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

谢玉龙，朱先约，翟玉俊，张红玉，彭 飒，滕庆枫，余 苓

（1.甘肃烟草工业有限责任公司技术研发中心，甘肃兰州 730050；

2.上海烟草集团有限责任公司技术中心，上海 200082）

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

谢玉龙1，朱先约1，翟玉俊1，张红玉1，彭 飒1，滕庆枫1，余 苓2，*

（1.甘肃烟草工业有限责任公司技术研发中心，甘肃兰州 730050；

2.上海烟草集团有限责任公司技术中心，上海 200082）

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。

沙棘多糖，蕨麻多糖，主流烟气，水分，pH

卷烟主流烟气水分及pH是影响卷烟吸食品质的重要因素，国内外一些研究人员曾进行过相关研究。徐安传等[1]考察了低温处理对卷烟烟气水分及CO的影响，结果显示低温条件下处理烟丝，有助于提高卷烟烟气水分含量。李庆华等[2]考察了烟叶原料对卷烟主流烟气水分的影响，杨凯等[3]研究了卷烟烟气水分对感官舒适度的影响，通过甘油添加量变化调节卷烟烟气水分，结合感官评吸及模式识别分析确定了甘油的最佳使用量为0.50%～2.00%，认为适宜烟气水分是3.77%～4.58%，此结论的通用性尚需进一步研究证实。孙雯等[4]研究了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，认为含水率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及感官质量的重要因素。其余研究方向主要侧重于保润剂在卷烟中的应用、卷烟主流烟气水分的捕集测定及烟草保润性能测试方法等，但开展沙棘、蕨麻、枸杞等西北地区盛产植物提取物对卷烟主流烟气中水分及pH含量的相关研究较少。为此，本文研究了沙棘多糖、蕨麻多糖等6种西北地区植物提取物对卷烟主流烟气水分及pH含量的影响，旨在为西北源植物提取应用及卷烟物理保润性能评价提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

沙棘多糖、蕨麻多糖、百合多糖、黄芪多糖、枸杞多糖、锁阳多糖 6种固体植物多糖原料，购自兰州黄河药材市场，中国农业大学食品学院制备；异丙醇分析纯，天津市大茂化学试剂厂；pH=4.003、pH=6.864标准缓冲溶液 天津科密欧化学试剂有限公司；Ø44mm、Ø92mm剑桥滤片 英国沃特曼公司；“兰州”某规格卷烟空白烟丝 甘肃烟草工业有限责任公司产；卷烟纸、滤棒、接装纸 各一宗。

SM 450直线型吸烟机 英国Cerulean公司；T70电位滴定仪、AB204-5分析天平（感量0.0001） 瑞士METTLER-TOLEDO公司；6890气相色谱仪 美国Agilent公司；PROTOS 1-8卷接机组 德国HAUNI公司；KBF240恒温恒湿箱 德国Binder公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品的制备及调节 分别称取8份烟丝（3kg/份），其中1份作为空白样品，其余7份烟丝分别均匀喷洒烟丝质量0.1%的丙二醇及沙棘多糖、蕨麻多糖、百合多糖、黄芪多糖、枸杞多糖、锁阳多糖6种植物多糖，卷制成烟支（所有样品的辅材相同），单支重量控制在（0.94±0.06）g后，将烟支放置于GB/T 16447-2004[5]规定条件下平衡48h，按YC/T 157-2001规定的方法挑选烟支样品。

1.2.2 卷烟主流烟气中粒相、气相水分含量的测定

参考李雪梅等[6]研究结果，对主流烟气粒相及气相中水分进行捕集，采用YC/T 157-2001[7]规定的方法分别测定卷烟样品中主流烟气粒相及气相中的水分。

1.2.3 卷烟主流烟气pH的测定 参考翟玉俊等[8]研究成果，按照GB/T 19609-2004[9]标准捕集主流烟气中粒相物，将滤片转移至一个干净的容量为150m L的锥形瓶中，用玻璃棉将捕集器擦2遍，并放入锥形瓶中。用移液管取40m L异丙醇放入三角瓶中，振荡萃取30m in，再加入40m L煮沸冷却的超纯水，摇匀后过滤，滤液用经过pH为4.00和6.86的标准缓冲溶液校准后的电极（DG113-SC），测其pH。利用Braumann等[10]建立的总主流烟气的pH与卷烟烟气粒相物pH之间的经验关系式：pH（粒相物）=2.02pH（主流烟气）－4.2，计算出总主流烟气的pH。

2 结果与分析

2.1 提取物对卷烟主流烟气水分含量的影响

分别测定不同物质加入后，卷烟主流烟气中气相及粒相水分含量，具体结果如表1所示。

由表1可以看出，同等量添加下，各植物提取物添加后卷烟主流烟气气相、粒相水分均较空白样品及丙二醇样品高，空白样品主流烟气中气相、粒相水分含量最低。添加沙棘多糖烟支样品主流烟气中气相水分含量最高，较空白样品提高14.87%。添加锁阳多糖烟支样品主流烟气中粒相水分含量最高，较空白样品提高44.26%。各样品主流烟气中气相水分含量均显著高于粒相，气相水分测定RSD值大于粒相水分测定RSD，可能是由于环境对主流烟气气相水分影响大于粒相的缘故。空白样品气相、粒相水分测定结果RSD值最小，丙二醇样品次之，多糖样品RSD值均大于空白样品及丙二醇样品，可能是由于样品均匀性低于丙二醇及空白样品的缘故，此结果有待进一步研究证实。粒相水分ANOVA分析结果显示F值为55.004，p＜0.005。气相水分数据ANOVA分析结果显示F值为3.515，p＜0.005。结果表明，部分西北源植物提取物具有良好的保润效果，可显著提高卷烟主流烟气中气相、粒相水分含量。

2.2 提取物对卷烟主流烟气pH的影响

分别测定不同物质加入后卷烟主流烟气pH，具体结果如图1所示，各柱形图顶端黑色线条为检测结果的RSD值（n=4）。由图1可以看出，检测方法重复性较好（RSD值范围为0.04%～0.19%），其中丙二醇样品RSD值最小，为0.04%，其次为空白样品，多糖样品RSD值均高于丙二醇样品，可能是样品均匀性低于空白及丙二醇样品的缘故，尚需进一步研究证实。由图1可以看出，多糖样品主流烟气pH较丙二醇样品及空白样品低，但降低幅度不大，百合多糖烟支样品主流烟气pH最低，分别较丙二醇及空白样品降低1.6%、1.8%。

图1 主流烟气pH柱状图Fig.1 pH histogram ofmainstream-smoke

为比较各提取物添加后各样品与丙二醇样品及空白样品pH有无显著性差异，使用SPSS 16.0软件对检测数据进行方差分析及SNK分析，具体结果如表2～表3所示，由表2可以看出，样品组间有显著性差异，表明添加植物提取物对卷烟主流烟气pH有显著性影响。进一步SNK分析结果如表3所示，样品7（丙二醇）、8（空白）与添加各提取物分在不同组，与其余样品差异显著，结果表明，添加各植物提取物可显著降低卷烟主流烟气pH。可能是由于各提取物燃烧裂解时产生酸类物质，从而造成主流烟气pH降低，此结果需开展热裂解分析进行验证。

表1 主流烟气水分测定结果Table 1 Moisture content ofmainstream-smokemeasured results

表2 主流烟气pH ANOVA分析结果Table 2 pH ANOVA results ofmainstream-smoke

表3 主流烟气pH SNK分析结果Table 3 pH SNK results ofmainstream-smoke

3 结论与讨论

沙棘多糖、蕨麻多糖等6种西北源植物提取物对卷烟主流烟气气相、粒相中水分含量及pH有显著性影响。

a.同等量添加下，添加沙棘多糖、蕨麻多糖等植物提取物烟支样品主流烟气中气相、粒相水分含量均较添加丙二醇及空白样品高。添加沙棘多糖烟支样品主流烟气中气相水分含量最高，较空白样品提高14.87%。添加锁阳多糖烟支样品主流烟气中粒相水分含量最高，较空白样品提高44.26%。方差分析结果显示，植物多糖可显著提高卷烟主流烟气粒相及气相水分。b.同等量添加下，添加植物多糖烟支样品主流烟气pH均较添加丙二醇及空白样品低，空白样品主流烟气pH最高，方差分析结果显示添加提取物烟支样品可显著降低卷烟主流烟气pH，其中百合多糖烟支样品主流烟气pH最低，分别较丙二醇及空白样品降低1.6%、1.8%，但降低幅度不大。c.空白及丙二醇卷烟样品主流烟气水分及pH测定结果RSD值均低于植物多糖烟支样品，可能是由于植物多糖烟支样品均匀性低于空白及丙二醇样品的缘故，此结论尚需进一步研究证实。

[1]徐安传，王超，胡巍耀.低温处理对卷烟烟气水分和CO的影响[J].烟草科技，2010（7）：26-28.

[2]李庆华，王保兴，杨叶坤，等.烟叶原料对卷烟主流烟气水分的影响[J].烟草科技，2010（5）：24-28.

[3]杨凯，张朝平，余苓，等.卷烟烟气水分对感官舒适度的影响[J].烟草科技，2009（7）：9-11.

[4]孙雯，李雪梅，曾晓鹰，等.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[J].烟草科技，2009（11）：33-39.

[5]GB/T 16447-2004烟草及烟草制品调节和测试的大气环境[S].

[6]李雪梅，林志銮，李斌，等.卷烟主流烟气气相物水分的捕集及其卡尔·费休法测定[J].烟草科技，2009（2）：38-41.

[7]YC/T 157-2001卷烟总粒相物中水分的测定-气相色谱法[S].

[8]翟玉俊，谢玉龙，谭涛，等.烤烟水溶液pH的电位滴定仪测定[J].中国农学通报，2008，24（5）：140-142.

[9]GB/T 19609-2004卷烟用常规分析用吸烟机测定总粒相物和焦油[S].

[10]Branmann T，Elmenhorts M.The pH of mainstream smoke [C].TCRC，1989.

Effect of 6 polysaccharides extracted from the northwest region p lants on moisture and pH in cigarette mainstream smoke

XIE Yu-long1，ZHU Xian-yue1，ZHAIYu-jun1，ZHANG Hong-yu1，PENG Sa1，TENG Qing-feng1，YU Ling2，*
（1.Technic R&D Center of Gansu Tobacco Industry Co.，Ltd.，Lanzhou 730050，China；
2.Technology Center of Shanghai Tobacco Corporation Co.，Ltd.，Shanghai200082，China）

In order to investigate the effect of polysaccharides extracted from the northwest region p lants on the quality of cigarettes，the moisture content and pH in cigarette mainstream smoke of p ropylene g lycol，b lank（water）and 6 kinds of p lant polysaccharides were analyzed by GC and potentiometric titrator.The result showed that：add ing p lants could significantly inc rease the moisture content of mainstream smoke.The moisture of cynomorium polysaccharides added cigarettes in particulate matter of mainstream smoke increased by 31.3%，44.3%respectively compared with p ropylene g lycol and b lank samp les.Add ing p lants polysaccharides could significantly reduce pH of cigarettes in mainstream smoke，but decreased slightly.The results showed that northwest p lant polysaccharides such as Hippophaerhamnoides L.polysaccharide；Potentilla anserine polysaccharide，could significantly reduce pH and im p rove moisturecontent in cigarette mainstream smoke.

Hippophaerhamnoides L.polysaccharide；Potentilla anserine polysaccharide；mainstream smoke；moisture；pH

TS41+1

A

1002-0306（2012）22-0189-03

2012－05－16 *通讯联系人

谢玉龙（1971-），男，工程师，主要从事卷烟产品设计与减害降焦技术的研究。