云南烟叶主栽品种7项有害成分释放量比较

2017-02-15颜克亮陈微周博凌军杨莹朱东来

湖北农业科学 2016年20期

颜克亮+陈微+周博+凌军+杨莹+朱东来+胡巍耀

摘要：为了比较云南烟叶主栽品种7项有害成分释放量的差异，选择3个主栽品种红大、K326和云87，分别对同产区不同品种、不同产区相同品种、同产区不同部位不同品种的烟叶原料之间7项有害成分释放量、单料烟危害性评价指数（H）、单位焦油里有害成分释放量及H指数进行了分析。结果显示，①同产区不同品种的差异较大，红大品种的N-亚硝胺、氨、苯酚释放量及单料烟危害性评价指数H均最低，单位焦油里H指数均表现为红大>云87>K326。②不同产区相同品种的规律有所不同，红大、K326及云87的H指数较低的产区分别为曲靖、昆明和红河，而单位焦油里H指数较低的产区分别为红河、昆明、昆明。③同产区烟株不同部位烟叶不同品种的H指数均表现为云87>K326>红大；单位焦油里单料烟危害性评价指数H均表现为K326>云87>红大。

关键词：烟叶；品种；有害成分；云南省

中图分类号：TS41+1；TS201.6（274）文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）20-5291-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.20.031

Abstract： Tobacco leaves of different varieties （Hongda， K326， Yun 87） were selected to evaluate their differences on seven harmful components and hazard index in mainstream cigarette smoke. The results showed that， ①For tobacco leaves with different varieties in same growing area， NNK， NH3， phenol and hazard index was the lowest in Hongda； the hazard index （per tar） ordered as Hongda>Yun 87>K326. ②For tobacco leaves of same varieties in different growing area， the area with the lowest hazard index for Hongda， K326 and Yun87 was Qujing， Kunming and Honghe， respectively； the corresponding area with the lowest hazard index per ta was Honghe， Kunming and Kunming， respectively.③For tobacco leaves of different varieties from different stalk positions， the order of hazard index and hazard index per tar were Yun87>K326>Hongda and K326>Yun87>Hongda respectively.

Key words： tobacco leaf； variety； harmful components； Yunnan province

近年來，随着《烟草控制框架公约》的不断推进，烟草制品有害成分释放量的限制更加严格。在此背景下，国际卷烟产品逐渐向降低卷烟危害性方向发展；国内烟草行业也将“减害降焦”作为卷烟科技未来发展的重要方向，重点对卷烟进行选择性减害处理。目前，国内外对于选择性降低卷烟有害成分进行了大量的研究[1-5]，国内已经确定了7项烟气指标[一氧化碳（CO）、氰化氢（HCN）、N-亚硝胺（NNK）、苯并芘（BaP）、苯酚、巴豆醛、氨（NH3）]作为表征卷烟危害性的代表性成分，并整合物理、化学、新材料、生物技术及中药学等多学科的技术，形成了贯穿烟叶种植、加工过程和卷烟成品减害的全过程选择性降低卷烟危害性的系统技术。但依托叶组配方进行降低有害成分的报道相对较少，虽然已有通过间接研究叶组配方来降害的相关试验，但通过直接明晰烟叶原料危害性成分释放量、实施减害的文献报道较少[6，7]。由于国内现阶段不同品牌卷烟中均有云南烟叶的使用，而不同云南烟叶品种对烟气有害成分的影响尚未见报道；因此，试验以云南烟区的主栽品种为对象，对烟叶中的7项有害成分进行释放量的差异比较，旨在为低焦油卷烟配方减害提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 材料

选取云南烟叶主要产区昆明市、曲靖市、红河哈尼族彝族自治州的烟叶，品种有红大、K326、云87，辅以NC102和NC297，共14个样品，具体信息见表1。将上述代表性烟叶样品进行取样制备单料烟，入试单料烟制作及其参数主要为各品种都取单料烟200 kg，在红河卷烟厂的300 kg/h实验线上完成制样，样烟不添加任何制剂；卷烟纸重为27 g/m2，滤棒吸阻1 200 Pa，圆周24.4 mm；烟支长度84 mm，其中烟丝段长59 mm、滤嘴长25 mm。

1.2 方法

分别对制备单料烟内含的7项有害成分进行检测分析，并进行单料烟危害性评价指数计算；同时，结合不同单料烟焦油释放量的差异，为在同一水平线上进行样品比较，还进行了单位焦油有害成分的分析（评价指数同前）。由于不同年限烟叶存在一定的差异，试验选择2011年生产的不同品种烟叶样品进行了分析。卷烟里的焦油、一氧化碳、氰化氢、N-亚硝胺、苯并芘、苯酚、巴豆醛、氨的释放量测定按照国家有关标准[8-15]执行，并计算出单料烟危害性评价指数（含焦油里危害性评价指数）。

单料烟危害性评价指数：H=（A/14.2+B/5.5+C/10.9+D/18.6+E/17.4+F/8.1+G/146.3）×10/7。

式中，A为CO释放量（mg/支）、B为NNK释放量（ng/支）、C为BaP释放量（ng/支）、D为巴豆醛释放量（μg/支）、E为苯酚释放量（μg/支）、F为NH3释放量（μg/支）、G为HCN释放量（μg/支）。

2 结果与分析

2.1 相同产区不同品种单料烟有害成分释放量比较

结合产区实际种植情况，昆明产区主要涉及红大、K326、云87、NC102、NC297共5个品种；曲靖及红河产区则主要以红大、K326和云87品种进行分析。所有样品均选择中部烟叶（C3F）；考虑到HCN的释放量较大，实际只需要比较相对释放量即可，因此选择其实际数值的1/10进行作图分析。

2.1.1 同产区不同品种单料烟有害成分释放量比较分析 ①昆明产区不同品种单料烟的有害成分释放量测定情况见图1。由图1可以看出，品种对于NH3、苯酚及HCN的释放量影响较大，而对其他指标影响相对较小。总体来看，红大的NNK、NH3及苯酚释放量最低，巴豆醛及CO的释放量较高；K326的HCN释放量最低，其他则处于中间状态；云87的巴豆醛释放量最低，但CO、HCN释放量最高；NC102的苯酚、BaP及NH3释放量最高；NC297的各项指标水平处在其他品种之间。整体上以NC102的H指数最高，其次为云87和NC297，红大和K326则最小，后两者整体差异不大。②曲靖产区3个品种的有害成分释放量测定情况见图2。从图2可见，品种对NNK、NH3、苯酚及HCN释放量的影响较大；总体来看，该产区红大的NNK、NH3、苯酚及HCN释放量均最低，而CO释放量则最高；K326的巴豆醛释放量最高；云87的NNK、NH3、苯酚及HCN释放量最高，而CO和巴豆醛的释放量最低；3个品种的BaP释放量较为一致。总体上H指数表现为云87>K326>红大。③红河产区3个品种的有害成分释放量测定情况见图3。从图3可见，该产区品种对于NNK、巴豆醛、NH3、苯酚及HCN释放量均有一定的影响，其中红大的NNK、BaP、NH3、苯酚及HCN释放量均为最低，而巴豆醛释放量最高；K326的CO、NNK及苯酚释放量则较高；云87的巴豆醛释放量最低，其他均处在前2个品种之间。整体上H指数表现为K326>云87>红大。从上述3个产区不同品种的烟叶有害成分释放情况来看，整体规律存在差异。比较各产区的红大、K326、云87品种的有害成分释放量与H指数分布可以发现，3个产区中红大的NNK、NH3及苯酚释放量均最低，已有研究[16]表明，NNK、NH3及苯酚分别来源于烟草中TSNAs、含氮化合物以及细胞壁物质（木质素和纤维素）。王保兴等[17]研究表明，烟草品种中TSNAs含量高低顺序为K326、云87、红大；李永忠等[18]研究表明，总氮含量高低顺序为K326、云87、红大；这与本试验的结果较为一致。另外2个品种NC102、NC297的7项有害成分释放量变化无规律可循，故不作分析。整体而言，昆明和曲靖产区的H指数均表现为云87>K326>红大，红河产区H指数则呈现K326>云87>红大；可见红大的H指数最低。

2.1.2 同产区不同品种单料烟单位焦油里有害成分释放量比较分析 ①昆明产区不同品种间单料烟单位焦油里有害成分释放量测定情况见图4。从图4可见，5个品种间单料烟单位焦油里有害成分释放量差异明显，其中红大的单位焦油里CO、巴豆醛、BaP及HCN的释放量均最高；K326的单位焦油里BaP、NH3、HCN释放量均最低；云87的单位焦油里NNK、巴豆醛、苯酚释放量最低；NC102的单位焦油里NH3、苯酚释放量均最高；NC297的单位焦油里各项指标表现不一。整体上单位焦油里H指数表现为红大>NC102>NC297>云87>K326。②曲靖产区不同品种间单料烟单位焦油里有害成分释放量测定情况见图5。从图5可见，3个品种间单料烟单位焦油里有害成分释放量有所差异，其中红大的单位焦油里NNK、NH3、苯酚及HCN释放量均较低，而单位焦油里CO、巴豆醛、BaP释放量均较高；K326则表现为单位焦油里苯酚释放量最高；云87的单位焦油里CO、巴豆醛、BaP释放量均最低，而单位焦油里NH3释放量最高。整体上单位焦油里H指數表现为K326>云87>红大。③红河产区不同品种间单料烟单位焦油里有害成分释放量测定情况见图6。从图6可见，3个品种间单位焦油里CO释放量差异不大，其他的均有一定差异，其中红大的单位焦油里NNK、BaP、NH3、苯酚及HCN释放量均最低，但单位焦油里巴豆醛释放量最高；K326的单位焦油里苯酚释放量最高；云87的单位焦油里CO、BaP、NH3和HCN释放量最高。整体单位焦油里H指数表现为云87>K326>红大。比较3个产区的红大、K326及云87在单位焦油里有害成分的释放规律可以发现，各产区品种释放规律有所差异。曲靖、红河产区红大的单位焦油里NNK、NH3、苯酚及HCN释放量均较低，单位焦油里巴豆醛释放量最高；K326的单位焦油里苯酚释放量最高；云87的单位焦油里NH3释放量最高；单位焦油里H指数以红大最低。而昆明产区的红大其单位焦油里CO、巴豆醛、BaP及HCN释放量最高；K326的单位焦油里BaP、NH3和HCN释放量最低；云87的单位焦油里NNK、巴豆醛、苯酚释放量均最低，整体上单位焦油里H指数表现为红大>云87>K326。

2.2 不同产区相同品种单料烟有害成分释放量比较

为了进一步明确昆明、曲靖、红河3个产区同品种烟叶有害成分释放量的表现差异，试验选择中部烟叶（C3F），分别对不同产区同品种单料烟有害成分及单位焦油里有害成分释放量进行比较分析，结果分别见表2、表3。

2.2.1 不同产区相同品种单料烟有害成分释放量比较分析从表2可见，①红大品种在3个产区的CO、巴豆醛释放量无明显差异，其他指标上差异明显。其中在昆明产区的NNK、BaP、NH3、苯酚释放量均最高；而曲靖产区的巴豆醛、苯酚和HCN释放量均最低；红河产区的巴豆醛及HCN释放量最高。整体而言，H指数是昆明产区最高，曲靖产区最低。②K326品种在昆明产区的CO、BaP、NH3及HCN释放量较低；曲靖产区的NNK、苯酚释放量最低；红河产区的巴豆醛释放量最低。H指数是红河产区最高，昆明产区最低。③云87品种在昆明产区的巴豆醛、BaP释放量较低；曲靖产区的NNK、BaP、NH3释放量最高；红河产区的NNK、NH3、苯酚及HCN释放量则最低。H指数以曲靖产区最高，红河产区最低。由此可见，不同产区同品种单料烟有害成分释放量有所差异，红大、K326及云87的H指数较低产区分别为曲靖烟区、昆烟区明和红河烟区。

2.2.2 不同产区相同品种单料烟单位焦油里有害成分释放量比较分析从表3可见，①红大品种在昆明产区的单位焦油里NNK、巴豆醛、BaP、NH3、苯酚及HCN释放量均最高；在曲靖产区的单位焦油里巴豆醛、苯酚及HCN释放量最低；在红河产区的单位焦油里CO、NNK、BaP、NH3释放量均最低，H指数以昆明产区最高，红河产区最低。②K326品种在昆明产区的单位焦油里CO、巴豆醛、BaP、NH3、苯酚及HCN释放量均最低；在曲靖产区的单位焦油里NNK最低；在红河产区的单位焦油里NNK、苯酚及HCN释放量最高，H指数以曲靖产区最高，昆明产区最低；③云87品种在昆明产区的单位焦油里NNK、巴豆醛、BaP、NH3释放量最低；在曲靖产区的单位焦油里苯酚释放量相对最低；在红河产区各项指标除NH3外均最高，H指数以红河产区最高，昆明产区最低。由此可见，不同产区同品种单料烟的单位焦油里有害成分释放量存在差异，红大、K326及云87的H指数较低的产区分别为红河产区、昆明产区、昆明产区。

2.3 相同产区烟株不同部位烟叶不同品种单料烟有害成分释放量比较

以曲靖产区烟叶为例，选取上部烟叶（B3F）进行红大、K326、云87有害成分及单位焦油里有害成分释放量的比较分析，并且与前面中部烟叶（C3F）的测定结果比较。

2.3.1 烟株不同部位烟叶不同品种单料烟有害成分释放量比较分析曲靖产区B3F叶不同品种单料烟有害成分释放量测定情况见图7。从图7可以看出，上部烟叶中红大品种的CO、NNK、NH3、HCN释放量最低，而苯酚释放量最高；K326品种的BaP释放量最低，而巴豆醛释放量最高；云87品种的巴豆醛、苯酚释放量最低，而CO、NNK、BaP、NH3及HCN释放量则最高，整体上H指数结果为云87>K326>红大。结合图2的中部烟叶里有害成分释放量情况进行分析比较，发现上部烟叶的有害成分释放量及H指数均较中部烟叶高。同时，不同部位红大品种的NNK、NH3及HCN释放量均最低，而苯酚释放量则呈现相反规律；K326品种的巴豆醛释放规律一致；云87品种的NNK、BaP、NH3及HCN释放量均最高；总体上H指数均表现为云87>K326>红大。可见，不同部位烟叶的H指数分布规律基本一致。

2.3.2 烟株不同部位烟叶不同品种单料烟单位焦油里有害成分释放量比较分析曲靖产区B3F叶不同品种单料烟单位焦油里有害成分释放量测定情况见图8。从图8可以看出，上部烟叶中红大品种的单位焦油里CO、NNK、NH3及HCN释放量最低，而单位焦油里苯酚释放量最高；K326品种的单位焦油里CO、NNK、巴豆醛及HCN释放量均最高；云87品种的单位焦油里巴豆醛、BaP及苯酚的释放量最低。单位焦油里H指数相差不大，整体表现为K326>云87>红大。结合图5的中部烟叶的单位焦油里有害成分释放量情况进行分析比较，发现红大的单位焦油里NNK、NH3及HCN释放量均最低；K326的变化差异较大；云87的单位焦油里巴豆醛、BaP、苯酚的释放量均最低。整体上H指数规律一致，均表现为K326>云87>红大。

3 小结

试验分别从相同产区不同品种、不同产区相同品种及同产区烟株不同部位烟叶不同品种3个方面比较了云南烟叶原料品种对卷烟有害成分释放量、单料烟危害性评价指数（H）、单位焦油里有害成分释放量及单位焦油里H指数的影响，结果表明：

1）在相同产区不同品种方面，红大品种的NNK、NH3、苯酚释放量及H指数均最低，昆明和曲靖产区的H指数均表现为云87>K326>红大，红河产区的H指数则呈现为K326>云87>红大；曲靖及红河产区红大品种的单位焦油里NNK、NH3、苯酚及HCN释放量均最低，昆明产区的云87品种单位焦油里NNK、巴豆醛、苯酚释放量均最低，单位焦油里H指数均表现为红大>云87>K326。

2）在不同产区相同品种方面，从有害成分释放量及H指数来看，曲靖产区红大品种的HCN、苯酚释放量最低；昆明产区K326品种的CO、BaP、NH3及HCN释放量最低；红河产区云87品种的NNK、NH3、苯酚及HCN释放量最低，红大、K326及云87的H指数较低的产区分别为曲靖、昆明和红河；从单位焦油有害成分释放量及单位焦油H指数来看，红河产区红大品种单位焦油里CO、NNK、BaP、NH3释放量均最低，昆明产区K326品种单位焦油里CO、巴豆醛、BaP、NH3、苯酚及HCN释放量最低，昆明产区云87品种单位焦油里NNK、巴豆醛、BaP、NH3释放量最低；红大、K326及云87单位焦油H指数较低的产区分别为红河、昆明、昆明。

3）在同产区烟株不同部位烟叶不同品种有害成分释放量及H指数方面，上部烟叶的有害成分释放量及H指数均较中部烟叶高，红大品种的CO、NNK、NH3及HCN释放量均最低，而苯酚释放量则呈现相反规律；K326品种的巴豆醛释放量规律一致；云87品种的NNK、BaP、NH3及HCN释放量均最高；H指数均表现为云87>K326>红大；单位焦油里有害成分释放量及单位焦油H指数方面，红大的单位焦油里NNK、NH3及HCN释放量均最低；K326的差异较大；云87的单位焦油里巴豆醛、BaP、苯酚的释放量均最低；整体上单位焦油里H指数均表现为K326>云87>红大。

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