外加水溶性糖对卷烟烟气成分释放量的影响

摘要 ［目的］系统考察外加水溶性糖对卷烟烟气常规成分和七害成分释放量的影响，［方法］以内源水溶性糖含量较高（C2F-DF2020，总糖30.84%）、较低（B3F-DH2020，总糖7.37%）的2种烤烟烟叶为参试对象，选用葡萄糖、蔗糖2种糖料，进行加糖量梯度试验（加糖量0%、2%、4%、6%、8%、10%），测定24个卷烟小样的烟气常规成分；在小样试验的基础上，以内源水溶性糖含量中等的（B2F-XG2018，总糖16.61%）烟叶为对象，进行中样试验（葡萄糖添加量0%、1%、3%、5%），测定4个卷烟中样的烟气常规成分和七害成分。［结果］小样试验结果显示，无论烟叶内源水溶性糖含量是高还是低，也无论外加糖源是葡萄糖还是蔗糖，烟气焦油量都不会随加糖量的增加而升高；中样试验结果显示，随着加糖量的增加，烟气焦油量不会随之升高，七害成分中含氮化合物如烟草特有NNK、HCN、氨等释放量呈下降趋势，卷烟危害性指数呈下降趋势。［结论］外加水溶性糖不会导致烟气焦油量和卷烟危害性指数升高。

关键词 烤烟；水溶性糖；焦油；烟气危害性成分

中图分类号 TS 41+1  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2024）23-0172-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.23.037

Effect of Adding Water-soluble Sugar on the Release of Cigarette Smoke Components

CHEN Bin，YANG Kai，TANG Zhao-qi et al

（Technology Center of Shanghai Tobacco Group Co.， Ltd.， Shanghai 201315）

Abstract ［Objective］In order to systematically investigate the effect of added water-soluble sugar on tar and other harmful components of cigarette smoke. ［Method］Two kinds of flue-cured tobacco leaves with high water-soluble sugar content （C2F-DF2020， total sugar 30.84%） and low water-soluble sugar content （B3F-DH2020， total sugar 7.37%） were selected as the test objects， glucose and sucrose with the weight ratios of 0 （control）， 2%， 4%， 6%， 8%， and 10% were added and the routine mainstream smoke indexes of 24 cigarette samples were determined;on the basis of the above laboratory tests， take B2F-XG2018 tobacco leaf with medium content of water-soluble sugar （total sugar 16.61%） as the object， carry out the factory tests （glucose addition 0%， 1%， 3%， 5%）， and determined the routine mainstream smoke indexes and seven harmful components of four cigarette samples. ［Result］The results showed that： no matter whether the content of endogenous water-soluble sugar in tobacco leaves was high or low， and whether the added sugar source was glucose or sucrose， the tar content of smoke did not increase with the increase of sugar addition;with the increase of sugar addition， the release of nitrogen compounds such as tobacco specific NNK， HCN， ammonia showed a downward trend， while the harm index of cigarettes showed a downward trend. ［Conclusion］The addition of water-soluble sugar will not lead to the increase of tar content and 7 harmful components in smoke.

Key words Flue-cured tobacco;Water-soluble sugar;Tar;Harmful components in smoke

基金项目 上海烟草集团有限责任公司科技项目（K2020-1-009P）。

作者简介 陈斌（1990—），男，甘肃武威人，助理工程师，硕士，从事烟草原料质量分析研究。

*通信作者，高级农艺师，硕士，从事烟草栽培、烟叶原料分析和评价研究。

收稿日期 2024-01-01

水溶性糖是烟草加工过程中最常用的添加剂［1-3］。在发挥其有益效果的同时，还应当关注其对卷烟烟气有害成分的影响，这对于指导烟草行业糖料的科学使用具有十分重要的意义［4］。卷烟烟气中的有害成分多存在于焦油中，因此，烟气焦油量是评价烟气危害性最常用的指标［5-6］。但关于外加水溶性糖对烟气焦油量的影响及关系问题，国内外烟草科技界的认识不一致。长期以来，国内烟草行业一直有“糖高焦油高”的说法，认为加糖会导致烟气焦油量升高［7］。国外烟草科技人员以白肋烟和混合型卷烟配方为参试对象的研究表明，外加水溶性糖不会对烟气焦油量产生明显的影响［1，8-9］。

对此，有学者认为，参试对象本身所含内源水溶性糖含量［10］，以及外加水溶性糖的种类［11］等因素，都可能会影响该类研究的结果和结论。但迄今为止，关于上述2个因素对烟气焦油量的影响研究，国内外都鲜见系统的实证报道。

为此，该研究选用内源水溶性糖含量较高、较低的2种烤烟烟叶作为参试对象；选用代表性的还原糖——葡萄糖、代表性的非还原糖——蔗糖作为参试糖料，进行超大剂量加糖试验；并在上述小样试验的基础上，选用内源水溶性糖含量中等的1种烤烟烟叶进行中样验证试验，以期为正确认识外加水溶性糖对烟气焦油量及烟气七害成分［亚硝胺（NNK）、CO、氨、巴豆醛、苯并芘、苯酚、氰化氢（HCN）］的影响，推动糖料的深度开发利用提供实证依据。

1 材料与方法

1.1 小样试验

参试烟叶：某东南烟区2020年产B3F（B3F-DH2020）、某东南烟区2020年产C2F（C2F-DF2020）复烤片烟，切成烟丝，待用。

称取0、4、8、12、16、20 g固体糖（葡萄糖、蔗糖），用20 mL纯净水溶解后，分别喷加到各200 g烟丝上，放置2 h使烟丝充分吸收料液后，在90～110 ℃下将烟丝烘至含水率12%左右，即得到加糖量分别为0%、2%、4%、6%、8%、10%的烟丝样品共24个。用打烟器制作单料烟样品，每支单料烟的重量控制在（890±20）mg。

1.2 中样试验

参试烟叶：某西南烟区2018年产B2F（B2F-XG2018）复烤片烟。

在上海卷烟厂“500 kg试验线”制丝，喷加葡萄糖0%、1%、3%、5%；采用统一的辅材及参数，由卷接包车间制作单料烟样品（机卷）共4个。

1.3 样品检测

（1）参照YC/T 159—2019、YC/T 161—2002、YC/T 162—2011、YC/T 173—2003、YC/T 222—2007、YC/T 468—2013标准要求，测定小样试验烟丝样品的主要化学成分含量。

（2）参照GB/T 19609—2004、GB/T 23355—2009、GB/T 23356—2009标准要求，测定单料烟烟气常规成分。其中，小样试验的单料烟样品去除滤材之后检测，中样试验的单料烟样品则含滤材检测。

（3）参照YC/T 377—2019、YC/T 253—2019、YC/T 254—2008、YC/T 255—2008、GB/T 21130—2007标准要求，测定中样试验单料烟样品的烟气危害性成分（七害成分）。

2 结果与分析

2.1 小样试验

2.1.1 外加糖对烟叶主要化学成分含量的影响。

优质烤烟理想的水溶性糖含量及比例指标是：总糖18%～22%，还原糖16%～18%［12］。与此相比，该研究选用的2种参试烟叶（表1），B3F-DH2020的水溶性糖含量较低，C2F-DF2020的水溶性糖含量较高。

加糖之后，B3F-DH2020烟叶主要化学成分含量的变化情况见表2。从表2可知，随着加糖量的增加，烟碱、总氮、钾、氯含量都呈持续下降的趋势。虽然这4种化学成分的绝对含量并没有减少，但因为加糖之后烟叶的干物质总量增加，该4种化学成分的相对含量就下降了。

2.1.2 外加糖对卷烟烟气常规成分的影响。

从表3、4和图1可以看出，以内源水溶性糖含量较低的B3F-DH2020和内源水溶性糖含量较高的C2F-DF2020为参试烟叶、以葡萄糖和蔗糖为外加糖源，烟气焦油量均未随着加糖量的增加而升高。分析加糖量与烟气焦油量的线性回归关系，结果显示（图2）加糖量与烟气焦油量总体呈显著的负相关关系（y焦油量=-0.130x加糖量+23.944，R2=0.739，P=0.028）。

由表3、4可知，随着加糖量的增加，烟气CO释放量基本不变或呈轻微下降趋势，烟气总粒相物及烟碱量呈轻微下降趋势。

2.2 中样试验

参试烟叶B2F-XG2018的主要化学成分含量测定结果显示，总糖含量16.61%、还原糖15.38%、烟碱4.18%、总氮2.58%、钾1.61%、氯0.38%；该参试烟叶的水溶

性糖含量处于中等水平。

中样试验4个机卷样品的烟支物理参数和烟气常规成

分测定结果见表5。由表5可知，4个卷烟样品烟支重量和

吸阻基本一致。随着葡萄糖添加量的增加，CO释放量基本

不变；烟气总粒相物、焦油、烟碱则呈轻微下降趋势。

中样试验4个机卷样品的烟气七害成分测定结果见表6。由表6可知，随着葡萄糖添加量的增加，七害成分中含氮化合物如亚硝胺（NNK）、氨、氰化氢（HCN）等，其释放量呈轻微下降趋势； CO释放量基本不变；巴豆醛和苯并芘2项成分的释放量呈轻微升高趋势；整体危害性评价指数则呈轻微下降趋势。

3 讨论

3.1 外加糖对烟气焦油量的影响

小样试验结果显示，无论是以内源水溶性糖含量很高的C2F-DF2020为参试烟叶，还是以内源水溶性糖含量很低的B3F-DH2020为参试烟叶，也无论是以葡萄糖为外加糖源，还是以蔗糖为外加糖源，烟气焦油量都不会随加糖量的增加而升高。以内源水溶性糖含量中等的B2F-XG2018为参试烟叶进行的中样验证试验结果同样如此。因此认为，外加水溶性糖不会导致烟气焦油量升高。原因可能为：