氢氰酸释放量差异分析范文

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《安徽农业大学学报》2015年第六期

摘要：

为了分析我国典型区域烤烟不同部位烤烟烟叶氢氰酸和焦油释放量的差异，采集了我国典型植烟区域的60个烤烟样品，运用数理统计方差分析的方法对区域、部位和基因型间的氢氰酸和焦油释放量进行了分析。结果表明：烤烟烟叶焦油和氢氰酸释放量在部位间存在显著差异，且表现为上部叶＞中部叶＞下部叶的部位特征；区域、基因型对氢氰酸释放量影响不显著，但是焦油释放量在区域间差异显著，其中以黄淮烟区焦油释放量最高，区域、部位和基因型三因素的相互作用对焦油和氢氰酸释放量的影响不显著。因此，工业企业在原料选择、叶组配方或库存优化等方面兼顾产地和品种因素，可着重考虑原料部位特征。

关键词：

烤烟；氢氰酸；焦油

随着社会控烟浪潮的日益高涨，卷烟工业面临的“减害降焦”压力也越来越大。烟叶原料是卷烟品牌发展的战略性资源，也是制约性因素之一。在农业生产环节围绕烟叶生产开展的“减害降焦”也有不少研究，黎妍妍等[1]研究了硒对烟叶主流烟气有害成分释放量的影响，李斌[2]研究了氮肥形态配比对烤烟焦油释放量的影响；王唯唯等[3]研究了河南烟区烤烟焦油量的空间分布及与化学成分的关系。同时围绕烟叶化学成分与卷烟主流烟气成分的关系已有不少研究，例如常规化学与烟气成分[4-7]、氨基酸与氢氰酸[8-9]、淀粉与烟气成分[7,10-11]及不同燃烧裂解条件[12]等。而围绕烟叶原料本身的烟气成分和有害成分释放量的差异分析相对较少，虽然陈敏等[13]研究了烟叶部位、产地与卷烟主流烟气7种有害成分释放量的关系，王涛等[14]分析了卷烟主流烟气7种有害成分释放量与烟叶产地、年份之间的关系，蒯雁等[15]分析了烤烟主流烟气中氢氰酸释放量的差异性及主要影响因素，但是仍然略显单薄和不足。本研究即围绕产地、部位和品种三因素进一步分析三者对烟叶原料焦油和氢氰酸释放量的影响，以期为烟叶原料生产和卷烟产品开发提供技术参考。

1材料与方法

1.1材料选取2012年度贵州黔西南、辽宁凤城、云南大理、江西赣州、陕西商洛、陕西安康、湖南湘西、湖南郴州、河南宜阳、广西百色、云南石林、湖北宜昌、贵州贵阳、湖南长沙、安徽宣城、重庆黔江、河南三门峡、福建南平、四川凉山和云南玉溪标准等级B2F、C3F和X2F样品，共计60个样品，统一辅材进行单料烟的卷制。

1.2方法

1.2.1烟叶氢氰酸释放量测定氢氰酸测定方法及相关参数设置按照YC/T403-2011《卷烟主流烟气中氰化氢的测定离子色谱法》进行。

1.2.2焦油释放量测定采用同一规格辅材（“三纸一棒”）按照成品卷烟标准，将每种烟叶样品卷制成试验卷烟。样品的制备按GB/T606.1-2004《卷烟第1部分：抽样》进行。按GB/T6447-2004《烟草及烟草制品调节和测试的大气环境》调节卷烟水分。按GB/T9069-2004《卷烟用常规分析用吸烟机测定总粒相物和焦油》测定焦油量。

1.2.3数据处理方法数据整理在Excel2007中进行，统计分析及作图在R3.1开源软件平台进行。采用拉达准则对数据进行了清洗整理，对整理后数据出现的缺失值采取KNN（最近邻法）补缺。采用aov()函数进行方差分析。

2结果与分析

2.1焦油及氢氰酸释放量数据统计描述通过对所卷制样品的主流烟气成分焦油以及氢氰酸释放量的测定，结果见表1。由表可知，60个样品的焦油释放量变幅为10.56～21.83mg•cig-1，均值为16.65mg•cig-1，变异系数达到了16.81%，焦油释放量的变异较大；氢氰酸释放量的变幅为181.0～238.0μg•cig-1，均值为211.0μg•cig-1，氢氰酸的变异仅为5.76%，变异相对较小。焦油和氢氰酸释放量的数据分布形态均呈现右偏态平顶峰，且均通过Levene齐性检验符合进一步统计分析的要求。

2.2焦油释放量多因素方差分析根据《中国烟草种植区划（单行本）》[16]对于我国烟区的划分（一级区域），将本研究样本来源划分为北方烟区、东南烟区、黄淮烟区、西南烟区、长江中上游烟区5个区域，作为方差分析因素之一进行分析。将区域、基因型和部位三因素作为主要的影响因子，对焦油释放量进行方差分析，结果见表2。由表2可知，区域间焦油释放量差异达到了显著水平（P＜0.05），部位间焦油释放量差异达到了极显著水平（P＜0.01），基因型间焦油释放量差异不显著，而且区域、部位、基因型三因素之间的交互作用对焦油释放量的影响也未达到统计显著水平。说明影响焦油释放量差异的因素主要表现为烟叶原料的部位差异和区域差异，而品种对焦油释放量的影响则不甚明显，这与陈敏等[13]的研究结论较为一致。

2.3氢氰酸释放量多因素方差分析按照同样的区域划分方法[16]，对氢氰酸释放量进行方差分析，结果见表3。由方差分析结果可知，部位对氢氰酸释放量的影响达到了极显著水平（P＜0.01），而区域、基因型两者则对氢氰酸释放量影响不显著，同时区域、部位和基因型三因素之间的交互作用对氢氰酸释放量的影响也未达到统计显著水平。说明从烟叶原料角度来看，影响氢氰酸释放量的主要为烟叶的部位因素。部位间的差异与蒯雁[15]等、陈敏[13]等研究结论较为一致，但是本研究样本区域间氢氰酸释放量差异不显著，与蒯雁等的研究结论不同，分析原因可能是样本来源以及区域选择略有差异所致。

2.4焦油、氢氰酸释放量多重比较分析为了比较不同区域间焦油、氢氰酸释放量在区域、部位间的差异，进一步对两者进行了多重比较，结果见表4和图1。由表4可知，在同一部位下氢氰酸释放量在烟叶种植区域间差异不显著，中、下部烟叶焦油释放量均已黄淮烟区最高，显著高于其他植烟区域，而东南烟区、西南烟区、长江中上游烟区之间差异不显著（北方烟区仅一套样本），上部叶焦油释放量区域间差异不显著。由图1可以看出，上部叶氢氰酸释放量显著（P＜0.05）高于中部叶和下部叶，而中部叶和下部叶之间氢氰酸释放量差异不显著；上、中、下3个部位间焦油释放量均存在显著性的差异（P＜0.05），即上部叶显著高于中部叶，中部叶显著高于下部叶。因此，氢氰酸释放量在区域间差异不明显，其释放量的差异主要表现为部位间差异，主要是上部烟叶与中下部烟叶之间存在显著的差异；焦油释放量区域间以黄淮烟区释放量相对较高，显著高于其他植烟区域，同时焦油释放量在部位间存在显著差异，表现为自上而下显著降低的趋势。

3结论

通过对不同区域、不同部位烟叶样品焦油和氢氰酸释放量的差异分析，可以看出焦油和氢氰酸释放量均在烟叶部位间表现出显著差异，均表现出上部烟叶显著高于中部烟叶，中部烟叶显著高于下部烟叶的部位特征。焦油释放量在区域间差异显著，其中黄淮烟区中下部烟叶焦油释放量显著高于其他烟区，而其它烟区之间差异不显著；但是氢氰酸释放量在区域间差异不显著，此结论与蒯雁等研究认为氢氰酸区域间存在显著差异不同，不能排除样品来源带来的差异，因此，氢氰酸区域间差异有待进一步细致深入分析。区域、部位和基因型间三因素交互作用对于氢氰酸和焦油释放量影响并未达到显著水平，综合分析结果，影响氢氰酸和焦油释放量的主要因素可以理解为烟叶的部位站主导作用，但是本研究不排除区域、基因型对焦油和氢氰酸释放量的影响作用。由于焦油、氢氰酸释放量不仅受到烟叶产地、部位、品种等因素的影响，同时还有烟叶内在化学成分含量、燃烧状态、物理特性等因素影响，因此，对于焦油和氢氰酸释放量的研究需要综合考虑进一步深入研究。

参考文献：

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[2]李斌.氮肥形态配比对烤烟焦油释放量影响的研究[D].北京:中国农业科学院,2013.

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[15]蒯雁,杜咏梅,张怀宝,等.烤烟主流烟气中氢氰酸释放量的差异性及主要影响因素分析[J].中国烟草科学,2014(3):85-89.

[16]王彦亭,谢剑平,李志宏.中国烟草种植区划[M].北京:科学出版社,2010.

作者：刘非 佘世科 郭东锋 邹鹏 姚忠达 舒俊生 单位：安徽中烟工业有限责任公司技术中心