烟叶原料对卷烟主流烟气7项有害成分释放量的影响研究

为了解烟叶原料对卷烟主流烟气中7种有害成分的影响,选取了产地、烤房、品种、土壤、烟叶部位作为因素对237个初烤烟叶样品中主流烟气7项有害成分指标进行了多因素方差分析,结果表明:对于本研究所选取的烟叶样品来说,对7种烟气有害成分释放量指标有显著性影响的重要因素是产地、烟叶部位、品种三个因素,其中产地为关键因素,它在7个指标上均表现显著差异,产地7个指标显著方差分量比例为64.00%;烟叶部位也为关键因素,它在6个指标上表现显著差异,烟叶部位6个指标显著方差分量比例为26.51%。品种为重要因素。而烤房、土壤对7个烟气释放量指标影响不显著。      

烟叶部位对卷烟主流烟气7种有害成分释放量的影响

为研究烟叶部位对烟气有害成分释放量的影响规律,采用云南玉溪和河南许昌生产的K326不同部位烟叶卷制烟支硬度相同的单料烟,对其烟气中CO,HCN,NNK,NH3,B[a]P,苯酚和巴豆醛7种有害成分的释放量进行了测定,并对单位质量烟叶和单口烟气有害成分释放量进行了分析.结果表明:①烟气有害成分释放量随着叶片的部位而变化;②烟叶组织结构和化学成分差异、卷烟抽吸口数是引起各部位烟叶有害成分释放量不同的主要原因;③卷烟配方中合理安排不同部位烟叶的比例,可选择性降低除NNK以外的其他6种有害成分.     

低温处理对卷烟烟气水分和CO的影响

为研究低温处理对卷烟烟气水分和CO的影响,将生产线上刚加完香的成品烟丝分别在0,-5,-10,-15和-20℃下放置10,20和30min,测定了处理烟丝卷烟主流烟气中的水分和CO。结果表明:①与对照相比,处理后的卷烟烟气水分均有所提高、CO均有所降低;②相同的低温处理时间内,卷烟烟气水分随处理温度的降低呈先升高后降低的趋势,最大提高幅度为7.66%;CO则随处理温度的降低呈先降低后升高的趋势,最大降幅为7.58%;③相同的处理低温下,卷烟烟气水分随处理时间的延长呈先升高后降低的趋势,CO则随处理时间的延长而逐渐降低。在适当低温条件下处理烟丝,有助于提高卷烟烟气水分含量,降低CO含量。     

烟叶内含糖类和多酚类组分对其主流烟气水分的影响

采用灰色关联分析方法确定烟叶内含糖类和多酚类组分对主流烟气水分的影响及其程度。研究结果表明:(1)果糖、单糖、还原糖、麦芽糖、葡萄糖、蔗糖/麦芽糖、蔗糖、双糖对主流烟气水分起削弱作用,其作用依次减小,而单双糖之比和果糖/葡萄糖对主流烟气水分起增进作用,其增进作用依次增大;(2)莨菪亭对烟气水分的增进作用大于芸香苷,而绿原酸对烟气水分起削弱作用。     

卷烟主流烟气气相水分的捕集及其卡尔·费休法测定

为了解烟气水分对卷烟吸味的影响,以异丙醇和乙醇作吸收液,采用两级碰撞取样器串联捕集烟气气相物,卡尔·费休法测定了20种国产品牌卷烟样品烟气粒相水分和气相水分.结果表明:①微量水检测限为0.35 mg/mL,回收率＞95%,粒相水分和气相水分的RSDs分别为3.5%和4.5%;②卷烟样品烟气粒相水分和气相水分的含量范围分别为1.33～3.01和3.71～8.89 mg/支.主流烟气气相水分可能是影响卷烟抽吸品质的一个重要指标.     

6种西北地区植物多糖对卷烟主流烟气水分含量及pH的影响

为研究沙棘多糖、蕨麻多糖等6种西北地区植物多糖对卷烟质量的影响,使用气相色谱、电位滴定仪分别测定了添加6种植物多糖烟支样品主流烟气水分含量、pH,并与空白及丙二醇样品进行了比较。结果显示:添加植物多糖可显著提高卷烟主流烟气气相、粒相水分含量。其中添加锁阳多糖烟支样品主流烟气中粒相水分分别较丙二醇及空白样品提高31.3%、44.3%。添加植物多糖可显著降低卷烟主流烟气pH,但降低幅度不大。结果表明,沙棘多糖、蕨麻多糖等西北地区植物多糖可显著降低卷烟主流烟气pH及提高卷烟主流烟气中气相、粒相水分含量。      

烤烟品种种植结构对烟叶原料和卷烟产品的影响

在深入分析我国近年来烤烟品种种植结构的基础上,分别从遗传学、生态学、烟叶品质及卷烟配方等角度论述了烤烟品种种植结构对烟叶和卷烟生产发展的影响,并结合中式卷烟对烟叶原料的需求和特色优质烟叶的开发与生产探讨了我国未来烤烟品种种植结构的方向。     

吸烟条件对卷烟主流烟气成分的影响

分别对不同抽吸条件下卷烟主流烟气成分含量进行测定.结果表明：抽吸间隔时间、抽吸容量和烟蒂长度是影响烟气有害物质吸入量的主要因素,抽吸持续时间和抽吸曲线对烟气有害物质的产生影响不大.因此,可通过增加抽吸间隔时间、增加烟蒂长度、减少抽吸容量等方式减少身体对有害物质的吸入量.     

烟叶原料、加工工艺与掺配品对卷烟主流烟气气溶胶释放的影响

为综合评价卷烟产品设计开发中的重要参数对烟气气溶胶释放影响,本文使用快速粒径谱仪(DMS500)研究不同烟叶原料的产地部位、加工工艺参数及配方烟丝掺配比例下卷烟主流烟气气溶胶特性。结果显示：质量中值粒径(MMD)和颗粒数量浓度(C_N)稳定性较好且相对独立,可用于表征不同品类卷烟的气溶胶释放特征;烟叶原料差异和配方差异对主流烟气气溶胶粒径和浓度的影响较大,加工工艺影响较小;烟叶的部位影响气溶胶的中值粒径(上部>中部>下部)和逐口浓度变化率(上部<中部<下部叶),烟叶产地主要影响气溶胶中值粒径(湖南>贵州>云南);增加配方中的薄片和掺配品比例可降低气溶胶中值粒径且显著增加气溶胶的数量浓度。研究结果可以为卷烟配方设计和产品开发提供新的分析依据。     

卷烟烟气水分对感官舒适度的影响

为了解卷烟烟气水分变化对感官舒适度的影响,在卷烟烟丝中添加甘油调节卷烟烟气水分,并对实验样品进行感官评吸,采用模式识别方法分析了卷烟感官舒适度随烟气水分的变化规律.结果表明:①烟气水分对卷烟的感官舒适度有较大的影响,适宜烟气水分是3.77%～4.58%,相对应的甘油添加量为0.50%～2.00%;②甘油添加剂能调节卷烟烟气水分,但是添加量大于3.00%对卷烟感官舒适度有负面影响.因此在卷烟设计中控制卷烟烟气水分能提高卷烟感官舒适度,甘油添加剂是一种能够提高卷烟烟气水分的外加物质.     

烟丝含水率对主流烟气CO等7种有害成分释放量的影响

为考察烟丝含水率对主流烟气CO等7种有害成分释放量的影响,采用3种饱和盐溶液制备了不同烟丝含水率的卷烟,分别收集3组卷烟的烟气总粒相物、测定主流烟气中CO等7种有害成分的释放量,并对卷烟的物理参数和固相燃烧温度进行了检测。结果表明:①烟丝含水率对7种有害成分的释放量影响不尽相同,随着烟丝含水率的升高,卷烟主流烟气中氨(NH3)、4-(甲基亚硝胺基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)、苯酚的释放量呈降低趋势,CO,苯并[a]芘(B[a]P)释放量呈升高趋势,氢氰酸(HCN)及巴豆醛的变化不明显;②烟丝含水率对卷烟的固相燃烧温度没有显著影响,但影响卷烟的燃烧速率(燃烧过程),进而影响了烟气成分的形成、转移和释放。     

烤烟烟叶常规化学成分与主流烟气成分的关系

为研究烟叶原料常规化学成分与主流烟气成分之间的相互关系,测定了全国26个烟叶产区的6个品种和进口烤烟烟叶样品的常规化学成分(烟碱、总糖、还原糖、总氯、总钾和总氮)含量、卷烟烟气成分释放量(总粒相物、烟碱、水分、焦油和一氧化碳)和抽吸口数,并对其进行了相关分析、偏相关分析和通径分析。①简单相关分析显示,烟气总粒相物、烟碱和焦油与烟叶烟碱、总钾和总氮含量呈显著相关;烟气一氧化碳与烟叶烟碱呈显著正相关,但与钾含量呈极显著负相关;抽吸口数与总糖、还原糖和总钾呈显著相关。②偏相关分析表明,烟气总粒相物、烟碱和焦油仅与烟叶烟碱含量呈显著的相关关系,烟气一氧化碳和抽吸口数与总钾含量呈显著负相关。③回归和通径分析表明,对烟气总粒相物、烟碱和焦油起主要作用的是烟叶烟碱含量,其次是钾含量,总氮则主要是通过烟碱的间接作用产生影响;烟气一氧化碳主要受烟叶总钾含量的影响;还原糖主要通过总糖的间接作用对抽吸口数造成影响。烟叶中烟碱和总钾含量对烟气成分影响较大。     

主流烟气中的氨与烟叶中的氨、亚硝酸根、硝酸根的相关性

为了解单料烟主流烟气中的氨释放量与其烟叶中的亚硝酸根、硝酸根和氨含量的相关性,采用离子色谱法测定了18个2007和2008年山东、云南、福建产的不同部位烤烟烟叶样品和3个进口烤烟烟叶样品中的亚硝酸根、硝酸根和氨含量及其单料烟主流烟气中的氨含量,并对检测结果进行了简单相关分析和相关系数的显著性检验.结果表明,单料烟主流烟气中氨的释放量与其烟叶中的亚硝酸根含量显著正相关,与烟叶中的氨和硝酸根含量相关性不显著.     

单料烟主流烟气HCN与烟叶常规化学成分的相关性

为研究单料烟主流烟气中HCN释放量与其烟叶常规化学成分含量间的相关性,采用连续流动分析仪测定了15个不同类型烤烟烟叶常规化学成分(总糖、总氮、还原糖、烟碱、钾和氯)的含量及其主流烟气中HCN的含量。结果表明,单料烟主流烟气中HCN的释放量与其烟叶中的总氮、烟碱和氯含量呈显著正相关关系,与烟叶中的总糖、还原糖和钾含量呈显著负相关关系。     

烟丝含水率对卷烟燃吸品质、烟气水分及粒相物挥发性成分的影响

为了解影响不同含水率卷烟抽吸品质差异的因素,研究了不同相对湿度下平衡的卷烟烟丝含水率、燃吸品质、烟气粒相与气相水分及总粒相物挥发性成分的变化.结果表明:①随着平衡的环境相对湿度由30%上升到70%,烟丝含水率由8.28%上升到18.79%,卷烟的燃吸品质亦发生差、好、差的变化.其中,含水率12.25%和14.34%卷烟的燃吸品质均较好,含水率8.28%、9.13%、18.79%卷烟均较差;②随着烟丝含水率的升高,卷烟烟气粒相水分及气相水分均呈上升趋势,但气相水分的上升幅度较大;③总粒相物和烟碱含量随烟丝含水率增大而少量减少,CO量则明显增加;④含水率8.28%、12.25%和18.79%卷烟烟气粒相中均鉴定出相同的70种挥发性成分,但含水率8.28%卷烟的易挥发性化学成分含量较含水率12.25%卷烟高,而含水率18.79%卷烟则偏低.因此,含水率12%～14%卷烟具有较好的燃吸品质,环境湿度或烟丝含水率是影响卷烟烟气水分(尤其是气相水分)和低分子量易挥发性成分,乃至感官质量的重要因素.     

叶组配方卷烟烟气预测模型的建立

利用多元回归分析方法建立了叶组配方焦油量、烟气烟碱量、一氧化碳量和抽吸口数的预测模型,并筛选出了与这4项指标关系密切的化学成分,包括总糖、还原糖、总氮、烟碱、挥发碱、钾、氯、硫酸根等。利用所建模型对4种卷烟产品叶组配方的烟气指标进行了预测,结果表明,其焦油量、烟气烟碱量、一氧化碳量和抽吸口数的预测误差范围分别为0.04～1.13mg/支、0.13～0.50mg/支、0.11～2.95mg/支和0.37～1.15口/支。     

卷烟纸特性对卷烟主流烟气中氨含量的影响

研究了卷烟纸透气度、定量、亚麻浆配比、助燃剂类型及含量对卷烟主流烟气中氨含量的影响。结果发现,卷烟纸助燃剂类型及含量和卷烟纸透气度对卷烟主流烟气中氨含量的影响具有显著的线性规律。提高卷烟纸透气度、卷烟纸助燃剂含量和钾盐的比例,均有利于降低卷烟主流烟气中氨的含量;卷烟纸定量和亚麻浆配比对卷烟主流烟气中氨含量的影响无显著的线性规律。     

河南主产烟区烤烟主流烟气巴豆醛释放量差异及聚类分析

为研究河南主产烟区烤烟单料烟主流烟气中巴豆醛释放量的变化特征,采集河南主产烟区上、中、下3个部位烤烟样本144份,采用高效液相色谱法测定单料烟主流烟气中巴豆醛的释放量,并进行聚类分析。结果表明,河南主产烟区上、中、下3个部位烟叶主流烟气中巴豆醛释放量的均值分别为21.86、23.72、23.91 μg/支,其中中部叶的变幅较大;上部叶与下部叶巴豆醛释放量差异显著,中部叶与下部叶和上部叶差异不显著;主栽的4个品种中烟叶主流烟气中巴豆醛释放量表现为秦烟96 > 中烟203 > 豫烟10号 > 中烟100,秦烟96与中烟100的下部叶和中部叶巴豆醛释放量存在显著差异,其他品种间及上部叶的各品种间差异不显著;根据聚类分析结果将河南产烟区烤烟主流烟气中巴豆醛释放量类型初步分为高释放型、中释放型、低释放型3大类型,高释放型主要分布在三门峡、洛阳和南阳大部分产区,中释放型主要分布在漯河、平顶山和许昌大部分产区,低释放型只有平顶山和漯河少部分产区。