pH值在烟用料液质量稳定性评价中的应用

张廷贵，刘泽春，张 峰，周培琛

（福建中烟工业有限责任公司技术中心，福建 厦门 361022）

加料是卷烟生产过程中对叶组配方存在缺陷进行的修饰[1-4]。卷烟生产制造过程中，一些厂家在卷烟牌号更换生产时会造成一定重量的料液剩余，而剩余料液保质期短，质量稳定性难以控制，通常做报废处理，造成较大的浪费。目前，国外已有大量针对进货香精料液品质监控的研究报道[5-11]，而对二次调配后料液的稳定性研究[12]较少。实际生产中，多数厂家对剩余料液存放超过3 d就做报废处理，少数厂家通过人员品吸的方式监控料液的品质[13]。然而，人员品吸方式制样较为复杂、需要一定数量的评吸人员参与，整个评价流程较长，没办法对每批次的剩余料液质量进行及时的跟踪。因此，为了寻找一种较为简便的监测剩余料液保质期和确保其质量稳定的方法，文章以料液的pH值为研究对象，建立pH值评价料液质量稳定性的技术指标，为延长料液保质期并监控其质量稳定性提供技术支撑，对剩余料液的充分回收利用，降低企业生产成本将具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 材料和仪器

材料：随机取卷烟生产过程中调制好的两种不同牌号料液H和R；超纯水（电阻率>18.2 MΩ ，25 ℃）（美国Millipore 公司）；PET透明塑料瓶（100 mL）；成套pH 缓冲溶液（德国Merck 公司）。仪器：420A酸度计（美国Thermo公司），配美国Thermo Orion公司900011型Ag/AgCl电极；冷藏柜。

1.2 测定方法

待420A酸度计预热校准后，直接测量样品的pH值。

1.3 试验方案

1.3.1 建模样品抽检 对不同生产批次刚调配好的两种不同牌号料液H和R进行随机取样，分别为27和25批次，每批样品随机抽取50 mL，装在PET透明塑料瓶（100 mL）中，按1.2 的方法测量其pH值。

1.3.2 验证样品的测定 对刚调配好的两种不同牌号料液H和R进行随机抽样，每种样品随机抽取300 mL，均匀分置6个PET透明塑料瓶（100 mL），每瓶约50 mL，3瓶放置常温，其余3瓶放入冷藏柜（设置4℃）保鲜[14-15]。分别将常温和冷藏3、7、10 d后的样品取出，按1.2方法测量其pH值，同时产品配方人员参照烟草行业标准《YC/T145.6-1998 烟用香精香气质量通用评定方法》和《YC/T145.8-1998 烟用香精香味质量通用评定方法》对样品进行感官嗅香评价。

2 结果与讨论

2.1 料液pH值数据的统计分析

分别对H料液27批次和R料液25批次建模样品进行pH值检测，并计算样本pH值的平均值X和移动极差的平均值RS：

其中m为样本数。移动极差平均值取小数点后两位，计算得出H料液pH值的技术指标为3.60±0.08，R料液pH值的技术指标为3.53±0.06。

再根据控制图3σ原理计算出上、下控制限。

其结果见图1～图4。从图1、图2、图3和图4可以看出，均未出现《GB/T4091-2001 常规控制图》中描述的8种异常情况：即（1）1点落在控制限外；（2）连续9点在中心线的同一侧；（3）连续6点递增或递减；（4）连续14点中相邻点上下交替；（5）连续3点中有2点超出中心线同一侧2σ警戒线；（6）连续5点中4点超出中心区（1σ）同一侧以外；（7）连续15点均落在中心区（1σ）内；（8）连续8点在中心线两侧，但无一在中心区。这表明H和R料液pH值检测结果均属于可控状态。

对pH值检测结果绘制茎叶图，见图5、图6。从图5和图6中可以看出，H料液和R料液pH值检测结果符合正态分布。使用SPSS统计软件（13.0版本），检验H和R料液pH值的正态性[16]，采用Shapiro-Wilk方法（W检验）计算H料液pH值的P值为0.593>0.05，R料液pH值的P值为0.209＞0.05，进一步表明该检测结果符合正态分布。

2.2 pH值在料液质量稳定性中的应用

图1 H料液pH值检测结果Fig.1 Testing result for pH value of Hliquid

图2 R料液pH值检测结果Fig.2 Testing result for pH value of Rliquid

图3 H料液pH值移动极差控制图Fig.3 Moving range control chart of pH value of Hliquid

图4 R料液pH值移动极差控制图Fig.4 Moving range control chart of pH value of Rliquid

图5 H料液pH值茎叶图Fig.5 Stem and leaf plot of pH value of Hliquid

图6 R料液pH值茎叶图Fig.6 Stem and leaf plot of pH value of Rliquid

按1.2方法分别测定了常温放置3、7、10 d和冷藏放置3、7、10 d的H与R料液的pH值，采用上述计算得出的料液pH值技术指标，对其进行评价，同时产品配方人员参照烟草行业标准《YC/T145.6-1998 烟用香精香气质量通用评定方法》和《YC/T145.8-1998 烟用香精香味质量通用评定方法》对样品进行感官嗅香评价，评价结果见表1、表2。

从表1、表2可以看出，通过该技术指标对料液进行评价与感官嗅香评价的结果相吻合，可见该技术指标可以作为对剩余料液质量稳定性进行监控的一项参数。

表1 H料液验证样品质量稳定性评价Table 1 Evaluation of quality stability for Hliquid sample

表2 R料液验证样品质量稳定性评价Table 2 Evaluation of quality stability for Rliquid sample

调配后的料液在常温放置4、5 d后，通过肉眼可以看出其液面上有一层菌落逐渐形成，说明该料液已变质，为不合格料液。实际生产中，调配后的料液常温下放置超过3d就做报废处理。剩余料液冷藏10 d后，应用该技术指标进行检测判定，其结果与感官嗅香判定的相吻合，可见对剩余料液进行冷藏处理可以延长其保质期。

3 结 论

利用SPSS软件对建模料液样品的pH值进行统计分析，计算得出评价料液质量稳定性的技术指标。应用该技术指标可对不同储存环境的料液样品质量稳定性进行评价。因此，该技术方法可以作为一种对剩余料液质量稳定性进行监控的技术手段。

[1]Brian D L，Lawrence M.加香技术-料液和香精[J].中国烟草学报，1999，12（ 4） : 12-15.

[2]罗昌荣.天然香料的制备及其在卷烟料液中的应用[C].中国烟草学会烟草化学学术研讨会论文集[A]， 海南：海南科技出版社，2005.473-480.

[3]钱啸立.卷烟加料[J].上海烟业，1993，4（3）：55-56.

[4]李海燕，肖 燕，王淑华，等.高效液相色谱法测定烟草料液中防腐剂[J].理化检验-化学分册，2010，46（7）：475-477.

[5]廖 垄，胡 纲，肖 竞．烟用香精的高效液相色谱指纹图谱分析[J]．烟草科技，2006，（2）：37-39.

[6]曲国福，陆舍铭，孟昭字，等．色谱指纹图谱在烟用香精质量控制中的应用[J]．烟草科技，2007，（7）：46-50．

[7]李希强，陆舍铭，王 笛，等．烟用香精UPLC指纹图谱的夹角余弦、相关系数与欧氏距离评价[J]．烟草科技，2008，（12）：37-41．

[8]黄世杰，陈志燕，蒋宏霖，等．主成分分析法在烟用香精质量控制中的应用[J]．烟草科技，2009，（8）：3l-34．

[9]赵同利，于宏晓．宗兆奇，等．欧马距离法在香料指纹图谱模式识别中的应用[J]．烟草科技，2011，（2）：52，57．

[10]Zhu X．Gao Y，Chen Z，eta1．Development of a chromatographic fingerprint of tobacco flavor by use of GC and GC-MS[J]．Chromatographia，2009，69（7）：735-742．

[11]Wang J．Qiu Q，Liu w．Quality assessment of tobacco flavorby classifi cation of principal component analysis-mahalanobis distance combined with FTIR-ATR fingerprint[J]．Spectrosc Spect Anal，2007，27（5）：895-898．

[12]黎洪利，朱立军，戴 亚，等．烟用香精调配稳定性的x质量控制图监控[J]．烟草科技，2006，（10）：46-48．

[13]孔浩辉，林夏丹，彭礼枚，等.二次调配烟用香精的稳定性研究[J].烟草化学，2012，（2）:39-41.

[14]黄艾祥，李彦屏，武志霞，等.生产贮藏条件对原料奶中微生物的影响[J].中国乳品工业 ，2007，35（5）:42-45.

[15]李红民，陈 韬.含磷酸盐的香辛料液对猪肉品质的影响[J].肉类研究，2009，（2）：33-35.

[16]刘庆武，胡志艳.如何使用SPSS、SAS统计软件进行正态性检验[J].湘南学院学报（医学版），2005，7（3）:56-58.