制丝工艺参数对卷烟主流烟气苯并芘释放量的效应分析肖克毅戴亚杨文敏摘要：为考察主流烟气苯并芘释放量受不同卷烟制丝工艺参数[切丝宽度（X1）、HT工作蒸汽压力（X2）、热风温度（X3）、热风风门开度（X4）、筒壁温度（X5）和筒体转速（X6）]的影响规律，运用均匀设计法制备不同试验样品，用二次多项式逐步回归法建立模型，通过分析单因素效应、双因素效应、边际效应，并进行参数优化和试验验证，明确了卷烟6种制丝工艺参数对主流烟气苯并芘释放量的影响。结果表明，6种参数对卷烟主流烟气苯并芘释放量的影响顺序为X3>X1>X5>X6>X4>X2；两两因素交互作用明显的有X3和X5、X4和X6、X5和X6；X3对主流烟气苯并芘的影响最显著，随X3的增大主流烟气苯并芘释放量下降明显。关键词：卷烟；均匀设计法；苯并芘；制丝工艺：TS452+.3：A：0439-8114（2018）17-0070-05DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.17.018开放科学（资源服务）标识码（OSID）：Abstract：AmathematicalmodelandmodelanalysiswereappliedtoinvestigatetheinfluenceofcigarettespinningprocessfactorsonB[a]Pyieldincigarettemainstreamsmoke，includingcuttingwidth（X1），HTworkingsteampressure（X2），airtemperature（X3），hotairdamperopeningdegree（X4），thetemperatureofthetubewall（X5）andcylinderspeed（X6）.Thesinglefactoreffect，doublefactoreffectandmarginaleffectwereanalyzed.Theresultsshowedthat，theorderoftheeffectofsixfactorsontheB[a]Pyieldwas：X3>X1>X5>X6>X4>X2；thetwoobviousinteractingfactorpairswere：X3andX5、X4andX6、X5andX6；ThemostsignificanteffectisX3oncigarettemainstreamsmokeofB[a]P，andwiththeincreaseofX3，B[a]Preleaseinmainstreamsmokedecreasedsignificantly.Keywords：cigarette；mathematicalmodel；B[a]P；spinningprocess隨着中国加入《国际烟草控制框架公约》，吸烟和健康问题越来越成为大众关心的焦点。谢剑平等[1]通过研究确定了7种成分作为卷烟主流烟气中的代表性有害成分，苯并芘（B[a]P）等为其中之一。B[a]P是烟草在高温缺氧条件下不完全燃烧，并通过各种有机物热解、聚合所生成的产物。目前卷烟烟气中已鉴别出约30种有致癌性的稠环芳烃，其中B[a]P最典型，致癌性最高[2，3]。减少或者去除卷烟烟气中的苯并芘物质已成为烟草降焦减害方面的重要研究方向。切丝宽度、HT工作蒸汽压力、热风温度、热风风门开度、筒壁温度、筒体转速作为制丝关键工序的重要参数，对烟丝的化学成分、物理特性和感官质量有重要影响[4，5]。国内外学者对这些工艺参数有过较多研究，大多采用单因素循环法或简单的组合性研究[6-9]，并未将单因素贡献率的比较，两两因素的交互间影响及边际效应等进行综合讨论。为此本研究采用均匀设计法进行试验[10]，利用多项式逐步回归建立数学模型进行分析，旨在较宽的水平范围内研究单因素，多因素制丝工艺参数对卷烟主流烟气苯并芘释放量的影响，讨论了单因素贡献率和边际效应，为工艺参数的进一步优化提供理论指导。1材料与方法1.1材料与设备材料：某牌号三类烤烟型卷烟（涪陵卷烟厂）。设备：SQ313切叶丝机（昆明船舶制造有限责任公司）；直线型吸烟机（英国，CERULEAN公司）；旋转振荡器（国华电器有限公司）；电子天平（感量0.0001g，MettlerToledo仪器公司）；超纯水系统（德国，SGwater公司）；SKALAR流动分析仪（荷兰，SKALAR公司）。1.2方法1.2.1试验设计、建模及模型分析选择制丝工艺重点工序中切丝宽度（X1）、HT工作蒸汽压力（X2）、热风温度（X3）、热风风门开度（X4）、筒壁温度（X5）和筒体转速（X6）6个因素，采用均匀设计法[11]进行试验设计，共7个组合，3次重复（表1），由于各因素的量纲和数量级不一致，为便于统计分析，采用极差归一化变换[12]对试验设计的各因素进行变换（表2）。以卷烟主流烟气苯并芘释放量为因变量，采用二次多项式逐步回归方法建立模型，并采用因子主效应分析法计算了模型中各因素的贡献率；对模型中涉及的两两因素，将相应其他4因素置于高中低（1、0.5、0）水平下，采用等高线分析法分析...