烤煙煙葉主流煙氣中苯酚釋放量的差異及其影響因素研究

　　摘要：為了解國(guó)內(nèi)烤煙煙葉卷煙主流煙氣中苯酚釋放量的差異及其影響因素，選取5個(gè)主產(chǎn)煙區(qū)的上、中、下3個(gè)部位烤煙煙葉作為試驗(yàn)材料，測(cè)定煙葉化學(xué)成分含量和卷煙主流煙氣中苯酚釋放量，進(jìn)行方差分析、相關(guān)性分析、多元線性回歸分析，并在相關(guān)性分析基礎(chǔ)上，選擇與主流煙氣中苯酚釋放量相關(guān)性高的化學(xué)成分通過(guò)添加試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明：不同產(chǎn)區(qū)間，黃淮煙區(qū)煙葉卷煙苯酚釋放量最高，其次為東南煙區(qū)，這兩者顯著高于其余3個(gè)煙區(qū)；不同部位煙葉卷煙主流煙氣中苯酚釋放量為上部葉>中部葉>下部葉。主流煙氣中苯酚釋放量與煙葉中總糖、還原糖、非揮發(fā)性有機(jī)酸、環(huán)己烷提取物、K/Cl、pH值等呈極顯著負(fù)相關(guān)，與煙堿、總生物堿、揮發(fā)堿、總氮、氨、游離氨基酸、綠原酸、高級(jí)脂肪酸、總茄尼醇呈極顯著正相關(guān)，與纖維素、莨菪亭、蕓香苷顯著正相關(guān)，與煙葉果膠、醚提物關(guān)系不明顯。多元逐步回歸分析建立了主流煙氣中苯酚釋放量的回歸模型，該模型能夠解釋80.4%因變量的變化，能較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)主流煙氣中的苯酚釋放量。添加試驗(yàn)的結(jié)果與相關(guān)性分析結(jié)果表現(xiàn)一致的有蔗糖、葡萄糖、蘋果酸、檸檬酸、綠原酸、煙堿和茄尼醇；表現(xiàn)相反的是脯氨酸。
　　關(guān)鍵詞：苯酚；煙葉；主流煙氣；差異；因素
　　中圖分類號(hào)：S-3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 論文編號(hào)：cjasl7030045
　　0引言
　　苯酚是卷煙主流煙氣的一種，其作為HoiSnann名單中46種有害成分之一，對(duì)吸煙者的身體健康造成一定的危害。2005年，國(guó)家煙草專賣局組織開(kāi)展了“卷煙危害性指標(biāo)體系研究”課題研究，確定以苯酚等7項(xiàng)指標(biāo)來(lái)表征卷煙主流煙氣生物危害性。目前已報(bào)道的卷煙煙氣中的酚類物質(zhì)多達(dá)50余種，其中以苯酚毒性最強(qiáng)，最具代表性，其對(duì)皮膚及呼吸道粘膜有強(qiáng)烈的刺激并且具有輔助致癌物作用。并且研究報(bào)道表明，煙草中的多酚類化合物、纖維素等物質(zhì)通過(guò)熱裂解方式可以在煙氣中生成苯酚。因此，卷煙主流煙氣中苯酚釋放量直接影響著卷煙的安全性。
　　為準(zhǔn)確測(cè)定并減低主流煙氣中苯酚的釋放量，前人已做了大量的相關(guān)研究，鞏文萍等發(fā)現(xiàn)將沸石NaX添加到煙絲、將殼聚糖添加于卷煙濾嘴中制成卷煙，可減低卷煙煙氣中的苯酚釋放量，沸石添加量為煙絲重量的3%～4%時(shí)對(duì)主流煙氣中苯酚的去除效果最好，并建立了煙氣中苯酚純化和準(zhǔn)確檢測(cè)的分析方法。黃朝章研究表明，提高卷煙紙透氣度、助燃劑含量、克重、鉀鹽的比例和亞麻配比，均有利于降低卷煙主流煙氣中的苯酚含量。吳清輝發(fā)現(xiàn)提高三絲摻兌含量及國(guó)內(nèi)煙葉和下部煙葉的使用量，均有利于降低卷煙主流煙氣中苯酚的含量。
　　前人研究多集中在苯酚的準(zhǔn)確定量分析以及選擇性降低煙氣中苯酚的釋放量方面。本研究則較系統(tǒng)從煙葉原料安全性角度著手，選擇國(guó)內(nèi)5個(gè)主產(chǎn)區(qū)，上中下3個(gè)部位代表性煙葉樣品，分析不同產(chǎn)區(qū)、不同部位煙葉卷煙主流煙氣中苯酚釋放量差異，研究主流煙氣中的苯酚與煙葉中化學(xué)成分的相關(guān)性，明確卷煙苯酚釋放量在部位和產(chǎn)區(qū)間的差異，研究煙葉中常規(guī)化學(xué)成分對(duì)卷煙主流煙氣中苯酚釋放量的影響，并且通過(guò)逐步回歸分析，建立卷煙主流煙氣中苯酚釋放量的預(yù)測(cè)模型。通過(guò)對(duì)主流煙氣中苯酚釋放量與煙葉化學(xué)成分的相關(guān)性分析，向卷煙煙支中添加相關(guān)性高的化學(xué)成分，進(jìn)一步驗(yàn)證前人已獲得的苯酚的前體物并明確高相關(guān)性化學(xué)成分與苯酚釋放量之間的關(guān)系，以此為農(nóng)業(yè)上生產(chǎn)低危害煙葉，工業(yè)企業(yè)有針對(duì)性地降低卷煙危害，開(kāi)發(fā)低危害卷煙提供可行性的依據(jù)。
　　1材料與方法
　　1.1試驗(yàn)材料
　　本研究根據(jù)《中國(guó)煙草種植區(qū)劃》，有針對(duì)性地選取中國(guó)東北、黃淮、東南、西南及長(zhǎng)江中上游5個(gè)主產(chǎn)煙區(qū)連續(xù)2年（2010、2011年）烤煙煙葉樣品，共計(jì)244份。根據(jù)每個(gè)產(chǎn)區(qū)煙葉質(zhì)量彰顯特點(diǎn)選擇代表性1～2個(gè)產(chǎn)煙縣作為試驗(yàn)樣品，共156個(gè)代表縣，每個(gè)產(chǎn)煙縣選取6～12個(gè)代表鄉(xiāng)鎮(zhèn)，每一鄉(xiāng)鎮(zhèn)取大貨收購(gòu)點(diǎn)上、中、下3個(gè)部位具有代表性的B2F、C3F、C3L、X2F4個(gè)等級(jí)的煙葉樣品8～10份，每份10kg。將選取的同一產(chǎn)區(qū)的代表性煙葉，去煙筋，切絲，卷制成煙支，卷煙圓周24.5mm，長(zhǎng)84mm。選取平均質(zhì)量（0.90±0.01）g和平均吸阻（100±50）Pa的煙支為合格煙支，并取300g煙絲研磨成煙末，測(cè)定煙葉內(nèi)在化學(xué)成分。
　　1.2試驗(yàn)方法
　　1.2.1化學(xué)成分的測(cè)定 分別按照YC/T159-2002、Yc/T35-1996、YC/T 160-2002、YC/T 161-2002、YC/T245-2008、YC/T 162-2002、YC/T 217-2007、YC/T176-2003、YC/T 282-2009和YC/T 288-2009、YC/T202-200等方法測(cè)定煙葉中水溶性總糖、還原糖、揮發(fā)堿、生物堿、總氮、氨、氯、鉀、石油醚提取物、環(huán)己烷提取物、游離氨基酸、有機(jī)酸及多酚類化合物含量。
　　1.2.2主流煙氣中苯酚的測(cè)定 按照YC/T29-1996規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)條件抽吸卷煙，每個(gè)孔道抽吸4支煙，并設(shè)置1個(gè)平行。用劍橋?yàn)V片捕集卷煙主流煙氣粒相物濾片，折疊后置于200mL錐形瓶中，加入50mL 1%醋酸溶液超聲萃取20min，然后靜置5min，該溶液經(jīng)0.45μm濾膜過(guò)濾后即可進(jìn)行HPLC分析。按YC/T255-2008的方法測(cè)定卷煙主流煙氣中的苯酚含量。
　　1.2.3化學(xué)純品的添加 取1份卷制均勻的原煙卷煙，分別測(cè)定煙絲中葡萄糖、蔗糖、果膠、綠原酸、蘋果酸、檸檬酸、煙堿、茄尼醇、脯氨酸含量，根據(jù)所測(cè)得不同化學(xué)成分含量，分別選擇以上化學(xué)物質(zhì)的純化學(xué)品，配制成一定濃度溶液，再分別注射到煙支中。添加后各物質(zhì)的量相當(dāng)于原煙支的1倍左右。同時(shí)，以同體積溶劑添加煙支、同體積水添加煙支作為對(duì)照。即設(shè)置約
　　1倍添加量、溶劑空白、空白3組，分別測(cè)定添加前后主流煙氣中苯酚的釋放量。
　　1.3數(shù)據(jù)處理方法
　　為消除不同指標(biāo)之間的量綱影響，對(duì)原始數(shù)據(jù)分別進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化或歸一化處理，經(jīng)過(guò)Z-scroe標(biāo)準(zhǔn)化轉(zhuǎn)換以后，用SAS軟件分別進(jìn)行了方差分析、簡(jiǎn)單相關(guān)性分析以及逐步回歸分析。

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