| 烟草知识：卷烟减害工程（下） |
| 字体：【大 中 小】 焦中明 更新日期:2006-2-17 |
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烟草在线专稿
卷烟工业降焦减害工程
改进卷烟烟叶配方
烟叶原料是卷烟生产的基础。不同类型、不同地区、不同部位、不同等级的烟叶，燃烧后产生的焦油量各不一样。我国传统烤烟型卷烟的烟叶配方多以中下部为主。但其高含糖量，导致焦油含量较高。目前，国外的卷烟生产和我国的一些卷烟厂已注重在烟叶配方中大量使用成熟度好的上部烟叶，对于降低卷烟焦油量起到重要作用。
烟丝中掺用烟草薄片
在卷烟配方中部分掺用烟草薄片，不仅可以充分利用烟叶资源，还可以降低卷烟焦油含量。研究表明，完全用造纸法烟草薄片生产的卷烟，其焦油释放量仅为10mg/支，比普通烟丝制成的卷烟低60%左右。如在配方中掺用20%比例的烟草薄片，可使卷烟焦油含量减少10%左右。目前美国的卷烟配方中烟草薄片使用比例已达到30-35%。
采用烟丝膨胀技术
卷烟烟丝、梗丝经膨胀后，组织密度减小，体积增大，进而与空气的接触面积增加，使卷烟在燃烧过程中发生的氧化反应比较完全。这就可以减少烟支的焦油释放量。膨胀后的烟丝、梗丝，填充力加大，减少了烟支生产中的烟丝用量，可减少吸烟口数，进而减少抽吸卷烟时焦油的摄入量。
生产实践证明，在卷烟配方中掺用10%的膨胀烟丝和梗丝（膨胀率为200%），可减少卷烟焦油量近20%。同时还可节约原料，降低成本7%左右。目前这项技术已在国内卷烟生产厂家广泛采用。
使用高透气度卷烟纸
卷烟纸透气度高，燃烧时空气量多，能提高烟支的燃烧速度，减少烟支的抽吸口数，进而减少烟支的焦油摄入量。同时，主流烟气中的一氧化碳还可以从卷烟纸的微孔中扩散逸出，降低燃烧烟支的烟气浓度从而减少吸每口烟的焦油量。
滤嘴打孔稀释烟气
滤嘴打孔就是在烟支滤嘴或水松纸上用激光、电火花或机械等方式打上小孔，使烟支在抽吸时，外界空气进入滤嘴内，对主流烟气进行稀释，从而减少人体对焦油的吸入量。这项技术已经成为国际上广泛采用的有效降焦技术之一。据统计，美国Carton牌卷烟采用后可降低卷烟焦油量70%，可降低一氧化碳含量80%以上。同时加强加香加料处理，以保持产品的良好品质。
调整规格工艺参数
卷烟生产过程中，烟丝与烟支的规格工艺参数，对卷烟焦油递送量产生影响。调整制作规格的工艺参数，对低焦油卷烟的设计与生产起积极的作用。
烟丝宽度 烟丝宽度是制丝工艺中一个重要参数。烟丝宽度对填充力、烟支外观质量、燃烧性、出丝率及灰损、烟气化学成分等有重要影响。菲利普?莫瑞斯公司的研究人员对1.27mm和0.42两个极端尺寸的烟丝 作了燃烧时烟气变化的研究，结果表明，切得细的烟丝，燃烧时一氧化碳增加27%、二氧化碳增加5%、氰化氢增加21%。较细或过粗的烟丝都会使烟支内空气流通量减小，不利于燃烧速度的提高。烟丝宽度在120mm时，可使吸每口烟的焦油递送量有所降低。
烟丝长度 在一定范围内，烟丝的填充能力是随着长度的增加而提高的。较长的烟丝，由于能发生一定的卷曲作用，填充能力也较高。烟丝组合中，长度为1.3mm以上的烟丝有利于提高填充力，而1.3mm以下的烟丝会降低填充力。而过长的烟丝易结团，不易松散，填充能力反而会降低。生产中，烟丝长度规格一般不超过3mm。
烟支长度 如果烟支长度增加，则会使烟丝的燃烧量增加，同时也增加了烟气中一氧化碳和氢等气体的扩散机会。但过短的烟支，又会使烟气的递送量增加，导致吸每支烟所摄入的焦油及有害气体增加。因此，设计卷烟烟支的长短，以减少吸每支烟的口数，而又控制每支烟的烟气递送量为前提，适当缩短烟支长度。
烟支圆周 在填充密度不变的条件下，减少烟支圆周，可以起到增大烟气流速和提高过滤效果的作用，从而减少抽吸口数，减少焦油等有害物质摄入。美国菲莫公司的研究结果表明，烟支圆周从26mm缩小到23mm，焦油递送量可由23.3mg减少到18.2mg。
烟支重量 在烟支长度和圆周不变的条件下，烟支重量增加，会导致烟支的燃烧速度减慢，结果会使吸烟口数增加，增加焦油的摄入量。有人测定，当每支烟重量增加40mg时，则焦油量增加1.3mg。因此，卷烟生产操作中，对烟支的重量是认真控制的。
使用卷烟添加剂
卷烟添加剂包括卷烟生产中的烟丝添加剂、卷烟纸添加剂和滤嘴添加剂几类。卷烟添加剂已被广泛应用于卷烟生产中，对于减少卷烟焦油量和烟气中的其它有害成分起着重要作用。这里仅介绍其中的几种：
烟丝助燃剂 在烟丝中添加适量的钾盐，可使烟支的燃烧速度加快，并使抽吸时的燃烧温度有所降低，使焦油量相应减少。卷烟中添加的钾盐有：苹果酸钾、硝酸钾、柠檬酸钾、乙酸钾、草酸钾等。其中，苹果酸钾在降低焦油量的同时，还能消除烟叶的部分刺激性和青杂气，改善卷烟的香气和吃味。
中草药添加剂 在烟丝中添加中草药或中草药制剂，可以降低吸烟的危害性。我国烟草科研人员已研制出多种可用于烟草的天然植物添加剂，如甘草、罗布麻、麻黄碱、杜鹃油、葛根素、姜黄素等，可有效降低烟草中焦油量4-6mg/支。中草药的部分成分吸入人体后，还能对吸烟者的某些疾病起到辅助治疗作用。
纳米材料添加剂 由于纳米物质具有种种奇特的小尺寸效应、界面效应、量子效应和量子隧道效应等一系列新效应，并具有辐射、吸收、催化、杀菌、吸附等特性，使纳米新材料出现了许多不同于传统材料的独特性能。烟草科技工作者也积极探索把纳米材料应于卷烟降焦减害。如在烟丝制作过程中，均匀地喷洒一种纳米材料，有效地改善了烟丝的燃烧性能，尤其是阴燃性能。又由于某些具有空腔结构的纳米材料有透气性好和保香作用，因此还有的将纳米材料作为滤嘴添加剂，有效地降低了卷烟焦油和尼古丁量，在降低卷烟烟气中的某些有害成分的同时，又有效的保持了烟草的香气值。北京卷烟厂与清华大学合作研制的纳米产品，利用纳米材料的有选择性催化和吸附的特性，已成功地将烟气中的有害物质分解为小分子的无害物质，明显降低了致癌物质含量，成为我国最早体味到纳米技术先进性的产品之一。
微量元素添加剂 实验结果表明：硒对卷烟焦油有降低作用；金属钯和钯盐可以有效地降低烟气中的多环芳烃；添加钼酸盐能降低卷烟焦油；锌能抑制烟气中苯并[a]芘等致癌物质的活化。目前这些已有应用于卷烟生产的报道。
滤嘴添加剂 获我国国家专利的“高效卷烟保健滤嘴”，是将药物加进滤嘴材料中，集过滤技术与医疗保健功能于一体，发挥其理化特性。经检验证明，这种保健滤嘴，能使一氧化碳转化为无毒气体，使致癌物质苯并[a]芘溶解并吸附于滤材中，烟气中的总粒相物、焦油、烟碱分别降低44%、44.82和33.06%。
将活性碳制成滤嘴添加剂生产滤嘴，对焦油、尤其是苯[a]芘有较强的过滤作用。
有人用豫西南的海泡石制成滤嘴添加剂，制成的滤嘴棒，能明显地吸附卷烟烟雾中的焦油、尼古丁，使焦油中自由基的浓度下降33%左右。
多年来还研制出其它大量的滤嘴添加剂，包括二氧化硅、云母、硅酸盐、沸石、伊利石、高岭石、膨润土、凹凸棒土、分子筛和多孔聚合物等。
卷烟纸添加剂 在卷烟的烟支纸中加入某些盐，如金属柠檬酸盐、碱金属酒石酸盐、碱金属醋酸盐、碱金属苹果酸盐、碱金属甲酸盐时，可较大地提高静燃速率。当这些盐类含量由0.5%增加到3%时，焦油量有所下降。
用氨基磺酸处理卷烟纸，可以显著地降低烟气中的苯并[a]的含量。
在卷烟纸中加入氧化铝、无定型氢氧化镁沉淀、氧化镁或碳酸钙，以及钠盐和钾盐等，也可有效地降低焦油和侧流烟气。
降低自由基添加剂 卷烟烟气中有大量的自由基，每吸一口烟气，其中的自由基约有106个。自由基在人体中会导致免疫力低下、动脉硬化，还会诱发呼吸器官疾病和癌症等。
将绿茶提取液与维生素类混合制成自由基清除剂溶液均匀地喷洒在烟丝或卷烟滤嘴纸上，对烟气气相部份的自由基的清除率可达14.2%。这种命名为LBM的自由基清除剂是北京卷烟厂同中国科学院协作研制成功的，已申报了专利技术。
采用一种名叫“蒙托石”的矿物，制成60-80目粒度的颗粒，加入到滤嘴材料中，也可降低烟气中的自由基浓度30%左右、减少焦油含量17-21%。这项研究结果尚有待进一步验证，向生产实用性发展。
卷烟补香添加剂 由于卷烟烟气中的致癌物质大多存在于焦油中，因此，降低卷烟中的焦油含量，成为烟草减害的主攻任务。而卷烟的香味物质也在焦油中，降焦必然导致香烟香味不足，这是吸烟者不能接受的。同时，随着焦油的降低，尼古丁也大量减少。尼古丁含量过低又会导致产生补偿效应，可能增加吸烟数量。所以，为了达到减害的真正目的，烟草行业注重大力研究烟草中的致香成份，采取了不少添加补香的措施，不断完善卷烟降焦技术，以满足卷烟的香气、吃味与劲头。
国产保健类卷烟若干品牌
中南海、金键、长乐 北京卷烟厂出产。北京中医研究院与北京卷烟厂从1973年开始联合研制，用一种中草药浸膏作为加料，使药液渗透到烟叶中。1979年正式生产。1980年经北京朝阳医院临床观察，对吸烟的气管炎病人的防治总有效率为93%，有明显效果为66%。吸这种烟对肺功能的不利影响小于吸普通烟，可减少吸烟者气管炎病的发病率。北京卷烟厂的这类产品作为我国卷烟科学技术上的一个重大突破，于1985年获全国科学技术进步三等奖。
金圣 南昌卷烟厂出产。南昌厂与江西省中医学院合作研制成功并大批量生产。所做临床实验表明，抽吸“金圣”烟后，观察者33%自感行走矫健有力；49%自感早起咳痰量少；45%自感畏寒现象改善；能使阴虚者尿-17酮含量降低；使阴虚、阳虚者尿-17酮含量恢复正常值，具有双向调节作用。毒性实验表明，“金圣”烟的毒性低于单纯的基质烟。药性实验表明，能明显降低小鼠二甲苯性耳廓扩度；明显降低毛细血管通透性；有明显抑菌作用；具有雄性激素样作用；提高肾虚动物的耐氧能力；与基质烟比较，对小鼠胸腺免疫器官指数有增加趋势；有明显的镇咳祛痰作用。“金圣”烟1996年获第24届日内瓦国际发明和新技术展览会金奖。
生命源（人参烟） 长春卷烟厂与吉林中医研究院合作研制生产。经对烟气中有效成分的定性测定，检测出含有人参总皂甙和Re、Rd、Rb、Rh等多种单体成分，在8家医院进行了临床实验，还对小白鼠和大白鼠进行了毒性实验。实验表明，产品具有一定的抗疲劳、抗乏氧、祛痰、镇咳、抗炎及提高免疫功能等作用。
硒宝 湖北来凤卷烟厂与浙江农业大学合作出产。国外的研究结果证实，生活在碘缺乏地区的人们如果吸烟，患上甲状腺肿大的机会就会大大增加。 使用富硒烟叶生产，对地区性缺碘及缺硒的“大脖子”病和克山病有一定的疗效作用。经对人和兔进行实验发现，抽吸富硒卷烟的消费者其血清中硒含量平均比抽吸低硒卷烟者增加5.5%；兔子被动抽吸富硒卷烟烟气时血清中硒含量平均增加12-21.6%，谷胱甘肽过氧化酶含量增加8.6-12%，均达到较高水平。说明使用富硒烟叶制作的富硒卷烟可以起到微量补硒作用，并减少吸烟中的焦油摄入量。
据不完全统计，在国内具有较大消费群体，并部份进入国际市场的保健型低危害卷烟品牌还有：合肥卷烟厂的灵丹牌、蚌埠卷烟厂的丹健牌、天津卷烟厂的紫光阁牌和江山牌、昆明卷烟厂的三七牌、石家庄卷烟厂的灵芝牌、哈尔滨卷烟厂的林海灵芝牌、梅州卷烟厂的五叶神牌、保定卷烟厂的玉兰花牌，等等。
降焦减害 技术创新 打造“白沙”品牌
长沙卷烟厂十多年来一直保持持续稳定的发展势头。2003年，该厂生产的“白沙”牌香烟超过了100万大箱，已连续三年实现卷烟单牌号销售量居全国第一。
长沙卷烟厂今天的发展成就，依靠的是企业二十多年来持续推进以“降焦减害”为主线的技术创新战略。技术创新培育了“白沙”品牌，打造了企业的核心竞争力。
第一，确立技术创新为主线的技术发展战略
长沙卷烟厂以“可持续发展”和“专注于核心竞争力”作为企业总体发展战略的两大考虑。为了造就百年品牌支撑的长寿企业，长沙卷烟厂着力依靠科技进步和文化创新来提升品牌附加值。他们找准烟草技术发展的方向和科研趋势，不断探索和实践，制定并实行了以“降焦减害”为主线的技术战略，形成了具有前瞻性、切合企业实力与潜力、可分阶段实施、能及时调整的技术战略体系。在实施中遵循三个基本原则：
降焦减害是一项系统工程。企业从原料栽培，到工艺配方、生产加工的各个环节，全过程地开展“降焦减害”研究和技术应用。在种植中减少农药、化肥、重金属含量；在制作过程中运用先进技术手段，降低焦油、一氧化碳等含量。使各个生产环节既各有突破，又相互联动，明显提高了“白沙”烟的吸食安全性。
降焦减害立足于消费者。企业始终将消费者需要放在第一位，坚持技术的先进性与市场的适应性相结合，既满足消费者对卷烟产品口味的需求，也满足消费者对健康的需求。
降焦减害为企业可持续发展提供动力。企业着眼未来，追踪世界先进水平，应用前沿技术，不断创新、合理储备和适时推出具有核心竞争力的“白沙”新技术，形成了“白沙”应对洋烟竞争的自有技术能力。
第二，建立降焦减害为主线的技术创新体系
长沙卷烟厂落实“品牌至上”的经营方针，注重整合资源，最大限度地满足技术进步的需要。企业加大科研投入，积极营造宽松的科研环境；企业以技术改造为契机，具有世界先进水平的设备条件；企业推进信息化建设，加速快速反应能力；企业运用系统设计思想建立起多学科多领域的研究体系，加速了科研成果的转化。这些举措的有效推进，逐步构筑了一个以技术中心自主研究为主体，“产学研”相结合的技术创新体系。
第三，形成“降焦减害”为主线的技术科研格局
多年来，长沙卷烟技术中心以“海纳百川，不培育为我所有，但求为我所用”的指导思想，建立起三个层次的科研开放格局：一是国内外结合，即通过参与CORESTA学术会议和实施“十五”技改等方式，拓宽合作交流的渠道和领域，追踪世界烟草的前沿技术；二是行业内外结合，即以博士后工作站为依托，加强与行业内外科研院所的技术交流与合作；三是企业内外资源结合，即通过各种途径，将企业集团内部资源优势与企业外部优势资源整合利用，联动开发。
“三个结合”的大科研格局，较好地调动了科研人员的积极性，有效促进了企业战略目标的快速实现，也为加速科研成果转化为生产力创造了有利条件。如该厂与中科院兰化所开展合作研究，研制出国内第一支低一氧化碳低焦油卷烟；在原料基地建设上运用“三位一体”的管理模式，较好地实现了工厂与当地政府及烟草公司的利益共享和风险共担，大大提高了烟叶产品的质量。
第四，开发拥有企业自主知识产权的核心技术
中国“入世”后，面对竞争实力大大高出中国烟草企业的世界烟草巨头，长沙卷烟厂采取扬长避短的竞争策略，找准自己的优势，集中力量发展自己。多年来，企业紧紧围绕“降低卷烟危害性，提高吸食安全性”进行技术创新，形成了具有自己特色的核心技术，抢占了新的技术制高点。共申请专利48项，其中发明专利13项。被CORESTA组织吸纳为独立会员，成为中国烟草企业的唯一代表。
1、低焦油、低危害卷烟的研制 从1995年开始，长沙卷烟厂集中力量开始了降低卷烟焦油、提高卷烟安全性的研究。1996年，第一个“低焦油、低危害”烤烟型卷烟研制成功，它的焦油含量控制在12mg/支。1997年该成果通过国家级技术鉴定。2000年，在CORESTA年会上获成果发布权。
2、低侧流烟气技术研究 降低被动吸烟的危害，关键是降低卷烟燃烧时的侧流烟气。1996年4月，长烟的研究取得重大突破，低侧流烟气降低61%的产品诞生，使中国成为继美国、日本之后拥有该项先进技术的国家。
3、打造“鹤源”烟叶 长沙卷烟厂秉承“返朴归真，宁静致远”的理念，在烟叶种植上运用科技手段，不断提高烟叶的内在质量，努力开发污染少、焦油低、香气足的“鹤源”烟叶。2004年“鹤源烟叶”得到国家局和专家认定，在浏阳建立了全国首家烟草科普示范站，向全国推广“鹤源烟叶”的生产模式。
4、“白沙”系列产品全面降焦 2001年以来，“白沙”系列产品实现全面降焦，成功实现了“白沙”系列产品的焦油含量控制在15mg/支以下，创行业最好水平。降焦后的“白沙”产品质量稳定，市场反映良好。
5、降低卷烟烟气中CO的研究 长沙卷烟厂采用催化技术，在不影响卷烟感官质量的前提下，有效地降低烟气中的一氧化碳，同时降低焦油的含量。利用该技术生产的“白沙”牌卷烟的焦油和一氧化碳含量均控制在10毫克以下。2003年1月被国家局成果鉴定为“国内首创，在行业内具有积极示范作用。”
6、无烟烟灰缸的研制 开发出一种新型的经济适用的能有效降低侧流烟气的无烟烟灰缸。能有效去除环境烟气中91%的粒相成分、94%的尼古丁、90%的氨气、60%的甲醛、89%的甲苯，显著降低吸烟室内的烟雾和有害化学成分。
7、降解咀棒的研制 通过在复合嘴棒中添加高分子聚合物和生物降解促进剂，提高了卷烟滤嘴在自然环境中的生物降解速度，同时使卷烟焦油含量下降25—30%。
8、降低卷烟烟气中HCN的研究 利用催化技术，在适当地降低焦油含量的基础上，选择性降低卷烟中主要有害成分氢氰酸。选用新催化材料（分子筛和纳米材料等），应用表面修饰、复合等技术对催化材料进行改性，研制出对卷烟中的氰化物等有害成分具有较高的吸附性和转化性能的催化材料，经过在卷烟中应用，达到了选择性降害的目的。
9、降低卷烟有害物质的研究 参与国家局的科研项目，开展降低卷烟中多环芳烃、苯并芘、亚硝铵等有害物质的研究。
长沙卷烟厂在未来工作中，将进一步扬长避短，发挥优势，继续推进降焦减害的技术创新，为“中式卷烟”的发展提供强有力的支撑。
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