2.2煙草pH和主流煙氣粒相物pH

單料煙煙草pH的測定結果見(jiàn)表6，卷煙煙草pH和主流煙氣粒相物pH的測定結果見(jiàn)表7。

由表6、表7可知，單料煙煙草pH為4.684～6.188，RSD為0.140%～0.441%；卷煙煙草pH為4.861～5.286，RSD為0.219%～0.451%；主流煙氣粒相物pH為5.738～6.103，RSD為0.182%～0.410%。測定結果與李青青等的結果較接近，同時(shí)由RSD可知pH測定結果的精密度較高。主流煙氣粒相物pH比卷煙煙草pH略低的原因可能是由于卷煙燃燒形成煙氣的過(guò)程中，非揮發(fā)性有機酸的沸點(diǎn)相對于煙堿等堿性物質(zhì)的沸點(diǎn)較高，煙氣中的酸性物質(zhì)較少，從而導致煙氣中的酸堿比降低，使煙氣pH值升高。

表6單料煙煙草pH測定結果

表7卷煙煙草pH和主流煙氣粒相物pH測定結果

2.3灰色關(guān)聯(lián)度分析

為考察各非揮發(fā)性有機酸對pH的影響程度，根據表4～表7中測定結果，分別以單料煙煙草pH、卷煙煙草pH、主流煙氣粒相物pH為母序列，以相應的非揮發(fā)性有機酸作為特征序列，分辨系數ρ取0.5，數據經(jīng)均值化處理后進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析，結果見(jiàn)表8。

由表8可知，單料煙煙草pH與草酸、軟脂酸、蘋(píng)果酸、油酸、檸檬酸的關(guān)聯(lián)度較大，其關(guān)聯(lián)度分別為：0.894，0.879，0.837，0.834，0.817；卷煙煙草pH與軟脂酸、蘋(píng)果酸、亞麻酸、草酸、檸檬酸的關(guān)聯(lián)度較大，其關(guān)聯(lián)度分別為：0.960，0.959，0.952，0.950，0.946；卷煙主流煙氣粒相物pH與蘋(píng)果酸、軟脂酸、亞麻酸、草酸、亞油酸的關(guān)聯(lián)度較大，其關(guān)聯(lián)度分別為：0.936，0.936，0.959，0.957，0.954；十三酸、正十五酸與3種pH的關(guān)聯(lián)度均較小，可能是二者在樣品中的含量較低造成的。因此，草酸、軟脂酸、蘋(píng)果酸、油酸、檸檬酸對單料煙煙草pH的影響程度相對較大；軟脂酸、蘋(píng)果酸、亞麻酸、草酸、檸檬酸對卷煙煙草pH的影響程度相對較大；蘋(píng)果酸、軟脂酸、亞麻酸、草酸、亞油酸對卷煙主流煙氣粒相物pH的影響程度相對較大。

表8 pH與非揮發(fā)性有機酸的關(guān)聯(lián)度

2.4主成分分析

采用主成分分析方法對單料煙和卷煙中的非揮發(fā)性有機酸進(jìn)行因子提取，并運用最大方差旋轉方法進(jìn)行旋轉。根據KMO和Bartlett的檢驗，可知單料煙和卷煙中非揮發(fā)性有機酸的KMO分別為0.665，0.675，均大于0.6，說(shuō)明變量間存在相關(guān)性；Bartlett球形度檢驗中單料煙和卷煙中非揮發(fā)性有機酸的P均小于0.001，說(shuō)明主成分分析有意義。通過(guò)對有機酸主成分進(jìn)行提取分析，并與灰色關(guān)聯(lián)度分析結果結合，可有效明確有機酸對pH的影響程度，當主成分特征值大于1時(shí)，該有機酸成分可作為主成分進(jìn)行分析。單料煙及卷煙有機酸主成分相關(guān)特征值及其貢獻率見(jiàn)表9、表10。

表9單料煙有機酸相關(guān)特征值及其貢獻率

表10卷煙有機酸相關(guān)特征值及其貢獻率

由表9可知，單料煙有機酸共提取出4個(gè)主成分，其方差貢獻率分別為37.278%，19.417%，11.360%，8.600%，累計方差貢獻率為76.66%。單料煙有機酸第1主成分包括亞油酸、亞麻酸、軟脂酸等，第2主成分包括檸檬酸、蘋(píng)果酸、草酸等，第3主成分僅包括油酸，第4主成分僅包括琥珀酸。結合灰色關(guān)聯(lián)度分析結果可知，第2主成分中的蘋(píng)果酸、草酸對單料煙煙草pH的影響程度較大。

由表10可知，卷煙有機酸共提取出3個(gè)主成分，其方差貢獻率分別為40.137%，26.953%，11.374%，累計方差貢獻率為78.46%；卷煙有機酸第1主成分包括檸檬酸、硬脂酸、丙二酸等，第2主成分包括正十五酸、軟脂酸、亞麻酸等，第3主成分僅包括草酸、亞油酸、蘋(píng)果酸等。結合灰色關(guān)聯(lián)度分析結果可知，第2、3主成分中的軟脂酸、蘋(píng)果酸對卷煙煙草pH、主流煙氣粒相物pH的影響程度較大。

對比分析結果發(fā)現，草酸對單料煙煙草pH的影響程度較大，而對卷煙煙草pH和主流煙氣粒相物pH的影響程度稍小，軟脂酸對卷煙煙草pH、主流煙氣粒相物pH的影響程度較大，而對單料煙煙草pH的影響程度稍小。其原因可能是草酸性質(zhì)不如軟脂酸穩定，在100℃以上的溫度條件下草酸容易升華，卷煙加工過(guò)程中的膨脹、烘絲等熱處理均會(huì )使煙絲中草酸的含量減少。煙絲經(jīng)過(guò)膨脹后，非揮發(fā)性有機酸含量明顯降低，且在膨脹前后草酸含量的降低率大于軟脂酸，從而使草酸對煙絲酸堿度的影響減弱，最終導致草酸對卷煙煙草pH和主流煙氣粒相物pH的影響程度變小。從單料煙煙葉到制成卷煙需要經(jīng)過(guò)一系列加工過(guò)程，加工過(guò)程中煙葉內部化學(xué)成分的改變最終導致單料煙和卷煙研究結果有所不同。

3結論

煙草中不同有機酸對pH影響程度不同，利用灰色關(guān)聯(lián)度分析并結合主成分分析發(fā)現，蘋(píng)果酸、草酸對單料煙煙草pH的影響程度較大，蘋(píng)果酸、軟脂酸對卷煙煙草pH、主流煙氣粒相物pH的影響程度較大，十三酸、正十五酸對pH的影響較小。為實(shí)際改善和調控煙草pH及主流煙氣粒相物pH、弱化卷煙煙氣噪感，后期可開(kāi)展在煙葉或煙絲中施加非揮發(fā)酸的相關(guān)試驗，比較蘋(píng)果酸與草酸、蘋(píng)果酸與軟脂酸在改善煙草及煙氣pH中的效果，以便提升卷煙產(chǎn)品的吸食品質(zhì)。