梗丝膨胀对降焦减害的研究进展摘要：目前国际上对吸烟安全性的日益重视，社会已对烟草制品的内在品质、工业使用价值、内在化学成分的协调性和安全性提出了新的更高的要求。文中介绍了近年来国内 外降焦减害技术的科研动态与科研新成果，随着科技的不断进步，低焦油、低烟碱卷烟产 品也将不断开发面世，这将是现代烟草工业新的方向。关键词：卷烟；焦油；有害物质近年来，在世界卫生组织(WHO)、许多国家政府和各种反烟团体的积极推动下，全球 性的反吸烟运动日益高涨烟草行业受到的社会压力越来越大。WHO 制定的、各成员国 政府已签署的烟草控制框架公约小仅规定了各国政府要采取和实行有效的立法、行政 和其它措施防止和减少烟草消费、烟碱成瘾和接触烟草烟气等，而且还要求对烟草制品成 分进行限制。目前，世界上一些主要发达国家也相继对市售卷烟的焦油、烟碱及 CO 量作 出了具体的限量限制，同时，消费者自身的健康和环保意识电有所增强。在此背景下，世 界烟草业为了降低烟草制品对人类健康的危害，更好地保护消费者的健康，已在包括烟叶 生产、加工和降焦减害技术等领域加大了研究力度，开发出了包括现代生物技术、新材料 技术等降焦减害新技术并成功地运用于卷烟生产中。同时，国际卷烟市场也出现了加速向 更低焦油、烟碱和低有害成分卷烟发展的趋势。本文就降焦减害技术的研究进展作一综述。1.焦油及其产生机理1. 1 焦油的定义卷烟焦油是指卷烟烟气粒相物中除水分和烟碱以外所剩下的部分，是卷烟烟丝中的有机 物质在缺氧条件下不完全燃烧产生的，由多种烃类及烃的氧化物、硫化物和氮化物等组成 的复杂化合物。焦油中有害成分约占总量的 0.61。虽然焦油中也含有香气成分等无害或 有益成分，但由于无法选择性地去除焦油中的有害成分，工业上一直把降焦作为目标2， 国际上一般以焦油量的高低来评价卷烟的安全性。1. 2 焦油的产生卷烟燃烧时，烟草的燃烧、热解、干馏和蒸馏产生了富集的高温气体混合物，当它通过 烟支时迅速冷却，冷凝为参数微粒，这些气体中悬浮的微小粒子形成了气溶胶。烟气被剑 桥滤片所截留的部分称为总粒相物，总粒相物减去水份即为干粒相物，干粒相物中减去烟 碱即为焦油。焦油中主要成份有稠环芳烃化合物、酚及芳香类化合物。3. 梗丝膨胀技术对降焦减害的研究杨国荣等人6研究发现掺用膨胀烟丝和膨胀梗丝，能够提高烟丝的填充性，减少单支卷 烟的烟丝用量，加快了卷烟的燃烧速度，减少了抽吸口数，从而降低了卷烟的焦油量。一 般掺入 10的膨胀烟丝的卷烟，它的烟气焦油量比不掺膨胀烟丝的卷烟降低 147，如 果全部使用膨胀烟丝，则可降低 41，抽吸口数也会减少 13。万里兴等人研究表明7,8， 利用不同工艺膨胀后的烟丝和梗丝，由于其细胞组织得到不同程度的膨胀，其密度变小， 体积增大，因而单位重量烟丝与空气的接触面积大大增加，使烟支在燃吸过程中发生的氧 化反应趋向完全，减少了每次抽吸时的焦油量，同时，也可减少每支卷烟的抽吸口数，进而也降低了卷烟的焦油量。另外，膨胀后烟丝(梗丝)的填充能力也随之增大，就可减少卷 烟中的烟丝重量，进而也降低了卷烟的焦油量(减少了可生成焦油的原始物质数量)。因而 在卷烟配方中掺用膨张烟丝(梗丝)后，不但可以节约烟丝，而且也可降低卷烟的焦油量。 实际生产实践表明，在卷烟配方中掺用 10的膨胀烟丝，可降低卷烟焦油量近 20，同时 还可节省烟丝 7左右。 彭斌等人9为考察膨胀梗丝、膨胀烟丝或再造烟叶(简称“三丝”)掺兑量对主流烟气有 害成分释放量的影响规律，在控制烟支硬度一致的条件下，制备了 15 种不同“三丝”掺兑 量的卷烟，对其烟丝重量、吸阻、抽吸口数及主流烟气中焦油、烟碱、CO、氢氰酸、 NNK、氨、BaP、苯酚、巴豆醛的释放量进行了测定，并建立了“三丝”掺兑量与上述有 害成分释放量的回归方程。结果表明：膨胀梗丝、膨胀烟丝或再造烟叶掺兑量增加 10，烟丝重量分别减少约 1.8，3.1和 1.3，卷烟抽吸口数均减少约 0.4 口；膨胀梗 丝或膨胀烟丝掺兑量增加 10，卷烟吸阻均增加约 3.0；随着膨胀梗丝掺兑量增加， CO 和巴豆醛释放量增加，其它 7 项有害成分释放量降低；随着膨胀烟丝掺兑量增加，巴 豆醛释放量增加，焦油、烟碱、CO、BaP、氨和苯酚释放量降低；随着再造烟叶掺兑量增 加，巴豆醛释放量增加，焦油、烟碱、氢氰酸、BaP、氨和苯酚释放量降低；膨胀梗丝、 膨胀烟丝和再造烟叶对每种有害成分释放量的影响程度不同；通过选择性增加膨胀梗丝、 膨胀烟丝或再造烟叶掺兑量，可以选择性降低卷烟主流烟气中的 BaP、氨和苯酚。 尧珍玉等人10采用膨胀烟梗颗粒复合滤嘴及不添加膨胀烟梗颗粒的醋纤丝束滤嘴在卷 烟上进行了应用对比实验，结果显示：(1)微波膨胀烟梗颗粒拥有较多的细胞空腔结构，具 有吸附材料特性，可以作为卷烟复合滤棒的添加材料。(2)膨胀烟梗颗粒复合滤嘴可以降低 卷烟主流烟气中的焦油量和苯并a芘，下降幅度分别达到 7.32和 12.13。(3)膨胀烟梗 颗粒复合滤嘴可以与卷烟香气保持谐调，提升卷烟香气量和烟气浓度，同时降低刺激性。 薄云川等人11为评价粒状梗丝膨胀(ESS)在卷烟中的影响，对原梗丝成品烟、ESS 梗丝 成品烟以及添加不同含量比例的 ESS 梗丝的成品烟中的烟气成分、化学成分进行了测定分 析，同时进行了感官评价。研究结果显示：(1) 通过添加 ESS 梗丝对于降低卷烟焦油量、 一氧化碳量及烟碱量有明显效果。为减害降焦工作提供了又一个有利的手段。(2)ESS 的添 加比例分别与烟碱量、焦油量和一氧化碳量在试验范围内呈显著的线性相关(在试验范围内， 相关系数 R2都在 095 以上)。(3)叶组中掺配 ESS 梗丝适量地降低了各主要常规化学成分 含量，如：总糖、还原糖、总植物碱、总氮和挥发碱等；而氯、钾及挥发酸等化学成分含 量变化不大。(4)通过反复对比评吸证明：掺配适量的 ESS 对卷烟的风格和感官质量无不良 影响。(5)随着 ESS 梗丝施加量的增加，卷接工序卷烟单支重量呈现规律性的下降趋势，而 吸阻和硬度则相对稳定，在一定范围内波动；如单支重量不变，则烟支吸阻和硬度则相应 呈现增加趋势。(6)SS 梗丝对卷烟感官质量中的香气指标起负面作用，在一定范围内对口感 指标有所提高，超出范围仍起负面作用。参考文献1 龚金龙，金萍减害类烟草制品标准制定研究J安徽农学通报，2010，16(21)：143145 2 李新爱，解民论低焦油卷烟的发展J现代农业科技，2009(18)：388389 3 英国 Dikinson 工程公司开发出新型在线式全配方膨胀和干燥系统J烟草信息. 1999，(7)：910 4 处理烟草的片法J烟业通讯，2000，(9)：72 5 Lane Kerry Scott. Method and system for assay and removal of harmful toxins during processing of tobacco products Pl. US Patent:6058940. 2000-05-09 6 杨国荣, 李忠任, 许健, 倪朝敏, 缪明明. 卷烟减害降焦技术的研究进展J. 云南化工, 2009, 36(2): 44-47 7 于建军卷烟工艺学M北京：中国农业出版杜，2003：136-146 8 万里兴浅议卷烟降焦减害的途径J贵州烟草，2004，(3)：21-23 9 彭斌, 李旭华, 赵乐等. “三丝”掺兑量对卷烟主流烟气有害成分释放量的影响J. 烟草科 技, 2011, (11): 40-43 10 尧珍玉, 马涛, 温东奇, 黄宪忠, 罗丽莉, 沈靖轩. 微波膨胀烟梗颗粒在卷烟滤嘴中的 应用J. 应用化工, 2010, 39(9): 1432-1435 11 薄云川, 岳田利, 毛多斌, 李许涛. 粒状梗丝膨胀的应用技术研究J. 安徽农学通报, 2010, 16(12): 200-202