復(fù)烤前后煙葉煙堿含量變化趨勢研究

王躍 張文 楊雪 饒玉慧

(湖北煙草金葉復(fù)烤有限責(zé)任公司，湖北 恩施 445000)

傳統(tǒng)的復(fù)烤加工主要目的是通過熱風(fēng)、蒸汽來調(diào)節(jié)煙葉葉片的水分含量，使因田間生長環(huán)境及農(nóng)戶初烤工藝的差異帶來的原煙含水率差異盡可能縮小，并控制在適宜于醇化發(fā)酵的10%～13%含水率。煙葉內(nèi)部分化學(xué)成分在實際生產(chǎn)過程中存在“受熱揮發(fā)”的可能，因此研究復(fù)烤前后的煙葉常規(guī)化學(xué)成分差異性，探索復(fù)烤前后各煙葉成分間的函數(shù)關(guān)系，可在化學(xué)層面科學(xué)的制定打葉復(fù)烤配方方案，既可在加工前對成品片煙的化學(xué)成分進(jìn)行預(yù)測，還可在生產(chǎn)加工前依據(jù)成品片煙化學(xué)指標(biāo)要求倒推原煙的投料規(guī)則。

1 材料和方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 材料

研究原料選用4個湖北中煙經(jīng)典打葉復(fù)烤配方，其配方組成穩(wěn)定，近幾年無明顯變化。試驗材料為2017—2019年3a間的4個等級煙葉葉片。3a間共取樣檢測“烤前去梗原煙樣本”6168個以及“烤后成品片煙樣本”607個。

1.1.2 主要煙堿檢測儀器

賽多利斯電子天平CPA224S型，威力粉碎機FT91型，旋風(fēng)磨CT293型，回旋振蕩器WSZ-100A型，超聲波振蕩器SK6200H型，消化器，連續(xù)流動分析儀SAN++SYSTEM。

1.2 取樣檢測方法

1.2.1 烤前化學(xué)成分取樣檢測方法

對所加工批次涉及的每個原煙貨位進(jìn)行取樣，每個貨位由上至下隨機挑取原煙6包，每包抽取原煙10片，人工去梗后粉碎至40目顆粒狀，并采用連續(xù)流動分析法檢測其煙堿、總糖、還原糖、總氮、鉀、氯6項化學(xué)成分的含量。

1.2.2 烤后化學(xué)成分取樣檢測方法

對所加工批次涉及的裝箱成品片煙進(jìn)行開箱取樣，煙箱選取規(guī)則為逢50及50倍速開箱取樣，樣品粉碎至40目顆粒狀，并采用連續(xù)流動分析法檢測其煙堿、總糖、還原糖、總氮、鉀、氯6項化學(xué)成分的含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 樣品煙堿檢測值分類與統(tǒng)計

4個配方近3a的生產(chǎn)加工共涉及原煙貨位6168個，按方案取樣檢測后獲得原煙化學(xué)成分檢測值6168組；4個配方近3a共計產(chǎn)出成品30346箱，按方案取樣檢測后獲得裝箱成品化學(xué)成分檢測值607組。對6168組原煙煙堿檢測數(shù)據(jù)及607組成品煙堿檢測數(shù)據(jù)按配方、年度分組并計算每組均值如表1所示。

表1 4個配方近3a煙堿檢測均值統(tǒng)計表

2.2 復(fù)烤前后煙葉煙堿變化趨勢分析

建立復(fù)烤前后煙堿均值間的相關(guān)分析，以生產(chǎn)批次為單位分析各成品等級煙葉每年的烤前烤后煙堿含量間的相關(guān)性如表2所示。

表2 復(fù)烤前后煙堿相關(guān)性分析表

由相關(guān)性分析結(jié)果可得，復(fù)烤前后的煙堿含量在P=0.01水平上呈極顯著相關(guān)。再對復(fù)烤前后的批次煙堿均值做差異性分析，如表3所示。

表3 復(fù)烤前后煙堿差異性分析表

由差異性分析結(jié)果可得，復(fù)烤前后的煙堿含量差異顯著性P=0.028，在P=0.05的水平上呈極顯著性差異。考慮復(fù)烤后的煙堿含量均低于復(fù)烤前煙堿含量，則可推論復(fù)烤過程將降低煙葉中的煙堿含量比例。

為推導(dǎo)烤后煙葉煙堿含量與烤前煙葉煙堿含量間的函數(shù)關(guān)系，針對各配方年度煙堿均值進(jìn)行成對雙樣本t檢驗，如表4所示。

表4 復(fù)烤前后煙堿成對雙樣本t檢驗分析表

基于成對雙樣本t檢驗結(jié)果中P=0，則可以視為樣本復(fù)烤前后的煙堿含量均值存在一一對應(yīng)的關(guān)系，在此基礎(chǔ)上可進(jìn)行復(fù)烤前后煙堿含量的函數(shù)關(guān)系擬合。

針對表1中的數(shù)據(jù)建立復(fù)烤前后煙堿含量的回歸分析，見表5。

表5中關(guān)于復(fù)烤前后煙堿含量擬合方程的決定系數(shù)R2最大值為0.864，表明擬合的方程代表性較強，具實際生產(chǎn)使用價值，考慮計算的便捷性選擇使用二次方程式表達(dá)函數(shù)關(guān)系，即，出烤前煙堿含量與烤后煙堿含量的函數(shù)關(guān)系式：

表5 復(fù)烤前后煙堿函數(shù)關(guān)系擬合表

2.3 復(fù)烤前后煙葉總糖變化趨勢分析

建立復(fù)烤前后總糖均值間的相關(guān)分析，以生產(chǎn)批次為單位分析各成品等級煙葉每年烤前、烤后總糖含量間的相關(guān)性如表6所示。

表6 復(fù)烤前后總糖相關(guān)性分析表

由相關(guān)性分析結(jié)果可得，復(fù)烤前后的總糖檢測值無顯著相關(guān)性，且復(fù)烤后的檢測值有升有降，無特定趨勢，因此就當(dāng)前樣本而言“復(fù)烤工藝”對總糖含量未呈現(xiàn)明顯的影響趨勢。

2.4 復(fù)烤前后煙葉還原糖變化趨勢分析

建立復(fù)烤前后還原糖均值間的相關(guān)分析，以生產(chǎn)批次為單位分析各成品等級煙葉每年烤前烤后還原糖含量間的相關(guān)性如表7所示。

表7 復(fù)烤前后還原糖相關(guān)性分析表

由相關(guān)性分析結(jié)果可得，復(fù)烤前后的還原糖含量在P=0.01水平上呈極顯著相關(guān)。再對復(fù)烤前后的批次還原糖均值做差異性分析如表8所示。

表8 復(fù)烤前后還原糖差異性分析表

由差異性分析結(jié)果可得，復(fù)烤前后的還原糖含量差異顯著性P=0.003，在P=0.05的水平上呈極顯著性差異。考慮復(fù)烤后的還原糖含量均低于復(fù)烤前還原糖含量，則可推論復(fù)烤過程將降低煙葉中的還原糖含量比例。

為推導(dǎo)烤后煙葉還原糖含量與烤前煙葉還原糖含量間的函數(shù)關(guān)系，針對各配方年度還原糖均值進(jìn)行成對雙樣本t檢驗，見表9。

表9 復(fù)烤前后還原糖成對雙樣本t檢驗分析表

基于成對雙樣本t檢驗結(jié)果中P=0，則可以視為樣本復(fù)烤前后的還原糖含量均值存在一一對應(yīng)的關(guān)系，在此基礎(chǔ)上可以進(jìn)行復(fù)烤前后還原糖含量的函數(shù)關(guān)系擬合。

針對表1中的數(shù)據(jù)建立復(fù)烤前后還原糖含量的回歸分析如表10所示。

表10 復(fù)烤前后還原糖函數(shù)關(guān)系擬合表

表10中關(guān)于復(fù)烤前后還原糖含量擬合方程的決定系數(shù)R2最大值為0.653，表明擬合的方程代表性一般，僅具參考價值，考慮計算的便捷性選擇使用二次方程式表達(dá)函數(shù)關(guān)系，即復(fù)烤后還原糖含量與烤前還原糖含量的函數(shù)關(guān)系式：

2.5 復(fù)烤前后煙葉氯含量變化趨勢分析

建立復(fù)烤前后氯均值間的相關(guān)分析，以生產(chǎn)批次為單位分析各成品等級煙葉每年烤前烤后氯含量間的相關(guān)性如表11所示。

表11 復(fù)烤前后氯相關(guān)性分析表

由相關(guān)性分析結(jié)果可得，復(fù)烤前后的氯含量在P=0.05水平上呈顯著相關(guān)。再對復(fù)烤前后的批次氯均值做差異性分析如表12所示。

表12 復(fù)烤前后氯差異性分析表

由差異性分析結(jié)果可得，復(fù)烤前后的氯含量差異顯著性P=0，在P=0.05的水平上呈極顯著性差異。考慮復(fù)烤后的氯含量均低于復(fù)烤前氯含量，則可推論復(fù)烤過程將降低煙葉中的氯含量比例。

為推導(dǎo)烤后煙葉氯含量與烤前煙葉氯含量間的函數(shù)關(guān)系，針對各配方年度氯均值進(jìn)行成對雙樣本t檢驗，見表13。

表13 復(fù)烤前后氯成對雙樣本t檢驗分析表

基于成對雙樣本t檢驗結(jié)果中P=0，則可以視為樣本復(fù)烤前后的氯含量均值存在一一對應(yīng)的關(guān)系，在此基礎(chǔ)上可以進(jìn)行復(fù)烤前后氯含量的函數(shù)關(guān)系擬合。

針對表1中的數(shù)據(jù)建立復(fù)烤前后氯含量的回歸分析如表14所示。

表14 復(fù)烤前后氯函數(shù)關(guān)系擬合表

表14中關(guān)于復(fù)烤前后氯含量擬合方程的決定系數(shù)R2最大值為0.467，表明擬合的方程代表性稍弱，僅具參考價值，考慮計算的便捷性選擇使用二次方程式表達(dá)函數(shù)關(guān)系，即復(fù)烤后氯含量與復(fù)烤前氯含量的函數(shù)關(guān)系式：

2.6 復(fù)烤前后煙葉鉀含量變化趨勢分析

建立復(fù)烤前后鉀均值間的相關(guān)分析，以生產(chǎn)批次為單位分析各成品等級煙葉每年烤前烤后鉀含量間的相關(guān)性如表15所示。

表15 復(fù)烤前后鉀相關(guān)性分析表

由相關(guān)性分析結(jié)果可得，復(fù)烤前后的鉀檢測值無顯著相關(guān)性，且復(fù)烤后的檢測值有升有降，無特定趨勢，因此就當(dāng)前樣本而言“復(fù)烤工藝”對鉀含量未呈現(xiàn)明顯的影響趨勢。

2.7 復(fù)烤前后煙葉氮含量變化趨勢分析

建立復(fù)烤前后氮含量均值間的相關(guān)分析，以生產(chǎn)批次為單位分析各成品等級煙葉每年烤前烤后氮含量間的相關(guān)性如表16所示。

表16 復(fù)烤前后氮含量相關(guān)性分析表

由相關(guān)性分析結(jié)果可得，復(fù)烤前后的氮含量在P=0.05水平上呈顯著相關(guān)。再對復(fù)烤前后的批次氮均值做差異性分析如表17所示。

表17 復(fù)烤前后氮差異性分析表

由差異性分析結(jié)果可得，復(fù)烤前后的氮含量差異顯著性P=0，在P=0.05的水平上呈極顯著性差異。考慮復(fù)烤后的氮含量均低于復(fù)烤前氮含量，則可推論復(fù)烤過程將降低煙葉中的氮含量比例。

為推導(dǎo)烤后煙葉氮含量與烤前煙葉氮含量間的函數(shù)關(guān)系，針對各配方年度氮含量均值進(jìn)行成對雙樣本t檢驗，見表18。

表18 復(fù)烤前后氮成對雙樣本t檢驗分析表

基于成對雙樣本t檢驗結(jié)果中P=0，則可以視為樣本復(fù)烤前后的氮含量均值存在一一對應(yīng)的關(guān)系，在此基礎(chǔ)上可以進(jìn)行復(fù)烤前后氮含量的函數(shù)關(guān)系擬合。

針對表1中的數(shù)據(jù)建立復(fù)烤前后氮含量的回歸分析如表19所示。

表19 復(fù)烤前后氮函數(shù)關(guān)系擬合表

表19中關(guān)于復(fù)烤前后氮含量擬合方程的決定系數(shù)R2最大值為0.550，表明擬合的方程代表性稍弱，僅具參考價值，考慮計算的便捷性選擇使用二次方程式表達(dá)函數(shù)關(guān)系，即復(fù)烤后氮含量與復(fù)烤前氮含量的函數(shù)關(guān)系式：

3 結(jié)論與討論

經(jīng)過試驗分析，可以確認(rèn)復(fù)烤過程中伴隨著加熱烘烤煙葉內(nèi)煙堿、還原糖、氯、氮4種成分存在著揮發(fā)現(xiàn)象，其復(fù)烤后的含量較復(fù)烤前有所降低。并且通過試驗數(shù)據(jù)擬合的復(fù)烤前后煙堿含量函數(shù)關(guān)系式，具有實際操作意義，不僅揭示了復(fù)烤環(huán)節(jié)對于煙葉化學(xué)成分的影響，還可通過模塊配方對成品煙堿含量等理化指標(biāo)的要求，推導(dǎo)出投料原煙應(yīng)具備值的化學(xué)成分指標(biāo)，通過科學(xué)合理的制定配方方案使模塊化打葉更加精準(zhǔn)，進(jìn)而提升模塊化配方的長期性、穩(wěn)定性。