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我国烟草行业低焦油卷烟历程与现状

时间:2008-09-03 01:01:15  浏览:        

自60年代初以来,烟草行业受到了反吸烟运动越来越大的冲击。面对来自政府和社会各方面的压力,烟草行业为了求生存、求发展,各国的卷烟制造商相继投入了大量的人力、物力和巨额资金,对降低卷烟焦油量的技术、理论、方法以及实际应用等方面进行了广泛而深入地研究,取得了大量的科研成果,许多成果已成功地应用到了生产上,并向市场推出了许多低焦油、低烟碱卷烟新产品,获得了巨大的经济和社会效益。这也反映了烟草行业对烟民健康高度负责的态度。
     早期反对吸烟的依据之一,是烟草中特有的烟碱可以导致人类发生心血管类疾病。但是,随着对吸烟与健康问题研究的不断深入,人们发现烟草中对人体构成危害的主要是烟草在燃吸过程中所产生的焦油中的某些成分,如3,4-苯并[a]芘和亚硝胺类物质等。因此,降低卷烟烟气中的焦油,就成为问题的关键,发展低焦油卷烟也成为当务之急。
     低焦油卷烟,90年代以前,是指每支卷烟燃烧后主流烟气中的焦油释放量低于15mg/支。但进入90年代以后,则一般指焦油量低于12mg/支的卷烟。
    
    低焦油卷烟的历史与现状
     自从吸烟与健康问题提出以来,世界烟草界致力于减少吸烟对人体健康的危害。早在吸烟与健康问题争论的初期,就有人提出了通过滤嘴除去烟气中有害成分的想法,并于1930年生产出第一支带嘴卷烟。1951年醋酸纤维滤嘴问世以后,使滤嘴卷烟的生产突飞猛进,卷烟滤嘴平均可滤除卷烟烟气中30%~40%的焦油,为低焦油卷烟的发展起到了巨大的推动作用。
    1976年,世界上第一支低于15mg/支的低焦油卷烟诞生,标志着卷烟的发展已进入一个新纪元,随后焦油量12 mg/支、10mg/支的卷烟也相继出现,进而还设计出了超低焦油卷烟8mg/支、4mg/支,甚至1mg/支的卷烟。
     美国是世界上开发与销售低焦油卷烟最早的国家,早在50年代末,美国各大烟草公司就纷纷推出了各种焦油量不同的低焦油卷烟。低焦油卷烟自问世后销量逐年上升,尤其是近年来,美国国内反烟浪潮的冲击及烟民们对自身健康的关注普遍增强,促使了低焦油卷烟销量的快速增长。美国6大烟草公司的7mg/支~15mg/支的卷烟销售份额1995年达47.8%,小于6mg/支的卷烟销售份额上升到12%左右,两项共计占美国国内60%的卷烟市场。在1984~1994年的10年中,美国国内市场销售的卷烟平均焦油量为12.4mg/支~13.5mg/支。
     日本是亚洲开发与销售低焦油卷烟最早且发展速度最快的国家。自1990年,日本要求在烟盒上印制吸烟有害健康的警告标志后,低焦油卷烟已逐渐被烟民接受。目前,日本卷烟市场上卷烟的平均焦油量为8.7mg/支,焦油为1mg/支~6 mg/支的卷烟约占37%的市场份额,其中1 mg/支~3mg/支的低焦油卷烟约占13%以上的市场份额,而且将逐年增长。
     1998年,德国、英国生产的卷烟焦油量加权平均值都是12mg/支~13mg/支,奥地利平均值为11mg/支。1987年英国、德国、法国、比利时、卢森堡等国卷烟焦油量在15mg/支以下的卷烟所占市场比例分别为82%、91%、52%、67%和61%。世界部分名牌卷烟焦油量都在13mg/支~16mg/支范围内。
     香港市场卷烟的焦油量也在逐年下降,市售滤嘴卷烟焦油量均在20mg/支以下。全世界低于12mg/支的卷烟市场份额已由1993年的12%左右,增加到1998年的35%左右,在过去5年中销售量增加了40%。
     在焦油量低于12mg/支的卷烟范围内,主要份额集中在8mg/支到12mg/支这一部分,这部分约占世界市场的20%。在过去5年中,销售量增加了46%。
     焦油量4mg/支~8mg/支的卷烟在世界范围内显著增加,到1998年约占世界卷烟市场的13%,在过去5年中,销售量增长了22%。
     焦油量低于4mg/支的超低焦油卷烟,尽管在世界市场上份额相对小一些,约占3%,却有不同寻常的增长,在过去5年中,其销售量增加了1倍。
     世界上一些国家或地区强行规定焦油量最高限度,如澳大利亚政府规定,1995年所有卷烟的焦油量均不得超过16mg/支;欧盟规定,1993年1月1日起所有卷烟焦油量必须低于15mg/支,1998年1月1日起必须低于12mg/支,低于10mg/支规定的实施日期正在讨论之中;海湾国家2000年起禁止销售焦油量高于10mg/支的卷烟,而有关焦油量不超过8mg/支的限制的实施日期也正在讨论之中;俄罗斯规定进口滤嘴卷烟的焦油量不得高于12mg/支,国产滤嘴卷烟不高于20mg/支,扁圆形卷烟不高于24mg/支。
     我国的降焦工程近10多年来也有相当大的进展。1998年滤嘴卷烟增加到97.3%,膨胀烟丝、梗丝技术已较普遍采用,高自然透气度的盘纸大量进口,打孔稀释技术开始采用,尽管我国卷烟以烤烟型为主,但全国卷烟焦油量从70年代的30mg/支以上,降到了2000年的16mg/支以下。2005年将降到12mg/支以下。2000年卷烟平均焦油量15mg/支左右的有9个省,49家企业。
     经过世界各国烟草科研技术人员多年的研究,到目前为止已摸索出一整套降低卷烟焦油的有效方法。这些方法总体上可分为,农业技术和工业技术降焦两个方面。
    
    培育和推广低焦油的烟叶品种
      烟草的类型不同、品种不同,其所含的化学成分也有所不同,燃烧后产生的焦油量也不同,目前,国际上十分重视对低焦油烟草品种的选育。通过多种育种技术,成功地培育出了一些低焦油烟草品种,如加拿大选育并在生产上推广种植的Delgold、Newdel和Canld三个烤烟品种。Sato(美国人)从烤烟品种Hicks与雪茄烟品种NFT706的杂交后代中,已选育出了3个低焦油品种系列。印度也培育出了低焦油烟草栽培品种。我国科研人员研究表明,通过改良烟草品种和改进栽培措施,可降低烟叶燃烧后产生的焦油量,对提高卷烟安全性是有效的。
    
    改进烟草栽培技术
     由于卷烟焦油量受烟叶品种、产地、等级等多种因素的影响,并且与施肥的种类、打顶高低、采收时的成熟度、烘烤技术等密切相关,因此,国际上对烟草栽培技术的研究十分重视,以期找到可生产出低焦油卷烟的一整套栽培技术,尤其是在施肥、打顶、采收等方面。如法国科学家对烤烟品种ITB3413的打顶和采收与其焦油释放量的关系进行了研究,结果表明,高打顶可使烟叶的焦油量下降20%~30%。我国国内的试验结果表明,NC89在初花期打顶、留叶23片,每克烟丝可降低焦油量2.1mg~3.8mg。
    
    提高烟叶和卷烟中的有机钾含量
     烟草中的有机钾能有效地提高烟叶的可燃率和阴燃的持火能力,降低烟叶燃烧时的温度,减少烟气中的焦油量及其它有害物质,可提高烟叶制品吸食的安全性。近年来,国际上许多国家的专家对烟叶中的有机钾含量与焦油释放量的关系进行了大量的研究,结果表明“烟叶中的有机钾含量与其焦油量呈负相关”,即在一定范围内,提高烟叶中有机钾的含量,可以有效地降低其焦油释放量。一些国家在实际生产中已采用了上述研究成果,取得了一定的降焦效果。
     日本、法国和印度的烟草专家不仅对烟叶本身的有机钾含量与其焦油量的关系进行了系统研究,而且还对在卷烟配方中添加的有机钾盐(如苹果酸钾等)与焦油量的关系进行了试验研究,获得了显著效果,如加入苹果酸钾后可以降低焦油量,消除部分刺激性和杂气,还可以改善卷烟的香气和吃味。预计在今后一段时间内,对这一领域的研究将深入下去,其研究成果将在生产中得到广泛应用,尤其是在卷烟中添加有机钾盐。
    
    提高烟叶的成熟度
     由于卷烟焦油的产生量与烟叶的物理和化学特性密切相关,所以,多年来国际上特别重视烤烟成熟度的提高,以改善烟叶的物理和化学特性,提高烟叶的可用性。成熟发育完好的烟叶,组织结构疏松,孔隙较大,密度减小,填充性能强,燃烧性好,烟叶含糖量低,可使卷烟焦油的产生量减少。同时,随着烟叶成熟度的提高,香味浓度增大,青杂气和刺激性减少,烟叶的可用性增强。
    
    改进烟叶烘烤技术
     采用合适的烟叶烘烤技术,就可以减少烟叶焦油的生成量,这已被国内外的研究所证实。美国专家研究发现,在烟叶烘烤过程的变黄后期,采用冷冻干燥技术(冷冻介质是氟里昂或氮气),即先用氟里昂或液态氮把烟叶温度降低到零下28℃,使烟叶细胞内的水分结冰,然后再吹冷风使所结的冰直接升华,从而使烟叶干燥,可使烤后烟叶焦油生成量下降。
     还有一些学者研究改进烟叶的调制方法,先把新鲜烟叶中的蛋白质、烟碱和糖类等物质提取出来,而后再把剩余物制成烟草薄片,从而达到降低卷烟焦油等有害物质的目的
    
    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也有所不同。因此,改进卷烟的叶组配方,尽可能使用焦油释放量低的烟叶原料,也是降低卷烟焦油的重要途径之一。
     我国卷烟的叶组配方中多以中下部烟叶为主,尤其是高档烤烟型卷烟。其原因是中下部烟叶刺激性小,杂气小,香味较好,但中部烟叶的含糖量高,糖类物质是卷烟烟气焦油的主要来源之一。国外卷烟叶组配方中,已大量使用成熟度好的上部烟叶,因其香味更浓、含糖量较低,焦油释放量较低。我国一些卷烟厂也已在叶组配方中探索使用成熟度好的上部烟叶
     随着我国烤烟生产水平的不断提高,烟叶成熟度会越来越好,在我国卷烟叶组配方中,逐步增加成熟度好、香味浓、含糖量低的上部烟叶,对降低卷烟焦油,特别是降低烤烟型卷烟的焦油,将起到重要的作用。
    
    提高烟丝的填充能力
     烟丝的填充能力是指一定重量的烟丝所能卷成卷烟的多少,填充能力是卷烟烟丝一项重要的物理指标,优化卷烟制丝工艺,提高烟丝的填充能力,对降低卷烟生产成本和焦油产生量均有明显效果。因为烟丝填充能力越强,烟丝单位体积内重量就越小,因而烟支重量和吸阻降低,烟支燃烧更完全,燃烧速度加快,抽吸口数减少,从而使卷烟焦油的产生量减少。烟丝填充能力的提高可通过改善烟叶制丝加工的技术参数,优化烟丝结构、切丝宽度、烟丝长度来实现。
    
    在烟丝中掺用烟草薄片
     在卷烟配方中掺用部分烟草薄片,不仅可以充分利用烟叶资源,而且可以降低卷烟焦油量。研究表明,造纸法烟草薄片,结构疏松,填充能力强,燃烧性好,焦油释放量低,完全用造纸法烟草薄片制成的卷烟,其焦油释出量仅为10mg/支左右,比普通烟丝制成的卷烟低60%左右。如在配方中掺用20%的烟草薄片,可使卷烟焦油量下降10%左右。目前,国际上十分重视烟草薄片的降焦作用,并把烟草薄片作为卷烟配方的主要原料之一,在卷烟配方中使用比例高达30%~40%(其中美国为30%~35%)。
    
    在烟丝中掺用膨胀烟丝、梗丝
     卷烟烟丝、梗丝经膨胀后,其细胞组织膨胀,密度减小,体积增大,因而单位重量膨胀烟丝与空气的接触面积大大增加,使卷烟在燃烧过程中发生的氧化反应比较完全,减少了每次抽吸时的焦油释出量。同时,也可减少每支烟的抽吸口数,进而也减少抽吸时卷烟焦油的摄入量。另外,膨胀后烟丝、梗丝的填充能力增大,可减少烟支中的烟丝用量,进而也减少了卷烟焦油的产生量。因此在卷烟配方中掺用膨胀烟丝、梗丝后,不但可以节约原料,降低卷烟生产成本,而且也可减少卷烟的焦油量。
      生产实践证明,在卷烟配方中掺用10%的膨胀烟丝(膨胀率为200%时),可减少卷烟焦油量近20%,同时还可节省烟丝7%左右。
    
    给卷烟接装滤嘴
     由于滤嘴可以有效地过滤主流烟气中的总粒相物,减少卷烟焦油的摄入量,因而在烟支上接装滤嘴就成为降低卷烟焦油量的一种重要方法,也是世界各国普遍采用的一种方法。制造卷烟滤嘴的材料主要有醋酸纤维、纸质材料、聚丙烯纤维、无纺布等,另外在滤嘴中还可以加入活性炭、海泡石、沸石、硅胶等吸附剂,以选择性地滤除烟气中的焦油和其他有害成分。根据需要还可以制成二元或多元复合滤嘴和不同结构的异型滤嘴等。滤嘴对烟气焦油的过滤效果因过滤材料不同而异,并且与滤嘴的压降、长度有密切关系。
     国内外研究表明,采用不同的滤嘴接装到烟支上,可减少卷烟焦油量20%~50%。正是由于滤嘴降焦的显著作用,滤嘴卷烟已成为目前世界卷烟市场上的主导产品。据统计,在世界54个主要的卷烟生产国家中,滤嘴卷烟比例高于80%的有46个,高于90%的有42个,有19个国家或地区的滤嘴卷烟比例高于99%。
     近来,国内外还在研制一些新型滤嘴,如聚丙烯驻极体高效降焦滤嘴,可利用滤材驻极体的静电吸附作用,主动捕获烟气中的带电微粒(烟气中的微粒有1/3带正电,1/3带负电,还有1/3呈中性),以降低卷烟焦油量;仿生催化降焦滤嘴,是根据人体内其免疫作用的分子核心结构研制合成的生物降焦剂,该降焦剂能在卷烟燃烧过程中,模拟人体生物解毒作用机理,催化卷烟烟气中的焦油转变为非焦油无害组分,从而降低吸烟者吸入烟气中的焦油量。
    
    提高卷烟盘纸的透气度
    烟气稀释技术主要是靠提高卷烟纸的透气度和滤嘴打孔稀释来实现的。
    卷烟盘纸透气度的高低,直接影响烟支的燃烧速度,进而影响烟支的焦油释出量。卷烟纸透气度高,则燃烧时提供的空气量多,卷烟燃烧完全,且燃烧速度快,可以减少烟支的抽吸口数,从而减少焦油摄入量。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,也可降低烟气中的一氧化碳含量,环境空气也可以通过卷烟纸的微孔进入主流烟气,降低烟气的浓度,从而减少每口烟气的焦油量。有关专家研究发现,随着透气度的增大,烟支静燃速度加快,抽吸口数减少,但当透气度达到80~100CU(Coresta Unit)时,烟支静燃速度趋于稳定,烟支的抽吸口数缓慢上升。
    
    滤棒打孔稀释
     滤棒打孔稀释技术的原理就是在卷烟滤嘴或水松纸上用激光、电火花或机械等方式打上小孔,从而在烟支抽吸时,使外界空气进入滤嘴内,并对主流烟气进行稀释,使人体吸入的焦油量减少。该项技术已成为国际上采用最广泛和最有效的降焦技术之一。如美国Carlton牌卷烟采用后可降低卷烟焦油量70%以上、降低一氧化碳高达80%以上,且通过强化加香、加料措施,也使该产品品质保持较高水平。
    减少烟支的抽吸口数
     在卷烟每口烟气焦油量不变的条件下,减少烟支的抽吸口数,就意味着降低了卷烟的单支焦油量。减少烟支的抽吸口数,一方面可以通过改变烟支的规格,即减少烟支长度和圆周来实现,另一方面可以通过提高烟丝和卷烟纸的燃烧性,来达到减少抽吸口数的目的。
    
    卷烟添加剂降焦
     国外研究表明,在卷烟中加入一些添加剂,用来降低卷烟的燃烧温度,可以降低焦油释出量。如在卷烟中添加硼酸盐、磷酸盐、硅酸盐等,可以降低卷烟的燃烧温度,使烟碱和焦油生成量减少。
     国内研究表明,以氧化锌和柠檬酸的溶液作为添加剂,喷洒于烟丝卷制成烟支后,对降低卷烟焦油中的3,4-苯并[a]芘有良好的效果。而以中药为添加剂开发生产的新型卷烟,既能满足吸烟者嗜好,又能有效地降低吸烟带来的危害,同时还具有一定的保健作用。许多中草药添加剂都有不同程度的降焦作用,这也是我国卷烟降焦技术的独创和优势
     随着卷烟焦油量的降低,卷烟香吃味大量损失,采用加香加料技术还可以用来弥补和提高卷烟的香吃味。
  
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