卷煙單支重量、吸阻、通風(fēng)率與感官質(zhì)量的關(guān)系分析

吳志英，李 力，李東亮，戴 亞

（川渝中煙工業(yè)公司技術(shù)研發(fā)中心，成都 610066）

卷煙單支重量、吸阻和通風(fēng)率是影響卷煙內(nèi)在質(zhì)量的重要指標(biāo)。煙支、濾棒物理參數(shù)之間的相互關(guān)系、以及物理參數(shù)對燃燒錐溫度、煙氣總粒相物的影響等已有研究[1-5]，但總的看來，有關(guān)這方面的研究還缺乏對多個指標(biāo)間關(guān)系的綜合分析，亦未找出卷煙物理參數(shù)(單支重量、吸阻、通風(fēng)率等)與感官質(zhì)量(香氣、雜氣、刺激性、余味、諧調(diào)等)兩組指標(biāo)間相互關(guān)系較緊密的顯著性指標(biāo)。

典型相關(guān)分析是研究兩組變量之間相關(guān)關(guān)系的一種統(tǒng)計方法。它在每一組變量中都選擇若干個有代表性的綜合指標(biāo)(變量的線性組合)，通過研究兩組綜合指標(biāo)之間的關(guān)系來反映兩組變量間的相關(guān)[6]。本試驗采用典型相關(guān)、逐步回歸的方法，對同一牌號、同一批次卷煙的吸阻、煙支重量、濾嘴通風(fēng)率、總通風(fēng)率與感官質(zhì)量的關(guān)系進(jìn)行了系統(tǒng)分析，旨在探索卷煙物理參數(shù)對感官質(zhì)量的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

KY試制卷煙300支；SODIMAT D49型綜合測試臺(法國SODIM公司)。

1.2 數(shù)據(jù)的采集與處理

樣品編號，并檢測吸阻、煙支重量、濾嘴通風(fēng)率和總通風(fēng)率。將樣品立即用密封袋和保鮮盒封存，然后進(jìn)行感官評吸。隨機選取32支樣品，由8位評委采用暗評方式評吸，得到樣品的對應(yīng)感官質(zhì)量。數(shù)據(jù)處理采用SPSS統(tǒng)計軟件進(jìn)行[7-8]。

2 結(jié) 果

2.1 卷煙物性與感官質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)的數(shù)量特征

對同一牌號同一批次卷煙的吸阻、重量、濾嘴通風(fēng)率、總通風(fēng)率和感官質(zhì)量進(jìn)行描述統(tǒng)計分析，結(jié)果見表1。

表1 卷煙物性與感官質(zhì)量的描述統(tǒng)計分析Table 1 Statistic analysis of physical properties and sensory evaluations of cigarette

由表1可以看出，卷煙的吸阻、重量、濾嘴通風(fēng)率、總通風(fēng)率和感官質(zhì)量在樣品間存在廣泛的變異。感官質(zhì)量總分的變異系數(shù)最小，僅為1.72%，香氣、雜氣、刺激性和余味的變異系數(shù)也較小，分布在 2.06～3.07%之間，說明感官質(zhì)量評吸分?jǐn)?shù)波動較小；最大的變異系數(shù)為濾嘴通風(fēng)率，達(dá)到46.15%，其次為總通風(fēng)率，變異系數(shù)是30.28%，說明這兩個指標(biāo)的檢測存在較大波動；煙支重量、雜氣和總分的峰度系數(shù)是正數(shù)，說明它們的數(shù)據(jù)分布為尖峭峰，數(shù)據(jù)相對集中，其余指標(biāo)的數(shù)據(jù)分布為平闊峰，數(shù)據(jù)比較分散；正態(tài)性檢驗結(jié)果表明，雜氣的峰度、偏度顯著水平＜0.05，為負(fù)向偏態(tài)峰，其余指標(biāo)的峰度、偏度顯著水平都＞0.05，數(shù)據(jù)分布為正態(tài)分布。

2.2 卷煙物性與感官質(zhì)量的典型相關(guān)分析

由于各指標(biāo)的量綱差異較大，首先對卷煙的吸阻、重量、濾嘴通風(fēng)率、總通風(fēng)率與感官質(zhì)量進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，然后對標(biāo)準(zhǔn)化后數(shù)據(jù)進(jìn)行典型相關(guān)分析，共得到4組典型變量，它們的典型相關(guān)系數(shù)及顯著水平見表2。

表2 卷煙物性與感官質(zhì)量的典型變量及典型相關(guān)系數(shù)Table 2 Canonical variables and coefficiency for physical properties and sensory evaluations of cigarette

由表2可以看出，只有第一組、第二組典型變量顯著，其他2組典型變量均未達(dá)顯著水平，因此，這里選擇第一組和第二組典型變量進(jìn)行主要分析，結(jié)果見表3。

表3 卷煙物性與感官質(zhì)量的典型相關(guān)分析Table 3 Canonical analysis for physical properties and sensory evaluation of cigarette

表3表明，第一典型變量結(jié)構(gòu)式為：

第二典型變量結(jié)構(gòu)式為：

標(biāo)準(zhǔn)化典型系數(shù)表明，卷煙各物性指標(biāo)對u1的相對作用大小依次為，總通風(fēng)率＞濾嘴通風(fēng)率＞煙支重量＞吸阻，其中，煙支重量、吸阻和濾嘴通風(fēng)率是負(fù)作用；從典型負(fù)載系數(shù)可以看出，各物理特性指標(biāo)對u1的相對作用大小依次為，濾嘴通風(fēng)率＞吸阻＞總通風(fēng)率＞煙支重量，其中，煙支重量、吸阻、濾嘴通風(fēng)率和總通風(fēng)率與u1極顯著相關(guān)。因此u1可以理解為主要描述煙支重量、吸阻、濾嘴通風(fēng)率和總通風(fēng)率的綜合指標(biāo)。同樣地，由典型負(fù)載系數(shù)可以看出，香氣、雜氣、刺激性和余味與v1呈顯著相關(guān)，光澤、諧調(diào)與v1不相關(guān)，因此v1可以理解為主要描述香氣、雜氣、刺激性和余味的綜合指標(biāo)。u1與v1表明，煙支重量、吸阻、濾嘴通風(fēng)率和總通風(fēng)率與香氣、雜氣、刺激性和余味關(guān)系密切，同樣，u2與v2表明，吸阻與香氣、刺激性關(guān)系密切。這些指標(biāo)可分別作為卷煙物性與感官質(zhì)量關(guān)系分析中的顯著性指標(biāo)。

典型負(fù)載系數(shù)是典型變量與本組的觀測變量之間的兩兩簡單相關(guān)系數(shù)，由于分析數(shù)據(jù)已經(jīng)進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)化，所以典型負(fù)載系數(shù)等于標(biāo)準(zhǔn)化的簡單回歸系數(shù)，可以看作某個觀測變量對某個典型變量的總影響，而標(biāo)準(zhǔn)化典型系數(shù)可以比擬為通徑系數(shù)，即觀測變量對典型變量的直接影響[6]。于是采用通徑分析方法，可以用典型負(fù)載系數(shù)減去標(biāo)準(zhǔn)化典型系數(shù)即得到間接影響。因此，在對卷煙物理參數(shù)與感官質(zhì)量進(jìn)行典型相關(guān)分析時，其典型負(fù)載系數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)化典型系數(shù)是不一致的。在確定顯著性指標(biāo)時，一般主要依據(jù)典型負(fù)載系數(shù)(總影響)，而標(biāo)準(zhǔn)化典型系數(shù)(直接影響)僅作為參考指標(biāo)。

2.3 卷煙物性與感官質(zhì)量的逐步回歸分析

依據(jù)典型相關(guān)確定的顯著性指標(biāo)，建立煙支重量、吸阻、濾嘴通風(fēng)率和總通風(fēng)率與香氣、雜氣、刺激性、余味之間的逐步回歸方程，回歸方程及其顯著性檢驗結(jié)果見表4。

表4 卷煙物性與感官質(zhì)量的逐步回歸分析Table 4 Stepwise regression analysis for physical properties and sensory evaluation of cigarette

逐步回歸結(jié)果表明(表4)，香氣、刺激性可與濾嘴通風(fēng)率和總通風(fēng)率建立逐步回歸方程，經(jīng)F檢驗，建立的回歸方程分別達(dá)到顯著和極顯著水平；雜氣可與煙支重量和總通風(fēng)率建立達(dá)到極顯著水平的逐步回歸方程；余味與吸阻、濾嘴通風(fēng)率和總通風(fēng)率建立的逐步回歸方程達(dá)到顯著水平。分析結(jié)果表明，濾嘴通風(fēng)率和總通風(fēng)率對香氣、刺激性的變化有顯著影響；煙支重量和總通風(fēng)率對雜氣的變化有顯著影響；吸阻、濾嘴通風(fēng)率和總通風(fēng)率對余味的變化有顯著影響。用逐步回歸分析方法得出的上述結(jié)論與魏步健于 2000年用圖表分析得出的“適當(dāng)?shù)亟档蜔熤е亓靠梢愿纳凭頍煹母泄儋|(zhì)量”的結(jié)論一致[9]。

2.4 感官質(zhì)量與卷煙物性的關(guān)系分析

2.4.1 香氣、雜氣、刺激性、余味與煙支重量的關(guān)系分析 將香氣、雜氣、刺激性、余味與煙支重量的數(shù)據(jù)按照次數(shù)分布表的編制方法進(jìn)行分組，結(jié)果見圖1、2。

從圖1、2可以看出，香氣、余味和刺激性隨煙支重量的變化趨勢相似，都是先增加，后降低；雜氣隨煙支重量的增加而逐步降低。當(dāng)煙支重量為0.749～0.781 g/支時，香氣、刺激性和余味達(dá)到最高值；當(dāng)煙支重量增加到0.782～0.814 g/支時，香氣、刺激性、余味和雜氣降到最低值。

圖1 香氣、雜氣與煙支重量的關(guān)系分析Fig.1 Relationship between aroma,off flavor and cigarette weight.

圖2 刺激性、余味與煙支重量的關(guān)系分析Fig.2 Relationship between irritancy,after taste and cigarette weight

2.4.2 香氣、雜氣、刺激性、余味與吸阻的關(guān)系分析 同樣，將香氣、雜氣、刺激性、余味與吸阻的數(shù)據(jù)按照次數(shù)分布表的編制方法進(jìn)行分組，結(jié)果見圖3、4。

圖3、4表明，刺激性、雜氣隨吸阻的增加而逐漸降低；香氣隨吸阻的增加，先上升后下降；余味與吸阻的變化規(guī)律不明顯。當(dāng)吸阻位于 996～1089 Pa/支范圍時，香氣值最高，后隨吸阻的增加而逐步下降。當(dāng)吸阻在1184～1276 Pa/支時，香氣、雜氣和刺激性都降到最低值。

圖3 香氣、雜氣與吸阻的關(guān)系分析Fig.3 Relationship between aroma,off flavor and draw resistance

圖4 刺激性、余味與吸阻的關(guān)系分析Fig.4 Relationship between irritancy,after taste and draw resistance

2.4.3 香氣、雜氣、刺激性、余味與總通風(fēng)率的關(guān)系分析 香氣、雜氣、刺激性、余味與總通風(fēng)率的關(guān)系見圖5、6。

圖5、6說明，隨總通風(fēng)率的增加，雜氣逐漸增加，香氣、刺激性、余味先上升后下降，其中，刺激性下降不明顯。當(dāng)總通風(fēng)率為24.6～32.4%時，香氣、刺激性和余味值最高。當(dāng)總通風(fēng)率為8.8～16.6%時，香氣、雜氣、刺激性和余味值都是最低。感官描述表明，當(dāng)總通風(fēng)率值過大時，煙氣的干燥感、余味苦澀感逐漸出現(xiàn)。

圖5 香氣、雜氣與總通風(fēng)率的關(guān)系分析Fig.5 Relationship between aroma,off flavor and ventilation rate

圖6 刺激性、余味與總通風(fēng)率的關(guān)系分析Fig.6 Relationship between irritancy,after taste and ventilation rate

3 結(jié) 論

煙支重量、吸阻和濾嘴通風(fēng)率可分別作為卷煙物理參數(shù)與感官質(zhì)量關(guān)系分析中的顯著性指標(biāo)。香氣、刺激性與濾嘴通風(fēng)率、總通風(fēng)率；雜氣與煙支重量、總通風(fēng)率；余味與吸阻、濾嘴通風(fēng)率、總通風(fēng)率可分別建立逐步回歸方程，建立的逐步回歸方程均達(dá)到 5%顯著水平。香氣、余味和刺激性隨煙支重量、總通風(fēng)率的變化趨勢相似，都是先增加，后降低；雜氣隨總通風(fēng)率的增加而增加，隨煙支重量、吸阻的增加而降低。刺激性隨吸阻的增加而逐漸降低。當(dāng)煙支重量為0.749～0.781 g/支、吸阻為996～1089 Pa/支、總通風(fēng)率為24.6～32.4%時，卷煙香氣值最高。

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