CC BY
47
663.977
СРАВНИТЕЛЬНЫМ АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ИНТЕНСИВНЫХ РЕЖИМОВ ПРОКУРИВАНИЯ НА СОСТАВ ДЫМА СИГАРЕТ
И.А. РЕЗНИЧЕНКО, В.П. ПИСКЛОВ, С.К. КОЧЕТКОВА, Т.А. ПЕРЕЖОГИНА, Н.В. ПОПОВА,
Т.И. ПОКРОВСКАЯ, Д.К. ГЛУХОВ
Всероссийский научно-исследовательский институт табака, махорки и табачных изделий Россельхозакадемии, 350072, г. Краснодар, ул. Московская, 42; тел./факс: (861) 252-16-12, электронная почта: vniitti@mail.kuban.ru
Проведен анализ результатов прокуривания по Канадскому интенсивному методу и Массачусетскому интенсивному методу в сравнении с результатами стандартного метода прокуривания ИСО. Дана оценка влияния интенсивных режимов прокуривания на основные определяемые показатели табачного дыма в зависимости от типа и конструкции сигарет.
Ключевые слова: интенсивные режимы прокуривания, никотин, смола, монооксид углерода.
Одной из широко обсуждаемых экспертами табачной отрасли и органов здравоохранения проблем является соответствие результатов стандартного метода прокуривания ИСО (Международная организация по стандартизации) фактически потребляемым курильщиками количествам токсических веществ. Каждый курильщик имеет индивидуальную манеру курения, которая может изменяться в зависимости от психоэмоционального состояния и окружающей атмосферы. Также большое влияние на результаты прокуривания оказывает наличие вентиляции фильтра. При прокуривании на курительной машине по стандартному методу ИСО вентиляционные отверстия остаются открытыми, тогда как курильщик может перекрывать их пальцами, губами или частицами слюны, попадающей на фильтр. В связи с этим экспертами был поставлен вопрос о создании дополнительного режима прокуривания, который учитывал бы оба этих важных момента, т. е. имел увеличенный объем затяжки и блокировку вентиляционных отверстий [1, 2].
Экспертами рабочей группы WG10 технического комитета КО/ТС 126 «Табак и табачные изделия» совместно с экспертами ВОЗ в качестве дополнительных к существующему методу ИСО рассматривались Канадский интенсивный метод (КИМ) и Массачусетский интенсивный метод (МИМ), параметры которых приведены в табл. 1.
Таблица 1
Режим прокуривания Объем затяжки, мл Интервал между затяжками, с Продолжительность затяжки, с Блокировка зоны вентиляции, %
ИСО З5 і 0,З 60 і 0,5 2 і 0,2 0
МИМ 45 і 0,5 З0 і 0,5 2 і 0,2 50
КИМ 55 і 0,5 З0 і 0,5 2 і 0,2 100
Для сравнительной оценки результатов прокуривания сигарет при интенсивных режимах в Испытательном центре пищевой и сельскохозяйственной продукции ВНИИТТИ были проведены специальные исследования. Объектами были 28 коммерческих марок сигарет. Выбор образцов для испытаний осуществляли таким образом, чтобы охватить наиболее широкий диапазон содержания смолы и никотина в дыме сигарет
(на основании данных прокуривания по методу ИСО) и их конструктивных особенностей. Содержание никотина в дыме образцов варьировалось от 0,1 до 1,1 мг/сиг., смолы - от 1 до 14 мг/сиг. Отобранные образцы включали сигареты разной длины и диаметра, с ацетатным и угольным фильтром.
Блокировку вентиляционных отверстий осуществляли при помощи клейкой пластиковой ленты. Для КИМ со 100%-й блокировкой вентиляции сигареты заклеивали по всей окружности фильтра. Для МИМ блокировка вентиляции составляет 50%, поэтому в экспериментальных образцах был измерен диаметр и определена длина окружности фильтра, затем клейкую пластиковую ленту разрезали на отрезки шириной % окружности фильтра и наклеивали на фильтр, что позволило заблокировать 50% вентиляционных отверстий [3].
Прокуривание сигарет на курительной машине проводили в лабораторных условиях с окружающей атмосферой, соответствующей ГОСТ Р ИСО 3402-2002 [4]. В работе использовали лабораторную курительную машину линейного типа с 20 каналами SM450 фирмы Cerulean (Великобритания), которая соответствовала ГОСТ Р ИСО 3308-2002 [5]. Режимы прокуривания задавались в соответствии с табл. 1.
Каждый канал курительной машины имеет держатели для сигарет и ловушки для дыма с фильтром из стекловолокна диаметром 44 мм, который полностью удерживает твердо-жидкую фазу дыма. Дым, прошедший через стекловолокнистый фильтр, поступал в мешок для сбора газовой фазы. По окончании прокуривания пробу газа из мешка каждого канала отбирали во встроенный газовый инфракрасный анализатор монооксида углерода Cerulean Type C0A205 и анализировали автоматически с оформлением протокола определения содержания монооксида углерода.
Содержание смолы и никотина в конденсате дыма, собранном на фильтре в ловушке для дыма, определяли на газовом хроматографе Hewlett Packard 5890 Series II [6, 7]. Для газохроматографического определения никотина и воды использовали насадочные хроматографические колонки: для никотина - длиной 1,83 м, внутренним диаметром 3,12 мм, заполненная 10% Кар-
Таблица 2
Группа сигарет Содержание никотина, мг/сиг. Содержание смолы, мг/сиг. Содержание СО2, мг/сиг.
ИСО МИМ КИМ ИСО МИМ КИМ ИСО МИМ КИМ
Полный вкус 0,734 1,685 2,001 7,961 21,371 25,250 8,175 19,311 24,492
Легкие 0,495 1,232 1,496 5,711 16,330 21,099 5,919 15,877 20,062
Суперлегкие 0,318 0,927 1,280 3,540 12,373 19,931 3,832 13,101 18,364
Единица 0,114 0,650 1,287 1,176 6,292 16,348 1,222 9,502 20,893
бовакса 20М с 1% КОН наХромосорбе WAW, зернением 80-100 меш.; для воды - длиной 2,44 м, внутренним диаметром 3,12 мм, заполненная Поропаком О, зернением 80-100 меш.
Условия хроматографии: температура колонки 170°С; температура испарителя 250°С; температура детектора 250°С; газ-носитель гелий с расходом 30 см3/мин, объем пробы 0,001 см3.
Для сравнительного анализа полученных данных все экспериментальные образцы сигарет были разделены на группы по содержанию никотина в дыме по методу ИСО:
полный вкус - содержание никотина 0,7 мг/сиг. и более;
легкие - содержание никотина 0,5-0,6 мг/сиг.;
суперлегкие - содержание никотина 0,3-0,4 мг/сиг.;
единица - содержание никотина менее 0,2 мг/сиг.
Определяемыми параметрами являлись: сырой конденсат, никотин, вода, смола, монооксид углерода, количество затяжек.
В табл. 2 приведены результаты определения нормируемых параметров при различных режимах прокуривания для исследованных типов сигарет. Полученные данные свидетельствуют, что между КИМ и МИМ разница не столь значима, чем между режимом ИСО и любым из интенсивных режимов.
На рис. 1 представлены диаграммы, иллюстрирующие изменения каждого из показателей в зависимости от режима и типа сигарет. Данные представлены в виде прироста значений измеряемых величин при интенсивных режимах по отношению к режиму ИСО в процентах.
Результаты показывают, что КИМ характеризуется стабильно возрастающими приростами измеряемых величин. Для МИМ отмечается нестабильность в приростах по содержанию воды в дыме, также отмечено увеличение количества затяжек по отношению к методам ИСО и КИМ, тогда как для последних двух режимов количество затяжек практически одинаково.
На рис. 2 представлены диаграммы, иллюстрирующие изменения каждого из показателей в зависимости от режима и конструктивных особенностей сигарет.
Наиболее широкий спектр конструктивных особенностей сигарет был представлен в группе «легких» образцов, поэтому для построения диаграмм были взяты результаты прокуривания сигарет этой группы.
Сравнительный анализ влияния интенсивных режимов прокуривания на содержание измеряемых величин в зависимости от конструктивных особенностей сигарет показал, что наибольшие приросты наблюда-
ются для сигарет классического диаметра длинои 100 мм. Наименьшее влияние интенсивные режимы прокуривания оказали на сигареты классического диаметра стандартной длины (83-84 мм).
Для сигарет слим и суперслим длиной 97-99 мм характерно, что с уменьшением их диаметра приросты возрастают. Количество затяжек, как и при характеристике по типам, для режима МИМ больше, чем для режимов ИСО и КИМ. Для количества затяжек не отмечено значительного изменения приростов в зависимости от конструкции сигарет.
Проведенный сравнительный анализ влияния интенсивных режимов прокуривания на содержание в дыме сигарет определяемых параметров показал следующее:
наибольшее влияние прокуривание при интенсивных режимах оказывает на содержание воды и сырого конденсата в дыме сигарет;
наибольшие приросты определяемых параметров наблюдаются для сигарет типа «единица», характеризующихся самой высокой степенью вентиляции фильтра;
для количества затяжек не выявлено отчетливой зависимости, несмотря на стабильный рост всех измеряемых параметров с возрастанием интенсивности прокуривания по типу сигарет от «полного вкуса» к «единице»;
в зависимости от конструктивных особенностей сигарет наибольший прирост измеряемых параметров наблюдается для сигарет классического диаметра длиной 100 мм;
наименьшее влияние интенсивные режимы прокуривания оказали на сигареты классической длины и диаметра; с уменьшением диаметра сигарет влияние интенсивных режимов прокуривания на приросты измеряемых параметров возрастает.
В целом режим прокуривания КИМ дает максимальное увеличение всех измеряемых параметров. Режим МИМ ближе к КИМ, чем к методу ИСО. Однако подготовка к прокуриванию по режиму МИМ значительно сложнее. Из-за различий в способе нанесения перфорации не представляется возможным заблокировать 50% вентиляции равномерно по всей окружности, а нанесение блокировки на половину длины фильтра может вызвать изменения потока главной струи дыма, создавая дополнительные завихрения внутри фильтра из-за поступления разбавляющей струи воздуха с одной стороны фильтра.
Таким образом, наиболее подходящим в качестве дополнительного интенсивного метода прокуривания
□ ИСО □ МИМ □ КИМ □ ИСО □ МИМ □ КИМ
о
о
•<
Процент прироста ^ООООоООО
\ \ \
11 1
1
Г
11 1
1 д
г я> 3 га о ы 05
11 1
II
-*Я>
и 1
)
и
\
Процент прироста £ 92 ы аз э о о о О
\ \\
П 1 Ї Ф ш о о ч
г!
о 1
Г
[1 1
1 я
її 1
1
Г
\
Процент прироста
^ 05 СО О N3 ^ 05
о О О о о о О
о о о о о о о
Процент прироста
^ 2 5 о м о)
Й 2 о о о о о
О О О О о о о
Процент прироста
Процент прироста
Процент прироста
Процент прироста
1Ч> С*> 4*. Оі О)
О О О О О О
О О О О О О
Процент прироста
Процент прироста
Процент прироста
Процент прироста
-»• 1\> СО -Ь. ОІ
О О О О О
о о о о о
05 Ч СО ООО ООО
ИЗВЕСТИЯ ВУЗОВ. ПИЩЕВАЯ ТЕХНОЛОГИЯ, № 4, 2012
сигарет является Канадский интенсивный метод, он дает максимальные выходы веществ в главной струе дыма и более прост в применении по сравнению с Массачусетским интенсивным методом. Кроме того, установлена возможность прогнозирования результатов прокуривания по КИМ на основании данных метода ИСО [8], что позволяет существенно упростить работу исследовательских лабораторий в случае принятия КИМ в качестве дополнительного метода прокуривания сигарет.
ЛИТЕРАТУРА
1. Mandated lowering of toxicants in cigarette smoke: A descriptions of the WHO TobReg proposal / D.M. Burns, E. Dubing, N. Gray et al. // Tob. Control. - 17 (2008). - P. 132-141.
2. TobReg: The scientific basis of tobacco product regulation; Report ofWHO Study Group (TobReg). - WHO Technical Report Series 945. - 2007.
3. Borgerding M.F., Bodnar J.A., Wingate D.E. The 1999 Massachusetts Benchmark Study - Final Report; presented to the Massachusetts Department of Public Healt 24th July 2000 // http://legacy.library.ucsf.edu/tid/yek21c00 (дата обращения 20.02.2012).
4. ГОСТ P ИСО 3402-2002. Табак и табачные изделия. Атмосферы для кондиционирования и испытаний. - М.: Изд-во стандартов, 2003.
5. ГОСТ P ИСО 330S-2002. Машина обычная лабораторная для прокуривания сигарет (курительная машина). Определения и стандартные условия. - М.: Изд-во стандартов, 2000.
6. ГОСТ P 51973-2002 (ИСО 10362-1-99). Сигареты. Определение содержания воды в конденсате дыма. Метод газовой хроматографии. - М.: Изд-во стандартов, 2003.
7. ГОСТ P 51974-2002 (ИСО 10315-2000). Сигареты. Определение содержания никотина в конденсате дыма. Метод газовой хроматографии. - М.: Изд-во стандартов, 2003.
S. Резниченко И.А., Писклов В.П. Прогнозирование результатов прокуривания сигарет интенсивным методом // Изв. вузов. Пищевая технология. - 2009. - № 5-6. - С. 9S-99.
Поступила 19.03.12 г.
COMPARATIVE ANALYSIS OF INFLUENCE OF SMOKING INTENSE CONDITIONS ON SMOKE CIGARETTE COMPOSITION
I.A. REZNICHENKO, V.P. PISKLOV, S.K. KOCHETKOVA, T.A. PEREZHOGINA, N.V. POPOVA,
T.I. POKROVSKAYA, D.K. GLUKHOV
All-Russian Research Institute of Tobacco, Shag and Tobacco Products of Agricultural Academy,
42, Moskovskaya st., Krasnodar, 350072;ph./fax: (861) 252-16-12, e-mail: vniitti@mail.kuban.ru
The analysis of the results of smoking with the help of Canadian intensive method and the Massachusetts intensive method in comparison with the results of the standard methods of smoking ISO was held. The influence of intensive modes of smoking on the basic indicators of tobacco smoke, depending on the design and type of cigarettes was assessed.
Key words: intensive modes of smoking, nicotine, tar, carbon monoxide.
663.551.4
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ БРАГОРЕКТИФИКАЦИИ С ПОВЫШЕННЫМ ВЫХОДОМ ЭТИЛОВОГО СПИРТА
Т.Г. КОРОТКОВА
Кубанский государственный технологический университет,
350072, г. Краснодар, ул. Московская, 2; электронная почта: intrel@kubstu.ru
Разработана технологическая схема инновационной технологии производства пищевого спирта марок Экстра и Люкс с выходом этанола до 99,5%. Определены параметры режима работы.
Ключевые слова: брагоректификационная установка, математическое моделирование, пищевой этиловый спирт, повышенный выход спирта от потенциала.
При современных требованиях к качеству пищевого спирта марок Экстра и Люкс высокий выход этилового спирта от его потенциального содержания в бражке достигается на технологических установках браго-ректификации, включающих, наряду с основными бражной, эпюрационной и ректификационной колоннами, дополнительные разгонную, сивушную, пропа-нольную колонны и колонну окончательной очистки. В работе [1] показано, что использование сивушной колонны нецелесообразно по ее технико-экономическим показателям. Колонну окончательной очистки, предназначенную в основном для повышения качества спирта по метанолу, целесообразно использовать только в том
случае, когда не удается решить указанную задачу в рамках 5-колонной схемы брагоректификационной установки (БРУ). Однако потери спирта с вторичными продуктами брагоректификации остаются достаточно высокими. Это связано тем, что побочные продукты брагоректификации содержат значительное количество этилового спирта. Так, содержание этанола в эфи-ро-альдегидной фракции (ЭАФ) и вторичном сивушном спирте составляет около 90% об. Величина выхода этилового спирта в основном зависит от содержания в бражке трудновыводимых компонентов 2-пропанола и метанола. Анализ бражек из зернового сырья ОАО АПФ «Фанагория» (п. Сенной, Краснодарский край),
