張 強，董高峰*，李紅武，王浩雅，向 明，周桂園

[1.云南煙草科學(xué)研究院，昆明 650106；2.紅云紅河煙草（集團）責(zé)任有限公司，昆明 650202]

白肋煙是混合型卷煙的核心原料之一，是形成混合型產(chǎn)品風(fēng)格的基礎(chǔ)，而白肋煙處理技術(shù)和方法是混合型卷煙產(chǎn)品最重要的關(guān)鍵技術(shù)之一。白肋煙處理的技術(shù)和方法主要體現(xiàn)在加料系統(tǒng)和工藝體系的設(shè)計，在生產(chǎn)制造過程主要體現(xiàn)在加里料和烘焙兩個工序，其中烘焙工序可明顯改善其香氣質(zhì)量，減輕雜氣和刺激性，改善余味，提高評吸質(zhì)量[1]。烘焙工序主要包括熱風(fēng)溫度、熱風(fēng)濕球溫度、干燥時間和鋪葉厚度等關(guān)鍵工藝參數(shù)。白肋煙在烘焙加工處理過程時，烘焙機內(nèi)部的熱風(fēng)溫度、熱風(fēng)濕球溫度、干燥時間、鋪葉厚度等工藝參數(shù)之間存在著較為復(fù)雜的關(guān)系[2]?，F(xiàn)有文獻主要報道[1-3]了烘焙工藝參數(shù)對白肋煙的感官質(zhì)量影響以及烘焙工藝參數(shù)之間的關(guān)系，但利用貢獻率法[4]分析烘焙工藝參數(shù)對白肋煙感官質(zhì)量貢獻率方面的報道較少。

為了分析烘焙工藝參數(shù)對評吸總分的貢獻率，本研究采用均勻試驗計[5]法對熱風(fēng)溫度、熱風(fēng)濕球溫度、干燥時間和鋪葉厚度等主要烘焙工藝參數(shù)進行試驗設(shè)計，建立二次多項式逐步回歸模型并進行驗證，并利用貢獻率分析法分析各烘焙工藝參數(shù)對評吸總分的貢獻率，為白肋煙烘焙工藝參數(shù)優(yōu)化和評吸總分預(yù)測提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

試驗于 2009年在紅河卷煙廠進行，試驗材料為湖北中二的白肋煙煙絲。HBT34.5/209烘焙機（德國 HAUNI公司）；RAYMX2C紅外溫度計（美國NDC公司）。

1.2 試驗設(shè)計

對現(xiàn)行烘絲設(shè)備的運行狀況和工藝參數(shù)進行分析，確定了熱風(fēng)溫度、熱風(fēng)濕球溫度、干燥時間和鋪葉厚度4個因素，研究不同實驗組合對烘后白肋煙感官質(zhì)量的影響，其他工藝參數(shù)維持正常生產(chǎn)的水平。根據(jù)生產(chǎn)實際，以確保烘后葉絲的含水率符合生產(chǎn)工藝的要求為前提，對選取的4個因素按照均勻設(shè)計方法進行試驗設(shè)計（表1）。其中以測定的1～8組烘絲工藝參數(shù)值和烘后煙絲的評吸結(jié)果數(shù)據(jù)建立逐步回歸模型，9～12組烘絲工藝參數(shù)值和烘后煙絲的評吸結(jié)果數(shù)據(jù)作為所建立模型的驗證數(shù)據(jù)。

表1 試驗設(shè)計Table 1 Experimental design

1.3 取樣與檢測方法

每次試驗參數(shù)經(jīng)調(diào)整并穩(wěn)定運行12 min后，由專人按要求[6]在烘絲機物料出口處（冷卻后）用取樣盤取葉絲，每次試驗取6次樣，每次取10 kg，混合均勻后用四分法保留樣品煙絲，卷制成單料煙，置于恒溫恒濕箱（22℃，RH 60%）內(nèi)平衡48 h后，由評吸專家進行評吸。先計算出每個單項平均分，然后把每個單項的平均分相加即為評吸總分。感官評吸指標(biāo)包括：香韻（10分）、香氣質(zhì)（15分）、香氣量（15分）、濃度（10分）、刺激（15分）、勁頭（5分）、雜氣（10分）、干凈度（10分）、濕潤度（5分）和回味（5分），評吸總分滿分為100分。

1.4 分析方法

利用DPS7.05統(tǒng)計軟件，分別以測定的烘焙工藝參數(shù)為自變量，白肋煙煙葉的評吸總分為因變量，建立多元線性回歸方程。其中熱風(fēng)溫度、熱風(fēng)濕球溫度、干燥時間、鋪葉厚度和評吸總分分別用X1、X2、X3、X4和 Y 表示，

2 結(jié) 果

2.1 烘焙工藝參數(shù)與白肋煙評吸總分逐步回歸模型的建立與驗證

2.1.1 模型的建立 將表1中前8組工藝參數(shù)的數(shù)據(jù)作為自變量，表2中與之對應(yīng)的前8組評吸總分?jǐn)?shù)據(jù)為因變量，進行逐步回歸計算，建立如下方程：

式中：X1為熱風(fēng)溫度、X2為熱風(fēng)濕球溫度、X3為干燥時間、X4為鋪葉厚度；Y為評吸總分。

表2 不同試驗組合的評吸結(jié)果Table 2 Smoking results of different experimental combination

方程相關(guān)系數(shù)R＝0.9999*，回歸系數(shù)經(jīng)t檢驗都達(dá)到了顯著或極顯著水平（表3），表明所建立的模型較可靠。

表3 偏回歸系數(shù)的檢驗Table 3 Test of partial regression coefficients

2.1.2 模型的驗證 將驗證數(shù)據(jù)帶入建立的逐步回歸方程中，預(yù)測值與實際值的相對偏差較小，表明所建立的逐步回歸模型在試驗范圍內(nèi)有較高的擬合度（表4）。

表4 模型驗證結(jié)果Table 4 The verification results of the model

2.2 各工藝參數(shù)對評吸總分貢獻率的大小分析

對于多元二次非線性模型，分析因素的重要性必須將一個因素的一次項和二次項綜合考慮，不能只從線性化方程的某一項孤立評價各因素的相對重要性[4]。在這方面，貢獻率[4,7]分析是較為適用的一個方法，它可以將各試驗因素按貢獻率大小排序，從而幫助確定限制因素。首先，求出回歸模型的各項偏回歸系數(shù)方差比Fj、Fjj、Fij，并按照下面的公式計算因素的貢獻率α。

然后求第j個因素的貢獻率Aj。

式中Aj為第j項總體貢獻率，αj為一次項貢獻率，αjj為平方項貢獻率，1/2αij為交互項貢獻率。

根據(jù)上述原理分別計算模型的F值和模型各個因變量的貢獻率，也即各個烘焙工藝參數(shù)對評吸質(zhì)量的貢獻率（表5）?？梢钥闯?，各因子貢獻率大小順序為：A1＞A2＞A3＞A4，也即在試驗范圍內(nèi) 4個烘焙工藝參數(shù)對評吸總分貢獻率的大小順序為：熱風(fēng)溫度＞熱風(fēng)濕球溫度＞干燥時間＞鋪葉厚度。在試驗范圍內(nèi)熱風(fēng)溫度與熱風(fēng)濕球溫度、熱風(fēng)濕球溫度與干燥時間、干燥時間與鋪葉厚度之間的交互作用對評吸總分都有一定的影響。

表5 偏回歸系數(shù)、F值、α值、Aj統(tǒng)計表Table 5 The partial regression coefficient, F-value, α-value and Aj-value

3 小 結(jié)

（1）對評吸總分和主要烘焙工藝參數(shù)所建立的二次多項式逐步回歸模型，經(jīng)驗證，表明所建立的回歸方程有較高大的擬合度，可以在一定范圍內(nèi)為烘焙工藝參數(shù)的優(yōu)化和評吸總分的預(yù)測提供一定的參考。

（2）各烘焙工藝參數(shù)對評吸總分的貢獻率分析結(jié)果表明，在試驗范圍內(nèi)，熱風(fēng)溫度對白肋煙評吸總分的影響最大，其次是熱風(fēng)濕球溫度和干燥時間，而鋪葉厚度對白肋煙評吸總分的影響最小。在試驗范圍內(nèi)，熱風(fēng)溫度與熱風(fēng)濕球溫度、熱風(fēng)濕球溫度與干燥時間、干燥時間與鋪葉厚度之間的交互作用對評吸總分都有一定的影響。因此在生產(chǎn)中優(yōu)化工藝參數(shù)時，不僅要考慮一個或幾個烘焙工藝參數(shù)對白肋煙評吸總分的影響，還應(yīng)從整體上考慮烘焙工藝參數(shù)之間的交互作用，在盡量保留白肋煙優(yōu)點的條件下，改善其品質(zhì)缺陷。

（3）本試驗條件下的研究結(jié)果，為研究烘焙工藝參數(shù)對白肋煙質(zhì)量的影響提供了新思路和新方法，但是不同卷煙企業(yè)在不同產(chǎn)品中使用的白肋煙煙葉質(zhì)量不一致，應(yīng)根據(jù)混合型卷煙產(chǎn)品設(shè)計的風(fēng)格要求和白肋煙葉組的具體特點，通過試驗確定出與之相適應(yīng)的關(guān)鍵工藝技術(shù)參數(shù)，因此，實際生產(chǎn)應(yīng)用還需進一步深入研究。

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