贾梦珠，王 剑，施友志，刘利平，谭再钰，刘 洋，吴英乔，罗继红，潘 勇

（湖北中烟有限责任公司三峡卷烟厂，湖北 宜昌 443000）

根据消费文化和消费习惯的不同，各国对雪茄的定义有所不同。中国一般用烟草或含有烟草成分的材料作为茄衣、茄套卷制而成，具有典型雪茄烟草香味特征的烟草制品为雪茄。与卷烟相比，手卷雪茄其主要特点在于不添加任何香精香料，依靠烟叶自身的发酵及烟支的醇化来达到满足消费者需求目的，除环境温湿度外，其自身水分对雪茄烟的感官品质起着至关重要的作用。雪茄烟支在生产过程中要经过茄芯卷制、压制定型、上茄衣、质量检验、水分平衡、烟支醇化等几个环节[1-2]。水分平衡检测合格的烟支至少经过3 个月的醇化时间[3]，才可进入包装环节。而烟气的粗糙感、刺激性、杂气、劲头、滞舌等不良感觉，都会随醇化时间的延长而降低[4]。陈年雪茄一般都经过3～5 年的醇化后出厂，产品质量得到较大提高[5-6]。实际生产中，水分平衡环节环境温湿度的不同，烟支平衡含水率也有不同[7-10]。烟支含水率过高，易导致醇化过程烟支霉变等情况[11]；烟支含水率过低，则容易导致醇化过程中茄衣破损[12]等情况出现。目前，雪茄烟支含水率与环境温湿度之间的关系，尚未有文献研究。通过对不同规格雪茄烟支与环境温湿度之间的关系研究，分别建立雪茄烟支含水率与环境温湿度之间的线性回归方程，为后期车间生产环节提供指导借鉴。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

1.1.1 材料根据雪茄烟卷制形式、规格的不同，选取叶束式手卷雪茄黄鹤楼雪之梦7 号（下文简称A 规格雪茄） 和叶片式机卷雪茄茂大1 号（下文简称B 规格雪茄） 各1 款。

1.1.2 主要仪器设备

KBF-240 型恒温恒湿箱，广东宇航志达试验装备有限公司产品；PL203 型电子天平，梅特勒- 托利多产品。

1.2 试验设计

试验过程中选取恒温恒湿箱模拟烟支平衡环境，根据恒温恒湿箱可控范围（见图1），设计如下所示温湿度梯度试验（见表1）。试验过程中保证卷制人员、卷制时间、卷制配方、平衡时间，烟支初始水分等其他因素的一致性。

恒温恒湿箱可控范围见图1，温湿度变化见表1。

图1 恒温恒湿箱可控范围

表1 温湿度变化

（1） 根据所设计温湿度变化表，将恒温恒湿箱分别设置为相对应的条件值。

（2） 随机选取6 支烟支，平铺置于恒温恒湿箱中。

（3） 平衡15 d 后，用烘箱法对6 支烟支进行水分测定。

（4） 根据温湿度变化表，改变恒温恒湿箱温、湿度条件，重复试验，分别测定不同温、湿度条件半成品雪茄烟支含水率。

（5） 每组试验重复3 次，分别记录18 支烟支的含水率。

1.3 数据分析方法

用Minitab 对试验数据进行分析。

2 结果与分析

2.1 A 规格雪茄烟结果与分析

2.1.1 描述性统计分析

根据上述试验方案，可得到如下描述性统计分析表：

A 规格雪茄烟描述性统计分析见表2，A 规格雪茄烟支平均水分变化图见图2。

表2 A 规格雪茄烟描述性统计分析

图2 A 规格雪茄烟支平均水分变化图

在一定范围内，保持环境温度不变，随着环境湿度增加，环境中含水量增大，促进烟支吸附水分子，导致烟支含水率的平均值逐渐增加。保持环境湿度不变，随着环境温度升高，环境中单位体积内的含水量减少，烟支解吸的速度加快，导致烟支含水率的平均值呈逐渐下降。当环境温度低于21 ℃，湿度高于55%时，烟支水分散失较慢，导致烟支水分增加的速率变慢；当环境温度为24 ℃，湿度高于50%时，烟支水分散失较快，烟支水分增加的速率会变快[13]。

2.1.2 回归方程的建立与显著性检验

对A 规格雪茄烟含水率的试验数据进行分析可得回归方程为：w=0.152-0.086 8t+0.250h（其中w 代表烟支含水率、t 代表环境温度、h 代表环境湿度）。用方差分析进行回归方程的显著性检验。

A 规格雪茄烟回归方程显著性检验见表3。

表3 A 规格雪茄烟回归方程显著性检验

由检验结果可知，回归方程的p 值为0，相关系数R2为90.8%，表现出强相关性。R-Sq=90.8%，R-Sq(调整)=90.6%，在0.01 显著水平下，湿度和温度2 个变量间存在线性相关关系，即认为回归方程是有意义的。

2.1.3 残差分析

A 规格雪茄残差分析图见图3。

图3 A 规格雪茄残差分析图

对试验结果进行残差分析，由图3 可知，残差点在横轴上下随机波动，拟合值图中未呈现喇叭口形状，残差服从正态分布，因此认为该线性回归模型是合理的。

2.2 B 规格雪茄烟结果与分析

2.2.1 描述性统计分析

B 描述性统计分析见表4，B 规格雪茄烟支平均水分变化图见图4。

由表4 和图4 可知，在一定范围内，保持环境温度不变，随着环境湿度增加，环境中含水量增大，促进烟支吸附水分子，导致烟支含水率的平均值逐渐增加。保持环境湿度不变，随着环境温度升高，环境中单位体积内的含水量减少[14]，烟支解吸的速度加快，导致烟支含水率的平均值逐渐下降[15]。当环境温度低于18 ℃，湿度高于55%时，烟支水分散失较慢，导致烟支水分增加的速率变慢；当环境温度为21 ℃，湿度高于50%时，烟支水分散失较快，烟支水分增加的速率变快。

图4 B 规格雪茄烟支平均水分变化图

表4 B 描述性统计分析

2.2.2 线性回归方程的建立与显著性检验

对B 规格雪茄烟含水率的试验数据进行分析可得回归方程：w=-1.80-0.053 1t+0.271h（其中w 代表烟支含水率、t 代表环境温度、h 代表环境湿度）。

B 回归方程显著性检验见表5。

表5 B 回归方程显著性检验

由检验结果可知，回归方程的p 值均为0，相关系数R2为93.4%，表现出强相关性。R-Sq=93.4%、R-Sq(调整)=93.4%，在0.01 显著水平下，温度和湿度2 个变量间存在线性相关关系，即认为回归方程是有意义的。

2.2.3 残差分析

B 残差分析图见图5。

图5 B 残差分析图

对试验结果进行残差分析，由图5 可知，残差点在横轴上下随机波动，拟合值图中未呈现喇叭口形状，残差服从正态分布，因此认为该线性回归模型是合理的。

2.3 讨论

根据上述试验结果可得，A 规格雪茄烟含水率与环境温湿度之间的线性回归方程为：w=0.152-0.086 8t+0.250h，B 规格雪茄烟含水率与环境温湿度之间的线性回归方程为：w=-1.80-0.053 1t+0.271h（其中w 代表烟支含水率、t 代表环境温度、h 代表环境湿度）。实际生产中，A 规格雪茄烟支现行平衡环境温度为20±2 ℃，湿度为60%±5%。取温度20 ℃，湿度60%，由回归方程可得烟支含水率为13.42%，实际烟支含水率为13.5%；B 规格雪茄烟支平衡环境温度为22±2 ℃，湿度为60%±5%。取温度22 ℃，湿度为60%，由回归方程可得烟支含水率为13.29%，实际烟支含水率为13%，雪茄烟支实际含水率与计算含水率的误差≤0.3%，两者吻合程度较高，可认为A、B 规格雪茄烟含水率与环境温湿度之间的线性回归方程较好地预测了雪茄烟支平衡含水率，可在雪茄烟支干燥、醇化、包装、储存等生产过程中推广应用。

上述线性回归方程的建立，不仅可以迅速计算出不同环境温湿度条件下的烟支平衡水分，避免烟支水分平衡过程中出现因水分过大，导致烟支发霉、烟支水分过小导致茄衣破口的情况出现；同时，也可通过对烟支水分平衡环节及烟支醇化过程中水分的测算，来验证环境温湿度是否与设定的条件保持一致。

3 结论

在保持烟支初始含水率、卷制人员、压制时间等其他条件一致的情况下，改变环境温湿度条件，测量雪茄烟支含水率的变化情况。试验表明，在一定范围内，温度越低，湿度越高，烟支水分增加速率越缓；温度越高，湿度越高，烟支水分增加速率越快。对试验数据进行分析，建立烟支含水率与环境温湿度之间的线性回归方程，并通过显著性检验和残差分析，结合生产实际对线性回归方程进行验证。试验结果表明，叶束式雪茄A 规格雪茄烟支平衡含水率与环境温湿度的回归方程为：w=0.152-0.086 8t+0.250h；B 规格雪茄烟支平衡含水率与环境温湿度的回归方程为：w=-1.80-0.053 1t+0.271h。2 个方程均可在生产实践中使用。

研究的局限性在于不同温湿度条件下烟支水分平衡时间尚未研究，试验过程中叶束式手卷雪茄烟烟支规格未考虑异型烟支，如鸭嘴型、单鱼雷型、双鱼雷型等。后期，可在本试验的基础上逐渐完善，并建立相对应的线性回归方程。