基于品牌导向的库存中等烟叶使用价值提升

钱建财 赵才能 王猷胜 付金存 韩云龙 吴佳

(江苏中烟工业有限责任公司，江苏 南京 210019)

目前，全国烟叶库存居高不下，在烟叶库存水平高、严格调控产量的背景下，等级质量的好坏直接影响销售，影响烟区持续发展[1]。随着等级结构不断优化，收购烟叶的中上等烟的比例有相当程度提高[2-5]。从卷烟发展形势看，行业未来发展更大程度依托于结构提升；一、二类烟逐渐成长为规模与结构的“双重支撑”[6]。高结构卷烟对原料质量水平要求较高，中等烟叶需求量有限，随着卷烟产品结构的快速提升，中等烟叶出现积压现象，库存保障周期明显高于上等烟叶。

前人针对如何提升烟叶使用价值方面研究主要集中在农艺方面、加工方面、加香加料等方面。如马彩娟等[7]为改善上部烟叶品质和工业可用性，运用感官分析技术，将上部烟叶叶片结构进一步细分；孙志涛等[8]为缓解较高等级紧缺，提高较低等级使用比例，将其制丝工艺由传统叶片加料转换为叶丝加料工艺；王建兵等[9]为提高库存低次烟叶的可用性，研究开发功能调节剂；任志广等[10]为研究提高上部叶可用性栽培调制措施，综述了生态条件、栽培调制措施、烘烤工艺等方面对上部叶可用性的影响。

对工业企业已经调拨入库的中等烟叶如何提升使用价值方面未见报道。基于此，开展中等烟叶质量风格特色分析，基于品牌导向研究中等烟叶工业适用性，旨在挖掘中等烟叶工业可用性，提升使用价值，缓解上等烟叶库存短缺压力，减少中等烟叶积压。

1 材料与方法

1.1 试验材料

选取江苏中烟工业有限责任公司2015—2018年在库中等烟叶等级，包括云南、贵州、福建、四川、重庆、河南、湖南、山东、吉林等地区共计81个等级(见表1)。

表1 烟叶样品等级、产地信息

1.2 感官评价方法

由江苏中烟工业有限责任公司10名具有卷烟感官评吸技术检验资格证人员组成评吸小组，评吸员的选择符合GB/T 16291.2-2010要求，参照标准YC/T530-2015《烟叶质量风格特色感官评价方法》进行评吸[11]。香韵及杂气要求有5位以上评吸人员做出判断为有效标度值。按照表2将烟气浓度与劲头的比值转化为浓劲比分值。

表2 浓劲比分值转化标准

1.3 数据处理

使用Excel2007软件绘图制表；运用SPSS19.0进行数据分析。功能分组优化使用K-近邻分类法；采用Fisher逐步判别[12-14]进行判别分析；采用Wiks Lambda法[15]进行变量筛选，主要分析烟气浓度(x1)、浓劲比(x2)、香气质(x3)、香气量(x4)、透发性(x5)、杂气(x6)、细腻程度(x7)、柔和程度(x8)、圆润感(x9)、刺激性(x10)、干燥感(x11)、余味(x12)等12个指标数据的关系。

1.4 使用价值提升设计

1.4.1 配方功能分类

根据中等烟叶原料在叶组配方中的使用特点以及烟叶感官质量情况，按照配方功能明确类别。

1.4.2 烟叶配方适用性标度

通过建立各配方功能类别核心指标评价方法，明确各功能类别中适用性较强等级与较弱等级。

1.4.3 使用价值优化调整

选择配方适用性较弱中等烟叶与部分上等烟叶重组模块加工，筛选最优组合比例。

1.4.4 工业应用验证

根据产品风格特色选择适用模块分别在常规卷烟、细支类卷烟叶组配方中进行使用验证。

2 结果与分析

2.1 风格特征与品质特性

烟叶样品根据产地不同划分为浓香型、中间香型、清香型3部分[16,17]。

2.1.1 风格特征评价结果

在13个浓香型中等烟中，主要香韵分值按照平均值大小排序为干草香>焦甜香>焦香>木香，干草香为尚明显至较明显，焦甜香为微显至尚明显，木香和焦香为微显至稍显；在33个中间香型中等烟中，主要香韵分值按照平均值大小排序为干草香>正甜香>木香，干草香为尚明显至较明显，正甜香为微显至尚明显，木香为微显至稍显；在35个清香型中等烟中，主要香韵分值按照平均值大小排序为干草香>清甜香>青香>木香，干草香为尚明显至较明显，清甜香为微显至较明显，木香和青香为微显至稍显。

2.1.2 品质特性评价结果

上部、中部、下部3个部位烟叶香气质为稍好至尚好，中部烟叶香气质相对较好；香气量为稍有至尚足，上部烟叶香气量相对较足；烟气透发性为稍透发至尚透发，上部烟叶烟气透发性相对较好。杂气方面，3个部位烟叶杂气主要表现为青杂气、生青气、枯焦气、木质气，程度为稍有至有，其中上部烟叶枯焦气较显露(均值>1.4)，中部烟叶和下部烟叶木质气较为显露(均值>1.4)；烟气细腻度为稍细腻至尚细腻，中、下部烟叶烟气细腻度更高；烟气柔和程度为稍柔和至尚柔和，中、下部烟叶烟气柔和程度更高；烟气圆润感为稍圆润至尚圆润。烟气刺激性为稍有至有，上部烟叶烟气刺激性更大；烟气干燥感为稍有至有，上部烟叶干燥感更强；余味为稍净稍舒适至尚净尚舒适，中、下部烟叶余味较上部烟更好。

2.2 中等烟配方功能定位模型的建立

2.2.1 配方功能定位分析

采用专家咨询法，根据中等烟的感官质量及在品牌中的应用特点明确81个中等烟按照配方功能可分为3个类别：ZX(相对于中等烟而言香气质、香气量较好)，ZN(相对于中等烟而言有一定的浓度、劲头)，ZP(辅料烟、平衡烟气、填充料)。研究确定，ZX组分代表性样品9个；ZN组分代表性样品9个；ZP组分代表性样品7个。根据3个功能类别代表性样品的烟气浓度(x1)、浓劲比(x2)、香气质(x3)、香气量(x4)、透发性(x5)、杂气(x6)、细腻程度(x7)、柔和程度(x8)、圆润感(x9)、刺激性(x10)、干燥感(x11)、余味(x12)等12个指标数据，采用逐步判别分析建立3个类别的Fisher判别函数：

ZX=-461.169+228.601x1+102.522x3

ZN=-500.066+254.786x1+89.103x3

ZP=-399.186+214.636x1+93.430x3

采用自身验证方法和留一交互验证方法进行验证，正确率均为92%，说明模型拟合较优，模型分类正确率较高。通过判别模型对其它样品进行配方功能定位。Kruskal-Wallis H检验结果均为拒绝原假设，表明各配方功能的感官质量指标均在5%水平下差异显著；表明判别模型可以将81个等级定位为存在质量差异的3个配方功能类别。

2.2.2 模型优化与验证

根据确定的中等烟配方功能定位，使用81个样品的烟气浓度(x1)、浓劲比(x2)、香气质(x3)、香气量(x4)、透发性(x5)、杂气(x6)、细腻程度(x7)、柔和程度(x8)、圆润感(x9)、刺激性(x10)、干燥感(x11)、余味(x12)等12个指标数据，采用逐步判别分析建立3个类别的Fisher判别函数：

ZX=-425.399+257.595x1+49.545x3

ZN=-467.793+82.525x1+38.563x3

ZP=-360.210+240.414x1+42.077x3

从图1判别函数联合分布图中可以看出，3个配方功能率在空间上可以明显区分。

图1 判别函数联合分布图

采用自身验证方法和留一交互验证方法进行验证，自身验证方法正确率为93.8%，留一交互验证方法正确率为92.6%，说明模型拟合较优，模型分类正确率较高。在定位分析模型的基础上实现了中等烟配方功能定位模型的优化。

2.3 质量核心指标的确定

对ZX配方功能类别进行聚类分析，结果显示，ZX配方功能类别指标可以分为7类指标：第1类是细腻程度、圆润感、柔和程度；第2类是香气质、余味；第3类是香气量、透发性；第4类是烟气浓度；第5类是杂气；第6类是刺激性、干燥感；第7类是浓劲比。对ZX配方功能类别指标进行相关性分析，获取相关性在0.01水平下，相关系数≥0.6情况的指标关系，结果显示，通过烟气浓度、浓劲比、香气质、透发性、杂气和刺激性等6个指标即可反映出该配方功能类别烟叶的质量，所以确定烟气浓度、浓劲比、香气质、透发性、杂气和刺激性等6个指标为ZX配方功能类别核心质量指标。根据感官质量数据确定了6个核心质量指标的技术要求，分别是烟气浓度≥2.8、浓劲比≥2.8、香气质≥2.8、透发性≥2.7、杂气≥3.8、刺激性≥2.4。使用ZX配方功能类别确定核心质量指标的方法，分别确定ZN、ZP配方功能类别的核心质量指标(见表3)。

表3 ZX、ZN、ZP配方功能类别核心质量指标技术要求

2.4 中等烟叶适用性评价方法的建立与验证

按照9/9～9/1标度对比矩阵构建方法构建ZX、ZN、ZP配方功能核心指标重要性对比矩阵，将对比矩阵的各列数据求和；将每列的各指标分别除以该列的和把每一列数据进行归一化处理后得到归一化矩阵，再对归一化矩阵各行数据求和即为该行对应指标的特征向量，将各指标的特征向量除以所有指标特征向量的总和即为各指标的权重(见表4)。

表4 各配方功能类别特征向量和指标权重

根据各配方功能类别质量指标技术要求和指标评价权重，计算中等烟配方功能适用性评价权重(见表5)公式：

表5 各配方功能类别适用性评价权重

(1)

式中，S为配方功效类别指标适用性权重；J为指标质量技术要求；Z为指标质量权重。

应用确定的各配方功能类别适用性评价权重对3个配方功能类别烟叶适用性进行评价，ZX、ZN、ZP3个配方功能类别中均有部分样品的适用性分值>100，适用性较好；部分样品的适用性分值<100，分别对于各自配方功能的适用性相对稍差。通过对江苏中烟工业有限责任公司各卷烟产品规格叶组配方已使用中等烟叶等级情况进行统计，统计结果显示，在3个类别的配方功能分类中，得分排序靠前(适用性得分≥100分)的中等烟叶等级均在一、二类卷烟配方中进行使用；得分排序居中的(95≤适用性得分<100)中等烟叶等级原料在三、四类卷烟配方中进行使用；得分排序靠后的(适用性得分<95)中等烟烟叶等级在四类卷烟配方和膨胀烟丝配方中使用。根据统计结果，证明该评价方法能合理、有效地将中等烟等级进行量化区分，可以更加直观、高效地服务于配方维护和新品开发工作。

适用性得分低于100分的中等烟等级虽然可以在三、四类卷烟和膨胀烟丝配方中使用，但是由于此类卷烟与膨胀烟丝用量相对较小，且近几年一、二类卷烟产量逐年上升，三、四类卷烟产量逐年下降，膨胀烟丝由于大量使用在三、四类卷烟中，使用量也出现大幅减少，造成库存中等烟消耗速度减慢，出现积压现象，同样上等烟等级出现库存短缺问题；为解决中等烟叶库存积压问题，对于适用性得分较低的中等烟叶采用复烤混配技术提升烟叶使用价值，试验其能否使用在一、二类卷烟叶组配方中，

2.5 重组加工与使用验证

分别选取3类组分中配方适用性评价得分值<100的中等烟叶，与处在相同配方功能类别库存年份较长的零头上等烟叶进行混配组合。分别按照中等用占比30%、50%、70%后进行感官质量评价，结果显示30%、50%模块感官质量明显高于70%模块，30%、50%模块感官质量差异不显著，因此，选择中等烟占比50%的模块进入下阶段试验。混配之后的3个配方模块分别是M1模块(ZX)、M2模块(ZN)、M3模块(ZP)。重组加工混配后的3个烟叶模块经过感官评价：M1模块适用性得分109.78，配方适用性较好，理论上可在一类卷烟产品叶组配方中使用；M2模块适用性得分100.38，配方适用性中上，理论上可在二类卷烟叶组配方中使用；M3模块适用性得分97.85，配方适用性一般，理论上可在三类卷烟产品叶组配方中使用。

结合产品风格特征，根据配方功能类别在卷烟风格特色彰显贡献度的高低选择对应规格，试验替代上等烟的效果；分别选取M1模块(ZX)在常规卷烟S规格(一类烟)中、M2模块(ZN)在细支类卷烟N规格(二类烟)中使用试验，S规格、N规格产品年产量均大于50万箱；S规格叶组中按照2%、4%、6%比例替代香气质、香气量稍低的上等烟叶，N规格叶组中按照2%、4%、6%、8%比例替代浓度、劲头稍低的上等烟叶，中试样品烟气检测及感官评价结果见表6。由表6可知，使用中等烟叶重组模块的规格S、规格N卷烟与标准配方卷烟烟气成分差异较小，均满足盒标要求。在常规卷烟S中，中试样与对照样的感官质量相似度S1>S2>S3；在细支类卷烟N中，中试样与对照样的感官质量相似度N2>N1>N3>N4；S2与S对照感官质量最为接近，而且在余味指标微有提升；S2、S3的感官质量得分说明，随着重组模块使用比例的增加，杂气、香气指标得分开始出现下降；N2与N对照感官质量最为接近，余味指标微有提升；N1与对照样也很接近，具备生产条件；N3、N4香气、余味指标开始下降；常规卷烟S规格使用2%重组模块、细支卷烟N规格使用4%重组模块分别替代上等烟后感官质量基本接近，风格水平一致，烟气数据合规，说明中等烟重组模块可以在一、二类卷烟叶组配方中实现替代上等烟使用。

表6 重组模块在S、N规格中的中试验证结果

3 讨论与结论

以往研究烟叶风格特征彰显程度多以上等烟为主[18-20]，从本次中等烟叶等级的感官评价结果看，中等烟叶在风格香韵彰显程度上虽然比上等烟弱(风格特征得分均低于3.0)，但依然保持各香型的特征，如清香型烟叶中特有的青香香韵、浓香型烟叶特有的焦香香韵均在感官评价中有所表达；通过本研究建立的中等烟叶适用性评价方法筛选出的适用性得分较高中等烟叶，选择风格特征合适的品牌规格叶组配方，有可能直接实现增量使用，如ZN类别在中等烟等级中相对劲头、浓度较高，与细支烟风格特征需求贴合，筛选出ZN类别适用性得分较高等级，替代原有配方中劲头、浓度较低的上等烟叶在理论上是可行的。重组模块选用适用性得分较低中等烟叶与库存年份较长的零头(库存量小)上等烟叶，既提升了中等烟重组模块的适用性，又可以解决库存零头上等烟叶工业使用过程操作难度大的问题。中等烟叶重组模块实现在一、二类卷烟中的应用比例分别为一类烟2%、二类烟4%，仅从使用比例上看还是比较小的，但试验选择目标均为年产量超过50万大箱的规格，2%的比例年用量即约为350t，实际应用可操作性强。

本研究立足于对库存中等烟叶的风格特征、品质特性、配方功能分类等方面进行分析，建立中等烟叶适用性评价方法，评价结果准确可靠；通过中等烟叶重组模块，实现在一、二类卷烟叶组配方中替代上等烟应用，可缓解上等烟叶短缺压力，改善中等烟叶库存积压现象，提升中等烟叶使用价值。