1　引 言 　　1999年3月，國家局在青島召開了低焦油混合型卷煙開發工作會議，低焦油混合型卷煙產品開發工作全面啟動，同時，國家煙草專賣局制定的“十五”計劃中也明確提出：2005年全國名優卷煙焦油量平均降低到12mg/支左右，高于15mg/支的卷煙不準進入市場銷售。全行業以此為契機，充分利用新技術、新工藝、新材料，從配方設計、加工工藝等方面入手降低卷煙產品的焦油量，積極研究、開發和推廣降焦減害綜合技術。以研發“一高二低”卷煙產品為主線，使卷煙產品的安全性大大提高，卷煙產品的技術含量不斷得到提升。 　　近幾年來，由于受世界衛生組織及反吸煙運動的影響，世界上一些主要發達國家相繼對市售卷煙的焦油、煙堿及CO量做出了限制，同時，消費者對自身的健康也更加關注，國際卷煙消費市場也發生了一些變化。為了降低煙草制品對消費者的危害，國際煙草界對包括煙葉生產、卷煙生產工藝和降焦減害技術等在內的許多領域加大了研究力度，出現了一些新的研究成果并運用于卷煙生產中，國際卷煙市場也出現了加速向更低焦油、煙堿等有害成分的卷煙發展的趨勢。 　　2　國內卷煙降焦減害技術科研動態及其成果 　　近幾年，通過煙草行業廣大科技工作者的堅苦努力和潛心研究，在借鑒國際上先進的降焦減害技術的基礎上，已創造性地開發出適合我國國情的卷煙（尤其是烤煙型卷煙）綜合降焦減害技術，并推廣應用到了生產上，特別是在降低卷煙煙氣中的焦油、煙草特有亞硝胺（TSNAs）、自由基、苯并（a）芘[B(a)P]、CO等技術研究方面取得了突破性進展，研究開發出了納米材料、分子篩技術、生物技術等一批新型降焦減害技術。 　　2.1　降焦減害添加劑 　　2.1.1 物理或化學作用類添加劑 　　惲之瑜等人[1]研究了沸石作為卷煙添加劑以去除煙氣中亞硝胺的效果。試驗結果表明：將NaY和NaZSM-5等沸石作為添加劑、均勻分散在煙絲中的效果較好；在添加劑質量分數小于5%時，側流煙氣中的TSNAs可減少約30%，主流煙氣中減少35%-61%，而煙氣中亞硝胺總量則分別減少50%和70%左右。 　　于建軍等人[2]研究了5種不同顆粒吸附材料制作的復合濾嘴對不同牌號卷煙煙氣中某些成分的過濾效果。結果表明，不同吸附材料對卷煙煙氣中總粒相物的過濾效果表現為麥飯石＞麥飯石＋提純膨潤土＋膨化蛭石＞提純膨潤土＞活性炭，麥飯石與活性炭之間的差異達到了顯著水平；對煙氣中煙堿的過濾效果是提純膨潤土＞膨化珍珠巖＞麥飯石＋提純膨潤土＋膨化蛭石，與活性炭相比差異極顯著；焦油的過濾效果以麥飯石最好，且差異顯著。 　　劉建福等人[3]研制開發了一種低焦油、低自由基、硒含量較高的烤煙型卷煙。在產品研制中采用了一些新技術，如：①選擇能夠促進有機化合物裂解、減少干餾物形成的催化劑添加到卷煙煙絲中來降低焦油釋放量；②選擇能夠提高燃燒錐溫度和燃燒速率的助燃劑；③添加高效能的自由基捕獲劑捕獲卷煙燃燒過程中產生的自由基；④在葉組配方中使用一定量的富硒煙葉等。同時，還采用了高透氣度盤紙、煙絲膨脹技術和有添加劑的卷煙濾嘴等卷煙降焦技術。研究結果表明：研制的卷煙焦油量在12mg/支以下，自由基總量降低了40%，微量元素硒成功地導入到主流煙氣中，主流煙氣硒含量比普通卷煙可增加140%。 　　崔文艷等人[4]選用了一種無機的單質氧化物，用該氧化物作為吸附載體，可將吸煙產生的焦油塵粒等雜質吸附，吸附率可達20%～50%。在卷煙復合濾棒中加入凈化試劑，可以在降低焦油的同時，轉化降低一氧化碳等有害物質，降低量分別為3～5mg/支左右。 　　王曉葵等人[5]研究了不同脫乙酰度的殼聚糖在降低卷煙焦油、煙堿釋放量方面的作用，再對煙支進行評吸，從而確定了殼聚糖溶液的最佳添加量。結果表明，煙支中加入1.0mL脫乙酰度為90%的殼聚糖溶液，主流煙氣中焦油降低15.5%，煙堿降低13.8%，內在品質有明顯提高。 　　賈鵬等人[6]研究出清除自由基的方法和途徑：在煙絲中加入羅布麻浸膏清除固相自由基，在濾嘴中加入自由基清除劑清除氣相自由基。實驗證明：二者組合具有較好的清除效果協同性，單一組分使用清除效果低于復合清除劑的清除效果。應用上述兩項技術生產出的卷煙可有效降低自由基含量，其中氣相自由基清除率達到26.85％。 　　王建民等人[7]將檸檬酸鉀、酒石酸鉀鈉、草酸鉀、富馬酸鉀、磷酸二氫鉀等鉀鹽添加到同一種卷煙樣品中，對比分析了它們與卷煙總粒相物含量TPM的關系，并分析了各種鉀鹽對卷煙品質的影響、降焦效果以及使用成本。結果表明，檸檬酸鉀不僅具有較好的降焦效果，成本較低，而且可以改善卷煙的吸食品質，是一種較理想的卷煙添加劑。 　　李叢民等人[8]用自動吸煙機、氣相色譜、高效液相色譜和電子自旋波譜分別檢測鉬酸鹽處理的卷煙和對照卷煙的燃燒速度、煙氣焦油量、焦油中B(a)P和自由基的濃度，用差熱分析和熱失重分析探討反應機理。研究結果表明，鉬酸鹽類添加劑對卷煙燃燒氧化反應具有較高的催化活性，對降低煙氣焦油中自由基和B(a)P的濃度有顯著的效果，其活性大小順序為MnMoO4＞CoMoO4＞K2MoO4＞ZnMoO4。添加劑對卷煙煙氣焦油、粒相自由基和B(a)P的最大降低幅度見表1。 　　尹大鋒等人[9]在分析煙氣復雜的有機成分的基礎上，運用化學吸附原理，有針對性地開發了高沸點、無色、無味、無毒且具選擇性過濾效率的有機添加劑Y1，以增加濾棒與需要截留的化合物之間的親和力及活性過濾點數目，從而提高了濾嘴對焦油的過濾效率。所開發的新型濾棒添加劑可降低卷煙焦油量，平均降低幅度可達9.0%。 　　北京卷煙廠與中國科學院生物物理所合作，共同開展了降低卷煙煙氣中有害成分的研究，捕捉、篩選出了煙氣中對人體有害的自由基。同時還研制出煙氣自由基消除劑（FRE）。FRE由一種天然物質與一定比例的其他輔料配合而成，對人體無毒無害，對產品的氣味沒有影響，可使卷煙保持原有風格，性質比較穩定，對自由基有顯著的消除效果。經中科院檢測，添加中草藥和FRE，自由基的綜合清除效率達到36%以上。 　　昆明卷煙廠發明了一種新型的卷煙紙添加劑（CN1324968），該添加劑主要由有機酸鉀鹽、金屬冠醚絡合物和其它有機金屬鹽組成，用其生產的卷煙紙可有效地降低卷煙焦油量，并使卷煙的香吃味保持不變。 　　青州煙草研究所發明了一種卷煙降焦減害添加劑及其制備方法（CN1351852），該添加劑以茶多酚、檸檬酸鉀、酒石酸鉀鈉和丹寧酸為原料，按一定的比例溶于酒精水溶液中，加熱制成飽和溶液，再經過濾制成添加劑。可降低焦油量，并可減少焦油中的有害物質含量，基本不影響卷煙的吸味質量。 　　蘭州康達生化技術有限公司發明了可選擇性降低煙氣中致癌物質的濾嘴添加劑（CN1285171A），該添加劑以SiO2+Al2O3為載體，以山梨醇干或木糖醇干為穩定劑，以β-環糊精或纖維素為粘合劑共同組成具有生物活性的添加劑，可有效地消除煙氣中的苯核類有機化合物，尤其是多環芳烴，并可降低焦油。 　　中科院西北高原生物研究所發明了一種主要由醋酸鋅和氧化鋅組成的降焦劑（CN1223830A），可在加料時與其它料液一同加入煙葉中，可降低卷煙焦油量、改善煙草吃味、減少雜氣和刺激性。 　　李紹民發明了把改性后的分子篩材料加入煙絲中或卷煙濾嘴中（CN1198905A），可以有效地降低卷煙焦油或氣相物質中的有害物質含量（5%～90%）。 　　吉林大方經貿有限公司和鄭州煙草研究院，研制出了適合于煙草工業應用的新型NaY型分子篩和二元分子篩復合濾棒，在基本保持卷煙感官質量的情況下，可顯著降低卷煙煙氣的焦油量，而且對卷煙煙氣中的一些有害成分具有一定的選擇性過濾效果。研究結果表明，與對照卷煙相比，試驗卷煙降焦幅度達20%以上；苯系物降低幅度達30%以上，苯并[a]芘、三種稠環芳烴總量、鄰苯二酚及七種酚類總量均降低27%以上；尤其是煙草特有亞硝胺降低67%以上。 　　中科院大連化學物理研究所發明了一種含有吸附劑的聚丙烯絲束（CN1296790A），其吸附劑含量為0.4%～4.0%，吸附劑由低硅鋁比沸石分子篩和高硅鋁比的分子篩組成。可有效降低卷煙的焦油量和乙醛、丙烯醛、苯、甲苯含量。 　　南京大學發明了一種可降低卷煙煙氣中亞硝胺含量的卷煙添加劑（CN1228945A），主要由含有多孔材料的海藻酸鹽懸浮溶液組成，可噴在煙絲上，多孔材料可以是硅膠、多孔氧化鋁、Na型4A沸石或多孔硅鋁酸鹽等。可使卷煙煙氣中的亞硝胺含量降低17%～65%。 　　2.1.2　中草藥添加劑 　　有關企業和科研單位合作，在中草藥的選擇、藥物的作用機理和臨床應用效果上對中國特有的新型卷煙進行了深入的研究，已經研制開發成功對人體某些疾病具有一定療效和緩解作用的新混合型卷煙，如“金圣”、“靈芝”、“五葉神”、“丹健”、“金參發時達”等。這些新型卷煙除對緩解人體呼吸系統疾病有一定良性作用外，還能對心血管系統疾病等有一定的預防作用。 　　柯亨林等人[10]研究了降低卷煙煙氣中多環芳烴和自由基的中藥添加劑。通過正交實驗優化條件提取其有效成分為添加劑，采用鄰苯三酚自氧化紫外方法和熒光法篩選中藥，得到幾種中草藥的復方，噴灑于煙絲上卷制成卷煙后，利用電子自旋共振波譜儀（ESR）及氣相色譜/質譜法（GC/MS），對卷煙焦油中多環芳烴和焦油及煙氣中自由基含量進行測定分析。實驗結果表明，該添加劑對卷煙焦油中多環芳烴和焦油及煙氣中的自由基含量具有良好的降低作用。 　　天津卷煙廠與西安交通大學共同開發出“江山”牌卷煙。每支煙中含有0.5%的“仙芪補腎顆粒”的原始藥液。它是由精選的淫羊霍、白芍、仙茅、黃芪、柴胡等多味中草藥嚴格按照現代制藥技術精練濃縮而成。在研究中發現，人體中誘導人淋巴細胞SCE的數值越高，人體的上呼吸道器官越容易誘發疾病，甚至癌變。經過多組對比實驗證明，吸添加了中草藥成分的“江山”牌卷煙的人體誘導淋巴細胞SCE的數值明顯