酮、3，5-二甲基-1，2-環(huán)戊二酮等在主因子2得分較高，表明其在提升香氣品質方面有較大優(yōu)勢；棗子酊、龍蒿油等在主因子3得分較高，表明其在帶來舒適程度方面有較大優(yōu)勢?？Х忍崛∥锞C合得分排名不高，但主因子1得分較高，在卷煙中可用于提高整體香氣程度，相關文獻也表明，添加了咖啡提取物的卷煙能夠有效增加甜潤感，豐富煙香，香氣質較好［22-23］。在卷煙產品中應用時，可以將這些具有某一方面品質優(yōu)勢的單體香料添加入其他香精香料中配伍使用，有針對性地對卷煙某一方面的感官質量進行改善，從而達到修飾香精香料配方、使各方面品質均衡的目的。

表9 各因子得分排序Tab.9 Sorting of each factor

3 結論

①選取的100種單體香料中，能改善香氣質、香氣量、細膩、柔和、透發(fā)性、濃度等感官質量指標的單體香料種類較多，而能夠改善刺激、殘留、雜氣等指標的單體香料較少。②因子分析法可以將9個感官評價指標表達為3個主因子，即香氣程度因子、香氣品質因子和舒適程度因子，獲得的主因子能較好地歸納變量特征，且在意義上符合感官質量評價實踐上的認知。③香莢蘭提取物、棗子酊、乙酸異戊酯等香料的綜合得分較高，這些單體香料在所選參比卷煙中綜合使用價值較高；而香莢蘭提取物、2，3-丁二酮和棗子酊則分別在香氣程度、香氣品質和舒適程度3個主因子中得分較高，在這3個方面表現出改善參比卷煙感官質量的個性優(yōu)勢。本研究結果可為卷煙香料配方設計時單體香料的選用提供參考。