云南煙葉主栽品種7項有害成分釋放量比較

顏克亮+陳微+周博+凌軍+楊瑩+朱東來+胡巍耀

摘要：為了比較云南煙葉主栽品種7項有害成分釋放量的差異，選擇3個主栽品種紅大、K326和云87，分別對同產區不同品種、不同產區相同品種、同產區不同部位不同品種的煙葉原料之間7項有害成分釋放量、單料煙危害性評價指數（H）、單位焦油里有害成分釋放量及H指數進行了分析。結果顯示，①同產區不同品種的差異較大，紅大品種的N-亞硝胺、氨、苯酚釋放量及單料煙危害性評價指數H均最低，單位焦油里H指數均表現為紅大>云87>K326。②不同產區相同品種的規律有所不同，紅大、K326及云87的H指數較低的產區分別為曲靖、昆明和紅河，而單位焦油里H指數較低的產區分別為紅河、昆明、昆明。③同產區煙株不同部位煙葉不同品種的H指數均表現為云87>K326>紅大；單位焦油里單料煙危害性評價指數H均表現為K326>云87>紅大。

關鍵詞：煙葉；品種；有害成分；云南省

中圖分類號：TS41+1；TS201.6（274） 文獻標識碼：A 文章編號：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，隨著《煙草控制框架公約》的不斷推進，煙草制品有害成分釋放量的限制更加嚴格。在此背景下，國際卷煙產品逐漸向降低卷煙危害性方向發展；國內煙草行業也將“減害降焦”作為卷煙科技未來發展的重要方向，重點對卷煙進行選擇性減害處理。目前，國內外對于選擇性降低卷煙有害成分進行了大量的研究[1-5]，國內已經確定了7項煙氣指標[一氧化碳（CO）、氰化氫（HCN）、N-亞硝胺（NNK）、苯并芘（BaP）、苯酚、巴豆醛、氨（NH3）]作為表征卷煙危害性的代表性成分，并整合物理、化學、新材料、生物技術及中藥學等多學科的技術，形成了貫穿煙葉種植、加工過程和卷煙成品減害的全過程選擇性降低卷煙危害性的系統技術。但依托葉組配方進行降低有害成分的報道相對較少，雖然已有通過間接研究葉組配方來降害的相關試驗，但通過直接明晰煙葉原料危害性成分釋放量、實施減害的文獻報道較少[6，7]。由于國內現階段不同品牌卷煙中均有云南煙葉的使用，而不同云南煙葉品種對煙氣有害成分的影響尚未見報道；因此，試驗以云南煙區的主栽品種為對象，對煙葉中的7項有害成分進行釋放量的差異比較，旨在為低焦油卷煙配方減害提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料

選取云南煙葉主要產區昆明市、曲靖市、紅河哈尼族彝族自治州的煙葉，品種有紅大、K326、云87，輔以NC102和NC297，共14個樣品，具體信息見表1。將上述代表性煙葉樣品進行取樣制備單料煙，入試單料煙制作及其參數主要為各品種都取單料煙200 kg，在紅河卷煙廠的300 kg/h實驗線上完成制樣，樣煙不添加任何制劑；卷煙紙重為27 g/m2，濾棒吸阻1 200 Pa，圓周24.4 mm；煙支長度84 mm，其中煙絲段長59 mm、濾嘴長25 mm。

1.2 方法

分別對制備單料煙內含的7項有害成分進行檢測分析，并進行單料煙危害性評價指數計算；同時，結合不同單料煙焦油釋放量的差異，為在同一水平線上進行樣品比較，還進行了單位焦油有害成分的分析（評價指數同前）。由于不同年限煙葉存在一定的差異，試驗選擇2011年生產的不同品種煙葉樣品進行了分析。卷煙里的焦油、一氧化碳、氰化氫、N-亞硝胺、苯并芘、苯酚、巴豆醛、氨的釋放量測定按照國家有關標準[8-15]執行，并計算出單料煙危害性評價指數（含焦油里危害性評價指數）。

單料煙危害性評價指數：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為CO釋放量（mg/支）、B為NNK釋放量（ng/支）、C為BaP釋放量（ng/支）、D為巴豆醛釋放量（μg/支）、E為苯酚釋放量（μg/支）、F為NH3釋放量（μg/支）、G為HCN釋放量（μg/支）。

2 結果與分析

2.1 相同產區不同品種單料煙有害成分釋放量比較

結合產區實際種植情況，昆明產區主要涉及紅大、K326、云87、NC102、NC297共5個品種；曲靖及紅河產區則主要以紅大、K326和云87品種進行分析。所有樣品均選擇中部煙葉（C3F）；考慮到HCN的釋放量較大，實際只需要比較相對釋放量即可，因此選擇其實際數值的1/10進行作圖分析。

2.1.1 同產區不同品種單料煙有害成分釋放量比較分析 ①昆明產區不同品種單料煙的有害成分釋放量測定情況見圖1。由圖1可以看出，品種對于NH3、苯酚及HCN的釋放量影響較大，而對其他指標影響相對較小?？傮w來看，紅大的NNK、NH3及苯酚釋放量最低，巴豆醛及CO的釋放量較高；K326的HCN釋放量最低，其他則處于中間狀態；云87的巴豆醛釋放量最低，但CO、HCN釋放量最高；NC102的苯酚、BaP及NH3釋放量最高；NC297的各項指標水平處在其他品種之間。整體上以NC102的H指數最高，其次為云87和NC297，紅大和K326則最小，后兩者整體差異不大。②曲靖產區3個品種的有害成分釋放量測定情況見圖2。從圖2可見，品種對NNK、NH3、苯酚及HCN釋放量的影響較大；總體來看，該產區紅大的NNK、NH3、苯酚及HCN釋放量均最低，而CO釋放量則最高；K326的巴豆醛釋放量最高；云87的NNK、NH3、苯酚及HCN釋放量最高，而CO和巴豆醛的釋放量最低；3個品種的BaP釋放量較為一致?？傮w上H指數表現為云87>K326>紅大。③紅河產區3個品種的有害成分釋放量測定情況見圖3。從圖3可見，該產區品種對于NNK、巴豆醛、NH3、苯酚及HCN釋放量均有一定的影響，其中紅大的NNK、BaP、NH3、苯酚及HCN釋放量均為最低，而巴豆醛釋放量最高；K326的CO、NNK及苯酚釋放量則較高；云87的巴豆醛釋放量最低，其他均處在前2個品種之間。整體上H指數表現為K326>云87>紅大。從上述3個產區不同品種的煙葉有害成分釋放情況來看，整體規律存在差異。比較各產區的紅大、K326、云87品種的有害成分釋放量與H指數分布可以發現，3個產區中紅大的NNK、NH3及苯酚釋放量均最低，已有研究[16]表明，NNK、NH3及苯酚分別來源于煙草中TSNAs、含氮化合物以及細胞壁物質（木質素和纖維素）。王保興等[17]研究表明，煙草品種中TSNAs含量高低順序為K326、云87、紅大；李永忠等[18]研究表明，總氮含量高低順序為K326、云87、紅大；這與本試驗的結果較為一致。另外2個品種NC102、NC297的7項有害成分釋放量變化無規律可循，故不作分析。整體而言，昆明和曲靖產區的H指數均表現為云87>K326>紅大，紅河產區H指數則呈現K326>云87>紅大；可見紅大的H指數最低。

2.1.2 同產區不同品種單料煙單位焦油里有害成分釋放量比較分析 ①昆明產區不同品種間單料煙單位焦油里有害成分釋放量測定情況見圖4。從圖4可見，5個品種間單料煙單位焦油里有害成分釋放量差異明顯，其中紅大的單位焦油里CO、巴豆醛、BaP及HCN的釋放量均最高；K326的單位焦油里BaP、NH3、HCN釋放量均最低；云87的單位焦油里NNK、巴豆醛、苯酚釋放量最低；NC102的單位焦油里NH3、苯酚釋放量均最高；NC297的單位焦油里各項指標表現不一。整體上單位焦油里H指數表現為紅大>NC102>NC297>云87>K326。②曲靖產區不同品種間單料煙單位焦油里有害成分釋放量測定情況見圖5。從圖5可見，3個品種間單料煙單位焦油里有害成分釋放量有所差異，其中紅大的單位焦油里NNK、NH3、苯酚及HCN釋放量均較低，而單位焦油里CO、巴豆醛、BaP釋放量均較高；K326則表現為單位焦油里苯酚釋放量最高；云87的單位焦油里CO、巴豆醛、BaP釋放量均最低，而單位焦油里NH3釋放量最高。整體上單位焦油里H指數表現為K326>云87>紅大。③紅河產區不同品種間單料煙單位焦油里有害成分釋放量測定情況見圖6。從圖6可見，3個品種間單位焦油里CO釋放量差異不大，其他的均有一定差異，其中紅大的單位焦油里NNK、BaP、NH3、苯酚及HCN釋放量均最低，但單位焦油里巴豆醛釋放量最高；K326的單位焦油里苯酚釋放量最高；云87的單位焦油里CO、BaP、NH3和HCN釋放量最高。整體單位焦油里H指數表現為云87>K326>紅大。比較3個產區的紅大、K326及云87在單位焦油里有害成分的釋放規律可以發現，各產區品種釋放規律有所差異。曲靖、紅河產區紅大的單位焦油里NNK、NH3、苯酚及HCN釋放量均較低，單位焦油里巴豆醛釋放量最高；K326的單位焦油里苯酚釋放量最高；云87的單位焦油里NH3釋放量最高；單位焦油里H指數以紅大最低。而昆明產區的紅大其單位焦油里CO、巴豆醛、BaP及HCN釋放量最高；K326的單位焦油里BaP、NH3和HCN釋放量最低；云87的單位焦油里NNK、巴豆醛、苯酚釋放量均最低，整體上單位焦油里H指數表現為紅大>云87>K326。

2.2 不同產區相同品種單料煙有害成分釋放量比較

為了進一步明確昆明、曲靖、紅河3個產區同品種煙葉有害成分釋放量的表現差異，試驗選擇中部煙葉（C3F），分別對不同產區同品種單料煙有害成分及單位焦油里有害成分釋放量進行比較分析，結果分別見表2、表3。

2.2.1 不同產區相同品種單料煙有害成分釋放量比較分析 從表2可見，①紅大品種在3個產區的CO、巴豆醛釋放量無明顯差異，其他指標上差異明顯。其中在昆明產區的NNK、BaP、NH3、苯酚釋放量均最高；而曲靖產區的巴豆醛、苯酚和HCN釋放量均最低；紅河產區的巴豆醛及HCN釋放量最高。整體而言，H指數是昆明產區最高，曲靖產區最低。②K326品種在昆明產區的CO、BaP、NH3及HCN釋放量較低；曲靖產區的NNK、苯酚釋放量最低；紅河產區的巴豆醛釋放量最低。H指數是紅河產區最高，昆明產區最低。③云87品種在昆明產區的巴豆醛、BaP釋放量較低；曲靖產區的NNK、BaP、NH3釋放量最高；紅河產區的NNK、NH3、苯酚及HCN釋放量則最低。H指數以曲靖產區最高，紅河產區最低。由此可見，不同產區同品種單料煙有害成分釋放量有所差異，紅大、K326及云87的H指數較低產區分別為曲靖煙區、昆煙區明和紅河煙區。

2.2.2 不同產區相同品種單料煙單位焦油里有害成分釋放量比較分析 從表3可見，①紅大品種在昆明產區的單位焦油里NNK、巴豆醛、BaP、NH3、苯酚及HCN釋放量均最高；在曲靖產區的單位焦油里巴豆醛、苯酚及HCN釋放量最低；在紅河產區的單位焦油里CO、NNK、BaP、NH3釋放量均最低，H指數以昆明產區最高，紅河產區最低。②K326品種在昆明產區的單位焦油里CO、巴豆醛、BaP、NH3、苯酚及HCN釋放量均最低；在曲靖產區的單位焦油里NNK最低；在紅河產區的單位焦油里NNK、苯酚及HCN釋放量最高，H指數以曲靖產區最高，昆明產區最低；③云87品種在昆明產區的單位焦油里NNK、巴豆醛、BaP、NH3釋放量最低；在曲靖產區的單位焦油里苯酚釋放量相對最低；在紅河產區各項指標除NH3外均最高，H指數以紅河產區最高，昆明產區最低。由此可見，不同產區同品種單料煙的單位焦油里有害成分釋放量存在差異，紅大、K326及云87的H指數較低的產區分別為紅河產區、昆明產區、昆明產區。

2.3 相同產區煙株不同部位煙葉不同品種單料煙有害成分釋放量比較

以曲靖產區煙葉為例，選取上部煙葉（B3F）進行紅大、K326、云87有害成分及單位焦油里有害成分釋放量的比較分析，并且與前面中部煙葉（C3F）的測定結果比較。

2.3.1 煙株不同部位煙葉不同品種單料煙有害成分釋放量比較分析 曲靖產區B3F葉不同品種單料煙有害成分釋放量測定情況見圖7。從圖7可以看出，上部煙葉中紅大品種的CO、NNK、NH3、HCN釋放量最低，而苯酚釋放量最高；K326品種的BaP釋放量最低，而巴豆醛釋放量最高；云87品種的巴豆醛、苯酚釋放量最低，而CO、NNK、BaP、NH3及HCN釋放量則最高，整體上H指數結果為云87>K326>紅大。結合圖2的中部煙葉里有害成分釋放量情況進行分析比較，發現上部煙葉的有害成分釋放量及H指數均較中部煙葉高。同時，不同部位紅大品種的NNK、NH3及HCN釋放量均最低，而苯酚釋放量則呈現相反規律；K326品種的巴豆醛釋放規律一致；云87品種的NNK、BaP、NH3及HCN釋放量均最高；總體上H指數均表現為云87>K326>紅大?？梢?，不同部位煙葉的H指數分布規律基本一致。

2.3.2 煙株不同部位煙葉不同品種單料煙單位焦油里有害成分釋放量比較分析 曲靖產區B3F葉不同品種單料煙單位焦油里有害成分釋放量測定情況見圖8。從圖8可以看出，上部煙葉中紅大品種的單位焦油里CO、NNK、NH3及HCN釋放量最低，而單位焦油里苯酚釋放量最高；K326品種的單位焦油里CO、NNK、巴豆醛及HCN釋放量均最高；云87品種的單位焦油里巴豆醛、BaP及苯酚的釋放量最低。單位焦油里H指數相差不大，整體表現為K326>云87>紅大。結合圖5的中部煙葉的單位焦油里有害成分釋放量情況進行分析比較，發現紅大的單位焦油里NNK、NH3及HCN釋放量均最低；K326的變化差異較大；云87的單位焦油里巴豆醛、BaP、苯酚的釋放量均最低。整體上H指數規律一致，均表現為K326>云87>紅大。

3 小結

試驗分別從相同產區不同品種、不同產區相同品種及同產區煙株不同部位煙葉不同品種3個方面比較了云南煙葉原料品種對卷煙有害成分釋放量、單料煙危害性評價指數（H）、單位焦油里有害成分釋放量及單位焦油里H指數的影響，結果表明：

1）在相同產區不同品種方面，紅大品種的NNK、NH3、苯酚釋放量及H指數均最低，昆明和曲靖產區的H指數均表現為云87>K326>紅大，紅河產區的H指數則呈現為K326>云87>紅大；曲靖及紅河產區紅大品種的單位焦油里NNK、NH3、苯酚及HCN釋放量均最低，昆明產區的云87品種單位焦油里NNK、巴豆醛、苯酚釋放量均最低，單位焦油里H指數均表現為紅大>云87>K326。

2）在不同產區相同品種方面，從有害成分釋放量及H指數來看，曲靖產區紅大品種的HCN、苯酚釋放量最低；昆明產區K326品種的CO、BaP、NH3及HCN釋放量最低；紅河產區云87品種的NNK、NH3、苯酚及HCN釋放量最低，紅大、K326及云87的H指數較低的產區分別為曲靖、昆明和紅河；從單位焦油有害成分釋放量及單位焦油H指數來看，紅河產區紅大品種單位焦油里CO、NNK、BaP、NH3釋放量均最低，昆明產區K326品種單位焦油里CO、巴豆醛、BaP、NH3、苯酚及HCN釋放量最低，昆明產區云87品種單位焦油里NNK、巴豆醛、BaP、NH3釋放量最低；紅大、K326及云87單位焦油H指數較低的產區分別為紅河、昆明、昆明。

3）在同產區煙株不同部位煙葉不同品種有害成分釋放量及H指數方面，上部煙葉的有害成分釋放量及H指數均較中部煙葉高，紅大品種的CO、NNK、NH3及HCN釋放量均最低，而苯酚釋放量則呈現相反規律；K326品種的巴豆醛釋放量規律一致；云87品種的NNK、BaP、NH3及HCN釋放量均最高；H指數均表現為云87>K326>紅大；單位焦油里有害成分釋放量及單位焦油H指數方面，紅大的單位焦油里NNK、NH3及HCN釋放量均最低；K326的差異較大；云87的單位焦油里巴豆醛、BaP、苯酚的釋放量均最低；整體上單位焦油里H指數均表現為K326>云87>紅大。

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