煙草降焦減害技術(shù)

1、煙草降焦減害技術(shù)姓名：郭思雨學(xué)號：班級：理學(xué)院 1208105061 12級信安320世紀(jì)80年代，我國煙草種植面積年均約為2000萬畝，總產(chǎn)4000多萬擔(dān)。1984年國家煙草專賣局成立后，推動了煙草產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。1990年1997年，我國煙草種植面積年均達(dá)到2500萬畝，總產(chǎn)達(dá)到6000萬擔(dān)。煙農(nóng)種一畝煙當(dāng)年可收現(xiàn)金10002000元，為糧食作物收入的35倍，是一種脫貧致富的重要途徑。然而，卷煙煙氣中含有多環(huán)芳烴、亞硝胺等有害成分，正在危害我國3.5億煙民?？茖W(xué)已經(jīng)證明，煙堿的化學(xué)性質(zhì)可以以任何比例溶于水，它不同于毒品，不是積累性中毒物質(zhì)，因此煙草未被列為毒品。 吸煙雖然致病，但也存在個體差異

2、。抽多少、能不能致病，還在于個人身體的適應(yīng)性，不是說所外界質(zhì)疑，“降焦”后會導(dǎo)致煙民過量吸煙。降低卷煙危害的技術(shù)中有一項(xiàng)物理打孔稀釋技術(shù)，即把抽進(jìn)去的煙氣混合空氣，給煙稀釋。因此，也有煙草學(xué)者認(rèn)為，從整體上看，煙的攝入量并不像有些人所說的會成倍增加。 “降焦減害”是國家煙草專賣局的一大戰(zhàn)略，它主要針對我國烤煙型卷煙的焦油含量高的問題。隨著焦油含量的降低，它的相對的安全性會提高。這是21世紀(jì)我國煙草工業(yè)的一項(xiàng)戰(zhàn)略：1. 農(nóng)業(yè)的角度卷煙減害降焦是一項(xiàng)涉及多學(xué)科的系統(tǒng)工程，從煙葉生產(chǎn)方面著手進(jìn)行減害降焦大有可為。這方面的主要研究領(lǐng)域有煙草品種選育、栽培和調(diào)制技術(shù)以及生物技術(shù)等。 品種選育。培育焦油和

3、其他有害物質(zhì)生成量少的優(yōu)質(zhì)高抗煙草新品種一直是煙草農(nóng)業(yè)技術(shù)研究的重要生物技術(shù)。盡管生物技術(shù)的大多數(shù)產(chǎn)品通過傳統(tǒng)的育種方法都可以獲得，但是生物技術(shù)和基因工程為達(dá)到某一特殊目的提供了更加快速、更具有目標(biāo)性的技術(shù)選擇。利用分子生物技術(shù)針對各種有害成分改變煙葉的遺傳性狀，有大量的工作可做。該方面的研究已經(jīng)取得了可喜的進(jìn)展。煙草的類型不同、品種不同，則其所含的化學(xué)成分也有所不同，燃燒后產(chǎn)生的焦油量也不同，目前，國際上十分重視對低焦油煙草品種的選育。通過多種育種技術(shù)，成功地培育出了一些低焦油煙草品種，如美國人Sato從烤煙品種Hicks與雪茄煙品種NFT706的雜交后代中，已選育出了3個低焦油品種系列。印

4、度也培育出了低焦油煙草栽培品種。我國科研人員研究表明，通過改良煙草品種和改進(jìn)栽培措施，可降低煙葉燃燒后產(chǎn)生的焦油量，對提高卷煙安全性是很有成效的。 由于卷煙焦油量受到煙葉品種、產(chǎn)地、等級等多種因素的影響，并且與施肥的種類、打頂高低、采收時的成熟度、烘烤技術(shù)等密切相關(guān)，因此，國際上對煙草栽培技術(shù)的研究十分重視，以期找到可生產(chǎn)出低焦油卷煙的一整套栽培技術(shù)，尤其是在施肥、打頂、采收等方面。如法國科學(xué)家對烤煙品種ITB3413的打頂和采收與其焦油釋放量的關(guān)系進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，高打頂可使煙葉的焦油量下降20%-30%。煙草中的有機(jī)鉀能有效地提高煙葉的可燃性和陰燃的持火能力，從而降低了煙葉燃燒的溫度，

5、減少煙氣中的焦油量及其它有害物質(zhì)，可提高煙葉制品吸食的安全性。近年來，國際上許多國家的專家對煙葉中的有機(jī)鉀與焦油釋放量的關(guān)系進(jìn)行了大量的研究，結(jié)果表明，煙葉中的有機(jī)鉀含量與其焦油量呈負(fù)相關(guān)，即在一定范圍內(nèi)，提高煙葉中有機(jī)鉀的含量，可以有效地降低其焦油釋放量。一些國家在實(shí)際生產(chǎn)中已采用了上述研究成果，取得了一定的降焦效果。由于卷煙焦油的產(chǎn)生量與煙葉的物理和化學(xué)特性密切相關(guān)，所以，多年來國際上特別重視烤煙生產(chǎn)中提高煙葉的成熟度，以改善煙葉的物理和化學(xué)特性，提高煙葉的可用性。成熟發(fā)育完好的煙葉，組織結(jié)構(gòu)疏松，孔隙較大，密度較小，填充性能強(qiáng)，燃燒性好，煙葉含糖量低，香味濃度增大，青雜氣和刺激性減少，可

6、使卷煙焦油的產(chǎn)生量減少。同時也為降焦減害而采取的其它物理措施打下基礎(chǔ)。采用合適的煙葉烘烤技術(shù)，就可以減少煙葉焦油的生成量，這已被國內(nèi)外的研究所證實(shí)。美國專家研究發(fā)現(xiàn)，在煙葉烘烤過程的變黃后期，采用冷凍干燥（冷凍價質(zhì)是氟里昂或氮?dú)猓聪扔梅锇夯蛞簯B(tài)氮把煙葉溫度降低到零下28，使煙葉細(xì)胞內(nèi)的水分結(jié)冰，然后再吹冷風(fēng)使所結(jié)的冰直接升華，從而使煙葉干燥，可使烤后煙葉焦油生成量下降。還有一些學(xué)者研究改進(jìn)煙葉的調(diào)制方法，先把新鮮煙葉中的蛋白質(zhì)、煙堿和糖類等物質(zhì)提取出來，而后把剩余物制成煙薄片，從而達(dá)到降低卷煙焦油等有害物質(zhì)的目的。2 工業(yè)的角度傳統(tǒng)技術(shù)再升級。中式烤煙型卷煙最初主要依賴物理方式進(jìn)行降焦。

7、目前卷煙工業(yè)企業(yè)通過對卷煙紙克重、透氣度、亞麻含量、阻燃劑含量對卷煙焦油及有害物質(zhì)釋放量的研究，接裝紙透氣度、打孔位置、打孔間距、成型紙透氣度等對卷煙焦油及有害物質(zhì)釋放量的研究，濾棒降壓、長度、絲束規(guī)格對卷煙焦油及有害物質(zhì)釋放量的研究等基礎(chǔ)性研究及組合型實(shí)驗(yàn)，初步形成了低焦油卷煙輔材設(shè)計(jì)綜合技術(shù)，企業(yè)更加注重對新型減害降焦材料的研發(fā)和應(yīng)用技術(shù)，在選擇性吸附、離子交換、植物顆粒增香等功能性濾嘴、環(huán)保包裝材料等研究領(lǐng)域取得了突破。目前，部分卷煙工業(yè)企業(yè)在其低焦高檔卷煙產(chǎn)品中應(yīng)用三元多孔顆粒濾棒這一新技術(shù)，通過濾棒中顆粒物質(zhì)活性基團(tuán)對部分有害成分的選擇性降低作用，對減害起到了顯著作用。同時可以增加煙

8、香豐富度及改善抽吸品質(zhì)，從而提升煙香的質(zhì)感。隨著工業(yè)企業(yè)卷煙輔材應(yīng)用技術(shù)的不斷提升，四元濾棒技術(shù)也已開始在部分低焦油卷煙產(chǎn)品上應(yīng)用。葉組配方更精細(xì)。由于物理降焦手段的局限性，工業(yè)企業(yè)要想生產(chǎn)出高品質(zhì)低焦油卷煙，現(xiàn)代復(fù)合配方技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生，為了研發(fā)出對技術(shù)要求更高的“6毫克及以下”低焦油卷煙，工業(yè)企業(yè)更加注重配方的精細(xì)化與協(xié)調(diào)性。上海煙草集團(tuán)在配方技術(shù)方面開展了低害低焦葉組配方設(shè)計(jì)技術(shù)的研究，該項(xiàng)研究采用全等級配方設(shè)計(jì)技術(shù)，打破原來配方設(shè)計(jì)的框架，通過對不同產(chǎn)地、不同部位、不同成熟度、不同等級的煙葉原料單位焦油釋放量進(jìn)行研究，測定單品煙的原始焦油釋放量，以此構(gòu)建低害低焦葉組原料備選庫，進(jìn)而進(jìn)行卷

9、煙葉組配方的設(shè)計(jì)。除此之外，某些集團(tuán)在打葉復(fù)烤過程中，采取小配方二次打葉模式，根據(jù)不同產(chǎn)品的需求分別打葉，重點(diǎn)關(guān)注優(yōu)質(zhì)上部煙葉在卷煙配方中的作用，以在一定程度上彌補(bǔ)卷煙因物理降焦而導(dǎo)致的煙氣變淡、香氣不足等問題。所謂二次打葉，即在打葉過程中根據(jù)單品煙的焦油量、感官特性及其在配方中的作用，由幾個單等級煙葉進(jìn)行初次打葉，打成一個有指向風(fēng)格的混打等級，并以此類推，打出多個不同風(fēng)格的混打等級煙葉；再將這些初次打葉形成的混打等級煙葉做成一個有指向性的初配方，以滿足對卷煙產(chǎn)品焦油量和香氣的最初指標(biāo)，最終才能進(jìn)入二次打葉環(huán)節(jié)，即通過產(chǎn)品的葉組配方用混打等級的煙葉進(jìn)行打葉。卷煙工業(yè)企業(yè)在降焦過程中對于配方技術(shù)

10、的改進(jìn)增加了上部煙葉和部分曬煙的用量，因此從煙葉生產(chǎn)環(huán)節(jié)這兩種煙葉的儲備量則要相應(yīng)增加。同時，由于對卷煙原有配方的改動，即便低焦油卷煙實(shí)現(xiàn)了低焦不低香，但對其品牌原有風(fēng)格特征也會造成影響，而對于一些傳統(tǒng)強(qiáng)勢品牌而言，消費(fèi)者對其原有口味習(xí)慣性很強(qiáng)，因此，這些品牌的低焦油卷煙將面臨更多技術(shù)問題和市場問題需要解決。多種手段齊發(fā)力。在工業(yè)企業(yè)調(diào)整低焦油卷煙配方的過程中，除了對葉組配方進(jìn)行優(yōu)化，對功能性薄片、膨脹梗絲在卷煙配方中使用比例及使用特性的研究也在不斷發(fā)揮作用。目前卷煙工業(yè)企業(yè)已開發(fā)出“減害降焦型”、“增香提質(zhì)型”、“高舒適度型”等功能性薄片，通過有針對性地改善功能性薄片的吃味、保水性能以及外觀

11、質(zhì)量，根據(jù)產(chǎn)品需要進(jìn)行組合使用，發(fā)揮再造煙葉調(diào)節(jié)煙氣、強(qiáng)化風(fēng)格特色、增香、減害降焦等功能特性，并在減害降焦的同時，形成特殊的補(bǔ)香、增香、協(xié)調(diào)香氣的效果，并通過改變膨脹梗絲的物理狀態(tài)，提高煙絲的摻配均勻性，提升低焦油卷煙抽吸的順暢。同時，卷煙工業(yè)企業(yè)積極開展低焦油卷煙香味補(bǔ)償技術(shù)、保潤技術(shù)的研究，以有針對性地改善因降焦導(dǎo)致香氣物質(zhì)的損失、卷煙干燥感增加等問題，進(jìn)而提升低焦油卷煙的感官質(zhì)量。除此之外，卷煙工業(yè)企業(yè)還在制絲過程中采用精細(xì)化分組、低強(qiáng)度柔性處理的加工模式，以改善卷煙煙絲的物理形態(tài)、填充性能、均勻性，保留香氣物質(zhì)，去除雜氣，避免優(yōu)質(zhì)煙葉原煙香的損失。運(yùn)用專門設(shè)計(jì)的HDT氣流干燥加工、薄板

12、烘絲加工技術(shù)，可以充分激活煙葉內(nèi)部的致香活性物，提升煙絲的烘焙香及豐富度，達(dá)到工藝生香的效果。卷煙降焦是一項(xiàng)綜合集成多種手段的技術(shù)體系，從農(nóng)業(yè)的角度出發(fā)，運(yùn)用各種加工手段。許多降焦技術(shù)的研究和開發(fā)對于卷煙工業(yè)企業(yè)來講仍然只是個開始，相信在不久的將來，煙草工作者們一定能為消費(fèi)者提供更為優(yōu)質(zhì)的低焦油卷煙。煙葉原料是卷煙生產(chǎn)的基礎(chǔ)，不同類型、不同地區(qū)、不同部位、不同等級的煙葉，燃燒后產(chǎn)生的焦油量也有所不同。因此，改進(jìn)卷煙的葉組配方，盡可能使用焦油釋放量低的煙葉原料，也是降低卷煙焦油的重要途徑之一。主，尤其是高檔烤煙型卷煙。其原因是中下部煙葉刺激性小，雜氣少，香味較好，但中部煙葉的含糖量高，糖類物質(zhì)是

13、卷煙煙氣焦油的主要來源之一.國外卷煙葉組配方中，已大量使用成熟度好的主要來源之一。國外卷煙葉組配方中，已大量使用成熟度好的上部煙葉，因其香味更濃，焦油釋放量較低。我國一些卷煙企業(yè)也已在葉組配方中探索使用成熟度好的上部煙葉。煙絲的填充能力是指一定重量的煙絲所能卷成卷煙的多少，填充能力是卷煙煙絲一項(xiàng)重要的物理指標(biāo)，優(yōu)化卷煙制絲工藝，提高煙絲的填充能力，對降低卷煙生產(chǎn)成本和焦油產(chǎn)生量均有明顯效果。因?yàn)闊熃z填充能力越強(qiáng)，煙絲單位體積內(nèi)重量就越小，因而煙支重量和吸阻降低，煙支燃燒更完全，燃燒速度加快，抽吸口數(shù)減少，從而使卷煙廠焦油的產(chǎn)生量減少。煙絲填充能力的提高可通過改善煙葉制絲加工的技術(shù)參數(shù)，優(yōu)化煙絲

14、結(jié)構(gòu)、切絲寬度、煙絲長度來實(shí)現(xiàn)。所謂三絲即為膨脹梗絲、膨脹煙絲、薄片絲，在卷煙配方中增加它們的用量對于降低卷煙的焦油量可以起到明顯的效果。據(jù)有關(guān)研究表明，造紙法煙草薄片結(jié)構(gòu)疏松、填充能力強(qiáng)、燃燒性好、焦油釋放最低，完全用造紙法煙草薄片制成的卷煙，其焦油釋出量僅為10mg/支左右，比普通煙絲制成的卷煙低60%左右。如在配方中摻用20%的煙草薄片，可使卷煙焦油量下降10%左右。目前，國際上十分重視煙草薄片的降焦作用，并把煙草薄片作為卷煙配方的主要原料這一，在卷煙配方中使用比例高達(dá)30%-40%。卷煙煙絲、梗絲經(jīng)膨脹后，其細(xì)胞組織膨脹，密度減小，體積增大，因而單位重量膨脹煙絲與空氣的接觸面積大大增加

15、，使卷煙在燃燒過程中發(fā)生的氧化反應(yīng)比較安全，減少了每次抽吸時的焦油釋出量。同時，也可減少每支煙的抽吸口數(shù)，進(jìn)而也減少抽吸時卷煙焦油的攝入量。另外，膨脹后煙絲、梗絲的填充能力增大，可減少煙支中的煙絲用量，進(jìn)而也減少了卷煙焦油的產(chǎn)生量。因此在卷煙配方中摻用煙草薄片、膨脹煙絲、梗絲，不但可以節(jié)約原料，降低卷煙生產(chǎn)成本，而且也可減少卷煙的焦油量。濾嘴的作用是使煙氣中的粒子經(jīng)直接截留、慣性碰撞和擴(kuò)散沉積而被物理過濾。濾嘴對煙氣焦油的過濾效果因過濾材料的不同而有所差異，并且與濾嘴的壓降、長度密切相關(guān)。普通濾嘴的過濾不僅過濾掉了煙氣中的有害成分，同時煙氣中的芳香烴類物質(zhì)也被截留。有選擇的進(jìn)行過濾是國內(nèi)外專家

16、正在積極探索的問題。目前的過濾方法有三種：即吸附劑法、化學(xué)反應(yīng)方法和溶解法。吸附劑法是靠吸附劑巨大的內(nèi)表面積捕集煙氣中的蒸氣物?，F(xiàn)在使用的吸附劑有活性炭、碳分子篩、碳化聚合物、硅膠、活性氧化鋁、粘土和沸石等。以選擇性地濾除煙氣中的焦油和其它有害成分，活性炭是最常用的吸附劑，因?yàn)榛钚蕴烤哂写笮〔坏鹊降奈⒖?，這使其具有廣泛的吸附能力?；瘜W(xué)反應(yīng)方法過濾是指在濾嘴中加入反應(yīng)添加劑，煙氣雖然在濾嘴中的停滯時間極短，但濾嘴中的化學(xué)反應(yīng)是可行的。它可以選擇地過濾掉成分極其復(fù)雜的煙氣有害部分，減少對人體的危害。溶解法是通過溶劑濾出煙氣中有害的可溶性物質(zhì)。例如水就可以高效地除去煙氣中的醛類和酮類物質(zhì)。但至今還沒有一種將水保持在濾嘴中的實(shí)用方法。濾棒打孔及提高卷煙盤紙的透氣度，其目的都是為了