賈夢珠，王 劍，施友志，劉利平，譚再鈺，劉 洋，吳英喬，羅繼紅，潘 勇

（湖北中煙有限責(zé)任公司三峽卷煙廠，湖北 宜昌 443000）

根據(jù)消費文化和消費習(xí)慣的不同，各國對雪茄的定義有所不同。中國一般用煙草或含有煙草成分的材料作為茄衣、茄套卷制而成，具有典型雪茄煙草香味特征的煙草制品為雪茄。與卷煙相比，手卷雪茄其主要特點在于不添加任何香精香料，依靠煙葉自身的發(fā)酵及煙支的醇化來達(dá)到滿足消費者需求目的，除環(huán)境溫濕度外，其自身水分對雪茄煙的感官品質(zhì)起著至關(guān)重要的作用。雪茄煙支在生產(chǎn)過程中要經(jīng)過茄芯卷制、壓制定型、上茄衣、質(zhì)量檢驗、水分平衡、煙支醇化等幾個環(huán)節(jié)[1-2]。水分平衡檢測合格的煙支至少經(jīng)過3 個月的醇化時間[3]，才可進(jìn)入包裝環(huán)節(jié)。而煙氣的粗糙感、刺激性、雜氣、勁頭、滯舌等不良感覺，都會隨醇化時間的延長而降低[4]。陳年雪茄一般都經(jīng)過3～5 年的醇化后出廠，產(chǎn)品質(zhì)量得到較大提高[5-6]。實際生產(chǎn)中，水分平衡環(huán)節(jié)環(huán)境溫濕度的不同，煙支平衡含水率也有不同[7-10]。煙支含水率過高，易導(dǎo)致醇化過程煙支霉變等情況[11]；煙支含水率過低，則容易導(dǎo)致醇化過程中茄衣破損[12]等情況出現(xiàn)。目前，雪茄煙支含水率與環(huán)境溫濕度之間的關(guān)系，尚未有文獻(xiàn)研究。通過對不同規(guī)格雪茄煙支與環(huán)境溫濕度之間的關(guān)系研究，分別建立雪茄煙支含水率與環(huán)境溫濕度之間的線性回歸方程，為后期車間生產(chǎn)環(huán)節(jié)提供指導(dǎo)借鑒。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料根據(jù)雪茄煙卷制形式、規(guī)格的不同，選取葉束式手卷雪茄黃鶴樓雪之夢7 號（下文簡稱A 規(guī)格雪茄） 和葉片式機(jī)卷雪茄茂大1 號（下文簡稱B 規(guī)格雪茄） 各1 款。

1.1.2 主要儀器設(shè)備

KBF-240 型恒溫恒濕箱，廣東宇航志達(dá)試驗裝備有限公司產(chǎn)品；PL203 型電子天平，梅特勒- 托利多產(chǎn)品。

1.2 試驗設(shè)計

試驗過程中選取恒溫恒濕箱模擬煙支平衡環(huán)境，根據(jù)恒溫恒濕箱可控范圍（見圖1），設(shè)計如下所示溫濕度梯度試驗（見表1）。試驗過程中保證卷制人員、卷制時間、卷制配方、平衡時間，煙支初始水分等其他因素的一致性。

恒溫恒濕箱可控范圍見圖1，溫濕度變化見表1。

圖1 恒溫恒濕箱可控范圍

表1 溫濕度變化

（1） 根據(jù)所設(shè)計溫濕度變化表，將恒溫恒濕箱分別設(shè)置為相對應(yīng)的條件值。

（2） 隨機(jī)選取6 支煙支，平鋪置于恒溫恒濕箱中。

（3） 平衡15 d 后，用烘箱法對6 支煙支進(jìn)行水分測定。

（4） 根據(jù)溫濕度變化表，改變恒溫恒濕箱溫、濕度條件，重復(fù)試驗，分別測定不同溫、濕度條件半成品雪茄煙支含水率。

（5） 每組試驗重復(fù)3 次，分別記錄18 支煙支的含水率。

1.3 數(shù)據(jù)分析方法

用Minitab 對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 A 規(guī)格雪茄煙結(jié)果與分析

2.1.1 描述性統(tǒng)計分析

根據(jù)上述試驗方案，可得到如下描述性統(tǒng)計分析表：

A 規(guī)格雪茄煙描述性統(tǒng)計分析見表2，A 規(guī)格雪茄煙支平均水分變化圖見圖2。

表2 A 規(guī)格雪茄煙描述性統(tǒng)計分析

圖2 A 規(guī)格雪茄煙支平均水分變化圖

在一定范圍內(nèi)，保持環(huán)境溫度不變，隨著環(huán)境濕度增加，環(huán)境中含水量增大，促進(jìn)煙支吸附水分子，導(dǎo)致煙支含水率的平均值逐漸增加。保持環(huán)境濕度不變，隨著環(huán)境溫度升高，環(huán)境中單位體積內(nèi)的含水量減少，煙支解吸的速度加快，導(dǎo)致煙支含水率的平均值呈逐漸下降。當(dāng)環(huán)境溫度低于21 ℃，濕度高于55%時，煙支水分散失較慢，導(dǎo)致煙支水分增加的速率變慢；當(dāng)環(huán)境溫度為24 ℃，濕度高于50%時，煙支水分散失較快，煙支水分增加的速率會變快[13]。

2.1.2 回歸方程的建立與顯著性檢驗

對A 規(guī)格雪茄煙含水率的試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可得回歸方程為：w=0.152-0.086 8t+0.250h（其中w 代表煙支含水率、t 代表環(huán)境溫度、h 代表環(huán)境濕度）。用方差分析進(jìn)行回歸方程的顯著性檢驗。

A 規(guī)格雪茄煙回歸方程顯著性檢驗見表3。

表3 A 規(guī)格雪茄煙回歸方程顯著性檢驗

由檢驗結(jié)果可知，回歸方程的p 值為0，相關(guān)系數(shù)R2為90.8%，表現(xiàn)出強(qiáng)相關(guān)性。R-Sq=90.8%，R-Sq(調(diào)整)=90.6%，在0.01 顯著水平下，濕度和溫度2 個變量間存在線性相關(guān)關(guān)系，即認(rèn)為回歸方程是有意義的。

2.1.3 殘差分析

A 規(guī)格雪茄殘差分析圖見圖3。

圖3 A 規(guī)格雪茄殘差分析圖

對試驗結(jié)果進(jìn)行殘差分析，由圖3 可知，殘差點在橫軸上下隨機(jī)波動，擬合值圖中未呈現(xiàn)喇叭口形狀，殘差服從正態(tài)分布，因此認(rèn)為該線性回歸模型是合理的。

2.2 B 規(guī)格雪茄煙結(jié)果與分析

2.2.1 描述性統(tǒng)計分析

B 描述性統(tǒng)計分析見表4，B 規(guī)格雪茄煙支平均水分變化圖見圖4。

由表4 和圖4 可知，在一定范圍內(nèi)，保持環(huán)境溫度不變，隨著環(huán)境濕度增加，環(huán)境中含水量增大，促進(jìn)煙支吸附水分子，導(dǎo)致煙支含水率的平均值逐漸增加。保持環(huán)境濕度不變，隨著環(huán)境溫度升高，環(huán)境中單位體積內(nèi)的含水量減少[14]，煙支解吸的速度加快，導(dǎo)致煙支含水率的平均值逐漸下降[15]。當(dāng)環(huán)境溫度低于18 ℃，濕度高于55%時，煙支水分散失較慢，導(dǎo)致煙支水分增加的速率變慢；當(dāng)環(huán)境溫度為21 ℃，濕度高于50%時，煙支水分散失較快，煙支水分增加的速率變快。

圖4 B 規(guī)格雪茄煙支平均水分變化圖

表4 B 描述性統(tǒng)計分析

2.2.2 線性回歸方程的建立與顯著性檢驗

對B 規(guī)格雪茄煙含水率的試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析可得回歸方程：w=-1.80-0.053 1t+0.271h（其中w 代表煙支含水率、t 代表環(huán)境溫度、h 代表環(huán)境濕度）。

B 回歸方程顯著性檢驗見表5。

表5 B 回歸方程顯著性檢驗

由檢驗結(jié)果可知，回歸方程的p 值均為0，相關(guān)系數(shù)R2為93.4%，表現(xiàn)出強(qiáng)相關(guān)性。R-Sq=93.4%、R-Sq(調(diào)整)=93.4%，在0.01 顯著水平下，溫度和濕度2 個變量間存在線性相關(guān)關(guān)系，即認(rèn)為回歸方程是有意義的。

2.2.3 殘差分析

B 殘差分析圖見圖5。

圖5 B 殘差分析圖

對試驗結(jié)果進(jìn)行殘差分析，由圖5 可知，殘差點在橫軸上下隨機(jī)波動，擬合值圖中未呈現(xiàn)喇叭口形狀，殘差服從正態(tài)分布，因此認(rèn)為該線性回歸模型是合理的。

2.3 討論

根據(jù)上述試驗結(jié)果可得，A 規(guī)格雪茄煙含水率與環(huán)境溫濕度之間的線性回歸方程為：w=0.152-0.086 8t+0.250h，B 規(guī)格雪茄煙含水率與環(huán)境溫濕度之間的線性回歸方程為：w=-1.80-0.053 1t+0.271h（其中w 代表煙支含水率、t 代表環(huán)境溫度、h 代表環(huán)境濕度）。實際生產(chǎn)中，A 規(guī)格雪茄煙支現(xiàn)行平衡環(huán)境溫度為20±2 ℃，濕度為60%±5%。取溫度20 ℃，濕度60%，由回歸方程可得煙支含水率為13.42%，實際煙支含水率為13.5%；B 規(guī)格雪茄煙支平衡環(huán)境溫度為22±2 ℃，濕度為60%±5%。取溫度22 ℃，濕度為60%，由回歸方程可得煙支含水率為13.29%，實際煙支含水率為13%，雪茄煙支實際含水率與計算含水率的誤差≤0.3%，兩者吻合程度較高，可認(rèn)為A、B 規(guī)格雪茄煙含水率與環(huán)境溫濕度之間的線性回歸方程較好地預(yù)測了雪茄煙支平衡含水率，可在雪茄煙支干燥、醇化、包裝、儲存等生產(chǎn)過程中推廣應(yīng)用。

上述線性回歸方程的建立，不僅可以迅速計算出不同環(huán)境溫濕度條件下的煙支平衡水分，避免煙支水分平衡過程中出現(xiàn)因水分過大，導(dǎo)致煙支發(fā)霉、煙支水分過小導(dǎo)致茄衣破口的情況出現(xiàn)；同時，也可通過對煙支水分平衡環(huán)節(jié)及煙支醇化過程中水分的測算，來驗證環(huán)境溫濕度是否與設(shè)定的條件保持一致。

3 結(jié)論

在保持煙支初始含水率、卷制人員、壓制時間等其他條件一致的情況下，改變環(huán)境溫濕度條件，測量雪茄煙支含水率的變化情況。試驗表明，在一定范圍內(nèi)，溫度越低，濕度越高，煙支水分增加速率越緩；溫度越高，濕度越高，煙支水分增加速率越快。對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，建立煙支含水率與環(huán)境溫濕度之間的線性回歸方程，并通過顯著性檢驗和殘差分析，結(jié)合生產(chǎn)實際對線性回歸方程進(jìn)行驗證。試驗結(jié)果表明，葉束式雪茄A 規(guī)格雪茄煙支平衡含水率與環(huán)境溫濕度的回歸方程為：w=0.152-0.086 8t+0.250h；B 規(guī)格雪茄煙支平衡含水率與環(huán)境溫濕度的回歸方程為：w=-1.80-0.053 1t+0.271h。2 個方程均可在生產(chǎn)實踐中使用。

研究的局限性在于不同溫濕度條件下煙支水分平衡時間尚未研究，試驗過程中葉束式手卷雪茄煙煙支規(guī)格未考慮異型煙支，如鴨嘴型、單魚雷型、雙魚雷型等。后期，可在本試驗的基礎(chǔ)上逐漸完善，并建立相對應(yīng)的線性回歸方程。