基于均匀设计分析烟丝加香工艺参数对感官质量的影响

摘 要：为分析烟丝加香各工艺参数对加香后烟丝感官质量的影响，采用均匀设计法对滚筒转速、风门开度等参数对感官质量的影响进行了试验。结果表明：滚筒转速仅对烟支嗅香有显著性的影响；滚筒转速和风门开度与感官质量的其他指标有不同程度的相关性；在试验范围内，各工艺参数的最优组合为：滚筒转速32Hz、风门开度60%。

关键词：烟丝加香；感官质量；均匀设计

烟丝加香是卷烟加工过程中重要的工序，烟丝加香的均匀性和准确性将直接影响到卷烟产品质量的稳定性，是影响产品感官质量的重要因素。在卷烟生产过程中，多采用正交试验设计进行相关工艺参数研究，近年来，均匀设计在医药、化工等领域应用广泛，而在烟草行业大多应用于烟草种植、化学分析等方面的试验研究，在卷烟生产加工过程中少有报道。因此，运用均匀设计法研究烟丝加香工艺参数对加香后感官质量的影响，为工艺参数的优化提供一定的参考。

1 材料与方法

1.1 材料和仪器

某四类卷烟配方烟丝、SH291加香机（秦皇岛烟草机械有限公司）。

1.2 方法

1.2.1 试验设计

以烟丝加香工序的滚筒转速、风门开度为试验因素，确保含水率在符合工艺要求的情况下，每因素设置四个水平（表1），选用U8*（85）均匀设计表的第1、3列，制定试验方案。以感官质量和嗅香为试验指标进行试验。

1.2.2 取样与评价方法

感官质量取样、评吸项目选择按标准进行。嗅香采用定性和定量评价相结合的方式。嗅香定性评价：评价人员通过试验的样品（随机抽取3支）与标准样品嗅香的比较，判断评价试验样品是否具有与标准样品相似的嗅香特征。嗅香定量评价：评价时，评价人员先根据试验样品（随机抽取3支）与标准样品嗅香的一致性程度对试验样品的嗅香香韵进行初步分段，共分为4个分数段即似乎一致（0.5-2.5）、基本一致（3.0-5.0）、比较一致（5.5-7.5）、一致（8.0-10.0）。然后再在相应的分数段内根据评价人员的个人感觉对试验样品进行打分，并记录在评价表中，最小分差应为0.5的整数倍，如：评价的试验样品被定为似乎一致，该样品的分数应限定在0.5-2.5分的范围内。

2 结果与分析

2.1 感官质量和嗅香的变化情况

由表2可知，香气分值以8号处理较好，7号处理次之，香气分别比标准样品的分值提高了2.18%、2%；协调性与标准样品对比，均有所提高，除了6号处理较低之外，其他处理的协调性分值均为5分；杂气以3号处理改善较好，分值达到了10.15分，分值比标准样品提高了1.5%，2号和4号处理稍有改善，分值均为10.10分，分值比标准样品提高了1.0%，8号处理杂气分值10.05分，分值比标准样品提高了0.5%；刺激性以4号和7号处理改善较好，分值为17.15分，分值比标准样品提高了0.88%，8号处理次之，分值为17.10分，分值比标准样品提高了0.59%；余味以1号和6号处理改善较好，分值为21.95分，比标准样品提高了2.09%，8号处理次之，分值为21.90分，比标准样品提高了1.86%；从总分的情况来看，以4号和8号处理总分分值较高，均为86.7分，比标准样品的分值提高了2%；从嗅香（定量）的分值看，以4号和7号的分值最高，说明4号和7号处理与标准样品的一致性较好，并且说明烟丝加香工序整体加工水平和工艺过程能力控制较好。

2.2 工艺参数对感官质量和嗅香的影响

烟丝加香工序不同工艺参数处理对感官质量和嗅香的影响见图1-6。烟丝加香工序能起到改善烟丝香气的作用。除5号有10%的烟支香气降低之外，其他处理均不变或者改善，以8号处理的改善的烟支所占比例达到了90%；从协调性来看，改善烟支协调性所占的比例达到了100%，仅6号处理中有10%的烟支无改善；从杂气来看，2号、3号、4号的杂气改善的烟支样品比例为30%；从刺激性来看，1号、7号、8号的刺激性改善的烟支样品比例分别为40%、30%、30%；余味均有不同程度的改善。从图6可以看出，烟支样品在基本一致范围内仅有1号和3号处理，样品比例分别为9.09%、18.1

8%，在比较一致的范围内，除3号处理的样品比例18.18%之外，其他均较高；在一致的范围之内，4号和8号处理的样品比例较高，分别占到了81.82%、72.73%。

2.3 工艺参数对感官质量的相关及回归分析

由表3可知，嗅香与滚筒驱动频率有显著的相关性，风门开度和滚筒驱动频率与光泽无相关性，滚筒驱动频率与香气、刺激性、嗅香呈正相关，与其余指标成负相关；风门开度与协调性、刺激性成负相关，与其他指标呈正相关；感官质量总分与香气和刺激性呈显著的正相关。因此，对嗅香与工艺参数建立二次多项式逐步回归方程，可得出回归方程为：

Y=17.4766+0.06005X1-38.0595X

2+0.001875X1*X1+25.5X2*X2+0.05

X1*X2。对回归方程进行参数检验，见表4。从表4可以看出，决定系数为0.7611，说明自变量能够分别解释76.11%因变量的的变化，通过对回归方程的计算，最高指标时，嗅香的分值为8.6221，滚筒驱动频率为31.9965，风门开度为60%。

3 结束语

对于烟丝加香工序的滚筒驱动频率和风门开度均为重要的工艺参数，各工艺参数对感官质量和嗅香的影响程度不相同，与感官质量和嗅香的相关性侧重点和趋势均不相同，通过对试验牌号卷烟的数据进行直观、相关性和回归分析可得知，其研究结果对卷烟生产加工过程中加香的均匀性和准确性的提高具有实际意义。

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