尚夢琦，于 航，劉硯婷，李 寧，蔡玉新，黃光莉，曲亞玲，林 琳，方 一

（北京煙草質量監(jiān)督檢測站，北京 100029）

近年來，全世界的控煙環(huán)境日趨嚴峻，特別是世界各國對于公共場所吸煙的禁令逐步嚴格[1-2]。隨著消費者對于健康的日益關注，研發(fā)低危害的新型煙草制品已成為各國煙草企業(yè)面對傳統(tǒng)煙草產(chǎn)品限制的現(xiàn)實選擇[3]。新型加熱不燃燒卷煙是利用加熱源對煙絲進行加熱，并不發(fā)生煙絲燃燒，由于高溫裂解產(chǎn)生的有害成分釋放量較低，并能夠提供與常規(guī)卷煙相似的煙草吸味，新型卷煙是目前煙草行業(yè)的發(fā)展重點[4-5]。

目前，針對加熱不燃燒卷煙產(chǎn)品的研究大多是對于加熱不燃燒卷煙產(chǎn)品釋放物化學成分的研究，尚未見針對化學成分在加熱不燃燒卷煙各部位中的分布研究報道[6-8]。加熱不燃燒卷煙的煙氣產(chǎn)生方式和產(chǎn)生條件以及其在卷煙各部位中分布規(guī)律與常規(guī)卷煙存在差異，這些不同會直接影響產(chǎn)品的煙氣感官品質，以往對于常規(guī)卷煙的研究并不適用于新型加熱不燃燒卷煙[9-10]。因此，有必要更好地了解加熱不燃燒卷煙各部位中煙氣化學成分分布規(guī)律。

本研究中以6種加熱不燃燒卷煙，采用國際標準化（ISO）、馬薩諸塞州（Massachusetts）以及加拿大深度抽吸（HCI）模式下，卷煙煙氣化學成分在濾嘴，剩余煙絲段、煙具以及濾片中的分布規(guī)律。旨在歸納總結加熱不燃燒卷煙各部位中煙氣化學成分的分布規(guī)律，為該類煙草的產(chǎn)品研發(fā)提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 材料與儀器

實驗煙具為IQOS（第三代）電加熱不燃燒煙具。實驗樣品收集市場常見并可用于上述IQOS煙具的加熱不燃燒卷煙6種規(guī)格，常規(guī)參比卷煙2種規(guī)格。其具體卷煙規(guī)格信息見表1。國外加熱不燃燒卷煙5個規(guī)格，其中選取萬寶路（Marlboro）品牌卷煙2個規(guī)格、HEETS品牌卷煙3個規(guī)格；國產(chǎn)卷煙1個規(guī)格。參比卷煙選取肯塔基大學3R4F標準卷煙以及CORESTA標準卷煙CM8。

表1 卷煙樣品規(guī)格信息

SM450直線型吸煙機（英國Cerulean公司），Agilent-6890氣相色譜儀（美國Agilent公司），多功能振蕩儀HY-8（江蘇常州國華電器有限公司）。

1.2 方法

加熱不燃燒卷煙常規(guī)成分測定，平衡煙支樣品，利用SM450直線型吸煙機抽吸加熱不燃燒卷煙，分別采用國際標準化ISO抽吸模式、加拿大深度（Health Canada）抽吸模式以及馬薩諸塞州（Massachusetts）抽吸模式進行抽吸測定，各模式抽吸參數(shù)見表2。

表2 抽吸參數(shù)表

對加熱不燃燒卷煙進行抽吸，依據(jù)抽吸模式要求，煙支用透明膠帶沿濾嘴粘貼在濾嘴上，以達到濾嘴通風孔封閉的效果。將加熱不燃燒煙具從充電裝置中取出進行預熱，預熱完畢后開始進行第一口抽吸，待煙支抽吸完畢（煙具震動電源燈閃爍），從吸煙機上取下煙具，將煙支從煙具中拔出，用剪刀將濾嘴剪下，剩余煙支及濾嘴分別收集待測。再用棉球擦拭煙具中殘留物質待測。將棉球、剩余煙絲段、濾嘴以及濾片進行前處理后，測定加熱不燃燒卷煙各部位成分含量，每個樣品做5次平行，結果計算平均值。

2 結果與討論

2.1 不同抽吸模式加熱不燃燒卷煙常規(guī)成分含量

依照上述方案抽吸加熱不燃燒卷煙，根據(jù)表2所示抽吸參數(shù)調整SM450直線型吸煙機，分別采用國際標準化ISO抽吸模式、加拿大深度（Health Canada）抽吸模式以及馬薩諸塞州（Massachusetts）抽吸模式抽吸加熱不燃燒卷煙，測定常規(guī)成分結果如見表3。

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)利用選用煙具抽吸一支加熱不燃燒卷煙所需時長約為6 min，在國際標準化ISO抽吸模式下抽吸間隔為1 min，因此確定加熱不燃燒卷煙抽吸6口。而加拿大深度抽吸模式（HCI）以及馬薩諸塞州抽吸模式（Massachusetts）的抽吸間隔為30 s，僅為ISO抽吸標準模式所用時間的一半，因此抽吸口數(shù)選擇ISO模式的2倍，即12口作為此兩種模式加熱不燃燒卷煙的抽吸口數(shù)。

根據(jù)表3可得ISO模式下，加熱不燃燒卷煙總粒相物平均值為24.88 mg/支，一氧化碳平均值為0.23 mg/支，煙堿平均值為0.44 mg/支。Massachusetts抽吸模式下，加熱不燃燒卷煙總粒相物平均值為30.62 mg/支，一氧化碳平均值為0.55 mg/支，煙堿平均值為1.09 mg/支。HCI抽吸模式下，加熱不燃燒卷煙總粒相物平均值為35.82 mg/支，一氧化碳平均值為0.64 mg/支，煙堿平均值為1.29 mg/支?？梢灾庇^地得出，在ISO、Massachusetts以及HCI 3種抽吸模式下，加熱不燃燒卷煙總粒相物均高于常規(guī)卷煙，并且其主要成分為水。總粒相物受抽吸模式影響較大，抽吸容量增大時，卷煙煙氣在煙支中的通過時間縮短，主流煙氣流速加快，濾嘴對煙氣的捕集效率有所降低。Massachusetts與HCI模式抽吸間隔小于ISO抽吸模式，抽吸頻率的差異也會影響煙氣中揮發(fā)性物質的揮發(fā)。另外，濾嘴打孔的封閉程度，也在一定程度上阻礙了煙氣從打孔處逸出，進而導致總粒相物的差別。從釋放量上看總粒相物含量由高到低排序為：HCI深度抽吸模式、Massachusetts抽吸模式、ISO抽吸模式。同理可觀察煙堿、水分和CO的釋放量在3種抽吸模式下的釋放規(guī)律與總粒相物釋放規(guī)律相同。以上加熱不燃燒卷煙常規(guī)成分含量規(guī)律與常規(guī)卷煙所展現(xiàn)的規(guī)律無明顯差異。

表3 不同抽吸模式主流煙氣常規(guī)成分結果表 單位：mg/支

2.2 不同抽吸模式加熱不燃燒卷煙常規(guī)成分分布

選取2號以及標準參比7號卷煙作為研究對象，研究不同抽吸模式卷煙常規(guī)成分分布。采用不同抽吸模式抽吸樣品，分別測定煙支濾嘴、煙具殘留、剩余煙絲段以及濾片捕集的卷煙常規(guī)成分含量，測定結果見表4。

表4 不同抽吸模式卷煙常規(guī)成分分布結果 單位：mg/支

研究加熱不燃燒卷煙與常規(guī)卷煙煙堿分布。在濾嘴截留部分，兩種卷煙煙堿含量在0.7～1.0 mg/支，常規(guī)卷煙煙堿含量隨抽吸參數(shù)變化呈現(xiàn)上升趨勢，而加熱不燃燒卷煙此部分煙堿變化較小，這是由于濾嘴截留煙堿量吸附已飽和，無法繼續(xù)吸附煙堿；在剩余煙絲部分，加熱不燃燒卷煙煙堿含量明顯低于常規(guī)卷煙，表現(xiàn)為隨抽吸參數(shù)變化呈下降趨勢，而此部分常規(guī)卷煙煙堿含量大致相同，表明了在普通抽吸模式情況下，加熱不燃燒卷煙煙堿并未完全從煙絲中轉移，在煙絲段中還有剩余，通過增大抽吸容量，提升抽吸頻率等改變抽吸參數(shù)手段，可使得煙絲中煙堿隨主流煙氣繼續(xù)轉移。常規(guī)卷煙在抽吸結束后，其燃燒錐及未燃燒煙絲在3種模式下剩余部分大致相同，致使此部分煙堿含量大致相同；在煙具殘留部分，加熱不燃燒卷煙殘留煙堿含量接近，3種抽吸模式煙具殘留煙堿量無顯著差異；在濾片捕集部分，2種卷煙煙堿含量均隨抽吸參數(shù)變化而逐漸升高。

研究加熱不燃燒卷煙與常規(guī)卷煙水分分布。在濾嘴截留部分，加熱不燃燒卷煙水分含量逐漸下降，且明顯低于常規(guī)卷煙，常規(guī)卷煙濾嘴吸附水分超過吸附上限后，改變抽吸參數(shù)吸附量無明顯變化；在剩余煙絲部分，加熱不燃燒卷煙水分含量低于常規(guī)卷煙，說明其在抽吸過程中，加熱片使煙絲段均勻加熱，水分大部分隨主流煙氣轉移，剩余煙絲段殘留水分含量大致相同；在煙具殘留部分，改變抽吸條件，水分含量略有上升，但整體保持穩(wěn)定；在濾片捕集部分，兩種卷煙水分含量均隨抽吸模式改變而增加，且增加幅度較大，3種模式下加熱不燃燒卷煙水分含量均遠大于常規(guī)卷煙，此部分差異明顯。

由此可見，3種模式下加熱不燃燒卷煙與常規(guī)卷煙煙堿、水分在各部位分布差異顯著。

2.3 不同抽吸模式加熱不燃燒卷煙常規(guī)成分分布差異

對比不同抽吸模式下加熱不燃燒卷煙常規(guī)成分含量差異。分別對ISO、Massachusetts以及HCI抽吸模式煙氣常規(guī)成分配對t檢驗，配對P值結果見表5，置信度為95%情況下，P值小于0.05，則存在顯著性差異，反之則結果無顯著性差異。由此可見：3種模式下，顯著性水平為0.05時，煙堿在濾嘴截留及煙具殘留部分不存在顯著性差異，而在剩余煙絲及濾片捕集部分存在顯著性差異。水分在剩余煙絲及煙具殘留部分無顯著性差異，而在濾嘴截留及濾片捕集部分有顯著性差異。

表5 3種抽吸模式加熱不燃燒卷煙常規(guī)成分配對t檢驗結果

3 結束語

3種抽吸模式下，煙堿在濾嘴截留及煙具殘留部分不存在顯著性差異，而在剩余煙絲及濾片捕集部分存在顯著性差異。水分分布在剩余煙絲及煙具殘留部分無顯著性差異，而在濾嘴截留及濾片捕集部分存在顯著性差異。