卷煙紙麻漿含量對卷煙感官質量的影響

陳篤建 張穎璞 黃朝章 張國強 羅 靖

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

·卷煙紙·

卷煙紙麻漿含量對卷煙感官質量的影響

陳篤建1張穎璞1黃朝章1張國強1羅 靖2，*

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

通過感官評析分析不同麻漿含量的卷煙紙對卷煙感官質量的影響，基于主成分分析法篩選出影響度較大的感官指標，并進行相關的機理分析。研究結果發(fā)現，隨著卷煙紙麻漿含量的上升，卷煙總體感官質量呈現先上升后下降的趨勢；卷煙紙產生的香味物質或氣味物質進入到主流煙氣中，影響煙氣的香氣和余味；卷煙紙麻漿含量變化對煙氣水分有影響，進而影響卷煙煙氣的干燥感。

卷煙紙；麻漿含量；感官質量

卷煙紙是卷煙生產的重要輔助材料，約占卷煙煙支質量的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，會影響卷煙的燃燒性、香味和焦油產生量。相關研究表明，卷煙紙麻漿含量對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卷煙感官質量的影響。本研究通過感官評析分析不同麻漿含量卷煙紙對卷煙質量的影響；運用主成分分析法篩選出不同麻漿含量的卷煙紙對卷煙影響度較大的感官指標，并進行相關的機理分析；旨在為卷煙減害及增香研究提供可靠的數據支撐，為卷煙紙的生產制造提供參考。

1 實驗材料與方法

1.1 實驗儀器和材料

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

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)有限責任公司某一規(guī)格卷煙的配方煙絲為研究對象，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 實驗方法

1.2.1 卷煙感官評價方法

基于卷煙感官質量國家標準的評價方法，對采用不同麻漿含量卷煙紙卷制成的卷煙進行感官質量評價；評價共涉及7個指標，分別為：香氣、雜氣、協調、煙氣狀態(tài)、刺激、干燥和余味。每項滿分為10分，權重一致，評價時的最低分值為0.5分。

在考察卷煙紙麻漿含量對7個感官指標的影響時，先通過主成分分析方法確定各個指標在感官評價中的相對重要性(權重分析)，對相應的分數進行重新計算；然后通過差值分析，根據上述判斷規(guī)則判斷卷煙紙麻漿含量對感官指標的影響程度。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)成分測定方法

依據GB/T 19609—2004《卷煙用常規(guī)分析用吸煙機測定總粒相物和焦油》對卷煙樣品氣相中的總粒相物和焦油進行測定[8]；依據GB/T 23356—2009《卷煙 煙氣氣相中一氧化碳的測定 非散射紅外法》對卷煙煙氣氣相中的一氧化碳進行測定[9]；依據YC/T156—2001《卷煙 總粒相物中煙堿的測定 氣相色譜法》對卷煙煙氣氣相中的煙堿進行測定[10]；依據YC/T157—2001《卷煙 總粒相物中水分的測定 氣相色譜法》對卷煙煙氣氣相中的水分進行測定[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計的裂解瓶中對裂解產物進行萃取，萃取時間為30 min，萃取溫度為70℃，然后將SPME進樣針頭插入氣相色譜高溫汽化室中進行解吸附，解吸附時間為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)時間15 s，裂解氛圍為空氣環(huán)境。

GC-MS條件：毛細管柱HP-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 mm)，進樣口溫度240℃，載氣He，流速1 mL/min，GC-MS接口溫度250℃，升溫程序為50℃(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，標準圖譜庫：NIST，WILEY譜庫。

2 結果和分析

2.1 卷煙紙麻漿含量對卷煙感官質量的影響

組織具有卷煙評吸資格的專家評吸組8人進行感官評吸，評吸前以標桿煙定標，7項指標均定值為8分，然后采用對比法進行樣本卷煙的感官評價，并記錄評吸結果，評吸結果詳見表2。由表2感官評價結果可以發(fā)現：① 8位專家總分加和平均結果表明，在考察的麻漿含量范圍內，當麻漿含量為40% 時，其卷煙感官質量總分最高，達到了56.8，其他3個麻漿含量的卷煙感官質量相當；② 專家相似評吸結果分析表明，有60%以上的專家(專家1/3/5/7/8)認為隨著卷煙紙麻漿含量的上升，卷煙總體的感官質量呈現先上升后下降的趨勢，當麻漿含量為40% 時，實驗樣本的卷煙感官質量最好。③總體平均分數的統(tǒng)計結果與專家相似評吸結果相契合。

2.2 卷煙紙麻漿含量對卷煙主要感官指標的影響

2.2.1 7個指標在總體感官質量中權重分析

權重是指某項指標在整體評價中的相對重要程度，權重越大則該指標的重要性越高，對整體的影響就越高。本研究采用主成分權重法分析了7個指標在總體感官質量中的相對重要程度，旨在利用降維的思想，把多指標轉化為少數幾個綜合指標(即主成分)，其中每個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。這種方法在引進多方面變量的同時將復雜因素歸結為幾個主成分，使問題簡單化，同時得到更加科學有效的數據信息。

表2 不同麻漿含量卷煙紙的卷煙感官評價結果

根據主成分分析步驟，對上述原始數據進行了分析，分析結果列于表3。從表3的結果可以看出，在不同麻漿含量的卷煙煙氣感官評價中，7個指標對總體感官質量的權重貢獻排序為協調>雜氣>香氣>余味>干燥>煙氣狀態(tài)>刺激。

2.2.2 卷煙紙麻漿含量對卷煙主要感官指標的影響

基于表2中各個感官指標的總體平均分值，結合主成分分析的權重因子，通過公式(權重分值=原始分值(表2)×權重因子(表3)×因子數)計算各個指標的權重分值，并進行極差分析(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，并進行感官質量驗證分析，分析方法同上。結果列于表4。

表3 主成分權重分析結果(KMO=0.79)

表4 感官指標評價差異分析結果

圖1 700℃下不同麻漿含量卷煙紙熱裂解產物分析

在感官評價過程中單一指標最低分值為0.5分，因此采用專家相似結果統(tǒng)計方式判定單一指標是否發(fā)生變化的最低分值差異應>0.25(0.5/專家個數×半數專家個數)?；谏鲜雠卸ㄒ罁瑥腍F樣本結果可以看出，在考察的麻漿含量范圍內，余味變化較大，香氣、協調和干燥次之，雜氣、煙氣狀態(tài)和刺激無影響。從MF樣本結果可以看出，在實驗研究的范圍內，香氣變化較大，雜氣、干燥和余味次之，協調、煙氣狀態(tài)和刺激無影響。HF樣本和MF樣本的結論在香氣、干燥、余味、煙氣狀態(tài)和刺激5個指標上有交集，因此可以說明卷煙紙麻漿含量變化對煙氣的香氣、干燥及余味3個指標有影響，對煙氣狀態(tài)和刺激無影響。其他兩個指標無交集可能是因為2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的機理分析

2.3.1 卷煙紙麻漿含量影響煙氣香氣和余味的機理分析

通過熱裂解/固相微萃取-氣相色譜/質譜法(Py/SPME-GC/MS)聯用分析4種不同麻漿含量卷煙紙在700℃條件下的熱裂解產物，分析結果見圖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物中的醛類、酮類、酚類、酸類、醇類、呋喃類、酯類等物質(帶有氣味)數量上升，這些香味物質或氣味物質進入到主流煙氣中，會影響卷煙的香氣特征；同時在抽吸過程中，此類物質會影響口腔的舒適度(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，但水分波動變化較大，達到0.08 mg/支。相關研究發(fā)現煙氣水分適宜則煙氣柔和細膩、刺激性小、感官舒適性較好；煙氣水分含量低時,會導致煙氣干燥、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 論

(1)專家評吸后的總分加和比對平均統(tǒng)計結果與專家相似評吸結果比對分析顯示，隨著卷煙紙麻漿含量的上升，卷煙總體的感官質量呈先升后降的趨勢，當麻漿含量為40%時，實驗樣本卷煙的感官質量最好。

(2)隨著麻漿含量的增加，卷煙紙裂解產物中的香味物質或氣味物質的數量上升，進而改變了卷煙的香氣特征，同時影響抽吸者口腔的舒適度。煙氣水分變化對煙氣舒適度及干燥感有影響。卷煙紙麻漿含量的變化，對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)和卷煙產品維護中應用，通過調節(jié)卷煙紙麻漿含量可以一定程度上有效提高卷煙感官質量。但是具體應用在卷煙設計中還應結合卷煙配方以及相應的加工工藝。本課題僅對福建中煙生產的某規(guī)格烤煙型卷煙進行了研究，其結果是否適合其他卷煙牌號有待進一步驗證。

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(責任編輯：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，FujianProvince, 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。