脱模剂原料
肖志新1、2，周冀衡1，郭紫明2，杨虹琦1，王勇2，董道竹2
（1、湖南农业大学烟草工程技术研究中心 410128；2.云南省保山市烟草公司云南保山 678000； 摘要：本试验选取RG17、中烟90、K346和G80四个烤烟品种，研究了不同品种烤烟焦油和稠环芳烃生成量的差异。结果表明，K346的焦油生成量最高，但三种稠环芳烃的量及其在焦油中的含量却最低；中烟90的焦油生成量最低，但三种稠环芳烃的量及其在焦油中的含量却最高； K346的燃烧安全性优于其他三者，中烟90的最差。稠环芳烃与焦油的比值可以作为烟叶安全性的一个评价参数。 关键词：烤烟；品种；焦油；稠环芳烃
Research on Differentia of the Tar and Polynuclear Aromatic Hydrocarbon in the Different Tobacco Cultivars Xiao Zhixin2，Zhou Jiheng2，Guo Ziming1，Yang Hongqi2，Dong Daozhu1
(1.Technology Centre of Chang De Cigarette Factory，Hunan Changde 435000; 2. Research Center of Tobacco Engineering and Technology, Hunan Changsha 410128.)
Abstract: The four tobacco cultivars, namely RG17、zhongyan 90, K346 and G80 were selected in this experiment. Farming amount of tar and polynuclear aromatic hydrocarbon in different tobacco cultivars was researched. The results showed that the tar of K346 was highest, but the three polynuclear aromatic hydrocarbon and its content in tar was lowest. The other way round, the tar of zhongyan 90 was lowest, but the three polynuclear aromatic hydrocarbon and its content in tar was highest. Burning security of K346 was surpassed others and zhongyan 90 was worst. The ratio of polynuclear aromatic hydrocarbon to tar was possibly regarded as a parameter of appraising security in tobacco leaves.
Keywords: tobacco; cultivars; tar; polynuclear aromatic hydrocarbon
kkaaa
目前认为烟气中的焦油是最主要的有害物质，在吸烟与健康问题受到普遍关注的情况下，国外低焦油卷烟发展很快。我国85％以上的产品和消费市场是烤烟型卷烟，卷烟原料特别是烤烟烟叶的焦油生成量偏高是阻碍中式卷烟健康发展的主要因素。焦油是多种烃类及烃的氧化物、硫化物和氮化物的复杂混合物，其中的稠环芳香烃是烟叶中的糖类、烃类、类脂化合物在高温条件下发生裂解和自由基反应生成[1]。左天觉先生曾指出，随着卷烟生产技术的发展，有可能通过农业技术降低烟叶焦油产生量，其中烤烟品种的选择在这项技术体系中占有十分重要的地位。为了揭示烤烟品种、焦油、稠环芳香烃三者之间的关系，笔者选择
基金项目：国家烟草专卖局项目（11020041012），湖南中烟工业公司项目（合同编号：03-001）。
作者简介：肖志新，男，硕士，从事烟草生理生化和烟草栽培研究，现在云南省保山市烟草公司工作。
通讯作者：周冀衡，男，教授，博导，长期从事烟草生理生化和烟草化学研究jhzhou2005@163。
K346、中烟90、RG17和G80四个烤烟品种，研究了不同品种烤后烟叶燃烧时焦油和稠环芳烃的生成量，其中RG17和中烟90是低焦油烤烟品种，K346为优质烤烟新品种[2]。期望研究结果能为优质烤烟品种的选育和低害卷烟设计提供试验依据。
1 材料与方法
1.1实验材料
选用RG17、中烟90、K346和G80四个烤烟品种为材料，于2005年种植于湖南农业大学烟草工程技术研究中心实验基地，4月6日移栽，田间随机，小区重复三次，种植密度为50cm×110cm，土壤为粘土，肥力中等，基肥为烟草专用基肥（氮：磷：钾肥比例为1：1.5：2），用量为50Kg/667㎡；分两次施烟草专用追肥（N：P２O５：K2O比例为1：1：2.5），每次25Kg/667㎡。适熟时采收中部叶（自
下往上第9-12片），采用三段式工艺进行统一烘烤，挑选同一等级（C3F）烟叶5Kg切丝供试。
1.2仪器与药品
烟焦油
填充值测定仪（Brogwaldt）；CMB120型全自动打烟机（Burghart）；RM200型吸烟机（Brogwaldt）；HP 6890/5973型气相谱－质谱联用仪（Agilent）；LC-Si固相萃取柱（Supelco）；HWS-250型恒温恒湿箱；AR3130型电子天平。
标样：苯并[a]蒽、Chrysene、苯并[a]芘、9-苯基蒽（内标物）。
谱纯试剂：环己烷、甲醇。
1.3 实验方法
1.3.1 烟支的制备
将烟丝置于温度(22±1)℃和相对湿度(60±2)%的恒温恒湿箱中平衡72h，测定烟丝的填充值和重量，计算烟支烟丝的填充量后，用全自动打烟机制备烟支，挑选平均吸阻为±49Pa、重量为0.94±0.02g的烟支200支备用。
1.3.2 卷烟焦油的检测 按YC/T 29-1996测定。
1.3.3烟气稠环芳烃的检测[3]
按行业标准YC/T 29-1996，每20支卷烟的烟气用一个直径为92 mm 剑桥滤片捕集，收集卷烟总粒相物，准确加入40 mL环己烷，室温超声萃取40 min，静置30 min，准确移取5mL萃取液加到经活化处理过的LC-Si固相萃取柱上，使液体全部流过柱子，然后分三次、每次加入5 mL环己烷洗脱，合并洗脱液并在氮气保护下浓缩至0.5mL，准确加入内标后进样，采用内标标准曲线定量法定量。
气—质谱条件：谱柱为HP-5 MS 30 m×0.25 mm×0.25 µm。程序升温，从150 ℃起
以6 ℃/min 的速率升至280 ℃，保持20 min，进样口温度为280 ℃。分流进样，分流比为5：1，进样体积为1µL 。电离方式：EI ，离子源温度：230 ℃，传输线温度：280 ℃，扫描方式：SIM；选择离子为苯并[a]蒽、Chrysene、苯并芘和内标物9-苯基蒽的分子离子峰，对每个离子的监测时间均为50 ms。定量标准溶液及内标物溶液的浓度见表1；烟气中稠环芳烃的总离子流图见图1。
表1 定量工作曲线浓度（ng/mL）
Table 1 concentration of quantitativework curve
标样名称 1＃
2＃
3＃
4＃
5＃
6＃
内标 238 238 238 238 238 238 苯并[a]芘 18 45 90 180 360 720 苯并[a]蒽
47 94 188 376 564 752
Chrysene 46 92 184 368 552 736
图1 烟气中稠环芳烃的总离子流图
Fig.1 Ionic graph of polynuclear aromatic hydrocarbon for smoke
（内标15.47，苯并[a]蒽15.85，Chrysene16.00，苯并[a]芘20.77）
2 结果与分析
2.1 四个烤烟品种焦油生成量的差异
四个烤烟品种焦油生成量的差异见表2。试验发现，K346的焦油生成量高于其他三个品种，中烟90与RG17次之，G80最低；方差分析和多重比较结果表明，除中烟90与RG17两
表1 不同品种烤烟焦油和稠环芳烃生成量的差异性分析
Table 2 Difference analysis on amount of tar and polynuclear aromatic hydrocarbon in different tobacco cultivars
品种 焦油 苯并[a]蒽 Chrysene 苯并[a]芘 稠环芳烃总量 (mg/支)
飞星晒图机
(ng/支)
悬挂式指示牌(ng/支)
(ng/支)
(ng/支)
K346 19.24aA ±0.1918.28dD ±0.34 23.06dD ±0.4710.79dD ±0.26 52.12dD ±1.07 中烟90 18.16bB ±0.1432.25aA ±0.50 43.28aA ±0.7614.04aA ±0.32 89.58aA ±1.58 RG17
18.37bB ±0.20
22.52bB ±0.31 30.00bB ±0.66
11.46bB ±0.28 63.98bB ±1.35
保留时间
相对吸光度
硅片切割G80 17.55cC±0.2621.41cC±0.33 28.30cC±0.6011.06cC±0.25 60.77cC±1.18 注：表中上标字母aA、bB、cC、dD是各品种平均数的多重比较结果。相同小写字母表示品种间差异未达到显著水平（F ≤F 0.05），不同小写字母表示品种间差异达到显著水平（F ≥F 0.05），相同大写字母表示品种间差异未达到极显著水平（F ≤F 0.01）。不同大写字母表示品种间差异达到极显著水平（F ≥F 0.01）。
个品种的焦油含量差异不显著外，K346和G80与其余三个烤烟品种的焦油含量的差异都达到了极显著水平。
2.2 四个烤烟品种稠环芳烃的差异
品种不同，燃烧后稠环芳烃的生成量存在较大差异。研究发现（见表2所示），中烟90的各项指标都超过其他三个品种，但焦油生成量最大的K346各项指标却最低。方差分析表明，四个烤烟品种的三种稠环芳烃生成量差异达到极显著水平，其中K346与G80苯并[a]芘生成量的差异只达到显著水平。
2.3 四个烤烟品种稠环芳烃在焦油中相对含量的差异
四个烤烟品种三种稠环芳烃在焦油中的相对含量见图2和图3。稠环芳烃和卷烟焦油是反映卷烟安全性的综合指标之一。本试验研究发现，K346燃烧后生成的三种稠环芳烃及总量在焦油中的相对含量最低，中烟90燃烧后生成的三种稠环芳烃及总量在焦油中的相对含量最高，RG17和G80则处在中间水平，方差分析表明，四种烤烟品种的三种稠环芳烃及总量在焦油中相对含量的差异达到极显著水平，其中RG17和G80的差异性不显著。
图2 四个烤烟品种三种稠环芳烃在 图3 四个烤烟品种稠环芳烃总量在 焦油中相对含量的比较 焦油中相对含量的比较
Fig.2 Compare of three polynuclear aromatic hydrocarbon Fig.3 Compare of total polynuclear aromatic in tar of four tobacco cultivars hydrocarbon in tar of four tobacco cultivars
3 讨论
比较四个烤烟品种发现， K346的焦油生成量最高，但烟气中三种稠环芳烃的量及在焦油中的相对含量却最低；G80的焦油生成量虽然最低，但烟气中三种稠环芳烃的量与K346的差异性却最小；中烟90与RG17的焦油生成量虽未达显著水平，但三种稠环芳烃生成量的差异却达极显著水平。前人研究发现[4]，卷烟烟气中的稠环芳烃含量与焦油含量有良好的正相关性。
综上所述，焦油量高的烟叶中有害成分不一定高于焦油量低的烟叶，而且焦油量相当的
烟叶有害成分也存在很大差异。所以，在选择卷烟原料时应综合考虑焦油和稠环芳烃两者的含量。不仅要求卷烟原料产生的焦油量要相对较低，而且其焦油中的直接有害成分稠环芳烃的生成量必需低，这样才能为工业减害降焦提供一个好的基础。此外，稠环芳烃在烟气焦油中的相对含量综合了判断卷烟安全性的两个因素，它的大小也较准确地反映了烟叶的燃烧安全性，故可以作为烟叶安全性的一个评价参数
参考文献
[1]王瑞新主编.烟草化学[M].北京：中国农业出版社，2003
[2]中国烟草学会.坚持降焦减害，发展“中式”卷烟—2002年烟草科技进展[J].科技和产业,2004,(5):33-38
[3]夏巧玲，谢复炜，赵明月等.卷烟烟气中稠环芳烃的分析研究[J]. 中国烟草学报,2004,(4):8-14
[4]张国安，王复，李桂贞等.卷烟烟气中多环芳烃的分析方法[J]. 华东理工大学学报,2001,(2):186-190
[5]D.Layten Davis,Mark T.Nielsen编，国家烟草专卖局科技教育司，中国烟草科技信息中心组织翻译.烟草--生产，化学和技术[M]，北京；化学工业出版社,2003.
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