煙葉原料配伍性感官評(píng)價(jià)方法的建立與應(yīng)用

申玉軍，張峻松，陶 冶，袁子豪，楊雨要，關(guān)體青，江 楠，梁 淼*，岳先領(lǐng)*

1. 中國煙草總公司鄭州煙草研究院，鄭州高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)楓楊街2 號(hào) 450001

2. 鄭州輕工業(yè)大學(xué)煙草科學(xué)與工程學(xué)院，鄭州高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)科學(xué)大道136 號(hào) 450001

3. 黑龍江煙草工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)研發(fā)中心，哈爾濱市松北區(qū)中源大道4777 號(hào) 150027

4. 紅塔遼寧煙草有限責(zé)任公司技術(shù)研發(fā)中心，沈陽市蘇家屯區(qū)南京南街1058 號(hào) 110100

煙葉原料的配伍性是指多個(gè)煙葉組分配合后形成的感官特性潛力的表現(xiàn)，也是煙葉的重要性質(zhì)，其對(duì)于產(chǎn)品葉組配方設(shè)計(jì)和配方模塊組配具有基礎(chǔ)性作用［1-2］。若幾種煙葉組配成模塊后，相互之間具有互補(bǔ)搭配作用，配方煙葉的感官質(zhì)量接近甚至超過模塊中感官質(zhì)量最好的煙葉，能夠起到擴(kuò)大煙葉原料使用范圍和提升原料使用價(jià)值的目的。目前，行業(yè)對(duì)煙葉原料配伍性多是基于感官質(zhì)量變化來評(píng)價(jià)，而且配伍性是產(chǎn)品研發(fā)人員高度關(guān)注卻又難以明確表述的特性。國內(nèi)煙草科技工作者圍繞煙葉原料配伍性評(píng)價(jià)方法、變化規(guī)律及典型煙葉的配伍性特點(diǎn)等方面開展了相關(guān)研究［3-7］。王建民等［4，8］以上部烤煙為對(duì)象，通過感官質(zhì)量評(píng)價(jià)（香氣質(zhì)、香氣量、濃度、勁頭、雜氣、刺激性、余味和燃燒性）將煙葉兩兩間的配伍性劃分成4 個(gè)檔次，并利用配伍性得分來量化評(píng)價(jià)煙葉間配伍性的變化規(guī)律，同時(shí)發(fā)現(xiàn)兩兩煙葉間的水溶性總糖含量差值小于6%時(shí)總體配伍性得分較高。吳有祥等［9］利用王建民等的方法分析了貴州主產(chǎn)地?zé)熑~的配伍性，但感官質(zhì)量的評(píng)價(jià)指標(biāo)有所變化。李繼新等［3］對(duì)4 個(gè)特色煙葉示范區(qū)煙葉進(jìn)行雜交組配，通過香氣質(zhì)、香氣量、吃味、雜氣和刺激性等5 項(xiàng)指標(biāo)的感官質(zhì)量評(píng)價(jià)明確煙葉間的配伍性。這些研究總體表明，煙葉間的配伍性受煙葉類型、品種、產(chǎn)地、部位、風(fēng)格特征和煙葉各組分混配比例等因素共同影響［10-12］，而且這些因素與煙葉配伍性間的變化規(guī)律較為復(fù)雜，各卷煙企業(yè)在分析煙葉原料配伍性時(shí)缺乏感官評(píng)價(jià)的統(tǒng)一方法和標(biāo)準(zhǔn)。因此，亟需建立一種科學(xué)實(shí)用且操作性強(qiáng)的感官評(píng)價(jià)方法反映煙葉原料間的互補(bǔ)搭配程度。

感官評(píng)價(jià)是檢驗(yàn)煙草及煙草制品質(zhì)量的直接有效手段，煙草行業(yè)近年來針對(duì)原料質(zhì)量風(fēng)格特色分析、卷煙質(zhì)量和一致性控制等方面建立了較為完善的感官評(píng)價(jià)方法［13-16］，如《烤煙 煙葉質(zhì)量風(fēng)格特色感官評(píng)價(jià)方法》（YC/T 530—2015）［17］、《基于消費(fèi)體驗(yàn)的中式卷煙感官評(píng)價(jià)方法》（YC/T 564—2018）［18］和基于感官偏離評(píng)價(jià)指標(biāo)D 值的卷煙品質(zhì)控制方法等［19］，為原料和產(chǎn)品的品質(zhì)評(píng)價(jià)與控制提供了支撐，也為煙葉原料間的配伍性感官評(píng)價(jià)方法的建立提供了參考。在此基礎(chǔ)上，建立了一種煙葉配伍性感官評(píng)價(jià)方法，從彰顯性指標(biāo)、提升性指標(biāo)、改善性指標(biāo)和融合性指標(biāo)4 個(gè)方面定量評(píng)價(jià)煙葉原料A 混配進(jìn)煙葉原料B 后，A 對(duì)B 的感官質(zhì)量特性的影響，并利用該方法分析了龍江地區(qū)煙葉模塊與具有不同風(fēng)格特征的典型產(chǎn)地?zé)熑~間的配伍性規(guī)律，旨在為原料配伍性評(píng)價(jià)和卷煙葉組配方設(shè)計(jì)提供參考與指導(dǎo)。

1 評(píng)價(jià)方法的建立

1.1 評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)分標(biāo)度

煙葉原料A 與煙葉原料B 的配伍性是指將煙葉A 按一定比例混配進(jìn)煙葉B 后，A 對(duì)B 的感官質(zhì)量特性的影響。根據(jù)煙草及煙草制品感官質(zhì)量特點(diǎn)，借鑒相關(guān)評(píng)吸方法中感官特性的評(píng)價(jià)指標(biāo)［17，19］，將煙葉配伍性感官評(píng)價(jià)指標(biāo)分為彰顯性、提升性、改善性和融合性4 個(gè)一級(jí)指標(biāo)，其中彰顯性指標(biāo)是指煙葉風(fēng)格特征的襯托凸顯程度，包括香氣風(fēng)格（清甜、烤甜、焦甜、青香、焦香和木香）和透發(fā)性2 個(gè)二級(jí)指標(biāo)；提升性指標(biāo)是對(duì)煙葉感官質(zhì)量正向指標(biāo)的增強(qiáng)程度，包括香氣質(zhì)、香氣量、柔和、細(xì)膩、成團(tuán)性、圓潤感和回甜感7 個(gè)二級(jí)指標(biāo)；改善性指標(biāo)關(guān)注對(duì)煙葉感官質(zhì)量反向指標(biāo)的彌補(bǔ)改善程度，包括雜氣、刺激性、殘留和干燥感4 個(gè)二級(jí)指標(biāo)；融合性指標(biāo)包括諧調(diào)和吃味2 個(gè)二級(jí)指標(biāo)，即為不同煙葉間香氣和口感的相融程度。

在進(jìn)行配伍性感官評(píng)價(jià)時(shí)，首先對(duì)煙葉B 進(jìn)行感官特性評(píng)價(jià)，判定彰顯性指標(biāo)中的香氣風(fēng)格，其余感官特性指標(biāo)參考《烤煙 煙葉質(zhì)量風(fēng)格特色感官評(píng)價(jià)方法》等行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，按9 分制量化賦分值，最小標(biāo)度分值為0.5 分，其中融合性指標(biāo)中的諧調(diào)不賦分值。其次對(duì)A+B 混配后的煙葉樣品進(jìn)行感官特性評(píng)價(jià)，根據(jù)混配后樣品與對(duì)照樣品（煙葉B）指標(biāo)間的比對(duì)，按照各質(zhì)量指標(biāo)變化的方向和程度，將配伍性評(píng)價(jià)各指標(biāo)的標(biāo)度設(shè)為+3、+2、+1、0、-1、-2 和-3，分別對(duì)應(yīng)顯著優(yōu)化、較顯著優(yōu)化、略有優(yōu)化、基本一致、略有劣化、較顯著劣化和顯著劣化。

1.2 樣品的制備及平衡

煙葉樣品含水率調(diào)節(jié)：將煙葉樣品混合均勻后進(jìn)行含水率調(diào)節(jié)，對(duì)含水率偏低的樣品進(jìn)行加潮處理，對(duì)含水率偏高的樣品采用自然晾干方式將含水率降低至適宜切絲的水平（18.0%±1.0%）。若采用實(shí)驗(yàn)室小型切絲機(jī)，含水率調(diào)節(jié)為16.0%左右。

煙葉切絲：將調(diào)節(jié)好含水率的煙葉切絲，寬度均勻一致，符合工藝質(zhì)量要求［（1.0±0.1）mm］，無粘連煙絲。

煙絲樣品含水率調(diào)節(jié)：將切后煙絲樣品低溫干燥處理（溫度≤40 ℃），并置于恒溫恒濕箱中平衡，使煙絲含水率為12.5%±0.5%，以滿足卷制要求。

煙絲樣品卷制與平衡：將含水率符合要求的煙絲充分混合均勻，采用同樣的卷煙材料在同一卷煙機(jī)上卷制，控制好卷制重量和吸阻等指標(biāo)，或采用實(shí)驗(yàn)室打煙器進(jìn)行煙支卷制，將卷制的煙支樣品按照GB/T 16447—2004［20］中的方法平衡含水率。

1.3 評(píng)吸要求及方法

評(píng)吸人員：由9 名全國評(píng)吸委員會(huì)委員和企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)人員組成評(píng)吸小組，并設(shè)組長1名。

評(píng)價(jià)方法：在評(píng)價(jià)煙葉A 與煙葉B 的配伍性時(shí)，分別對(duì)對(duì)照樣品（煙葉B）和測試樣品（煙葉A+B）進(jìn)行感官評(píng)價(jià)。對(duì)照樣品的香氣風(fēng)格選擇2～3 種主體香韻打勾，其余感官特性指標(biāo)按9 分制量化賦分值，其中諧調(diào)指標(biāo)不做打分處理。按照評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)分標(biāo)度要求，對(duì)比測試樣品、對(duì)照樣品各指標(biāo)變化的方向和程度，分別對(duì)測試樣品各配伍性指標(biāo)的標(biāo)度值打勾。根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，由組長組織討論后統(tǒng)一描述煙葉原料間的配伍性。

1.4 結(jié)果統(tǒng)計(jì)與表述

分別按公式（1）～（3）計(jì)算配伍性各感官評(píng)價(jià)指標(biāo)的算數(shù)平均值、各一級(jí)指標(biāo)的算數(shù)平均值和煙葉總體配伍性得分，結(jié)果保留兩位小數(shù)。

式中：Xi為配伍性某二級(jí)指標(biāo)得分（i=1，2，……，15）；Yj為某一級(jí)指標(biāo)得分，j=1，2，3，4 時(shí)分別對(duì)應(yīng)彰顯性、提升性、改善性和融合性；Z為總體配伍性得分，Yj、Z∈（-1，1）；N為參加評(píng)吸人數(shù)；Mj為第j項(xiàng)一級(jí)指標(biāo)的滿分，j=1，2，3，4 時(shí)，Mj分別為6，21，12，6；公式（3）中一級(jí)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)由評(píng)吸小組專家根據(jù)各一級(jí)指標(biāo)在總體配伍性中的重要程度商討確定。

2 評(píng)價(jià)方法的應(yīng)用

2.1 樣品評(píng)價(jià)

應(yīng)用建立的評(píng)價(jià)方法分析龍江二類煙葉模塊與典型產(chǎn)地?zé)熑~間的配伍性，其中龍江煙葉模塊的摻配比例分別為5%、10%和30%（例如摻配比例5%為龍江煙葉∶典型產(chǎn)地?zé)熑~=5∶95），以考察煙葉模塊比例對(duì)其配伍性的影響。典型產(chǎn)地?zé)熑~包括福建龍巖（2017 年C3F 等級(jí)）、貴州銅仁（2017 年C4F 等級(jí)）和湖南永州（2018 年C3F 等級(jí)）3 地分別具有清香型、中間香型和濃香型風(fēng)格特色的煙葉原料。樣品命名為LJ-產(chǎn)地-X，其中X 為龍江煙葉的混配比例。按照1.2 部分處理煙葉，利用實(shí)驗(yàn)室打煙器制備卷煙，按照1.3和1.4部分進(jìn)行感官評(píng)價(jià)與結(jié)果統(tǒng)計(jì)。

2.2 結(jié)果與分析

2.2.1 典型產(chǎn)地?zé)熑~質(zhì)量風(fēng)格特征分析

不同產(chǎn)地?zé)熑~的感官質(zhì)量風(fēng)格特征有差異，從香韻組成看，福建龍巖C3F 等級(jí)煙葉的清甜香特征突出，輔以青香、烤甜和木香等香韻；貴州銅仁C4F等級(jí)煙葉的主體香韻為烤甜香，焦香、焦甜和木香等香韻明顯；湖南永州C3F 等級(jí)煙葉的焦甜香韻突出，輔以烤甜、焦香和木香等香韻，屬于典型的濃香型煙葉。圖1 為不同產(chǎn)地?zé)熑~的品質(zhì)指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果，綜合來看，福建龍巖煙葉的香氣質(zhì)較好、香氣量尚充足，煙氣細(xì)膩和成團(tuán)性較好，口感特性較好；湖南永州煙葉整體品質(zhì)指標(biāo)得分較低。

圖1 不同產(chǎn)地?zé)熑~品質(zhì)指標(biāo)得分Fig.1 Quality index scores of tobacco leaves from different areas

2.2.2 龍江煙葉模塊與福建龍巖煙葉的配伍性分析

將不同比例的龍江煙葉模塊分別與福建龍巖C3F 煙葉混配后，按照配伍性評(píng)價(jià)方法分析龍江煙葉模塊與福建龍巖煙葉的配伍性，各指標(biāo)的變化趨勢和幅度如圖2所示。

圖2 龍江煙葉模塊與福建龍巖C3F等級(jí)煙葉配伍性指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果Fig.2 Evaluation results of compatibility between Longjiang tobacco module and C3F tobacco leaves from Longyan, Fujian

由圖2a 可知，不同摻配比例的龍江煙葉與福建龍巖煙葉的配伍性指標(biāo)差異明顯，其中5%摻配比例的龍江煙葉對(duì)各配伍性指標(biāo)均呈現(xiàn)正向優(yōu)化作用，香氣風(fēng)格進(jìn)一步彰顯，香氣質(zhì)、香氣量和透發(fā)性均有所提升，煙氣柔和、細(xì)膩、成團(tuán)性、回甜感、雜氣、刺激性和諧調(diào)指標(biāo)配伍性得分均大于1。龍江煙葉摻配比例為10%時(shí)，降低了香氣風(fēng)格的彰顯，對(duì)圓潤感和殘留指標(biāo)起負(fù)面作用，并且對(duì)其他配伍性指標(biāo)的優(yōu)化程度均弱于5%摻配比例。龍江煙葉摻配比例為30%時(shí)，僅在柔和、成團(tuán)性和刺激性3 項(xiàng)指標(biāo)上表現(xiàn)出優(yōu)化提升，其余各配伍性指標(biāo)均呈現(xiàn)劣化趨勢。

由圖2b 可見，較低摻配比例（5%和10%）的龍江煙葉對(duì)一級(jí)指標(biāo)均呈現(xiàn)優(yōu)化作用，配伍性總分分別為0.33 和0.13，尤其是龍江煙葉摻配比例為5%時(shí)的彰顯性、提升性、改善性和融合性指標(biāo)得分分別為0.15、0.37、0.36 和0.33。但龍江煙葉摻配比例增加至30%時(shí)，與福建龍巖煙葉的配伍性較差，配伍性總分為-0.22，這與龍江煙葉的感官特性與龍巖煙葉差異大有一定關(guān)系，導(dǎo)致龍江煙葉不宜高比例混配使用。這與王建民等［10］研究發(fā)現(xiàn)的感官質(zhì)量差異大的煙葉不宜同比例混配，而應(yīng)適當(dāng)增大高質(zhì)量煙葉的比例相一致。

2.2.3 龍江煙葉模塊與貴州銅仁煙葉的配伍性分析

不同比例龍江煙葉與貴州銅仁C4F 等級(jí)煙葉間的配伍性指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果如圖3 所示。由圖3a 可知，5%和10%摻配比例的龍江煙葉對(duì)銅仁煙葉各二級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)均有正向作用，這同龍江煙葉與龍巖煙葉間配伍性類似，但與福建龍巖煙葉配伍性規(guī)律不同的是，10%的龍江煙葉與銅仁煙葉的配伍性最佳，且煙氣柔和、成團(tuán)性、刺激性和干燥感等指標(biāo)的配伍性得分均高于1.5。另外，龍江煙葉摻配比例為30%時(shí)，對(duì)各配伍性指標(biāo)的影響趨勢不同，例如，弱化了香氣風(fēng)格特征，降低了香氣質(zhì)和香氣量，增加了煙氣刺激性和雜氣，香氣諧調(diào)性變差，但仍能夠一定程度上改善口腔殘留和干燥感。

由圖3b 可見，10%摻配比例的龍江煙葉對(duì)配伍性一級(jí)指標(biāo)的優(yōu)化作用最為明顯，此時(shí)的彰顯性、提升性、改善性和融合性指標(biāo)得分分別為0.24、0.37、0.44和0.39，配伍性總分為0.37；5%龍江煙葉摻配比例的配伍性尚可，但30%摻配比例的配伍性總分降為負(fù)值，表明中、低摻配比例的龍江煙葉與銅仁中間香型煙葉具有相對(duì)較高的配伍性。

2.2.4 龍江煙葉模塊與湖南永州煙葉的配伍性分析

湖南永州煙葉的焦甜香突出，屬于典型的濃香型煙葉。不同摻配比例的龍江煙葉模塊與湖南永州C3F 等級(jí)煙葉間的配伍性評(píng)價(jià)結(jié)果如圖4 所示。由圖4a 可知，不同摻配比例的龍江煙葉與永州產(chǎn)地?zé)熑~的配伍性指標(biāo)得分雖差異明顯，但均呈現(xiàn)正向優(yōu)化作用；除香氣量外，其余二級(jí)指標(biāo)得分均隨龍江煙葉摻配比例提升而增加，當(dāng)摻配比例達(dá)到30%時(shí)，煙氣柔和、圓潤感、殘留、干燥感和諧調(diào)指標(biāo)得分均高于1.5。

由圖4b 可知，各配伍性一級(jí)指標(biāo)和總體得分均為正值，且各指標(biāo)均隨著龍江煙葉摻配比例的提升而增加，其中總體配伍性得分由0.13 逐步增加至0.45，表明龍江煙葉與永州煙葉在上述實(shí)驗(yàn)摻配比例中配伍性均較好，并且高摻配比例的龍江煙葉與永州濃香型煙葉仍具有較好的配伍性。

2.2.5 龍江煙葉與典型產(chǎn)地?zé)熑~配伍性的差異分析

以龍江煙葉摻配比例和配伍煙葉產(chǎn)地為影響因子，利用SPSS 軟件對(duì)龍江煙葉模塊與福建龍巖、貴州銅仁和湖南永州3 個(gè)產(chǎn)地?zé)熑~的配伍性一級(jí)指標(biāo)和配伍性總分進(jìn)行雙因素方差分析，結(jié)果如表1 所示。由表1 可知，各指標(biāo)得分模型的決定系數(shù)均在0.900 以上，說明各模型具有高度統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。由P值可知，龍江煙葉摻配比例、配伍煙葉產(chǎn)地及兩者間的交互作用對(duì)配伍性一級(jí)指標(biāo)得分和總體得分均有極顯著影響。對(duì)比F值大小（F值越大表明影響因子對(duì)指標(biāo)的影響程度越大）可知，配伍煙葉產(chǎn)地對(duì)彰顯性指標(biāo)得分的影響大于龍江煙葉摻配比例及產(chǎn)地與摻配比例間的交互作用；配伍煙葉產(chǎn)地與龍江煙葉摻配比例間的交互作用對(duì)提升性、改善性、融合性和總體配伍性指標(biāo)得分的影響大于配伍煙葉產(chǎn)地和龍江煙葉摻配比例。

表1 龍江煙葉模塊與不同產(chǎn)地?zé)熑~間配伍性方差分析Tab.1 Analysis of variance of compatibility between Longjiang tobacco module and tobacco leaves from different production areas

上述分析表明，龍江煙葉模塊與不同產(chǎn)地的香型風(fēng)格特征煙葉間的配伍性存在差異和最適比例，這與王建民等［10］研究發(fā)現(xiàn)的煙葉間的配伍性與混配比例相關(guān)的研究結(jié)果一致。結(jié)合總體配伍性得分可知，龍江煙葉與福建龍巖清香型煙葉僅在小比例摻配（5%）時(shí)具有相對(duì)較好的配伍性（Z=0.33）；龍江煙葉以中小比例（5%和10%）與貴州銅仁中間香型煙葉摻配時(shí)具有較好的配伍性，其中尤以10%比例最佳（Z=0.37）；龍江煙葉能夠以相對(duì)較高的摻配比例與湖南永州濃香型煙葉配伍，摻配比例為10%和30%的總體配伍性得分分別是0.28 和0.45。

3 結(jié)論

（1）建立了一種煙葉原料配伍性的感官評(píng)價(jià)方法，包括評(píng)價(jià)指標(biāo)、評(píng)分標(biāo)度和結(jié)果表述等部分，確定了配伍性評(píng)價(jià)的4 個(gè)一級(jí)指標(biāo)，即彰顯性、提升性、改善性和融合性，利用總體配伍性得分進(jìn)行配伍性優(yōu)劣的定量描述。

（2）在實(shí)驗(yàn)設(shè)定的梯度范圍內(nèi)，龍江煙葉模塊與不同典型產(chǎn)地的香型風(fēng)格特征煙葉間的配伍性存在差異和最適摻配比例，龍江煙葉僅以低比例（5%）摻配時(shí)與福建龍巖清香型煙葉具有較好的配伍性，與貴州銅仁中間香型煙葉配伍最適比例為10%，與湖南永州濃香型煙葉摻配時(shí)的適用比例可適度增加。