国家级烟叶示范区烟叶制品的烟气释放规律研究

通过对国家级烟叶标准化生产示范区参比样品主流烟气常规成分的分析,揭示不同产区、不同部位烟叶主流烟气的烟气焦油量、烟气烟碱量、烟气一氧化碳量释放规律。通过对其焦油／烟碱比值的分析,对卷烟产品降焦减害有一定的指导意义。     

卷烟材料对焦油及危害性指数影响研究

为研究不同卷烟材料及其不同设计参数对卷烟焦油及危害性成分释放量的影响规律,共对6种卷烟材料及各5个水平参数的设计进行了研究分析。结果表明,卷烟纸透气度对降焦减害具有较大作用,与焦油、H、CO、NNK、B[a]P、氨、苯酚、HCN呈显著线性负相关;卷烟纸克重对降焦减害显著不明显,与B[a]P、苯酚具呈显著线性负相关;卷烟纸助燃剂含量对降焦减害具有一定效果,与焦油、H呈线性负相关;卷烟纸含麻比例含量增大,卷烟焦油释放量及危害性指数整体呈递增趋势,卷烟纸含麻比例与焦油无显著相关关系,与H呈线性正相关;滤嘴通风率对降焦减害具有较大作用,滤嘴通风率与焦油、H、CO、B[a]P、氨、苯酚、HCN呈显著线性负相关,与NNK、巴豆醛释放量之间有一定负相关关系;滤嘴长度对于降焦减害具有较大作用,滤嘴长度与焦油、H、NNK、B[a]P、氨、苯酚、HCN呈显著线性负相关。     

卷烟辅助材料参数对卷烟主流烟气中相关成分的影响(英文)

[目的]探索卷烟主要辅助材料对主流烟气中焦油(Tar)、CO和自由基释放量的影响。[方法]分别通过单因素试验和正交试验方法考察了卷烟纸透气度、卷烟纸克重、滤棒吸阻和滤嘴通风度参数对卷烟主流烟气中Tar、CO和自由基释放量的影响。[结果]卷烟纸透气度、滤棒吸阻和滤嘴通风度与卷烟主流烟气中Tar、CO和自由基释放量呈明显的负相关关系,其中卷烟纸透气度对Tar和CO释放量影响最大,滤嘴通风度对气相自由基和粒相自由基影响最大,卷烟纸克重对Tar、CO和自由基释放量影响较小;在正交试验范围内,卷烟纸透气度70CU、滤棒吸阻4500Pa/支、滤嘴通风度60CU为最优方案,与优化前对比结果显示,优化后卷烟主流烟气中Tar、CO和自由基释放量均低于优化前。[结论]该研究结果为卷烟减害降焦研究奠定了基础。     

烤烟梗丝与叶丝卷烟主流烟气香味成分的差异性分析

对烤烟梗丝与叶丝卷烟主流烟气香味成分进行比对分析,为梗丝在卷烟配方设计和减害降焦中的应用提供理论参考。选取国内主产区云南曲靖的烤烟烟梗及其对应片烟,对其制丝后的94种卷烟主流烟气香味成分进行差异性分析,结果表明:以单支卷烟计,梗丝卷烟主流烟气中22种碱性成分总量约为叶丝烟气的1/5,除2,6-二甲基吡嗪外,其余21种碱性成分均低于叶丝卷烟;梗丝卷烟主流烟气中47种中性成分总量约为叶丝烟气的1/2,释放量低于叶丝卷烟的中性成分有42种;梗丝卷烟主流烟气中25种酸性成分总量约为叶丝烟气的1/20,各具体成分的释放量也均低于叶丝卷烟。以单位焦油计,梗丝卷烟主流烟气碱性香味成分的释放总量约为叶丝卷烟的1/2,其中明显低于叶丝卷烟的碱性成分有14种;梗丝卷烟主流烟气中性香味成分的释放总量与叶丝卷烟基本相当,其中明显低于叶丝卷烟的中性成分有34种;梗丝卷烟主流烟气酸性香味成分的释放总量为叶丝卷烟的1/7,除戊酸外,其余24种酸性香味成分的释放量均明显低于叶丝卷烟。梗丝烟气香味成分与叶丝烟气香味成分的种类组成基本一致,但梗丝烟气与叶丝烟气各具体香味成分的含量存在很大差异;采用梗丝掺配技术在降低卷烟焦油的同时,应有针对性地利用补香、增香技术来减少卷烟烟气香味成分的损失。     

烤烟梗丝与叶丝卷烟主流烟气香味成分的差异性分析

对烤烟梗丝与叶丝卷烟主流烟气香味成分进行比对分析,为梗丝在卷烟配方设计和减害降焦中的应用提供理论参考。选取国内主产区云南曲靖的烤烟烟梗及其对应片烟,对其制丝后的94种卷烟主流烟气香味成分进行差异性分析,结果表明:以单支卷烟计,梗丝卷烟主流烟气中22种碱性成分总量约为叶丝烟气的1/5,除2,6-二甲基吡嗪外,其余21种碱性成分均低于叶丝卷烟;梗丝卷烟主流烟气中47种中性成分总量约为叶丝烟气的1/2,释放量低于叶丝卷烟的中性成分有42种;梗丝卷烟主流烟气中25种酸性成分总量约为叶丝烟气的1/20,各具体成分的释放量也均低于叶丝卷烟。以单位焦油计,梗丝卷烟主流烟气碱性香味成分的释放总量约为叶丝卷烟的1/2,其中明显低于叶丝卷烟的碱性成分有14种;梗丝卷烟主流烟气中性香味成分的释放总量与叶丝卷烟基本相当,其中明显低于叶丝卷烟的中性成分有34种;梗丝卷烟主流烟气酸性香味成分的释放总量为叶丝卷烟的1/7,除戊酸外,其余24种酸性香味成分的释放量均明显低于叶丝卷烟。梗丝烟气香味成分与叶丝烟气香味成分的种类组成基本一致,但梗丝烟气与叶丝烟气各具体香味成分的含量存在很大差异;采用梗丝掺配技术在降低卷烟焦油的同时,应有针对性地利用补香、增香技术来减少卷烟烟气香味成分的损失。     

梗丝在卷烟减害降焦及提质中的应用

综述了烟梗的膨胀方式、制丝工艺、外观形态及微生物和酶处理工艺在卷烟提质和减害降焦中的应用效果,旨在改进加工工艺,降低卷烟有害成分释放量,提升梗丝在卷烟中的使用量,进而降低卷烟危害性。     

降低造纸法再造烟叶烟气中焦油释放量的研究

[目的]为寻找能够有效降低造纸法再造烟叶的焦油释放量的技术手段。[方法]系统考察了原料梗叶比例、打浆度、定量、涂布率、外加纤维比例、钾盐及碳酸钙等因素对PRT焦油释放量的影响,并对这些因素的降焦效果进行了验证。[结果]①打浆度、定量、外加纤维比例、钾盐及碳酸钙对造纸法再造烟叶的焦油释放量均有显著影响。②原料梗叶比对造纸法再造烟叶的焦油释放量也有一定影响,在梗叶比为2:1时再造烟叶的焦油释放量最低。③再造烟叶涂布率与其焦油释放量之间呈正相关关系,涂布率的增加会造成焦油释放量的增加。④集合了外加纤维比例、打浆度、定量因素制备的再造烟叶的焦油释放量下降了50%以上,且掺配于卷烟产品中也具有明显的降焦效果。[结论]再造烟叶焦油释放量可以通过调节工艺过程参数而降低,集成了降焦因素的PRT样品掺配到卷烟中,可使卷烟的焦油释放量大幅降低。因此,可综合考虑,适当采用这些具有降焦效果的技术条件来降低PRT的焦油释放量,并掺配于卷烟中实现"减害降焦"。     

降焦减害滤嘴添加剂的研究进展

滤嘴具有降焦减害的作用,滤嘴添加剂可针对性地降低主流烟气中的有害成分.对滤嘴添加剂进行分类综述,简述了活性炭、壳聚糖、茶质、中草药、生物材料、分子筛、纳米材料类添加剂的研究进展,及其在烤烟降焦减害中的作用,并对进一步研究滤嘴添加剂本身在抽吸过程中是否会产生有害物质提出建议.     

陈化条件对卷烟物理指标和有害成分的影响

对河南烟区的烤烟进行陈化处理,并对陈化过程中不同陈化条件下卷烟的物理指标与有害成分进行检测分析,然后分析陈化过程中卷烟物理指标与主流烟气中有害成分含量的关系,以期对降焦减害的进一步实现提供理论依据。结果表明,总体上,陈化过程中卷烟的烟丝质量呈波浪形变化,燃烧温度先增加后降低,静燃速率增加,吸阻逐渐降低,且套袋处理能够增加卷烟的吸阻,降低燃烧温度,但对静燃速率影响不大;陈化过程中卷烟主流烟气中焦油和HCN(氢氰酸)含量先减少后增加,苯酚、NH3(氨)以及B[a]P(苯并芘)含量先增加后降低,CO(一氧化碳)、烟碱与NNK(降烟碱)含量逐渐降低,巴豆醛含量逐渐增加,且套袋处理能降低焦油、HCN、B[a]P、CO以及烟碱含量;卷烟的烟丝质量与焦油、HCN、CO以及烟碱的含量有较高关联度,关联系数均达到0.43以上,卷烟燃烧温度与主流烟气中B[a]P、巴豆醛含量有较高关联度,关联系数分别达到0.408 6和0.479 2;静燃速率与NNK含量的关联度最大,关联系数达到0.741 7;卷烟吸阻与主流烟气中除B[a]P、烟碱和NNK之外的其他有害成分含量均有较高的相关性。综上,在卷烟的生产过程中陈化能够改善卷烟的物理指标,并降低主流烟气中的有害成分含量,且套袋处理对一些有害成分指标的降解效果较好。     

碱土金属盐改性介孔硅材料降低卷烟烟气氨释放量

通过浸渍法制备得到碱土金属盐(CaCl_2)改性介孔硅材料,可用于降低卷烟主流烟气中粒相氨和气相氨的释放量。采用X射线粉末衍射分析(XRD)、比表面积孔径分析(BET)、程序升温脱附分析(TPD)等,对制备的CaCl_2改性介孔硅材料进行了结构表征,优化了CaCl_2在介孔硅材料上的负载量,考察了其对卷烟烟气中氨的吸附去除性能,并探讨了该材料降低烟气中氨释放量的机理。结果表明:(1)CaCl_2在介孔硅材料上的较优负载量为25%;(2)在滤嘴中添加CaCl_2改性介孔硅材料,卷烟样品主流烟气中气相氨降低率达到50%以上,粒相氨降低率达到10%以上;(3)CaCl_2负载介孔硅材料降低氨释放量的机理是先利用材料的介孔孔道对氨进行物理捕捉,然后通过CaCl_2与氨发生络合作用实现化学吸附,并且孔道的存在加快了金属离子与NH_3发生物理作用与化学吸附的进程。     

碱土金属盐改性介孔硅材料降低卷烟烟气氨释放量

通过浸渍法制备得到碱土金属盐(CaCl_2)改性介孔硅材料,可用于降低卷烟主流烟气中粒相氨和气相氨的释放量。采用X射线粉末衍射分析(XRD)、比表面积孔径分析(BET)、程序升温脱附分析(TPD)等,对制备的CaCl_2改性介孔硅材料进行了结构表征,优化了CaCl_2在介孔硅材料上的负载量,考察了其对卷烟烟气中氨的吸附去除性能,并探讨了该材料降低烟气中氨释放量的机理。结果表明:(1)CaCl_2在介孔硅材料上的较优负载量为25%;(2)在滤嘴中添加CaCl_2改性介孔硅材料,卷烟样品主流烟气中气相氨降低率达到50%以上,粒相氨降低率达到10%以上;(3)CaCl_2负载介孔硅材料降低氨释放量的机理是先利用材料的介孔孔道对氨进行物理捕捉,然后通过CaCl_2与氨发生络合作用实现化学吸附,并且孔道的存在加快了金属离子与NH_3发生物理作用与化学吸附的进程。     

离子色谱研究深度抽吸模式下卷烟主流烟气中氨的逐口释放量

为研究深度抽吸模式下卷烟主流烟气中氨的逐口释放量,通过使用RM20H吸烟机连接逐口抽吸单元实现对卷烟主流烟气气相物进行自动化逐口捕集,并通过离子色谱外标法实现定量分析。在此基础上,对不同抽吸模式下国内市售卷烟主流烟气中氨的含量进行逐口捕集、测定及分析,根据卷烟单口烟气中氨的检测含量,通过数理统计方法对其逐口递送趋势进行研究。结果表明:ISO模式逐口抽吸过程中,其释放量呈多项式(n≥6)形态增加趋势显著,Massachusetts及Health Canada抽吸模式下氨释放量趋势呈多项式改变(n=6),并且在第10口以后释放量逐渐降低,不同抽吸模式下方程的拟合度均较高,R2≥0.989 2。氨的逐口释放量特征可划归4类,具体为:(1)第1、2、6口;(2)第8口;(3)第3、4口;(4)第5、7口。     

烟支密度对卷烟主流烟气品质的影响

为分析烟支密度对卷烟主流烟气品质的影响,使用相同的烟用材料卷制成4种密度的烟支,分别为240、260、280、300 mg/cm3。通过对这4种密度下卷烟主流烟气中各有害成分、中性香气物质释放量及感官质量评价的比较发现,烟支在260 mg/cm3密度下主流烟气中的焦油、氨释放量均为最低,中性致香物质相对含量最高;280 mg/cm3密度下主流烟气中烟碱释放量最低;240 mg/cm3密度下主流烟气中CO释放量最低,刺激性最大,烟气浓度最小。综合观察,260 mg/cm3密度下卷烟主流烟气的品质最优。     

卷烟降焦减害技术研究进展

对我国卷烟制品的降焦历程、国内外卷烟制品所采用的降焦减害技术和国内目前研究进展进行了综述。     

烤烟烟叶主流烟气中苯酚释放量的差异及其影响因素研究

为了解我国烤烟烟叶卷烟主流烟气中苯酚释放量的差异及其影响因素,选取我国 5 个主产烟区的上、中、下三个部位烤烟烟叶作为试验材料,测定了烟叶化学成分含量和卷烟主流烟气中苯酚释放量,并进行方差分析、相关性分析、多元线性回归分析。在相关性分析基础上,选择与主流烟气中苯酚释放量相关性高的化学成分进行添加试验。结果表明：不同部位烟叶卷烟主流烟气中苯酚释放量为：上部叶>中部叶>下部叶;不同产区间烟叶卷烟主流烟气中苯酚释放量为：黄淮烟区烟叶卷烟苯酚释放量最高,其次为东南烟区,这两者显著高于其余3个烟区。主流烟气中苯酚释放量与烟叶中总糖、还原糖、非挥发性有机酸、环己烷提取物、K/Cl、pH等呈极显著负相关,与烟碱、总生物碱、挥发碱、总氮、氨、游离氨基酸、绿原酸、高级脂肪酸、总茄尼醇呈极显著正相关,与纤维素、莨菪亭、芸香苷显著正相关,与烟叶果胶、醚提物关系不明显。多元逐步回归分析建立了主流烟气中苯酚释放量的回归模型,该模型能够解释80.4%因变量的变化,能较准确的预测主流烟气中的苯酚释放量。添加试验的结果与相关性分析结果表现一致的有蔗糖、葡萄糖、苹果酸、柠檬酸、绿原酸、烟碱和茄尼醇;表现相反的是脯氨酸。     

烟草减害降焦研究进展

卷烟减害降焦是一项系统工程,烟草行业对其进行了大量研究。就卷烟降焦的基本途径进行了总结,重点对工业和农业所采用的减害降焦技术与方法以及目前研究进展进行了综述,并对其发展趋势进行了简要概括。     

干法再造烟叶掺配量对卷烟品质的影响

为探讨干法再造烟叶在卷烟生产中的适宜掺配量,以某知名品牌卷烟的烟丝为基础,在卷烟中分别添加5%、8%、12%、15%的干法再造烟叶,探讨干法再造烟叶掺配量对卷烟品质的影响。结果表明:在烟丝中掺入干法再造烟叶能有效降低卷烟的化学指标和烟气指标,与纯烟丝卷烟样品相比,掺入15%干法再造烟叶的卷烟样品总糖、还原糖、烟碱含量分别下降了14.64%、16.59%、35.68%,烟气烟碱、焦油、CO释放量分别降低了17.50%、15.03%、11.55%,且优于掺入同等比例造纸法再造烟叶的卷烟样品;感官质量方面,掺配干法再造烟叶卷烟样品的抽吸品质优于掺配造纸法再造烟叶的卷烟样品和纯烟丝卷烟样品,且掺配量为8%时,卷烟样品的感官评吸质量最好。可见,干法再造烟叶在卷烟抽吸品质提高及减害降焦方面已经达到甚至超过了造纸法再造烟叶。     

卷烟主流烟气中3种有害物质释放量与有机酸含量相关性研究

[目的]研究主流烟气中3种有害物质释放量与有机酸含量的相关性。[方法]采用硫酸与甲醇混合溶液进行甲酯化衍生的前处理方法,用气相色谱法测定烟草中有机酸含量,利用离子色谱法、连续流动法以及高效液相色谱法测定主流烟气中氨、氢氰酸和苯酚含量。[结果]在卷烟中加入3种有机酸后,卷烟主流烟气中单位质量的氢氰酸含量上升,其中苹果酸对其影响最大,达到显著水平;主流烟气中单位质量氨含量降低,但所加入的3种有机酸对其影响均不显著;主流烟气中单位质量苯酚含量降低,3种有机酸对其影响均呈显著,其中苹果酸影响极显著。[结论]该研究为降低卷烟烟气有害物质危害提供了理论依据,具有一定的实用价值。     

不同配方组分对卷烟主流烟气苯酚释放量的影响

[目的]探讨不同配方组分对卷烟主流烟气中苯酚的影响。[方法]采用不同组分的配方卷制卷烟,通过高效液相色谱测定其主流烟气中苯酚的含量。[结果]不同烟叶和三丝掺兑含量对卷烟主流烟气中苯酚的释放量具有显著影响,国外烟叶苯酚的释放量高于国内烟叶;上部烟叶苯酚释放量最高,中部次之,下部最低;三丝掺兑含量与苯酚释放量呈负相关。[结论]提高三丝掺兑含量及国内烟叶和下部烟叶的使用量,均有利于降低卷烟主流烟气中苯酚的含量。     

不同产区烤烟主流烟气中11种成分含量的差异及相关性

为烤烟新品种选育、适宜种植区域规划和卷烟降焦减害新产品的研发提供参考,以全国6个不同产烟区的57个单料烟样品为材料,在ISO抽吸模式下,研究同一等级模块卷烟烟气中11种烟气成分(4种常规化学成分,7种有害成分)的含量差异及其相关性。结果表明:1)在同一等级配方模块卷烟中,同省份烤烟主流烟气中11种成分含量的差异较小,而不同省份则差异较大。2)在卷烟主流烟气的11种成分中,水分含量除与巴豆醛含量达极显著正相关(相关系数0.540,P0.01)、与苯酚含量达极显著负相关(相关系数-0.370,P0.01)外,与其他指标的相关性较小;而总粒相物、烟碱和焦油含量与其他指标的相关性较大。3)卷烟危害性指数与烟气中氨含量的相关性最大,相关系数为0.890;与烟气中总粒相物、焦油、CO、HCN、NNK、苯并[a]芘、苯酚含量呈中度相关,相关系数为0.508~0.752;与烟气中烟碱含量的相关性最弱,相关系数为0.441。