[發明專利]烤煙煙氣安全性檢測方法、系統、存儲介質、計算機程序

在審

• 申請號: 202010086969.0
• 申請日: 2020-02-11
• 公開（公告）號: CN111257512A
• 公開（公告）日: 2020-06-09
• 發明（設計）人: 孫鵬;程森;蔡憲杰;高遠;盧曉華;曹亞凡;閆鼎
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院煙草研究所
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 馬金華

本發明屬于煙氣檢測技術領域，公開了一種烤煙煙氣安全性檢測方法、系統、存儲介質、計算機程序，收集和預處理煙葉理化指標等參數；提前構建煙葉理化指標和煙氣有害成分的分配權重和賦分尺度；依據評價標準，對上傳或導入的基礎數據進行分析評價；編輯評價結果，并以圖表、文字形式輸出為電子報告或紙質報告。本發明烤煙煙氣安全性評價是今后一段時間內的研究重點，同時也是較難實現或無法準確獲取的，本發明提出的評價方法彌補了這方面空白，為烤煙煙氣安全性等相關研究開創了新的思路和方向，在煙葉種植產區、卷煙加工企業和煙草科研院所的多個領域都具有極大的推廣價值。

技術領域

本發明屬于煙氣檢測技術領域，尤其涉及一種烤煙煙氣安全性檢測方法、系統、存儲介質、計算機程序。

背景技術

煙氣氣相物、粒相物均存在對人體有害的化學物質，這些有害成分含量極其低微，但其半致死劑量低、致突變性強，然而粒相物中的有害成分僅占焦油的0.6％，所以僅僅依靠焦油釋放量衡量卷煙安全性存在一定局限。明確煙氣中哪些物質對人類健康威脅更大，建立更加具體的危害評價體系，始終是煙草科研領域的熱門。90年代美國學者Hoffmann發表著名的卷煙煙氣有害成分清單，其中包含了43種煙氣成分，認為這些物質的含量高低決定了卷煙的危害性。這份清單隨著后續學者的補充、修訂和總結不斷完善。目前，卷煙煙氣有害成分清單上表現出明確毒理效應的物質已擴展到150余種。通過毒理學實驗篩選出氫氰酸、苯并芘等7種最具代表性的煙氣有害物質，建立了新的卷煙危害性評價方法—卷煙煙氣危害性指數(Hazard index)。此7種代表性煙氣有害成分釋放量已形成較為完備的檢測標準，成為我國卷煙工業企業定期質檢工作的重要組成部分。

煙葉內在化學組成之間、化學成分與主流煙氣有害成分釋放量之間有著復雜聯系。例如煙葉鉀、氯含量往往與卷煙的燃燒相聯系，而卷煙燃燒特性的優劣與煙草有機組分不完全燃燒產生的焦油、一氧化碳等有害成分釋放量密切相關。陽葦麗等研究了鉀、氯對煙氣焦油、CO釋放量的影響，結果表明煙葉鉀含量及鉀氯比與各煙氣指標均達到顯著相關水平。煙葉煙堿和鉀含量對煙氣焦油、煙堿、總粒相物影響較大。此外，煙氣中以氯離子為前體物的某些氯代烷烴疑似具有致癌性。含碳、含氮化合物與不同煙氣有害成分間具有復雜聯系，但從卷煙危害性指數來看，還原糖、淀粉等糖類物質含量較高的煙葉具有更低的H值，呈現顯著負相關關系，適當提高糖含量能夠對降低NNK、稠環芳烴釋放量起到一定作用。煙葉含氮化合物方面，發現總氮含量較高的煙葉，煙氣焦油釋放量也較高。另外發現烤煙煙堿、蛋白質、總氮等與卷煙危害性指數呈顯著的正相關關系。對濃香型主產區初烤煙葉樣品有機酸含量和主流煙氣有害成分釋放量相關性進行了分析，結果表明乙二酸、蘋果酸等5種低級脂肪酸普遍對煙氣有害成分影響較大，而高級脂肪酸與之關聯度相對較低。通過向煙葉添加不同水平非揮發性有機酸研究了煙葉有機酸與主流煙氣中HCN、氨以及苯酚間的相關性，認為蘋果酸對苯酚和HCN釋放量有顯著影響。煙葉填充值、平衡水分、葉面密度等物理指標，總糖、總氮、多種有機酸等化學指標以及煙支靜燃速率等對焦油釋放量具有顯著影響，其中總生物堿、總茄尼醇、草酸、還原糖等指標的相關系數的絕對值均達到0.5左右。

通過上述研究可以看出，煙氣中的有害成分組成、比例及含量是目前卷煙安全性評價的主要依據，但煙氣的穩定性較差，受抽吸狀態、收集條件等影響比較明顯，另外煙氣中有害成分的檢測需要吸煙機、質譜等大型專業儀器設備，所以直接通過煙氣有害成分評價卷煙安全性是具有較大難度的。而煙葉理化指標的檢測方法相對簡單、快捷，并且煙葉部分理化指標與煙氣有害成分有著顯著的相關性，通過對煙葉理化指標與煙氣有害成分構建評價模型，可以間接實現對卷煙安全性進行科學的評價。

通過上述分析，現有技術存在的問題及缺陷為：目前烤煙煙氣安全性評價方法較難實現或無法準確獲取。