卷煙煙絲及煙氣中主要生物堿成分的相關性和轉移

卷煙煙絲及煙氣中主要生物堿成分的相關性和轉移

徐海濤，于宏曉，岳 勇，張東海，許鍇霖，鄭 軒，呂 鍵，孫建宏

(山東中煙工業有限責任公司技術中心，山東濟南 250100)

摘要[目的] 探索卷煙煙絲與煙氣中主要生物堿成分的相互關系。[方法]選取國內具有代表性的、不同價類的市場暢銷品牌卷煙樣品，測定其煙絲及煙氣中煙堿、降煙堿、麥斯明、假木賊堿、新煙堿和可替寧6種生物堿成分的含量，通過SPSS軟件分析其間的相互關系，計算其間的轉移率并進行不同類卷煙的比較。[結果] 分析表明，煙氣煙堿含量與煙絲中的煙堿、降煙堿、新煙堿較顯著正相關，相關系數分別為0.726、 0.618和0.698；煙氣中麥斯明與煙絲中麥斯明正相關，相關系數為0.522；其他成分之間弱相關。國內主要品牌卷煙煙堿、降煙堿、麥斯明、假木賊堿、新煙堿和可替寧轉移率范圍為0.83%～53.43%。高價類較低價類卷煙，煙堿轉移率偏高，其他成分都偏低；長較短濾嘴和高較低透氣度卷煙各生物堿成分轉化率都偏低，且加長濾嘴效果好于增加通風率。生物堿成分中的煙堿、麥斯明與卷煙內在質量相關較為密切。[結論]研究可為卷煙產品設計提供參考依據。

關鍵詞卷煙；生物堿成分；轉移率；相關性

中圖分類號S572

作者簡介徐海濤(1966- )，男，山東日照人，高級工程師，從事煙草化學分析研究。

收稿日期2015-06-05

Transfer and Relationship of the Major Alkaloids in Cut Tobacco and Cigarette Smoke

XU Hai-tao, YU Hong-xiao, YUE Yong et al(Technology Center of China Tobacco Shandong Industrial Co., Ltd., Ji’nan, Shandong 250100)

Abstract[Objective] To explore the interaction of main alkaloid components in cut tobacco and cigarette smoke. [Method] Select a representative national, different price categories of market selling brand of cigarette samples, Nicotine, Nornicotine, Anabasine, Masmin, New Nicotine and Cotinine in cut tobacco and cigarette smoke were determined. The interaction was analyzed by SPSS software, the transfer rate was calculated and compared. [Result] The results showed that: The nicotine in the smoke and nicotine, new nicotine, nornicotine in tobacco significantly positive correlation, the correlation coefficients were 0.726, 0.618 and 0.698; Masmin in cut tobacco and smoke was positively correlated, the correlation coefficient was 0.522; the other Alkaloid components showed a weak correlation. Alkaloids of nicotine, Masmin and the inherent quality of the cigarettes more closely. The major domestic brand cigarette Nicotine, Nornicotine, Anabasine, Masmin, New nicotine and Cotinine transfer rate were 0.83%-53.43%. The high class compared with low price cigarettes, nicotine conversion rate higher, others alkaloids are low; long and short filter tip cigarette, the alkaloid constituents of conversion rate is lower, high and low leak rate of cigarette too, and longer filter reduces the transfer rate of good effect in increasing the ventilation rate. [Conclusion] The study can provide reference basis for design of flue-cured tobacco products.

Key wordsTobacco; Alkaloid; Transfer rate; Correlation

煙草生物堿主要有煙堿、降煙堿、麥斯明、假木賊堿、新煙堿和可替寧，是一類特殊的含氮有機堿性物質，對煙氣的化學性質、感官特征具有重要的影響[1-2]。研究結果表明，卷煙勁頭與煙氣中煙堿形態有關，煙堿向降煙堿轉移對煙氣中麥斯明的關系和影響表明其與卷煙產品的內在質量密切相關，煙氣中的煙堿部分由煙絲中煙堿的轉移，其含量與配方煙絲含量相關，同時與其他生物堿的含量相關，生物堿的組分和含量直接影響卷煙產品的煙氣特征和內在質量[3-7]。

煙草及卷煙煙氣中煙堿形態的研究在國內外都十分重視。因此，筆者探索卷煙煙絲與煙氣中主要生物堿成分的相互關系，采用以轉移率為分析指標，對國內品牌卷煙主要生物堿成分轉移率進行分析和比較，旨在為卷煙產品設計提供參考。

1材料與方法

1.1材料卷煙試樣：選取市售的24個主要國內主導品牌卷煙，卷煙盒標注值見表1。

表1　卷煙盒標注值　mg/支

主要試劑：三氯甲烷(氯仿)，色譜純，美國J&T Baker公司；三乙胺、2-甲基喹啉、煙堿、降煙堿、麥斯明、假木賊堿、新煙堿、可替寧，AR，美國J&T Baker公司；無水硫酸鈉、氫氧化鈉，AR，廣拓化學(上海)有限公司；有機相濾膜(0.4 μm)，上海佐菲實驗設備有限公司。

主要儀器：6890/5975氣相色譜-質譜聯用儀，美國Agilent公司；RM-200型自動吸煙機、WM-50型卷煙自動質量分選儀、HM-200卷煙壓降檢測儀，德國Borgwaldt-KC公司；KBFP-240型恒溫恒濕箱、ED-115型烘箱，德國Binder公司；Milli-Q50超純水儀，美國Millipore公司；CP2245電子分析天平(感量：0.000 1 g)，德國Sartorius公司；FW80高速萬能粉碎機，天津泰斯特儀器有限公司；KQ-700V型超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司；分樣篩(40目)，青島分樣篩廠。

1.2方法參照文獻[8]的GC/MS法測定卷煙樣品煙絲和煙氣中煙堿、降煙堿、麥斯明、假木賊堿、新煙堿和可替寧的含量。

利用SPSS統計軟件[9]對檢測數據進行相關性分析，得出了在0.01顯著性水平煙氣煙堿含量與煙絲的煙堿、降煙堿和新煙堿含量之間的相關系數。

2結果與分析

2.1各生物堿成分關系分析樣品卷煙煙絲和煙氣中煙堿、降煙堿、麥斯明、假木賊堿、新煙堿和可替寧的含量檢測結果見表2。對表2中煙絲和煙氣生物堿含量的相關性分析結果見表3。

由表3可知，卷煙煙氣煙堿含量與煙絲的煙堿、降煙堿和新煙堿含量較顯著正相關，麥斯明含量與煙絲中麥斯明正相關，可替寧含量與煙絲中的降煙堿、麥斯明和新煙堿正相關，其他成分之間弱相關。

表2　卷煙樣品煙絲和煙氣中生物堿成分含量　mg/g

表3　卷煙煙絲和煙氣中生物堿含量的相關系數

注：*和**分別表示相關性在0.05和0.01水平上顯著。

2.2各生物堿成分轉移率分析由表1可知卷煙試樣的規格設計值，按照GB/T 16450-2004《常規分析用吸煙機 定義和標準條件》計算煙蒂長度。將表2中卷煙樣品煙絲和煙氣中生物堿成分含量代入下式[11]計算生物堿的轉移率，結果見表4。

轉移率(Z)=(單支卷煙煙氣中生物堿含量)/(單支卷煙煙絲中生物堿含量×K)× 100%

式中，K=(煙支長度-煙蒂長度)/(煙支長度-煙嘴長度)。由表4可知，卷煙生物堿成分煙堿、降煙堿、麥斯明、假木賊堿、新煙堿和可替寧的轉移率差異較大，麥斯明的轉移率約是新煙堿的70倍。由煙堿降解過程的理論推導可以看出：煙堿變化過程的中間體降煙堿和假木賊堿轉移率較低，而最終成分麥斯明和可替寧的轉移率較高。

表4　卷煙樣品生物堿成分的轉移率　%

2.3卷煙價類及主要參數不同的卷煙轉移率結果比較由表1可知，24個試樣卷煙大致可以按價類、通風高低和濾嘴長短分別分為2組，即以市場銷售價15元/包為界限分為高價類(GJ組)和低價類(DJ組)，以卷煙總透風率5%為界限分為高通風(GT組)和低通風(DT組)，以濾嘴長度25 mm為界限分為長濾嘴(CL組)和短濾嘴(DL組)。為了更好地說明各組生物堿成分轉移率與卷煙之間的關系，將各組的生物堿轉移率統計取其平均值進行2組之間的比較，計算變化率，如(GJ組)與(DJ組)變化率=[Ai(GJ組)-Ai(DJ組))/Ai(GJ組)×100%，其中，Ai為各生物堿轉移率平均值。結果見表5。

表5　各組生物堿成分轉移率平均值及變化率　%

由表5可知，高價類較低價類卷煙的各生物堿組分轉移率平均值，煙堿偏高，其他5種生物堿均偏低。由于卷煙價類與配方中煙葉成本成正比例，高價類卷煙使用的煙葉等級高，因此可以說明煙葉等級高的葉組配方卷煙煙氣中煙堿組分的含量高。高通風較低透風卷煙各生物堿轉化率均偏低，表明提高卷煙通風率對各生物堿成分均有降低作用。增加濾嘴長度同樣起到降低各生物堿的作用，且降低麥斯明的效果高于提高通風率約5倍。

3結論

卷煙煙氣煙堿含量與煙絲的煙堿、降煙堿和新煙堿較顯著正相關，表明在卷煙設計中煙氣煙堿含量不僅要關注煙絲煙堿的高低，同時還要考慮降煙堿和新煙堿的影響。卷煙各生物堿成分的轉移率差異較大，煙堿變化過程的中間體降煙堿和假木賊堿的轉移率較低，最終成分麥斯明和可替寧的轉移率較高。加長卷煙濾嘴有利于降低斯明麥的轉移，加長濾嘴降低麥斯明的效果高于提高通風率約5倍。

參考文獻

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