卷烟单支重量、吸阻、通风率与感官质量的关系分析

吴志英，李 力，李东亮，戴 亚

（川渝中烟工业公司技术研发中心，成都 610066）

卷烟单支重量、吸阻和通风率是影响卷烟内在质量的重要指标。烟支、滤棒物理参数之间的相互关系、以及物理参数对燃烧锥温度、烟气总粒相物的影响等已有研究[1-5]，但总的看来，有关这方面的研究还缺乏对多个指标间关系的综合分析，亦未找出卷烟物理参数(单支重量、吸阻、通风率等)与感官质量(香气、杂气、刺激性、余味、谐调等)两组指标间相互关系较紧密的显著性指标。

典型相关分析是研究两组变量之间相关关系的一种统计方法。它在每一组变量中都选择若干个有代表性的综合指标(变量的线性组合)，通过研究两组综合指标之间的关系来反映两组变量间的相关[6]。本试验采用典型相关、逐步回归的方法，对同一牌号、同一批次卷烟的吸阻、烟支重量、滤嘴通风率、总通风率与感官质量的关系进行了系统分析，旨在探索卷烟物理参数对感官质量的影响。

1 材料与方法

1.1 材料

KY试制卷烟300支；SODIMAT D49型综合测试台(法国SODIM公司)。

1.2 数据的采集与处理

样品编号，并检测吸阻、烟支重量、滤嘴通风率和总通风率。将样品立即用密封袋和保鲜盒封存，然后进行感官评吸。随机选取32支样品，由8位评委采用暗评方式评吸，得到样品的对应感官质量。数据处理采用SPSS统计软件进行[7-8]。

2 结 果

2.1 卷烟物性与感官质量检测数据的数量特征

对同一牌号同一批次卷烟的吸阻、重量、滤嘴通风率、总通风率和感官质量进行描述统计分析，结果见表1。

表1 卷烟物性与感官质量的描述统计分析Table 1 Statistic analysis of physical properties and sensory evaluations of cigarette

由表1可以看出，卷烟的吸阻、重量、滤嘴通风率、总通风率和感官质量在样品间存在广泛的变异。感官质量总分的变异系数最小，仅为1.72%，香气、杂气、刺激性和余味的变异系数也较小，分布在 2.06～3.07%之间，说明感官质量评吸分数波动较小；最大的变异系数为滤嘴通风率，达到46.15%，其次为总通风率，变异系数是30.28%，说明这两个指标的检测存在较大波动；烟支重量、杂气和总分的峰度系数是正数，说明它们的数据分布为尖峭峰，数据相对集中，其余指标的数据分布为平阔峰，数据比较分散；正态性检验结果表明，杂气的峰度、偏度显著水平＜0.05，为负向偏态峰，其余指标的峰度、偏度显著水平都＞0.05，数据分布为正态分布。

2.2 卷烟物性与感官质量的典型相关分析

由于各指标的量纲差异较大，首先对卷烟的吸阻、重量、滤嘴通风率、总通风率与感官质量进行标准化，然后对标准化后数据进行典型相关分析，共得到4组典型变量，它们的典型相关系数及显著水平见表2。

表2 卷烟物性与感官质量的典型变量及典型相关系数Table 2 Canonical variables and coefficiency for physical properties and sensory evaluations of cigarette

由表2可以看出，只有第一组、第二组典型变量显著，其他2组典型变量均未达显著水平，因此，这里选择第一组和第二组典型变量进行主要分析，结果见表3。

表3 卷烟物性与感官质量的典型相关分析Table 3 Canonical analysis for physical properties and sensory evaluation of cigarette

表3表明，第一典型变量结构式为：

第二典型变量结构式为：

标准化典型系数表明，卷烟各物性指标对u1的相对作用大小依次为，总通风率＞滤嘴通风率＞烟支重量＞吸阻，其中，烟支重量、吸阻和滤嘴通风率是负作用；从典型负载系数可以看出，各物理特性指标对u1的相对作用大小依次为，滤嘴通风率＞吸阻＞总通风率＞烟支重量，其中，烟支重量、吸阻、滤嘴通风率和总通风率与u1极显著相关。因此u1可以理解为主要描述烟支重量、吸阻、滤嘴通风率和总通风率的综合指标。同样地，由典型负载系数可以看出，香气、杂气、刺激性和余味与v1呈显著相关，光泽、谐调与v1不相关，因此v1可以理解为主要描述香气、杂气、刺激性和余味的综合指标。u1与v1表明，烟支重量、吸阻、滤嘴通风率和总通风率与香气、杂气、刺激性和余味关系密切，同样，u2与v2表明，吸阻与香气、刺激性关系密切。这些指标可分别作为卷烟物性与感官质量关系分析中的显著性指标。

典型负载系数是典型变量与本组的观测变量之间的两两简单相关系数，由于分析数据已经进行了标准化，所以典型负载系数等于标准化的简单回归系数，可以看作某个观测变量对某个典型变量的总影响，而标准化典型系数可以比拟为通径系数，即观测变量对典型变量的直接影响[6]。于是采用通径分析方法，可以用典型负载系数减去标准化典型系数即得到间接影响。因此，在对卷烟物理参数与感官质量进行典型相关分析时，其典型负载系数和标准化典型系数是不一致的。在确定显著性指标时，一般主要依据典型负载系数(总影响)，而标准化典型系数(直接影响)仅作为参考指标。

2.3 卷烟物性与感官质量的逐步回归分析

依据典型相关确定的显著性指标，建立烟支重量、吸阻、滤嘴通风率和总通风率与香气、杂气、刺激性、余味之间的逐步回归方程，回归方程及其显著性检验结果见表4。

表4 卷烟物性与感官质量的逐步回归分析Table 4 Stepwise regression analysis for physical properties and sensory evaluation of cigarette

逐步回归结果表明(表4)，香气、刺激性可与滤嘴通风率和总通风率建立逐步回归方程，经F检验，建立的回归方程分别达到显著和极显著水平；杂气可与烟支重量和总通风率建立达到极显著水平的逐步回归方程；余味与吸阻、滤嘴通风率和总通风率建立的逐步回归方程达到显著水平。分析结果表明，滤嘴通风率和总通风率对香气、刺激性的变化有显著影响；烟支重量和总通风率对杂气的变化有显著影响；吸阻、滤嘴通风率和总通风率对余味的变化有显著影响。用逐步回归分析方法得出的上述结论与魏步健于 2000年用图表分析得出的“适当地降低烟支重量可以改善卷烟的感官质量”的结论一致[9]。

2.4 感官质量与卷烟物性的关系分析

2.4.1 香气、杂气、刺激性、余味与烟支重量的关系分析 将香气、杂气、刺激性、余味与烟支重量的数据按照次数分布表的编制方法进行分组，结果见图1、2。

从图1、2可以看出，香气、余味和刺激性随烟支重量的变化趋势相似，都是先增加，后降低；杂气随烟支重量的增加而逐步降低。当烟支重量为0.749～0.781 g/支时，香气、刺激性和余味达到最高值；当烟支重量增加到0.782～0.814 g/支时，香气、刺激性、余味和杂气降到最低值。

图1 香气、杂气与烟支重量的关系分析Fig.1 Relationship between aroma,off flavor and cigarette weight.

图2 刺激性、余味与烟支重量的关系分析Fig.2 Relationship between irritancy,after taste and cigarette weight

2.4.2 香气、杂气、刺激性、余味与吸阻的关系分析 同样，将香气、杂气、刺激性、余味与吸阻的数据按照次数分布表的编制方法进行分组，结果见图3、4。

图3、4表明，刺激性、杂气随吸阻的增加而逐渐降低；香气随吸阻的增加，先上升后下降；余味与吸阻的变化规律不明显。当吸阻位于 996～1089 Pa/支范围时，香气值最高，后随吸阻的增加而逐步下降。当吸阻在1184～1276 Pa/支时，香气、杂气和刺激性都降到最低值。

图3 香气、杂气与吸阻的关系分析Fig.3 Relationship between aroma,off flavor and draw resistance

图4 刺激性、余味与吸阻的关系分析Fig.4 Relationship between irritancy,after taste and draw resistance

2.4.3 香气、杂气、刺激性、余味与总通风率的关系分析 香气、杂气、刺激性、余味与总通风率的关系见图5、6。

图5、6说明，随总通风率的增加，杂气逐渐增加，香气、刺激性、余味先上升后下降，其中，刺激性下降不明显。当总通风率为24.6～32.4%时，香气、刺激性和余味值最高。当总通风率为8.8～16.6%时，香气、杂气、刺激性和余味值都是最低。感官描述表明，当总通风率值过大时，烟气的干燥感、余味苦涩感逐渐出现。

图5 香气、杂气与总通风率的关系分析Fig.5 Relationship between aroma,off flavor and ventilation rate

图6 刺激性、余味与总通风率的关系分析Fig.6 Relationship between irritancy,after taste and ventilation rate

3 结 论

烟支重量、吸阻和滤嘴通风率可分别作为卷烟物理参数与感官质量关系分析中的显著性指标。香气、刺激性与滤嘴通风率、总通风率；杂气与烟支重量、总通风率；余味与吸阻、滤嘴通风率、总通风率可分别建立逐步回归方程，建立的逐步回归方程均达到 5%显著水平。香气、余味和刺激性随烟支重量、总通风率的变化趋势相似，都是先增加，后降低；杂气随总通风率的增加而增加，随烟支重量、吸阻的增加而降低。刺激性随吸阻的增加而逐渐降低。当烟支重量为0.749～0.781 g/支、吸阻为996～1089 Pa/支、总通风率为24.6～32.4%时，卷烟香气值最高。

[1]倪克平，范铁桢，王涛.卷烟硬度、吸阻与单支重相关分析[J].烟草科技，2002(3)：9-13.

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[6]郭志刚.社会统计分析方法-SPSS软件应用[M].北京：中国人民大学出版社，2001.

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[9]魏步健.烟支重量的重要性及其相关性[J].烟草科技，2000(3)：6-8.