pH值在煙用料液質量穩定性評價中的應用

張廷貴，劉澤春，張 峰，周培琛

（福建中煙工業有限責任公司技術中心，福建 廈門 361022）

加料是卷煙生產過程中對葉組配方存在缺陷進行的修飾[1-4]。卷煙生產制造過程中，一些廠家在卷煙牌號更換生產時會造成一定重量的料液剩余，而剩余料液保質期短，質量穩定性難以控制，通常做報廢處理，造成較大的浪費。目前，國外已有大量針對進貨香精料液品質監控的研究報道[5-11]，而對二次調配后料液的穩定性研究[12]較少。實際生產中，多數廠家對剩余料液存放超過3 d就做報廢處理，少數廠家通過人員品吸的方式監控料液的品質[13]。然而，人員品吸方式制樣較為復雜、需要一定數量的評吸人員參與，整個評價流程較長，沒辦法對每批次的剩余料液質量進行及時的跟蹤。因此，為了尋找一種較為簡便的監測剩余料液保質期和確保其質量穩定的方法，文章以料液的pH值為研究對象，建立pH值評價料液質量穩定性的技術指標，為延長料液保質期并監控其質量穩定性提供技術支撐，對剩余料液的充分回收利用，降低企業生產成本將具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 材料和儀器

材料：隨機取卷煙生產過程中調制好的兩種不同牌號料液H和R；超純水（電阻率>18.2 MΩ ，25 ℃）（美國Millipore 公司）；PET透明塑料瓶（100 mL）；成套pH 緩沖溶液（德國Merck 公司）。儀器：420A酸度計（美國Thermo公司），配美國Thermo Orion公司900011型Ag/AgCl電極；冷藏柜。

1.2 測定方法

待420A酸度計預熱校準后，直接測量樣品的pH值。

1.3 試驗方案

1.3.1 建模樣品抽檢 對不同生產批次剛調配好的兩種不同牌號料液H和R進行隨機取樣，分別為27和25批次，每批樣品隨機抽取50 mL，裝在PET透明塑料瓶（100 mL）中，按1.2 的方法測量其pH值。

1.3.2 驗證樣品的測定 對剛調配好的兩種不同牌號料液H和R進行隨機抽樣，每種樣品隨機抽取300 mL，均勻分置6個PET透明塑料瓶（100 mL），每瓶約50 mL，3瓶放置常溫，其余3瓶放入冷藏柜（設置4℃）保鮮[14-15]。分別將常溫和冷藏3、7、10 d后的樣品取出，按1.2方法測量其pH值，同時產品配方人員參照煙草行業標準《YC/T145.6-1998 煙用香精香氣質量通用評定方法》和《YC/T145.8-1998 煙用香精香味質量通用評定方法》對樣品進行感官嗅香評價。

2 結果與討論

2.1 料液pH值數據的統計分析

分別對H料液27批次和R料液25批次建模樣品進行pH值檢測，并計算樣本pH值的平均值X和移動極差的平均值RS：

其中m為樣本數。移動極差平均值取小數點后兩位，計算得出H料液pH值的技術指標為3.60±0.08，R料液pH值的技術指標為3.53±0.06。

再根據控制圖3σ原理計算出上、下控制限。

其結果見圖1～圖4。從圖1、圖2、圖3和圖4可以看出，均未出現《GB/T4091-2001 常規控制圖》中描述的8種異常情況：即（1）1點落在控制限外；（2）連續9點在中心線的同一側；（3）連續6點遞增或遞減；（4）連續14點中相鄰點上下交替；（5）連續3點中有2點超出中心線同一側2σ警戒線；（6）連續5點中4點超出中心區（1σ）同一側以外；（7）連續15點均落在中心區（1σ）內；（8）連續8點在中心線兩側，但無一在中心區。這表明H和R料液pH值檢測結果均屬于可控狀態。

對pH值檢測結果繪制莖葉圖，見圖5、圖6。從圖5和圖6中可以看出，H料液和R料液pH值檢測結果符合正態分布。使用SPSS統計軟件（13.0版本），檢驗H和R料液pH值的正態性[16]，采用Shapiro-Wilk方法（W檢驗）計算H料液pH值的P值為0.593>0.05，R料液pH值的P值為0.209＞0.05，進一步表明該檢測結果符合正態分布。

2.2 pH值在料液質量穩定性中的應用

圖1 H料液pH值檢測結果Fig.1 Testing result for pH value of Hliquid

圖2 R料液pH值檢測結果Fig.2 Testing result for pH value of Rliquid

圖3 H料液pH值移動極差控制圖Fig.3 Moving range control chart of pH value of Hliquid

圖4 R料液pH值移動極差控制圖Fig.4 Moving range control chart of pH value of Rliquid

圖5 H料液pH值莖葉圖Fig.5 Stem and leaf plot of pH value of Hliquid

圖6 R料液pH值莖葉圖Fig.6 Stem and leaf plot of pH value of Rliquid

按1.2方法分別測定了常溫放置3、7、10 d和冷藏放置3、7、10 d的H與R料液的pH值，采用上述計算得出的料液pH值技術指標，對其進行評價，同時產品配方人員參照煙草行業標準《YC/T145.6-1998 煙用香精香氣質量通用評定方法》和《YC/T145.8-1998 煙用香精香味質量通用評定方法》對樣品進行感官嗅香評價，評價結果見表1、表2。

從表1、表2可以看出，通過該技術指標對料液進行評價與感官嗅香評價的結果相吻合，可見該技術指標可以作為對剩余料液質量穩定性進行監控的一項參數。

表1 H料液驗證樣品質量穩定性評價Table 1 Evaluation of quality stability for Hliquid sample

表2 R料液驗證樣品質量穩定性評價Table 2 Evaluation of quality stability for Rliquid sample

調配后的料液在常溫放置4、5 d后，通過肉眼可以看出其液面上有一層菌落逐漸形成，說明該料液已變質，為不合格料液。實際生產中，調配后的料液常溫下放置超過3d就做報廢處理。剩余料液冷藏10 d后，應用該技術指標進行檢測判定，其結果與感官嗅香判定的相吻合，可見對剩余料液進行冷藏處理可以延長其保質期。

3 結 論

利用SPSS軟件對建模料液樣品的pH值進行統計分析，計算得出評價料液質量穩定性的技術指標。應用該技術指標可對不同儲存環境的料液樣品質量穩定性進行評價。因此，該技術方法可以作為一種對剩余料液質量穩定性進行監控的技術手段。

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