吸煙有害健康，這是大家都知道的，其中影響煙民身體健康的主要因素就是焦油，是吸煙過程中的重要有害物質(zhì)，焦油主要成分多環(huán)芳烴，可以利用臭氧進(jìn)行處理降解這種物質(zhì)，降低對煙民的傷害，為此，下面文章從煙焦油基本特征與危害出發(fā)，采用文獻(xiàn)資料分析法、實(shí)驗(yàn)分析法對臭氧處理煙草進(jìn)后，實(shí)現(xiàn)煙草焦油含量降低與品質(zhì)提升的作用進(jìn)行了分析，以供參考。

　　關(guān)鍵詞：臭氧,煙草,焦油含量,多環(huán)芳烴

　　臭氧(Ozone)以其所具有的高氧化性，在眾多領(lǐng)域中，如醫(yī)療衛(wèi)生、污水處理、食品消毒與存儲等領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。據(jù)有關(guān)學(xué)者以及科研技術(shù)人員(如Schepartz，Mottola，1995，曾德琪，李正祥，1981;胡捷，劉利平，2015;許春平，趙珊珊，2016等)研究發(fā)現(xiàn)，在煙草生產(chǎn)制造中，進(jìn)行臭氧處理，可有效降低煙草中焦油、總氮、煙堿的含量，同時提升煙草香味，增強(qiáng)煙草整體品質(zhì)。

　　現(xiàn)階段關(guān)于臭氧處理煙草工藝技術(shù)的研究還有待進(jìn)一步的完善與優(yōu)化，對臭氧處理煙草在降低焦油含量中作用的實(shí)踐研究相對較少。基于此，本文在理論分析的基礎(chǔ)上，采用實(shí)驗(yàn)研究法，就臭氧處理煙草在降低焦油含量中的作用進(jìn)行了具體分析，旨在提升煙草品質(zhì)，得到煙草生產(chǎn)與處理新工藝技術(shù)。

　　1問題的提出

　　煙焦油(Tobaccotar)又稱為“煙油”，通常情況下吸煙者使用煙嘴進(jìn)行吸煙時，煙嘴內(nèi)部會出現(xiàn)棕色的油膩性物質(zhì)，也就是煙焦油。基于化學(xué)成分分析可知，煙焦油主要是由多環(huán)芳烴組成，是一種相對復(fù)雜的混合物質(zhì)，包含鎘、胺、亞硝胺、砷、苯酚類等物質(zhì)。通常情況下，在吸煙過程中紙煙多處于供氧不足條件燃燒，隨著焦化溫度的不斷提升，會形成大量的多環(huán)芳烴，如荼、富馬酸、苯酚類等促癌、致癌物[1]。

　　這些物質(zhì)隨著煙流將被吸入吸煙者呼吸道，刺激吸煙者氣管、支氣管粘膜，從而對其產(chǎn)生不利影響，引發(fā)支氣管炎癥，當(dāng)焦油進(jìn)入吸煙者肺部后，會產(chǎn)生酵素對吸煙者肺泡壁產(chǎn)生消極影響，使其失去彈性，甚至發(fā)生破裂，引發(fā)肺氣疾病。據(jù)有關(guān)實(shí)驗(yàn)證明，人在進(jìn)行一次深吸煙時，大約將有百分之九十以上的多環(huán)芳烴被吸入到肺部，并多數(shù)物質(zhì)被滯留在肺部，一個人如果每天吸兩包煙，其肺癌患病率是不吸煙者的二十倍，在眾多肺癌患者中，有百分之九十以上的患者是由吸煙引發(fā)的。

　　鑒于吸煙過程中焦油的危害，中國我國煙草專賣局提出“降焦減害”發(fā)展戰(zhàn)略，將降低焦化煙卷，減少吸煙危害，提升煙草品質(zhì)，實(shí)現(xiàn)煙草生產(chǎn)生產(chǎn)有效控制作為煙草企業(yè)新時期新形勢下發(fā)展的主要方向，并于2015年1月，進(jìn)行煙草焦油量調(diào)整，指出卷煙盒標(biāo)焦油不得超過“10毫克/支”，品牌煙草焦油量至少有三種類型產(chǎn)品規(guī)格在“6毫克/支”以下。基于此，煙草企業(yè)以及煙草產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢查機(jī)構(gòu)，應(yīng)注重?zé)煵萆�產(chǎn)與處理技術(shù)的研發(fā)，注重?zé)煵莓a(chǎn)品質(zhì)量檢測技術(shù)的強(qiáng)化，實(shí)現(xiàn)“降焦減害”目標(biāo)。

　　由于臭氧具強(qiáng)氧化性，在應(yīng)用過程中可取得良好的消毒、脫臭功效，因此，在污水處理、醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。基于臭氧本質(zhì)特征以及煙草焦油特征，有學(xué)者利用臭氧處理煙草中的焦油，發(fā)現(xiàn)可在一定程度上降低煙草焦油含量。基于文獻(xiàn)資料分析可知，臭氧對生物堿、芳香族、蛋白質(zhì)、鄰苯二甲、碳水化合物都能夠具有一定氧化分解作用，從而實(shí)現(xiàn)煙草有害物質(zhì)的降低，提升煙草品質(zhì)。因此，關(guān)于臭氧處理煙草在降低焦油含量中作用的研究具有重要現(xiàn)實(shí)意義與研究價值。

　　2研究材料與方法

　　2.1研究基本材料

　　本次實(shí)驗(yàn)研究過程中，選用筆者所在地著名煙草廠提供的2017年產(chǎn)上部煙葉為實(shí)驗(yàn)對象。其次，選擇由天津市富宇精細(xì)化工有限公司生產(chǎn)的“二氯甲烷”，北京儀化通標(biāo)公司生產(chǎn)的“標(biāo)樣化合物乙酸苯乙酯”，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)的“無水硫酸鈉”以及上海江萊生物科技有限公司生產(chǎn)的氯化鈉為主要實(shí)驗(yàn)試劑[2]。

　　與此同時，選用德國SEA-LAnalytical公司生產(chǎn)的“AA3型連續(xù)流動分析儀”、青島國林實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的“臭氧發(fā)生器”、美國Torion公司生產(chǎn)的Torion-9/GC-TMS型氣質(zhì)聯(lián)用儀、西安禾普生物科技有限公司生產(chǎn)的“QL-10型無油空氣泵”、北京瑞成偉業(yè)儀器設(shè)備有限公司生產(chǎn)的“DLSB-3/15低溫冷卻液循環(huán)泵”、北京同林高科科技有限責(zé)任公司生產(chǎn)的“恒溫恒濕箱”、深圳鑫海瑞科技開發(fā)有效公司生產(chǎn)的“FGD2-A-Ex型紫外臭氧檢測儀”、廣東雪萊特光電科技股份有限公司產(chǎn)品生產(chǎn)等波長為185納米的“紫外燈”為主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器。此外，根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)與基礎(chǔ)理論，保證其他實(shí)驗(yàn)條件的滿足，如實(shí)驗(yàn)溫度管控、實(shí)驗(yàn)室環(huán)境等。

　　2.2研究方法

　　在本次研究中主要采用以下幾種方法進(jìn)行具體實(shí)踐：

　　第一，進(jìn)行原材料臭氧處理。即，依據(jù)實(shí)際情況選擇適當(dāng)?shù)臉悠窡熑~進(jìn)行除梗去雜初步處理，在此過程中需保證實(shí)驗(yàn)環(huán)境為濕度百分之六十，溫度在“23±2”攝氏度左右。同時，借助管式臭氧發(fā)生器，在電壓為220V，電流為2A的條件下生產(chǎn)臭氧，并利用不同濃度的臭氧處理煙草(包括0mg/L濃度、292mg/L濃度、348mg/L濃度、404mg/L濃度)進(jìn)行為時八個小時的處理，在此過程中，保證臭氧直接作用于煙草，用以避免臭氧對人體產(chǎn)生危害，提升實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性。

　　第二，對臭氧處理后的煙草樣品進(jìn)行化學(xué)成分檢測分析，在此過程中需利用恒溫恒濕箱、連續(xù)流動分析儀等儀器，依據(jù)相關(guān)要求進(jìn)行具體操作，實(shí)現(xiàn)煙草及其實(shí)驗(yàn)樣品總植物堿、水溶性糖、鉀含量、還原糖、總氮量等三次平行測定。

　　第三，采用感官評價法對臭氧處理后的煙草樣品進(jìn)行測定，在此過程中，依據(jù)國際標(biāo)準(zhǔn)要求控制實(shí)驗(yàn)室溫度與濕度，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，利用9分制量化賦值法，以煙草香氣品質(zhì)、刺激性、灰色、混雜氣、燃燒性、余味、勁頭等為評價指標(biāo)進(jìn)行進(jìn)行煙草樣品質(zhì)量評估。并采用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)分析。

　　3研究結(jié)果與分析

　　3.1臭氧處理后，煙草基本化學(xué)成分分析

　　通過上述實(shí)驗(yàn)方法，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測定得出如表1數(shù)據(jù)結(jié)果。從數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析可知，不同濃度下的臭氧處理對煙草基本化學(xué)成分的影響是不同的，其中，低濃度與高濃度的臭氧處理，使煙草的堿含量得到較為明顯的降低，低濃度、中濃度、高濃度下臭氧處理后，煙草總糖、還原糖得到改變，煙草總氮量、鉀含量的變化不大，總體來看高濃度臭氧處理，對煙草基本化學(xué)成分影響相對較大。

　　3.2臭氧處理后，煙草的感官分析

　　通過上述實(shí)驗(yàn)方法，進(jìn)行感官質(zhì)量評價得出如表2數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果可知，不同臭氧濃度處理下，煙草整體品質(zhì)得到改善，其中煙草煙氣柔細(xì)度得到明顯提升，煙草刺激性得到大幅度改善，隨著臭氧濃度的不斷提高，煙草香氣、燃燒性、濃度與灰度得到小幅度改善。

　　3.3臭氧處理后，煙草香味成分的分析

　　采用GC-MS分析法對不同臭氧濃度處理后煙草樣品進(jìn)行分析，利用質(zhì)譜圖檢索法、峰面積歸一法分析可知，臭氧處理煙草后，煙草香味成分發(fā)生了一定的改變。其中煙草中硬脂酸、癸醛、肉豆蔻酸、棕櫚酸、棕櫚酸甲酯、二氫獼猴桃內(nèi)酯等物質(zhì)隨著臭氧濃度的加大得到增加，巨豆三烯酮、苯甲醛、苯乙醛、4-乙烯基-2-甲氧基苯酚、新植二烯、亞麻酸等物質(zhì)，隨著臭氧濃度的加大，其含量呈現(xiàn)出逐漸遞減的趨勢[3]。大馬士酮、異植物醇、9，12，15-十八烷三烯酸甲酯、3-(4，8，12三甲基十四烷基)-呋喃等物質(zhì)，是經(jīng)過臭氧處理后，形成的新成分。這在成分的增加、添加與降低，從整體層面實(shí)現(xiàn)煙草柔細(xì)度、香氣品質(zhì)等的改善。

　　3.4“紫外線+臭氧”處理后PAHs的降解分析

　　在臭氧處理煙草實(shí)驗(yàn)中，采用紫外線照射法，對不同濃度臭氧處理下PAHs的降解情況進(jìn)行了數(shù)據(jù)分析。分析發(fā)現(xiàn)，紫外線與臭氧的協(xié)同作用，進(jìn)一步提升了臭氧的氧化能力，促進(jìn)H2O2含量，使其與·OH發(fā)生反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)PAHs的降解的進(jìn)一步降解。

　　4研究結(jié)論與建議

　　由上述實(shí)驗(yàn)研究分析可得出以下結(jié)論：

　　其一，臭氧處理煙草可在一定程度上降低煙草焦油含量，主要原因在于煙草中的芳香烴化合物被臭氧進(jìn)行了分解。

　　其二，臭氧處理煙草后，煙草煙堿含量在一定程度上得到明顯下降，這在一定程度上與煙堿氧化后形成煙堿酸原理相符合。

　　其三，經(jīng)過臭氧處理后的煙草總糖含量、還原糖量得到明顯提升，主要原因在于臭氧處理后，一些碳水化合物質(zhì)，如單糖、低聚多糖等被分解、水解，形成小分子量糖。

　　其四，經(jīng)過臭氧處理后煙草總氮量的降低，主要在于煙草中的蛋白質(zhì)、氨基酸物質(zhì)經(jīng)過臭氧氧化，形成新的物質(zhì)。

　　其五，臭氧處理后的煙草，其香氣成分發(fā)生了明顯的改變，煙草中的酸類物質(zhì)如棕櫚酸、肉豆蔻酸等得到增加，而棕櫚酸、肉豆蔻酸可在一定程度上提升煙氣柔和性，是煙草具有脂肪式氣味[4]。

　　與此同時，經(jīng)過臭氧處理后產(chǎn)生了法尼基丙酮、大馬酮等物質(zhì)，而法尼基丙酮、大馬酮是煙草具有一定的花香香氣，且具有氣味擴(kuò)散性。可見，經(jīng)過臭氧處理后不僅煙草焦油含量得到了降低，煙草整體品質(zhì)也在一定程度上得到了有效提升。在本次實(shí)驗(yàn)研究中，受多種因素挺像，臭氧氧化時間收到制約，與此同時，臭氧處理后，在感官評價與分析過程中，可能存在一定的誤差，對煙葉殘留的刺激性氣味分析有待進(jìn)一步的強(qiáng)化。

　　此外，由于臭氧的氧化能力較強(qiáng)，且存在一定的毒性，因此在實(shí)踐操作中需注重實(shí)驗(yàn)的密封性，對實(shí)驗(yàn)環(huán)境(溫度、濕度等)進(jìn)行有效控制。針對這些問題，在以后實(shí)驗(yàn)研究中以及臭氧實(shí)踐應(yīng)用中需進(jìn)行進(jìn)一步的完善與優(yōu)化。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]鄭凱，范磊，趙珊珊，等.不同臭氧濃度對下部煙葉化學(xué)成分和香味物質(zhì)的影響[J].中國煙草科學(xué)，2016，37(06)：90-94.

　　[2]許春平，趙珊珊，楊志強(qiáng)，劉棟，鄭凱.經(jīng)紫外輻照與臭氧處理后煙葉香味成分和常規(guī)化學(xué)成分的分析研究[J].農(nóng)產(chǎn)品加工，2016(15)：40-44，48.

　　[3]張學(xué)衡.臭氧—曝氣生物濾池在煙草洗梗廢水處理回用中的應(yīng)用[J].環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2016，36(04)：33-35.

　　[4]陳海波，丘錦榮.臭氧-曝氣生物濾池在再造煙葉廢水深度處理工藝中的應(yīng)用實(shí)例[J].廣東化工，2013，40(15)：129-130.

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