降低卷烟烟气中有害成分的技术研究

降低卷烟烟气中有害成分的技术研究
【摘要】：卷烟烟气中有很多有害成分，不仅威胁到吸烟本人的身体健康，也对周围人员的身心健康造成了严重的影响，本文以下内容将对降低卷烟烟气中有害成分的技术研究进行简要的分析，仅供参考。

【关键词】：卷烟烟气；有害成分；技术研究
Abstract: Cigarette smoke a lot of harmful ingredients not only a threat to the health of the smoking himself, but also caused a serious impact on the physical and mental health of those around them, following this paper will reduce the harmful ingredients in cigarette smoke technology research brief analysis for reference only.Key words: cigarette smoke; harmful ingredients; technology research
1、前言
卷烟的危害是众所周知的，卷烟烟气中的成分可以分为气相、粒相和固相，其中气相中的有害成分主要是一氧化碳、氢氰酸、挥发性的醛类物质、挥发性的亚硝胺、氯乙烯、氮氧化物、氨、吡啶和气相自由基等；粒相中的有害成分主要有亚硝胺、异质环状胺、萘胺、其他亚硝胺类、苯并[a]芘等稠环芳烃类、单元酚及多元酚类(如儿茶酚)、固相自由基、钋210、铀、镍、镉等。

粒相部分约占卷烟烟气重量的8%，主要是由烟碱、焦油和水分组成。

而在焦油中的有害又称约占总量的0.6%，在0.6%的有害成分中，0.2%为致癌和可能致癌的成分，0.4%辅助致癌成分。

由以上可见，不管是卷烟烟气的气相、粒相还是固相，其均还有较多的有害物质，这对于广大烟民及二手烟民的身体健康均具有非常大的影响，甚至威胁到生命。

我国是香烟大国，也是烟民相对较多的国家，降低卷烟烟气中有害成分对于降低其对烟民及二手烟民的危害具有非常重要的意义。

本文以下内容将根据作者多年的实践经验，对降低卷烟烟气中有害成分的技术进行简要的分析，仅供参考。

2、卷烟烟气有害成分的分析测试方法
要对研究降低卷烟烟气中有害成分的方法必须首先对卷烟烟气的有害物质进行分析检测，下面选择卷烟烟气中几种有害物质，简要介绍其测试检测方法，为降低卷烟烟气中有害成分的技术研究打下基础。

2.1、卷烟烟气中苯并[a]芘的测试方法
卷烟烟气中的苯并[a]芘的分析方法主要有：纸(板)层析法、气相色谱法、高效液相色谱法、气相色谱-质谱联用法等。

比较常用的是液相色谱法与气质联用法两种，我们经过实验比较，发现采用气相色谱-质谱-选择离子监测法具有操作简便快捷，回收率高，灵敏度高，重复性好，定量准确等优点。

2.2、卷烟烟气中烟草特有的亚硝胺的测试方法
近40年来，烟草和烟气中亚硝胺的测量方法随着分析测试仪器的进步不断发展，但直到1975年热能分析仪(tea)的出现才比较好地解决了亚硝胺分析的问题。

热能分析仪只对亚硝胺和亚硝酸酯响应，是专一性的检测器，并且具有相当高的灵敏度。

tea热能分析仪的工作原理是：当n-亚硝基化合物进入热裂解器，其中的n-no键被打破，产生亚硝基自由基，随后亚硝基自由基在消除反应室中被臭氧氧化，得到电子激发状态的二氧化氮。

激发状态的二氧化氮发射特征辐射后衰减到它的基态。

通过灵敏的光电倍增管检测发光强度即可实现对n-亚硝基化合物的定量测定。

3、降低卷烟烟气中有害成分的技术
根据作者多年的实践经验，认为降低卷烟烟气中有害成分的技术主要有如下几个方面：第一，利用中药降低卷烟烟气中的有害成分技术。

①含中草药的中式低害卷烟的作用原理。

当含有中草药添加剂的卷烟在燃吸时，该中草药提取物经受卷烟中不同梯度的温度加热，其有效成分可被蒸馏、气化、挥发和升华，形成微粒相和气相成分，该类物质可捕获烟气中的自由基、降低有害物质的生成、同时也作用于呼吸系统。

不同粒径的烟气粒子或沉积于呼吸道，或被肺泡吸收进入血液，从而起到局部或全身的作用，减低因吸烟而引起的不适和危害。

②中草药提取、纯化技术。

传统的提取方法有煎煮法、浸渍法、渗漉法、回流法等，这些方法普遍存在着有效成分提取率不高、杂质清除率低、生产周期长、能耗高、溶剂用量大等缺点；随着现代工业工程技术的迅猛发展，中药工程技术取得了长足的进步，一些高新工程技术正在不断地被借鉴到中药生产中来，一方面使中药生产更加符合传统的中医药理论，确保用药的质量要求；另一方面也提高了现有中草药资源的利用率。

现代中草药提取、纯化技术有半仿生提取法(SBE)、超临界流体萃取法、超声提取法、大孔吸附树脂分离技术、超滤技术、絮凝分离技术、高速离心分离技术、微波萃取技术（MAE）等；对中草药中挥发性大和溶解度小的成分可进行了包囊技术或Β-环糊精的包合工艺。

③中草药提取物添加到烟丝中的技术。

目前多数厂家都采用中草药提取精制后，结合卷烟加工工艺，主要在加香加料或嘴棒成型环节添加。

关键是添加的配方（烟、药吸味的调谐）、添加的环节（是加料时添加、还是加香时添加）、添加的用量（既不影响吸味又保证减害）等。

④采用烟气对动物进行了急毒性试验，结果表明：添加本中药添加剂的卷烟的烟气毒性比未加中药添加剂的基质卷烟的烟气毒性为低。

动物长期毒性试验结果表明：含本中药添加剂的卷烟烟气与未加中药添加剂的基质卷烟的烟气相比，对大鼠血液学指标、血液生化学指标、主要脏器如心、肝、肺、气管、脾、肾等均无明显影响。

同时，各药烟组动物体重与基质烟阴性对照组相比，无明显变化，表明含中药添加剂的卷烟毒性甚微，作为卷烟添加剂使用安全。

第二，降低卷烟烟气中有害自由基的技术。

吸烟粒相自由基富集在焦油中，可用降低焦油总量的方法来减少。

在研制双低卷烟的过程中，采用了优化卷烟配方、烟丝在线膨胀、活性炭复合滤嘴、烟草薄片以及激光打孔通风稀释等现代卷烟高新技术，并精选烟丝，采用高透气度盘纸和其他上等原辅材料，不仅使卷烟焦油量稳定在8 mg/支以下，而且保持了烟气风味不变。

该项技术达到了现代国际先进
水平。

与一般20 mg/支左右的烤烟型卷烟相比，双低卷烟不仅使吸烟粒相自由基减少了50%左右，而且还按几乎相同的比例减少了其他有害物质的释放量。

经日本权威机构对在日本销售的美、日、德、英等国的产品检测对比，北京卷烟厂生产的双低卷烟有害物质聚氯联苯含量最低，仅为英国同类产品的1/8，而另一有害物质塔尤开辛的含量为0。

第三，减少TSNAs的技术。

①控制氮肥施用量，可减少烟叶中的TSNAs。

这是因为N是烟碱合成的必须元素，控制氮肥可降低烟叶中的烟碱含量，从而降低TSNAs。

虽然鲜烟叶中检测不到TSNAs的存在，但是调制后的不同类型的烟叶中TSNAs含量的差异却非常显著。

众多试验证明：烟草不同基因型与尼古丁、TSNAs含量显著相关。

这就为通过遗传改良选育低TSNAs含量的品种提供了重要的理论基础。

②烟叶中的TSNAs几乎都是在调制过程中产生的，因此选用适当的调制方式，控制调制过程中的反应条件对降低TSNAs含量是非常重要的。

热交换式烤房燃烧产生的热气体不与烟叶接触，因而应用热交换式烤房烘烤的烟叶中TSNAs含量较低。

③微生物在TSNAs的形成中起着重要作用，在调制过程中改变微生物活性和数量，也必然会影响TSNAs 的累积。

研究证明：调制期叶片表面的湿度与微生物活性在一定范围内呈线性关系，叶表相对湿度小，微生物活性低，产生的亚硝酸盐和TSNAs的量少。

④通过化学或生化手段将亚消化酶选择性地杀死，或使其活性降低乃至丧失，阻断TSNAs的形成途径，从而可以极大地降低烟叶中的TSNAs含量。

⑤通过栽培措施减少TSNAs，喷施化学药物可降低TSNAs。

MH可导致较高的糖和钾水平，降低硝酸盐和烟碱的水平。

烤后用维生素C处理过的烟叶中的TSNAs和亚硝酸盐水平要比对照烟叶低很多。

按这种方法处理过的烟样，在晾制中亚硝酸盐和TSNAs水平急剧增加，然而晾制结束后，亚硝酸盐和TSNAs水平是对照的1/3 ~ 1/10。

4、结尾
本文以上内容首先对卷烟烟气中某些有害成分的检测方法进行了简要的分析，随后提出了降低卷烟烟气中有害成分的技术措施，表达的自己的观点，提出了自己的见解。

但是作者深知香烟对于健康的影响是非常大的，而就目前的情况来看，短期内从世界上消灭香烟是不现实的，在这种情况下，把精力转移到尽量减少吸烟的危害性上来，才是真正对社会负责，对消费者负责。

故作为一名技术人员，应该在实践中不断学习，并注重借鉴国内外先进的经验，不断提高自身的专业素养和综合素质，为降低卷烟烟气中有害成分做出应有的贡献。

【参考文献】
[1] 《卷烟烟气安全性与危害防范》金平正等，中国轻工业出版社
[2] 《卷烟危害性评价原理与方法》谢剑平等，化学工业出版社
[3] 《卷烟工艺学》于建军等，中国农业出版社。