烤烟焦油的定义

烤烟焦油的定义、焦油的产生及降焦措施09烟工1班0918102015陈可金摘要：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。本文综述了焦油的定义和焦油的产生及其降焦减害的一些常见的措施。①关键词：烤烟焦油降焦减害措施Abstract:thecurrentinternationalonsmokingsafetyseriouslyincreasingly,societyhasontheinherentqualityoftobaccoproducts,industrialusevalue,chemicalcompositionofthecoordinationandsecurityputforwardnewandhigherrequirements.Thisarticlereviewsthetarandthedefinitionofproductionoftarandtarharmreductionofsomecommonmeasures.Keywords:tobacco.Tar.reducingharm引言：吸烟与健康是烟草行业在前进过程中面临的主要挑战之一。烟草行业从20世纪70年代就开始重视这个问题，20世纪80年代以后更是把降低卷烟焦油等有害成分作为主要研究课题，进行了多方面的技术攻关，获得了重大进展。现在我国卷烟平均焦油释放量已从过去的每支30mg以上降到了2002年的每支14.75mg以下。但是，卷烟的降焦工作是一项十分艰巨的工作，尤其是我国卷烟消费者习惯吸食烤烟型卷烟，降焦工作的难度也因此更显突出。②1.焦油的概念1.1定义：卷烟焦油，指卷烟烟气粒相物中除了水分和烟碱以外所剩下的部分。③目前一般认为卷烟烟气的有害成分集中在焦油中，由于焦油成分的复杂性，不可能一一将各种有害成分分离出来，因此世界各地通常把卷烟烟气中的焦油量作为卷烟危害性的指标。1.2成分：烟草本身只含有微量的多环芳烃，而焦油中的大量多环芳烃，绝大部分是在吸烟过程中生成的。它的生成、富集、增值量与烟的局部点燃温度有密切关系，在吸烟时，纸烟点燃局部温度可达600—900℃，在吸烟的当时，炽红部位温度可达980—1050℃，在两次吸烟之间的间歇期，温度约下降100—150℃。在吸烟过程中，除了纸烟的外层部分外，基本上都是供氧不足条件下燃烧的，不仅产生大量的一氧化碳，而且随着焦化温度的升高，生成多环芳烃的种类增多，如苯、荼、芘、酚等致癌物，多在700—900℃生成，而苯酚类和富马酸等促癌物，则在500—700℃低温度条件下生成。因此，烟焦油中多环芳烃的含量，无论在种类和数量上都比烟草本身的含量要多得多。2焦油的产生及其性状2.1焦油的产生烟草本身只含有极少数的稠环芳烃（pahs),而这些稠环芳烃也大都是在烤制过程过程中生成的。烟草的主要化学成分有糖类、含氮化合物、有机酸、萜类化合物、蜡质、脂质、色素及其烟草生物碱等，所以可以认定烟草焦油中大量稠环芳烃绝大部分是这些化学成分在吸烟过程中生成的。在吸烟时，烟草被点燃，局部温度可达600--900摄氏度，这也是烟草焦油中稠环芳烃生成的重要条件。在吸烟过程中，卷烟中的烟丝基本上是在供养不足的条件下燃烧的，这是生成稠环芳烃的另外一个重要条件。因此可以说概括的说，烟草焦油及其中的稠环芳烃是烟草有机物在高温乏氧条件下不完全燃烧的产物。根据对焦油及其烟草的己烷萃取液的焦化实验，萃取液虽然只占烟草重量的6%，但是其焦化生成的苯并比量要比烟草的多10倍，比经过己烷提取处理的烟草的30倍；同时生成的稠环芳烃种类也比提取后的烟草生成的多，包括苯、烷基苯、苯乙烯、萘、烷基萘、联苯、苯并比等。所以估计烟草点燃后生成的苯并比估计大部分是由烟草中溶解于有机溶剂的成分焦化生成的。己烷萃取物的主要成分是石蜡、茄尼醛、脂肪酸、甘油酯、香树精、多烯烃等；经己烷萃取后剩下的烟草成分主要是糖类、多酚类、木质素、二羧酸等。前一类成分主要是一些含侧链的化合物或具有甾醇结构化的化合物。所以这个实验表明了被焦化的有机物中不饱和化合物及甾醇类成分对生成稠环芳烃的重要性。④2.2性状吸烟生成的稠环芳烃的量不仅与烟草化学组成相关，而且与局部点燃的温度也有极其密切的关系。由于卷烟局部点燃温度不一定是恒定均一的，同时受到吸烟深度和频率的影响，所以即使同一牌号的烟，生成的稠环芳烃的量和总类也有很大不同。不同牌号的烟差别更大。一般而言，斗烟和雪茄烟在吸烟时局部点燃温度都比卷烟低，前者为450--590摄氏度，后者为629摄氏度。吸烟时进入口腔的烟气温度，据研究，卷烟在半只以上长度时为30度左右，在半只内时，升到40甚至50摄氏度。一般认为烟气温度对吸烟致癌有一定的促进作用。吸烟过程中焦油随主流烟气进入吸烟者的呼吸道，所以大部分的实验都是采用主流烟气进行的。焦油的产生量与吸烟的频率有一定的关系，单位时间内吸烟次数越多，焦油量生成也越多。另外，焦油的生产量与卷烟的长度也有关系。因为在烟草点燃处生成的含焦油烟气通过卷烟的未燃部分时，其中一大部分被烟草所吸附。当点燃处越来越接近末端时，生成的焦油绝大部分都进入吸烟者得口腔中。⑤3.降焦措施3.1农业措施3.1.1烟草品种烟叶燃吸过程中焦油的释出量与烟叶品种有很大关系，而卷烟燃吸时的烟气焦油量又与烟叶燃吸过程中焦油的释出量直接相关，所以通过各种育种途径选低焦油烟叶品种,能够取得一定的降焦效果。⑥美国、加拿大和法国自l986年就开始了应用基因工程技术改进烟叶质量的研究,其研究目标是减少有害成分和提高烟草对细菌、病毒的抗性以减少农药使用量。目前,某些烟叶品种的硝酸盐含量已减少30%～50%,镉含量也减少了50%。3.1.2栽培与调制烟草栽培与调制技术对卷烟烟气中的有害成分也有重要影响，尤其是调制技术对烟叶中的烟草特有亚硝胺(TSNAs)含量影响最大。美国雷诺士公司开发出了用热交换器代替直接使用烤炉烘烤烟叶的技术，显著降低了烤烟中TSNAs的含量。研究结果显示，烤房中改用热交换器，可使烤烟中TSNAs的平均含量至少下降80%。⑦3.1.3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性和阴燃的持火能力，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。⑧近年来，国际上许多国家的专家对烟叶中的有机钾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。3.1.4提高烟叶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生产中提高烟叶的成熟度，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，密度较小，填充性能强，燃烧性好，烟叶含糖量低，香味浓度增大，青杂气和刺激性减少，可使卷烟焦油的产生量减少。同时也为降焦减害而采取的其它物理措施打下基础。3.1..5选择遗传育种选育产生焦油量少而香味浓的烟草品种。例如采用烤烟与低糖分、燃烧性好的晾晒烟进行杂交来培育低焦油烤烟新品种。⑨3.1.6加强烟田管理尽量减少淀粉和烟碱含量高、身分厚、成熟度不够的烟叶比例，培育成熟度好、烟碱含量适中、香味浓的中下部烟叶比例，如避免栽植密度过稀、打顶过低;也不可施用过量的氮肥,以免增加烟碱的合成和延迟成熟。另外，在栽培措施中,注意提高烟叶中钾和硝酸盐的含量,以改善烟叶的燃烧性。⑩3.2.工业措施3.2.1改进卷烟配方不同类型、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。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。⑾3.2.2提高烟丝的填充能力烟丝的填充能力----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。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。3.2.3在烟丝中掺用烟草薄片充分利用烟叶资源，且可以降低卷烟焦油量。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。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%）。3.2.4在烟丝中掺用膨胀烟丝、梗丝填充能力增大，可减少烟丝用量，减少了卷烟焦油的产生量。节约原料，降低卷烟生产成本。3.2.5给卷烟接装滤嘴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。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。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。3.2.6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。透气度高→空气充足，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。同时还可以起到稀释作用。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（CorestaUnit）时，烟支静燃速度趋于稳定，烟支的抽吸口数缓慢上升。3.2.7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。3.2.8卷烟添加剂降焦国外,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(硼酸盐、磷酸盐、硅酸盐)。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。云南省烟草科学研究院研制成功的安全型香烟“红云天”、“苹果香王”，采用天然植物制剂普乐液，显著降低了卷烟烟气中有害生物的活性，并使用了几种云南特有的天然植物成分，阻断或抑制烟气中亚硝基化合物等微量有害成分的生成，大大提高了卷烟安全性。红塔的“铂金”系列产品因首次把两个重要指标焦油含量和一氧化碳含量降到了世界一流水平，并仍保持良好的香气质量。又称生物技术降焦。⑿4.降焦减害的前景卷烟降焦减害的途径和手段是多种多样的,面对WTO和世界卫生组织《控烟框架条约》的多重压力，对我国卷烟产品的发展提出了新的挑战，卷烟企业可以借鉴，国内外观有的研究成果，综合应用卷烟降焦减害技术手段，找到解决产品焦油量偏高的最佳途径。开发出市场接受的低焦油低危害卷烟产品，最终取得明显的经济效益和良好的社会效益。⒀1.在开展降焦研究时，加强对通风滤嘴和特殊功能滤嘴及其应用技术的研究,同时也要更加注重对配套技术，如:加强低焦油卷烟香吃味保持与补偿技术的的研究，以提高低焦油卷烟的质量和消费者的接受性。避免出现因为焦油量降下去，卷烟的吸食口味也跟着降下去。2.目前，我国