国内不同产地烟叶的危害性指数分析
2018-03-16刘彦岭
郭 磊,刘彦岭
(甘肃烟草工业有限责任公司,甘肃兰州 730050)
卷烟在燃烧过程中释放出有超过6 000种的化学物质,其中包括大部分的致香成分和少量的有害成分。1998年,加拿大政府通过立法要求卷烟生产商定期检测卷烟主流烟气中46种有害成分的含量,并将结果公之于众,这是一个修正的hoffmann名单。2006年1月8日《烟草控制框架公约》在我国正式生效,烟草行业面临“吸烟与健康问题”的压力进一步加强。相关研究确定了表征卷烟危害性的7个定性有害成分指标,即CO,HCN,NNK,NH3,以及苯并(α) 芘(Bap)、苯酚、巴豆醛,并给出了危害性指数的计算方法。因此,卷烟降焦减害一直是烟草行业研究的重要课题,从物理、化学、配方等方面展开了大量研究,投入了较多的人力和物力[1]。叶组配方设计是卷烟产品的核心,但关于单料烟的7种有害成分释放量的研究较少。为了深入研究卷烟危害性的影响因素,分析了我国不同产地烟叶的危害性指数,以期为烟叶的种植、栽培和卷烟工业的调配提供依据,从源头降低卷烟的危害性,减少吸烟对人体的危害。
1 样品的设计与制备
以国内重点产区烟叶原料为研究对象,选取云南、贵州、四川、福建、湖南、陕西、甘肃、河南和黑龙江等9个省份17个产地烟叶原料,烟叶原料在同一等级(等级:C3F)、同一年限条件下。
单料烟样品制作参数在相同规格烟用材料、工艺加工参数及卷制工艺参数下卷制成烟支为烟支长度84.0 mm,滤嘴长度20.0 mm,圆周24.5 mm,质量0.88 g/支,卷烟纸透气度40 CU,克质量27 g/m3,烟支硬度67 g/支,无滤嘴通风,滤棒吸阻为3 300 Pa。
2 测定方法与指标
卷烟主流烟气焦油,采用GB/T 19609—2004卷烟用常规分析用吸烟机测定总粒相物和焦油[2];烟碱,采用GB/T 23355—2009卷烟总粒相物中烟碱的测定方法——气相色谱法[3];水分,采用YC/T 157—2001卷烟总粒相物中水分的测定方法——气相色谱法[4];CO,采用GB/T 23356—2009卷烟 烟气气相中一氧化碳的测定非散射红外法[5];HCN,采用YC/T 253—2008卷烟主流烟气中氰化氢的测定连续流动法[6];NNK,采用GB/T 23228—2008卷烟 主流烟气总粒相物中烟草特有N-亚硝胺的测定方法—气相色谱—热能分析联用法[7];苯并(α) 芘(Bap),采用GB/T 21130—2007卷烟烟气总粒相物中苯并(α) 芘的测定[8];苯酚,采用YC/T 255—2008卷烟 主流烟气中主要酚类化合物的测定高效液相色谱法[9];巴豆醛,采用YC/T 254—2008卷烟主流烟气中主要羰基化合物的测定高效液相色谱法;NH3,采用加拿大卫生部方法(离子色谱法)。
单料烟危害性指数计算公式为:
式中:A——CO释放量,mg/支;
B——NNK释放量,ng/支;
C——苯并(α) 芘释放量,ng/支;
D——巴豆醛释放量,μg/支;
E——苯酚释放量,μg/支;
F——NH3释放量,μg/支;
G——HCN释放量,μg/支。
3 结果与分析
3.1 不同产地烟叶有害成分释放量
按照上述测定方法,测定了各样品焦油、有害成分释放量。
国内不同产地烟叶烟气7种有害成分释放量及危害性评价指数见表1。
表1 国内不同产地烟叶烟气7种有害成分释放量及危害性评价指数
从表1中可以看出,国内不同产地烟叶烟气NNK,氨和苯酚变异系数大于20%;烟碱、巴豆醛、HCN和BaP释放量变异系数在10%~20%;CO,焦油释放量变异系数小于10%,说明产地因素对NNK,氨和苯酚释放量影响较大,对烟碱、巴豆醛、HCN和BaP释放量有一定影响,对焦油、CO释放量影响较小。卷烟危害性评价指数变异系数为11.3%,说明国内产地差异烟叶卷烟危害性评价指数存在一定差异。
3.2 各产地烟叶烟气有害成分释放量分析
3.2.1 云南烟叶烟气有害成分释放量分析
楚雄烟叶烟气有害成分释放量见图1,宣威烟叶烟气有害成分释放量见图2,昭通烟叶烟气有害成分释放量见图3,德宏烟叶烟气有害成分释放量见图4。
图1 楚雄烟叶烟气有害成分释放量
图2 宣威烟叶烟气有害成分释放量
图3 昭通烟叶烟气有害成分释放量
图4 德宏烟叶烟气有害成分释放量
由图1~图4可知,云南楚雄烟叶,HCN,巴豆醛、氨释放量均略高于平均,苯酚、NNK释放量明显高于平均,其中NNK要高于80%。总体危害性要明显高于平均水平。云南宣威烟叶,氨、HCN释放量低于平均20%以上,CO释放量低于平均水平10%左右,苯酚释放量低于平均水平15%,其他有害成分释放量与平均水平相当,总体危害性要低于平均水平。云南昭通烟叶,氨、烟碱、CO和BaP释放量高于平均10%,HCN高于20%,苯酚释放量低于平均水平10%,总体危害性要高于平均水平。云南德宏烟叶,苯酚、氨、NNK和HCN释放量约低于平均水平10%,其他有害成分释放量与平均水平相当。
3.2.2 贵州和陕西烟叶烟气有害成分释放量分析
贵州遵义烟叶烟气有害成分释放量见图5,陕西咸阳烟叶烟气有害成分释放量见图6。
由图5可知,贵州遵义烟叶,烟碱释放量高于平均水平10%,氨释放量低于平均水平13%,BaP释放量低于平均水平19%,其他有害成分释放量与平均水平相当。
图5 贵州遵义烟叶烟气有害成分释放量
图6 陕西咸阳烟叶烟气有害成分释放量
由图6可知,陕西咸阳烟叶,CO、苯酚释放量高于平均水平10%以上,NNK高于平均20%,烟碱、BaP低于平均水平10%,其他有害成分释放量与平均水平相当,总体危害性指数较明显高于平均水平。
3.2.3 河南和四川凉山烟叶烟气有害成分释放量分析南阳烟叶烟气有害成分释放量见图7,三门峡烟叶有害成分释放量见图8,洛阳烟叶烟气有害成分释放量见图9,凉山烟叶烟气有害成分释放量见图10。
图7 南阳烟叶烟气有害成分释放量
图8 三门峡烟叶有害成分释放量
图9 洛阳烟叶烟气有害成分释放量
由图7~图9可知,河南南阳烟叶,氨、HCN释放量高于平均水平20%,BaP,苯酚释放量高于平均水平10%以上,其他有害成分释放量与平均水平相当。河南三门峡烟叶,巴豆醛释放量高于平均水平11%,苯酚、NNK释放量明显低于平均水平,其中NNK释放量低于平均水平30%,其他有害成分释放量与平均水平相当。河南洛阳烟叶,HCN,氨释放量高于平均水平30%以上,苯酚释放量高于平均水平28%,焦油、烟碱、CO高于10%以上,巴豆醛释放量低于平均水平11%。
图10 凉山烟叶烟气有害成分释放量
由图10可知,四川凉山烟叶,苯酚释放量高于平均水平19%,NNK、HCN和氨释放量约低于平均水平10%。其他有害成分释放量与平均水平相当,总体危害性要低于平均水平。
3.2.4 福建烟叶烟气有害成分释放量分析
三明烟叶烟气有害成分释放量见图11,南平烟叶烟气有害成分释放量见图12。
图11 三明烟叶烟气有害成分释放量
图12 南平烟叶烟气有害成分释放量
由图11和图12可知,福建三明烟叶,BaP,HCN,苯酚释放量高于平均水平10%,NNK释放量低于平均水平32%,其他有害成分释放量与平均水平相当;福建南平烟叶,HCN,苯酚释放量高于平均水平10%,NNK释放量低于平均水平30%。其他有害成分释放量与平均水平相当。
3.2.5 湖南烟叶烟气有害成分释放量分析
永州烟叶烟气有害成分释放量见图13,郴州烟叶烟气有害成分释放量见图14,张家界烟叶烟气有害成分释放量见图15。
图13 永州烟叶烟气有害成分释放量
图14 郴州烟叶烟气有害成分释放量
图15 张家界烟叶烟气有害成分释放量
由图13~图15可知,湖南永州烟叶,除巴豆醛释放量明显高于平均水平外,其他均低于平均水平,其中HCN释放量低于平均水平11%,CO释放量低于平均水平12%,焦油释放量低于平均水平17%,苯酚、氨、NNK释放量低于平均水平20%以上;湖南郴州烟叶,NNK释放量高于平均水平40%,巴豆醛释放量相当,其他也明显偏低,基本要低于平均水平的20%以上;湖南张家界烟叶,苯酚释放量高于平均水平19%,NNK释放量高于平均水平29%,烟碱释放量高于平均水平30%,氨释放量低于平均水平10%,巴豆醛释放量低于平均水平20%以上。
3.2.6 黑龙江和甘肃烟叶烟气有害成分释放量分析
黑龙江烟叶烟气有害成分释放量见图16,甘肃陇南烟叶烟气有害成分释放量见图17。
由图16可知,黑龙江烟叶,除烟碱、巴豆醛、NNK释放量略低于平均水平外,其他均高于平均水平。其中,氨释放量几乎是平均水平的2倍,BaP释放量高40%以上,总体危害性指数要明显高于全国水平。
图16 黑龙江烟叶烟气有害成分释放量
图17 甘肃陇南烟叶烟气有害成分释放量
由图17可知,甘肃陇南烟叶,氨、苯酚释放量略高于平均水平,HCN释放量低于平均水平18%,其他有害成分释放量与平均水平相当。
4 结论
综合上述分析结果,明确了各产地烟叶原料对焦油、有害成分的影响规律:
(1) 焦油。湖南永州、湖南郴州、贵州遵义、福建南平等产地烟叶焦油释放量相对较低,增大该地区烟叶使用比例对降低卷烟焦油释放量有一定效果。
(2) CO。湖南永州、云南宣威、湖南郴州、四川凉山等产地烟叶CO释放量相对较低,增大该地区烟叶使用比例对降低卷烟CO释放量有一定效果。
(3) BaP。湖南郴州、贵州遵义、陕西咸阳、云南楚雄等产地烟叶BaP释放量相对较低,增大该地区烟叶使用比例对降低卷烟BaP释放量有一定效果。
(4)巴豆醛。湖南张家界、河南洛阳、云南昭通、云南宣威等产地烟叶巴豆醛释放量相对较低,增大该地区烟叶使用比例对降低卷烟巴豆醛释放量有一定效果。
(5) HCN。云南宣威、湖南郴州、甘肃陇南、云南德宏等产地烟叶HCN释放量相对较低,增大该地区烟叶使用比例对降低卷烟HCN释放量有一定效果。
(6) NNK。湖南永州、河南三门峡、福建南平、福建三明等产地烟叶NNK释放量相对较低,增大该地区烟叶使用比例对降低卷烟NNK释放量有一定效果。
(7) 苯酚。湖南郴州、湖南永州、云南宣威、河南三门峡等产地烟叶苯酚释放量相对较低,增大该地区烟叶使用比例对降低卷烟苯酚释放量有一定效果。
(8)氨。湖南永州、甘肃陇南、云南宣威、湖南郴州等产地烟叶氨释放量相对较低,增大该地区烟叶使用比例对降低卷烟氨释放量有一定效果。
(9)危害性指数。湖南郴州、湖南永州、云南宣威、福建南平等产地烟叶整体危害性指数较低,增大该地区烟叶使用比例对降低卷烟危害性指数有一定效果。
[1]刘华.卷烟材料与焦油量关系的回归设计与分析 [J].烟草科技,2008(5):9-11.
[2]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局,中国国家标准化管理委员会.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].北京:中国标准出版社,2005.◇