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《安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)》2015年第六期
摘要：
為了分析我國(guó)典型區(qū)域烤煙不同部位烤煙煙葉氫氰酸和焦油釋放量的差異，采集了我國(guó)典型植煙區(qū)域的60個(gè)烤煙樣品，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方差分析的方法對(duì)區(qū)域、部位和基因型間的氫氰酸和焦油釋放量進(jìn)行了分析。結(jié)果表明：烤煙煙葉焦油和氫氰酸釋放量在部位間存在顯著差異，且表現(xiàn)為上部葉＞中部葉＞下部葉的部位特征；區(qū)域、基因型對(duì)氫氰酸釋放量影響不顯著，但是焦油釋放量在區(qū)域間差異顯著，其中以黃淮煙區(qū)焦油釋放量最高，區(qū)域、部位和基因型三因素的相互作用對(duì)焦油和氫氰酸釋放量的影響不顯著。因此，工業(yè)企業(yè)在原料選擇、葉組配方或庫(kù)存優(yōu)化等方面兼顧產(chǎn)地和品種因素，可著重考慮原料部位特征。
關(guān)鍵詞：
烤煙；氫氰酸；焦油
隨著社會(huì)控?zé)熇顺钡娜找娓邼q，卷煙工業(yè)面臨的“減害降焦”壓力也越來(lái)越大。煙葉原料是卷煙品牌發(fā)展的戰(zhàn)略性資源，也是制約性因素之一。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)圍繞煙葉生產(chǎn)開(kāi)展的“減害降焦”也有不少研究，黎妍妍等[1]研究了硒對(duì)煙葉主流煙氣有害成分釋放量的影響，李斌[2]研究了氮肥形態(tài)配比對(duì)烤煙焦油釋放量的影響；王唯唯等[3]研究了河南煙區(qū)烤煙焦油量的空間分布及與化學(xué)成分的關(guān)系。同時(shí)圍繞煙葉化學(xué)成分與卷煙主流煙氣成分的關(guān)系已有不少研究，例如常規(guī)化學(xué)與煙氣成分[4-7]、氨基酸與氫氰酸[8-9]、淀粉與煙氣成分[7,10-11]及不同燃燒裂解條件[12]等。而圍繞煙葉原料本身的煙氣成分和有害成分釋放量的差異分析相對(duì)較少，雖然陳敏等[13]研究了煙葉部位、產(chǎn)地與卷煙主流煙氣7種有害成分釋放量的關(guān)系，王濤等[14]分析了卷煙主流煙氣7種有害成分釋放量與煙葉產(chǎn)地、年份之間的關(guān)系，蒯雁等[15]分析了烤煙主流煙氣中氫氰酸釋放量的差異性及主要影響因素，但是仍然略顯單薄和不足。本研究即圍繞產(chǎn)地、部位和品種三因素進(jìn)一步分析三者對(duì)煙葉原料焦油和氫氰酸釋放量的影響，以期為煙葉原料生產(chǎn)和卷煙產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供技術(shù)參考。
1材料與方法
1.1材料選取2012年度貴州黔西南、遼寧鳳城、云南大理、江西贛州、陜西商洛、陜西安康、湖南湘西、湖南郴州、河南宜陽(yáng)、廣西百色、云南石林、湖北宜昌、貴州貴陽(yáng)、湖南長(zhǎng)沙、安徽宣城、重慶黔江、河南三門(mén)峽、福建南平、四川涼山和云南玉溪標(biāo)準(zhǔn)等級(jí)B2F、C3F和X2F樣品，共計(jì)60個(gè)樣品，統(tǒng)一輔材進(jìn)行單料煙的卷制。
1.2方法
1.2.1煙葉氫氰酸釋放量測(cè)定氫氰酸測(cè)定方法及相關(guān)參數(shù)設(shè)置按照YC/T403-2011《卷煙主流煙氣中氰化氫的測(cè)定離子色譜法》進(jìn)行。
1.2.2焦油釋放量測(cè)定采用同一規(guī)格輔材（“三紙一棒”）按照成品卷煙標(biāo)準(zhǔn)，將每種煙葉樣品卷制成試驗(yàn)卷煙。樣品的制備按GB/T606.1-2004《卷煙第1部分：抽樣》進(jìn)行。按GB/T6447-2004《煙草及煙草制品調(diào)節(jié)和測(cè)試的大氣環(huán)境》調(diào)節(jié)卷煙水分。按GB/T9069-2004《卷煙用常規(guī)分析用吸煙機(jī)測(cè)定總粒相物和焦油》測(cè)定焦油量。
1.2.3數(shù)據(jù)處理方法數(shù)據(jù)整理在Excel2007中進(jìn)行，統(tǒng)計(jì)分析及作圖在R3.1開(kāi)源軟件平臺(tái)進(jìn)行。采用拉達(dá)準(zhǔn)則對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了清洗整理，對(duì)整理后數(shù)據(jù)出現(xiàn)的缺失值采取KNN（最近鄰法）補(bǔ)缺。采用aov()函數(shù)進(jìn)行方差分析。
2結(jié)果與分析
2.1焦油及氫氰酸釋放量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)描述通過(guò)對(duì)所卷制樣品的主流煙氣成分焦油以及氫氰酸釋放量的測(cè)定，結(jié)果見(jiàn)表1。由表可知，60個(gè)樣品的焦油釋放量變幅為10.56～21.83mg•cig-1，均值為16.65mg•cig-1，變異系數(shù)達(dá)到了16.81%，焦油釋放量的變異較大；氫氰酸釋放量的變幅為181.0～238.0μg•cig-1，均值為211.0μg•cig-1，氫氰酸的變異僅為5.76%，變異相對(duì)較小。焦油和氫氰酸釋放量的數(shù)據(jù)分布形態(tài)均呈現(xiàn)右偏態(tài)平頂峰，且均通過(guò)Levene齊性檢驗(yàn)符合進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)分析的要求。
2.2焦油釋放量多因素方差分析根據(jù)《中國(guó)煙草種植區(qū)劃（單行本）》[16]對(duì)于我國(guó)煙區(qū)的劃分（一級(jí)區(qū)域），將本研究樣本來(lái)源劃分為北方煙區(qū)、東南煙區(qū)、黃淮煙區(qū)、西南煙區(qū)、長(zhǎng)江中上游煙區(qū)5個(gè)區(qū)域，作為方差分析因素之一進(jìn)行分析。將區(qū)域、基因型和部位三因素作為主要的影響因子，對(duì)焦油釋放量進(jìn)行方差分析，結(jié)果見(jiàn)表2。由表2可知，區(qū)域間焦油釋放量差異達(dá)到了顯著水平（P＜0.05），部位間焦油釋放量差異達(dá)到了極顯著水平（P＜0.01），基因型間焦油釋放量差異不顯著，而且區(qū)域、部位、基因型三因素之間的交互作用對(duì)焦油釋放量的影響也未達(dá)到統(tǒng)計(jì)顯著水平。說(shuō)明影響焦油釋放量差異的因素主要表現(xiàn)為煙葉原料的部位差異和區(qū)域差異，而品種對(duì)焦油釋放量的影響則不甚明顯，這與陳敏等[13]的研究結(jié)論較為一致。
2.3氫氰酸釋放量多因素方差分析按照同樣的區(qū)域劃分方法[16]，對(duì)氫氰酸釋放量進(jìn)行方差分析，結(jié)果見(jiàn)表3。由方差分析結(jié)果可知，部位對(duì)氫氰酸釋放量的影響達(dá)到了極顯著水平（P＜0.01），而區(qū)域、基因型兩者則對(duì)氫氰酸釋放量影響不顯著，同時(shí)區(qū)域、部位和基因型三因素之間的交互作用對(duì)氫氰酸釋放量的影響也未達(dá)到統(tǒng)計(jì)顯著水平。說(shuō)明從煙葉原料角度來(lái)看，影響氫氰酸釋放量的主要為煙葉的部位因素。部位間的差異與蒯雁[15]等、陳敏[13]等研究結(jié)論較為一致，但是本研究樣本區(qū)域間氫氰酸釋放量差異不顯著，與蒯雁等的研究結(jié)論不同，分析原因可能是樣本來(lái)源以及區(qū)域選擇略有差異所致。
2.4焦油、氫氰酸釋放量多重比較分析為了比較不同區(qū)域間焦油、氫氰酸釋放量在區(qū)域、部位間的差異，進(jìn)一步對(duì)兩者進(jìn)行了多重比較，結(jié)果見(jiàn)表4和圖1。由表4可知，在同一部位下氫氰酸釋放量在煙葉種植區(qū)域間差異不顯著，中、下部煙葉焦油釋放量均已黃淮煙區(qū)最高，顯著高于其他植煙區(qū)域，而東南煙區(qū)、西南煙區(qū)、長(zhǎng)江中上游煙區(qū)之間差異不顯著（北方煙區(qū)僅一套樣本），上部葉焦油釋放量區(qū)域間差異不顯著。由圖1可以看出，上部葉氫氰酸釋放量顯著（P＜0.05）高于中部葉和下部葉，而中部葉和下部葉之間氫氰酸釋放量差異不顯著；上、中、下3個(gè)部位間焦油釋放量均存在顯著性的差異（P＜0.05），即上部葉顯著高于中部葉，中部葉顯著高于下部葉。因此，氫氰酸釋放量在區(qū)域間差異不明顯，其釋放量的差異主要表現(xiàn)為部位間差異，主要是上部煙葉與中下部煙葉之間存在顯著的差異；焦油釋放量區(qū)域間以黃淮煙區(qū)釋放量相對(duì)較高，顯著高于其他植煙區(qū)域，同時(shí)焦油釋放量在部位間存在顯著差異，表現(xiàn)為自上而下顯著降低的趨勢(shì)。
3結(jié)論
通過(guò)對(duì)不同區(qū)域、不同部位煙葉樣品焦油和氫氰酸釋放量的差異分析，可以看出焦油和氫氰酸釋放量均在煙葉部位間表現(xiàn)出顯著差異，均表現(xiàn)出上部煙葉顯著高于中部煙葉，中部煙葉顯著高于下部煙葉的部位特征。焦油釋放量在區(qū)域間差異顯著，其中黃淮煙區(qū)中下部煙葉焦油釋放量顯著高于其他煙區(qū)，而其它煙區(qū)之間差異不顯著；但是氫氰酸釋放量在區(qū)域間差異不顯著，此結(jié)論與蒯雁等研究認(rèn)為氫氰酸區(qū)域間存在顯著差異不同，不能排除樣品來(lái)源帶來(lái)的差異，因此，氫氰酸區(qū)域間差異有待進(jìn)一步細(xì)致深入分析。區(qū)域、部位和基因型間三因素交互作用對(duì)于氫氰酸和焦油釋放量影響并未達(dá)到顯著水平，綜合分析結(jié)果，影響氫氰酸和焦油釋放量的主要因素可以理解為煙葉的部位站主導(dǎo)作用，但是本研究不排除區(qū)域、基因型對(duì)焦油和氫氰酸釋放量的影響作用。由于焦油、氫氰酸釋放量不僅受到煙葉產(chǎn)地、部位、品種等因素的影響，同時(shí)還有煙葉內(nèi)在化學(xué)成分含量、燃燒狀態(tài)、物理特性等因素影響，因此，對(duì)于焦油和氫氰酸釋放量的研究需要綜合考慮進(jìn)一步深入研究。
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作者：劉非 佘世科 郭東鋒 鄒鵬 姚忠達(dá) 舒俊生 單位：安徽中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心