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.     

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。      

卷烟纸对卷烟主流烟气中7种有害成分释放量的影响

为降低吸烟对人体健康的危害,考察了卷烟纸透气度、定量和助剂对主流烟气中CO等7种有害成分的影响。结果表明:①随着卷烟纸透气度的增加,卷烟主流烟气中CO,HCN,B[a]P,NH3,苯酚和卷烟危害性指数都呈降低趋势,而NNK和巴豆醛的变化不明显;②随着卷烟纸定量的增大,卷烟主流烟气中CO,HCN的释放量和卷烟危害性指数呈增大趋势,而巴豆醛,B[a]P,NNK,NH3和苯酚随卷烟纸定量的变化不显著;③不管是有机酸钾,还是有机酸钾与有机酸钠的混合物,随着其在卷烟纸中的用量增大,烟气CO,HCN,B[a]P,NH3,苯酚释放量和卷烟危害性指数也都呈降低趋势,但降低幅度都不大,NNK和巴豆醛的释放量变化不明显;④有机酸钾盐降低CO,HCN,B[a]P,NH3,苯酚释放量和卷烟危害性指数的效果优于有机酸钾钠盐混合物。适当增大卷烟纸透气度,降低卷烟纸定量,提高有机酸钾盐的用量可在一定程度上降低卷烟主流烟气中CO,HCN,B[a]P,NH3,苯酚释放量和卷烟危害性指数。     

卷烟纸特性对卷烟主流烟气7种有害成分释放量的影响

为掌握卷烟纸特性对卷烟主流烟气7种有害成分(CO,HCN,NNK,NH3,苯并[a]芘,苯酚,巴豆醛)释放量的影响,采用不同特性的卷烟纸卷制卷烟,通过相关的标准方法测定其主流烟气中7种有害成分的含量.结果发现:卷烟纸助燃剂含量变化对卷烟主流7种有害成分释放量的影响最大;卷烟纸透气度、定量和助燃剂类型的影响次之;亚麻配比对卷烟主流烟气7种有害成分释放量也有一定影响.     

切丝宽度对卷烟主流烟气7种Hoffmann成分释放量的影响

为研究切丝宽度对卷烟主流烟气中7种Hoffmann成分释放量（CO,NNK,NH3,HCN,BaP,巴豆醛,苯酚）的影响,通过改变切丝宽度,测定卷烟主流烟气中7种Hoffmann成分的释放量．结果表明：在考察的切丝宽度范围内,随着切丝宽度的增加,烟气中CO,HCN和苯酚逐渐下降,NH,逐步上升,NNK和BaP先上升后下降,而巴豆醛和卷烟危害性指数保持不变;降低切丝宽度有利于选择性降低烟气中的NH3、BaP和巴豆醛,提高切丝宽度有利于选择性降低烟气中CO,HCN和苯酚．兼顾卷烟品质和卷烟减害,最佳切丝宽度为0．95mm．     

卷烟材料组合对主流烟气中7种有害成份释放量的影响

为研究卷烟设计对主流烟气中一氧化碳(CO)、氢氰酸(HCN)、NNK、氨(NH3)、苯并[a]芘、苯酚及巴豆醛等7种有害成份释放量的影响规律,选择成型纸透气度、接装纸透气度、卷烟纸透气度、卷烟纸克重及滤棒吸阻5个因素,采用正交设计与响应面优化设计相结合的方法制定了卷烟设计方案,使用偏最小二乘法建立了上述因素与混合型卷烟主流烟气中上述7种成份释放量之间的多因素影响模型.模型分析的结果表明,卷烟设计中,对7种分析物释放量影响最大的因素为接装纸透气度,而卷烟纸克重影响较小.随着成型纸透气度、滤棒吸阻、卷烟纸透气度、接装纸透气度升高,释放量有不同程度的降低.通过模型拟合和验证,证明所建立的模型具有理论合理性,与实际验证拟合度较好.运用该模型,可在限定的研究区域内对该7种有害成份的释放量进行预测,以确定较好的卷烟材料组合.     

卷烟纸特性对短支卷烟主流烟气7种有害成分释放量及H值的影响

考察了不同卷烟纸透气度、定量、助燃剂含量、助燃剂钾/钠比及灰分对短支卷烟主流烟气7种有害成分释放量及卷烟危害性指数(H)值的影响。结果表明,对短支卷烟而言,卷烟纸透气度与CO、HCN、苯酚释放量呈显著的负相关关系,与巴豆醛释放量无明显相关性,其变化对HCN释放量的影响最大;卷烟纸定量与CO释放量呈显著正相关关系,与苯酚释放量呈显著负相关,其变化对苯酚释放量的影响最大;卷烟纸助燃剂含量和钾/钠比与7种有害成分释放量均呈负相关关系,其变化分别对苯并[α]芘和HCN释放量的影响最大;卷烟纸灰分与苯酚、CO、氨、苯并[α]芘、HCN均呈一定负相关关系,与巴豆醛和NNK无明显相关性,其变化对苯酚和CO释放量的影响较大;危害性指数H值与卷烟纸的透气度、助燃剂含量、助燃剂钾/钠比均呈显著的负相关关系,与卷烟纸定量及灰分呈一定的负相关关系。通过对卷烟纸特性参数的优化,有助于降低短支卷烟主流烟气7种有害成分释放量及危害指数。     

气流烘丝参数对卷烟主流烟气7种有害成分释放量的影响

研究了气流烘丝参数(不同物料入口含水率和蒸汽施加量)对卷烟主流烟气7种有害成分(巴豆醛、苯酚、氢氰酸、苯并[a]芘、CO、氨和NNK)释放量的影响,利用DPS和MATLAB软件计算7种有害成分最低释放量和最低烟气危害性指数值(H值)的烘丝工艺参数,并进行了工厂验证试验。结果表明:按照苯并芘释放量优化的参数(物料入口含水率22%,蒸汽施加量325 kg/h)和H值优化参数(物料入口含水率22%,蒸汽施加量186 kg/h)进行烘丝,烘丝后样品卷烟主流烟气中的氢氰酸、CO、氨和NNK释放量以及H值的降幅均超过10%。     

辅助材料设计参数对卷烟7种烟气有害成分释放量及其危害性指数的影响

为研究辅助材料设计参数对卷烟7种烟气有害成分(CO,HCN,NNK,NH3,B[a]P,苯酚和巴豆醛)释放量及其危害性指数的影响,考察了卷烟纸助燃剂含量、卷烟纸助燃剂类型、卷烟纸亚麻配比、卷烟纸定量、卷烟纸透气度、滤棒吸阻和滤嘴(不同透气度接装纸和成型纸组合制备)通风率对这7种有害成分及其危害性指数的单因素影响规律,建立了基于卷烟纸定量、卷烟纸透气度、成型纸透气度、接装纸透气度和滤棒吸阻的有害成分释放量预测模型,并对预测模型分别进行了外部验证。结果表明:①随着卷烟纸助燃剂含量、卷烟纸透气度、卷烟纸定量、滤棒吸阻和滤棒通风率的增大,大多数有害成分释放量及危害性指数呈下降趋势;随着卷烟纸亚麻配比和助燃剂钠钾比的增大,有害成分释放量及其危害性指数呈上升趋势。②辅材模型具有良好的预测能力,10个验证样品的7种烟气有害成分释放量预测值与测定值相对偏差均低于15%。③增加卷烟纸定量、滤棒吸阻或降低接装纸透气度,可降低单位焦油中HCN,NNK,NH3,B[a]P,苯酚和巴豆醛的释放量。     

卷烟纸助燃剂对主流烟气7种有害成分释放量的影响

为了解卷烟纸助燃剂在降低卷烟危害性中的作用,以柠檬酸钠和柠檬酸钾为卷烟纸助燃剂,考察了其组成和添加量对主流烟气中CO,HCN,NNK,NH3,B[a]P,苯酚和巴豆醛等7种有害成分释放量的影响。结果表明:①增加助燃剂中钾盐的比例,卷烟主流烟气中NH3,苯酚,B[a]P,CO和HCN释放量呈降低趋势,NNK略有增加,巴豆醛无明显变化。②增加助燃剂的添加量,NH3,苯酚和B[a]P呈显著降低趋势;巴豆醛和NNK释放量无显著变化;CO和HCN释放量在钾盐比例低于10%时随助燃剂添加量增加有增加趋势,在钾盐比例高于40%时呈降低趋势。③助燃剂对抽吸口数的改变是影响7种有害成分变化的原因之一。卷烟助燃剂对卷烟主流烟气中7种有害成分的降低有一定作用。     

施氮量对烤烟常规化学成分含量及主流烟气中7种有害成分释放量的影响

以烤烟豫烟12号为材料,通过田间试验研究不同施氮量对烤烟化学成分和主流烟气中7种有害成分的影响。结果表明,施氮量不同不仅影响烟叶常规化学成分的含量,而且对主流烟气中有害成分的释放量产生了影响;随施氮量增加,烟叶中蛋白质、烟碱和总氮的含量增加,总糖和还原糖含量减少,钾和氯含量影响不明显;主流烟气中7种有害成分随施氮量的增加变化趋势不同,随施氮量增加,巴豆醛的释放量减少,氨和NNK的释放量增加;施氮量在55 kg/hm2时,烟叶常规化学成分协调,主流烟气中7种有害成分的危害性指数最低,烟草质量安全性较高。      

卷烟烟丝段对烟气成分截留的分析方法

为考察主流烟气产生过程中烟丝段对烟气成分的截留作用,建立了卷烟烟丝段对烟气成分截留的分析方法。采用去滤嘴卷烟,非抽吸点燃,阴燃至15 mm形成稳定的燃烧锥后,用直线型吸烟机抽吸一口,将抽吸剩余烟丝段分切成多段,采用二氯甲烷萃取、GC-MS分析测定了每段烟丝截留成分的质量分数,共检测出32种成分,对分析方法进行了评价;选择截留量较大的6种烟气成分（烟碱、糠醛、糠醇、苯酚、4-甲基苯酚、吲哚）进行烟丝截留规律分析。结果表明:①烟丝段对烟气目标成分的截留率在12.0%~73.6%之间;②紧邻燃烧锥的前25 mm烟丝段对烟气成分的截留作用较强,可能主要为烟气的冷凝吸附作用;烟丝后段的截留作用较弱,主要为气溶胶颗粒的截留。该方法可以用于烟丝段对32种主流烟气成分的截留规律研究。      

茶叶添加量对再造烟叶卷烟烟气酚类有害物质的影响

将茶叶作为添加物,以涂布的方式,按不同比例制作成再造烟叶,并将其加入叶组中制成卷烟样品.用吸烟机捕集卷烟的烟气,收集主流烟气的总粒相物,用同时蒸馏萃取法(SDE)对收集的烟气粒相物的剑桥滤片进行萃取,然后用GC-MS定性、定量分析烟气化学成分.结果表明,与对照样相比,添加茶叶后烟气中主要酚类有害成分含量有不同程度的降低,含10%,12%茶叶的卷烟样品中主要酚类有害成分含量分别降低了37.4%和36.8%,且对吸食品质有所改善.     

不同单料烟叶主流烟气气溶胶粒度分布差异

为考察不同产地单料烟叶主流烟气气溶胶粒度分布差异以及16种多环芳烃的粒径分布规律, 制备了20种不同产地单料烟叶的卷烟和3种不同膨胀梗丝掺配比例的卷烟, 利用单孔道吸烟机和测量范围在0.007～9.970 μm的电子低压撞击器对样品主流烟气气溶胶粒子质量和数量进行了测量。结果表明: 1不仅不同国家单料烟叶主流烟气气溶胶粒度分布有差异, 而且国内不同产地单料烟叶主流烟气气溶胶粒度分布也存在显著差异; 国内烟叶的粒子质量和数量总体比国外的偏大; 烟叶的化学成分和物理结构等因素导致其燃烧特性不一致可能产生了气溶胶粒度分布差异; 2同一产地不同品种烟叶主流烟气气溶胶粒度分布是有差异的。在选取的三个品种中红大品种的粒子质量和数量均最大, 云85/87品种的粒子质量和数量均最小; 3不同部位烟叶主流烟气气溶胶粒度分布是有差异的, 不同产地烟叶部位的气溶胶粒度分布规律并不完全一致; 4烟丝中掺配膨胀梗丝的比例对主流烟气气溶胶粒度分布产生一定的影响。当膨胀梗丝的比例增加时, 气溶胶粒子的质量降低; 粒子数量呈先增加后降低的趋势; 5不同产地的单料烟叶主流烟气中PAHs质量的粒径分布规律相似, 粒径分布呈现单峰分布, 在0.4829μm粒径段含量最高; 分子量较低的3～4环化合物占PAHs总量比例超过80%。      

离子分子反应质谱法研究滤嘴中活性炭添加量对卷烟主流烟气有害成分的影响

为考察卷烟滤嘴中活性炭添加量对主流烟气中有害成分释放量的影响,按照0、1、2、3、4 mg/mm用量将活性炭添加于卷烟样品的滤嘴中,并通过离子分子反应质谱与RM20H转盘型吸烟机的联用,对主流烟气气相物中氮氧化合物、烯烃、苯系物和醛酮类等有害成分的释放量进行了在线、逐口检测。结果表明:1卷烟滤嘴中活性炭添加量为3或4 mg/mm时,主流烟气中4类有害成分的总释放量可降低8%~62%;2异戊二烯、1,3-丁二烯、苯等化合物具有点火效应,随着抽吸口序的增加其释放量总体上先降低后缓慢升高;3非打孔滤嘴卷烟样品在活性炭添加量为3 mg/mm时效果较好,4类有害成分的总释放量降低了21%~61%;打孔滤嘴卷烟样品在活性炭添加量为4 mg/mm时,烟气中目标物的逐口释放量较低,其中甲苯和醛酮类化合物的总释放量降低了约34%~62%。     

卷烟主流烟气和侧流烟气中半挥发性成分的分析研究

本文对5个牌号国产商品卷烟主流烟气(MS)与侧流烟气(SS)中的半挥发性成分进行了分析研究。卷烟主流烟气总粒相物采用标准方法捕集;卷烟侧流烟气总粒相物采用鱼尾罩装置来收集。采用同时蒸馏萃取前处理分离方法和气相色谱、气质联用分析技术对总粒相物中的半挥发性成分进行了分析。定性分析了主流烟气和侧流烟气中的87种成分;采用内标法对其中38种成分的含量进行了定量分析,测定了这38种成分在侧流烟气与主流烟气中的分配比,并对结果进行了讨论。研究结果表明,卷烟主流烟气和侧流烟气中半挥发性成分种类基本相同,但每种成分的含量有很大的差异;普通卷烟侧流烟气中半挥发性成分的总量明显高于主流烟气,大多数半挥发性成分的侧流烟气含量高于主流烟气。低侧流卷烟侧流烟气中半挥发性成分总量明显低于主流烟气,证实了低侧流卷烟能减少对环境的烟气释放量。      

Automated determination of seven phenolic compounds in mainstream tobacco smoke

Exposure to hydroxyl-substituted arenes, commonly referred to as phenols or phenolic compounds, can have serious health consequences. Select phenols present in tobacco smoke are cardiovascular toxins, act as tumor co-promoters and show genotoxic activity. To examine the mainstream smoke levels of these compounds, we developed and applied a method for quantitative analysis of seven phenols (phenol, o-cresol, m-cresol, p-cresol, catechol, resorcinol, and hydroquinone) in mainstream smoke. Total mainstream smoke particulate matter was collected on a Cambridge filter pad and spiked with an isotopically labeled internal standard solution. This pad underwent an automated phenol derivatization procedure to increase analyte volatility and enhance detection. Following the derivatization step, phenols from the particulate matter were sampled using solid-phase microextraction with subsequent gas chromatography/mass spectrometric detection. Sensitivity, selectivity, accuracy, and reproducibility were more than adequate for routine detection of phenols in mainstream smoke. Detection limits ranged from 0.04-0.57 microg, with a quantification range of 0.1-710 microg. Higher sensitivity and sample throughput were achieved compared with previously described methods. Mainstream smoke from 28 brands of domestic commercial cigarettes was evaluated to assess typical levels, and reference cigarettes containing single tobacco blends were examined to ascertain the phenolic profile from different types of tobaccos. As expected under machine smoking conditions using the Federal Trade Commission parameters, full-flavored cigarettes deliver more phenols than the light varieties, followed by the ultra light varieties. Differences were seen in relative levels of phenolic compounds in the mainstream smoke from unfiltered cigarettes made with a single type of tobacco.     

烟叶叶绿素金属配合物制备及其降低主流烟气CO的效率

采用微波破壁法提取烟叶叶绿素,并对其金属配合物在主流烟气中的CO降低率进行研究.结果表明:烟叶叶绿素制备的最佳工艺条件为微波辐射60 s,溶剂乙醇用量为液固比8∶1,提取温度60℃,提取时间30 m in,此时提取率可达81.52%,比传统工艺提取率提高了20%;主流烟气中去除CO的最佳条件为:温度30℃,ρ(叶绿素铜钠盐)=1 g/L,剂量为100μL/支,此时CO降低率可达15.55%.经评吸,加入叶绿素金属配合物后,卷烟原有风格保持不变,刺激性降低.     

降低卷烟烟气中有害成分的技术研究及应用

吸烟与健康为全世界所关注,降低卷烟烟气有害成分释放量是烟草行业义不容辞的责任。中国是烟草大国,但降焦步伐明显滞后于西方发达国家,因此国家烟草专卖局将降焦减害作为应对WTO和WHO挑战,促使由"烟草大国"向"烟草强国"转变的重大战略任务。"降低卷烟烟气中有害成分的技术研究"项目开展了卷烟烟气中苯并[α]芘测定方法研究、卷烟烟气中亚硝胺测定方法研究、降低卷烟烟气中自由基含量的技术研究、应用纳米催化材料降低卷烟烟气中CO技术研究、降低卷烟侧流烟气的技术研究、应用神农萃取液降低卷烟危害的技术研究等多项研究。本文介绍了通过3年的研究工作,项目研究取得的重要结果和成果的应用情况。该项目的完成及各项成果的推广应用将显著降低我国卷烟烟气中的有害成分,提高卷烟的吸食安全性,增强国产卷烟在国内外市场上的竞争力。      

卷烟烟气气相中的有害物质及其减少措施

卷烟抽吸为高温乏氧不完全燃烧过程,会产生微量危害人体健康的物质,烟气气相有害成分主要有一氧化碳、苯、挥发性醛和酮类、氯代烃类、氧化氮类等,减少这些气体的主要措施是稀释烟气和在滤嘴中添加吸附剂.烟气中的自由基也是一种有害物质,清除烟气中自由基的主要方法是向烟丝和滤嘴中加入自由基清除剂.同时,选用添加剂、抗突变剂、吸附剂、催化剂等可降低卷烟烟气中的毒理学或遗传毒理学确定的有害成分.