造纸法再造烟叶对卷烟烟气有害成分释放量的影响

为考察造纸法再造烟叶对卷烟烟气有害成分释放量的影响,分别添加0%、3.94%、7.87%、11.81%、39.37%、78.7%(占总组分)的造纸法再造烟叶,测定卷烟烟气中苯并[a]芘(B[a]P)、NNK、CO、氢氰酸(HCN)、氨(NH3)、苯酚、巴豆醛等7种有害成分含量。结果表明:添加造纸法再造烟叶,能有效降低卷烟烟气中苯酚等6种有害成分的释放量,具有显著线性相关关系,对CO释放量的影响不大,影响程度由大到小依次为:苯酚B[a]PHCN巴豆醛NNKNH3CO;增加造纸法再造烟叶的使用比例能有效降低卷烟危害性评价指数,两者具有显著线性相关关系。     

卷烟纸特性对卷烟主流烟气有害成分释放量影响的研究进展

为深入研究卷烟纸特性对卷烟主流烟气中有害成分释放量的影响,便于卷烟生产中选择合适的卷烟纸,综述了近年来国内外卷烟纸透气度、卷烟纸添加剂(助燃剂、助燃剂添加量、催化型添加剂、吸附型添加剂等)、卷烟纸定量、卷烟纸纸浆类型等卷烟纸特性对卷烟主流烟气中有害成分释放量影响相关的研究报道。结果表明:(1)不同卷烟纸特性中,透气度的影响较大;(2)添加剂的研究较为广泛,国内外开发了助燃剂、催化剂、阻燃剂、灰分调节剂等多种添加剂,可在不同程度上降低主流烟气中有害成分的释放量;(3)不同的亚麻浆、针叶浆比例也会对卷烟主流烟气有害成分释放量产生重要影响;(4)填料及卷烟纸定量对有害成分释放量影响较小。提高卷烟纸透气度是降低烟气有害成分释放量便捷有效的途径之一,但建议与其他方式结合使用,以在减害的同时保证卷烟的感官品质。     

茶叶添加量对再造烟叶卷烟烟气酚类有害物质的影响

将茶叶作为添加物,以涂布的方式,按不同比例制作成再造烟叶,并将其加入叶组中制成卷烟样品.用吸烟机捕集卷烟的烟气,收集主流烟气的总粒相物,用同时蒸馏萃取法(SDE)对收集的烟气粒相物的剑桥滤片进行萃取,然后用GC-MS定性、定量分析烟气化学成分.结果表明,与对照样相比,添加茶叶后烟气中主要酚类有害成分含量有不同程度的降低,含10%,12%茶叶的卷烟样品中主要酚类有害成分含量分别降低了37.4%和36.8%,且对吸食品质有所改善.     

“三丝”掺兑量对卷烟主流烟气有害成分释放量的影响

为考察膨胀梗丝、膨胀烟丝或再造烟叶(简称“三丝”)掺兑量对主流烟气有害成分释放量的影响规律,在控制烟支硬度一致的条件下,制备了15种不同“三丝”掺兑量的卷烟,对其烟丝重量、吸阻、抽吸口数及主流烟气中焦油、烟碱、CO、氢氰酸、NNK、氨、BaP、苯酚、巴豆醛的释放量进行了测定,并建立了“三丝”掺兑量与上述有害成分释放量的回归方程.结果表明:①膨胀梗丝、膨胀烟丝或再造烟叶掺兑量增加10％,烟丝重量分别减少约1.8％,31％和1.3％,卷烟抽吸口数均减少约0.4口;膨胀梗丝或膨胀烟丝掺兑量增加10％,卷烟吸阻均增加约3.0％;②随着膨胀梗丝掺兑量增加,CO和巴豆醛释放量增加,其它7项有害成分释放量降低;随着膨胀烟丝掺兑量增加,巴豆醛释放量增加,焦油、烟碱、CO、BaP、氨和苯酚释放量降低;随着再造烟叶掺兑量增加,巴豆醛释放量增加,焦油、烟碱、氢氰酸、BaP、氨和苯酚释放量降低;③通过增加膨胀梗丝、膨胀烟丝或再造烟叶掺兑量,可以选择性降低卷烟主流烟气中的BaP、氨和苯酚.     

亚临界萃取降低烟叶焦油及有害成分研究

为探索降焦减害的新途径,从源头上降低卷烟中焦油及有害成分,将亚临界萃取技术引入烟叶的处理过程,对萃取条件进行优化,对用处理后烟丝制成的卷烟中主流烟气的有害成分、焦油、烟碱等释放量进行分析,同时考查处理后烟丝化学成分、加工性能及感官质量的变化情况,结果表明:用二甲醚作萃取溶剂,微波破壁处理然后萃取2次,每次30 min为最优的萃取方式;主流烟气中焦油、烟碱有明显降低,降低比例分别为33.4%和62.2%;处理后烟丝的加工性能无明显变化;7种有害成分中苯酚,HCN,NH3,CO和B[a]P这5种成分的释放量降低明显,有害指数降低了3.87;感官评吸的柔细度、余味、刺激性均好于对照样,呈现柔、细、甜的特点.这表明,亚临界萃取技术在降低烟叶的焦油和有害成分释放量方面具有重要的应用价值.     

造纸法再造烟叶使用方式对其利用率和卷烟理化指标的影响

为提高造纸法再造烟叶的有效利用率,在气流和薄板两种干燥条件下,对造纸法再造烟叶采用片掺配和丝掺配两种使用方式时的有效利用率、所卷制卷烟的感官质量、常规化学成分和批内焦油、烟碱的波动情况进行了试验分析。结果表明:①在气流干燥条件下,采用丝掺配使用方式时,造纸法再造烟叶的有效利用率由片掺配时的80.8%提高到93.1%;在薄板干燥条件下,采用丝掺配使用方式时,造纸法再造烟叶的有效利用率由片掺配时的89.8%提高到93.3%;②造纸法再造烟叶使用方式由片掺配变为丝掺配后,烟丝中的水溶性糖、还原糖明显降低,卷烟烟气焦油量明显降低,但批内焦油波动明显增大;两种使用方式时卷烟的感官质量存在明显差异。     

微波膨胀梗丝对卷烟7种烟气有害成分释放量及危害性指数的影响

为研究微波膨胀梗丝在卷烟应用中的减害效果,分析了梗丝掺配比例对卷烟7种烟气有害成分(CO、HCN、NNK、NH3、B[a]P、苯酚和巴豆醛)以及其危害性指数的影响,并与同比例传统梗丝掺配试验卷烟样品进行了对比。结果表明:在试验梗丝掺配比例范围(8%~33%)内,与传统梗丝(气流干燥梗丝)相比,微波膨胀梗丝降低烟气中CO、HCN、B[a]P和巴豆醛释放量的效果更佳,平均降低1.0 mg/支、9.43μg/支、0.19 ng/支和0.42μg/支。而传统梗丝对降低烟气中NNK、NH3和苯酚释放量的效果较好,平均降低0.12 ng/支、0.70μg/支和0.23μg/支。用卷烟危害性指数作总体评价,微波膨胀梗丝掺配样品的危害性指数均值较传统梗丝样品降低了0.1,表明其减害作用略优于传统梗丝。      

烟叶原料、加工工艺与掺配品对卷烟主流烟气气溶胶释放的影响

为综合评价卷烟产品设计开发中的重要参数对烟气气溶胶释放影响,本文使用快速粒径谱仪(DMS500)研究不同烟叶原料的产地部位、加工工艺参数及配方烟丝掺配比例下卷烟主流烟气气溶胶特性。结果显示：质量中值粒径(MMD)和颗粒数量浓度(C_N)稳定性较好且相对独立,可用于表征不同品类卷烟的气溶胶释放特征;烟叶原料差异和配方差异对主流烟气气溶胶粒径和浓度的影响较大,加工工艺影响较小;烟叶的部位影响气溶胶的中值粒径(上部>中部>下部)和逐口浓度变化率(上部<中部<下部叶),烟叶产地主要影响气溶胶中值粒径(湖南>贵州>云南);增加配方中的薄片和掺配品比例可降低气溶胶中值粒径且显著增加气溶胶的数量浓度。研究结果可以为卷烟配方设计和产品开发提供新的分析依据。     

辅助材料设计参数对细支卷烟感官质量和主流烟气常规化学成分释放量的影响

为考察辅助材料设计参数对细支卷烟感官质量和主流烟气常规成分释放量的影响,制备了不同卷烟纸透气度、卷烟纸定量、丝束规格和接装纸透气度细支卷烟,对其感官质量进行评价,并测定了主流烟气常规化学成分的释放量。结果表明:(1)卷烟纸透气度对细支卷烟感官质量的影响较小,随着卷烟纸透气度的增加,主流烟气常规成分的释放量均呈降低趋势;(2)随着卷烟纸定量的增加,细支卷烟感官质量呈下降趋势,烟气焦油和烟气烟碱释放量呈降低趋势,烟气CO释放量基本无差异;(3)与6.0/17 000规格丝束相比,8.0/15 000规格丝束细支卷烟的感官质量有所提升,焦油、CO、烟碱释放量均为8.0/15 0006.0/17 000;(4)随着接装纸透气度的增加,细支卷烟感官质量先升高后略有下降,感官质量总分排序为500 CU600 CU400 CU,烟气常规成分释放量均呈降低趋势。通过优化设计相应的辅助材料设计参数,有助于提升细支卷烟的感官质量,降低焦油和CO释放量。     

烟叶产地与部位对卷烟主流烟气焦油和7种有害成分释放量的影响

为考察国内烟叶产地及烟叶部位对卷烟主流烟气焦油和7种有害成分释放量的影响,选取国内代表性烟叶产区不同部位烟叶样品467个,卷制成单料烟并测试烟气焦油、7种代表性有害成分和烟碱释放量,研究了烟叶产地和部位对卷烟主流烟气焦油、卷烟危害性评价指数(H)、7种代表性有害成分及烟碱释放量的影响。结果表明:(1)烟叶产地对NNK的单位燃烧烟丝质量释放量影响最大,其次为氨、HCN和苯酚等3种成分,对焦油、烟碱、H、B[a]P、巴豆醛、CO等指标影响较小。(2)烟叶产地对氨和NNK的单位烟碱释放量影响最大,其次为HCN、巴豆醛、B[a]P、苯酚和CO等5种成分,对焦油和H影响较小。(3)烟叶部位对氨、烟碱、苯酚、NNK等4种成分的单位燃烧烟丝质量释放量影响显著,对焦油、H、HCN、B[a]P、巴豆醛、CO等指标影响较小。(4)烟叶部位对巴豆醛、CO、NNK、B[a]P和HCN等5种成分的单位烟碱释放量影响显著,对焦油、H、氨和苯酚等指标影响较小。通过调控卷烟配方中烟叶的产地和部位,有助于降低烟气中焦油、7种有害成分的单位燃烧烟丝质量释放量或单位烟碱释放量。     

烟叶部位、产地与卷烟主流烟气7种有害成分释放量关系研究

为研究烟叶不同部位、产地对卷烟主流烟气中7种有害成分释放量的影响,分析了5个国内产地的烤烟型单料烟的上部、中部、下部样本。结果表明烟叶部位与主流烟气中7种有害成分释放量总体上的关系为:氢氰酸(HCN)、苯酚、氨(NH3)、焦油、危害性指数呈上部>中部>下部;巴豆醛为上部<中部<下部;中部烟叶N-亚硝胺(NNK)的释放量较低,一氧化碳(CO)释放量较高;苯并芘(BaP)释放量变化规律性不强。烟叶不同部位与卷烟主流烟气中单位焦油有害成分释放量的关系为:CO、HCN、苯酚、巴豆醛、NH3、BaP呈上部<中部<下部变化趋势;NNK、危害性指数有一致规律,均为中部烟叶较低。     

通风稀释对卷烟燃烧温度及主流烟气中主要有害成分释放量的影响

为降低卷烟危害性,考察了卷烟纸、接装纸、成型纸透气度对卷烟燃烧温度和卷烟主流烟气中7种有害成分(CO,HCN,NNK,NH3,B[a]P,苯酚和巴豆醛)及焦油释放量的影响,并研究了卷烟总通风率对主流烟气中7种有害成分释放量及卷烟危害性指数的影响规律.结果表明:①随着卷烟纸和接装纸透气度的增加,卷烟燃烧温度升高,卷烟主流烟气中除NNK外其他6种有害成分的释放量、焦油量及危害性指数均降低;②成型纸透气度的变化对卷烟燃烧温度及烟气有害成分释放量的影响不规律;③卷烟总通风率增加,卷烟主流烟气中多数有害成分释放量、焦油量及危害性指数有不同程度的降低.适当增加卷烟纸、接装纸的透气度,提高卷烟总通风率,可在一定程度上调控卷烟燃烧温度,降低卷烟烟气中有害成分释放量,从而降低卷烟的危害性指数.     

烟叶原料对卷烟主流烟气7项有害成分释放量的影响研究

为了解烟叶原料对卷烟主流烟气中7种有害成分的影响,选取了产地、烤房、品种、土壤、烟叶部位作为因素对237个初烤烟叶样品中主流烟气7项有害成分指标进行了多因素方差分析,结果表明:对于本研究所选取的烟叶样品来说,对7种烟气有害成分释放量指标有显著性影响的重要因素是产地、烟叶部位、品种三个因素,其中产地为关键因素,它在7个指标上均表现显著差异,产地7个指标显著方差分量比例为64.00%;烟叶部位也为关键因素,它在6个指标上表现显著差异,烟叶部位6个指标显著方差分量比例为26.51%。品种为重要因素。而烤房、土壤对7个烟气释放量指标影响不显著。      

纤维素纸沟槽滤嘴选择性降低卷烟烟气中有害成分

为选择性降低卷烟烟气中的有害成分,以纤维素纸为载体涂布功能材料OPTI(含氨基聚合物),制备OPTI纤维素纸功能滤嘴,考察其对卷烟烟气焦油和有害成分释放量的影响,并进行了卷烟烟气体外毒理学检测。结果表明:(1)功能滤嘴能够高效选择性降低卷烟烟气中有害成分巴豆醛和氰化氢(HCN)的释放量,材料OPTI上墨量为(13.0±0.5)g/m~2时,焦油增加0.3%,巴豆醛降低35.8%,HCN降低57.2%;随着纤维素纸上材料OPTI上墨量的增加,烟气中巴豆醛和HCN的释放量降低;滤嘴具有良好的减害稳定性,存放10周后仍对烟气有害成分有高效降低作用。(2)与对照卷烟相比,对于纤维素纸上涂布OPTI材料的试验卷烟,细胞存活率略有提高,细菌致突变性和诱发微核率无明显差异。(3)将材料PEG6(聚乙二醇600)与OPTI复配后制备滤嘴,卷烟烟气焦油降低3.1%,苯酚、巴豆醛和HCN分别降低23.7%、24.6%和46.3%,烟气危害性评价指数下降0.91,而卷烟内在抽吸品质未受到明显影响。PEG6与OPTI复配材料是一种比较理想的减害纤维素纸涂料。     

富硒烟叶对烟气有害成分释放量作用分析

测定分析了天然富硒烟叶、外加硒的烟叶、盆栽富硒烟叶卷烟烟气中主要有害成分释放量,结果表明硒元素对烟气主要有害成分释放量具有抑制作用。(1)以天然富硒白肋烟为原料的卷烟可降低烟气中苯并[a]芘、TSNA、氨的释放量,以天然富硒烤烟为原料的卷烟可降低烟气中B[a]P、HCN、巴豆醛的释放量,但烟气中苯酚等的释放量稍有增加。(2)在卷烟工业过程中外加有机硒10μg.cig-1或无机硒2μg.cig-1均可明显降低烟气B[a]P、NNK、NNN、NAB、氢氰酸、氨等的释放量。(3)农业生产过程中外源施硒可降低烟气中苯酚、巴豆醛、HCN、氨等的释放量,但同时可增加烟气中CO、NNK的释放量。综合来看,卷烟工业过程中外源加硒可降低烟气有害成分释放量。     

离子分子反应质谱法研究滤嘴中活性炭添加量对卷烟主流烟气有害成分的影响

为考察卷烟滤嘴中活性炭添加量对主流烟气中有害成分释放量的影响,按照0、1、2、3、4 mg/mm用量将活性炭添加于卷烟样品的滤嘴中,并通过离子分子反应质谱与RM20H转盘型吸烟机的联用,对主流烟气气相物中氮氧化合物、烯烃、苯系物和醛酮类等有害成分的释放量进行了在线、逐口检测。结果表明:1卷烟滤嘴中活性炭添加量为3或4 mg/mm时,主流烟气中4类有害成分的总释放量可降低8%~62%;2异戊二烯、1,3-丁二烯、苯等化合物具有点火效应,随着抽吸口序的增加其释放量总体上先降低后缓慢升高;3非打孔滤嘴卷烟样品在活性炭添加量为3 mg/mm时效果较好,4类有害成分的总释放量降低了21%~61%;打孔滤嘴卷烟样品在活性炭添加量为4 mg/mm时,烟气中目标物的逐口释放量较低,其中甲苯和醛酮类化合物的总释放量降低了约34%~62%。     

β-环糊精四元阻燃体系对再造烟叶燃烧热解性能的影响

为明确β-环糊精(β-CD)膨胀阻燃体系对再造烟叶感官评吸和燃烧热解性能的影响,以β-CD为碳源,磷酸氢二铵(DAP)为酸源和气源,柠檬酸钾(PC)和柠檬酸钠(SC)为增效剂,采用造纸法制备了β-CD复合再造烟叶样品,结合光谱分析和热分析,研究了β-CD基阻燃体系对再造烟叶的结构、感官评吸质量和燃烧热解性能的影响。结果显示:(1)配方为mβ-CD∶mDAP∶mPC∶mSC=1∶1∶1∶0.5的四元阻燃体系不改变产品原有风格,甜润感增加,刺激性减轻,总体品质和舒适性提升。(2)β-环糊精复合再造烟叶中试样及20%复合再造烟叶掺配烟丝样的总热释放量和最大热释放速率均出现不同程度的下降,复合阻燃体系促使其热解温度向高温区移动,延缓了焦炭阶段的热解,最终850℃焦炭量增加约30%。(3)复合再造烟叶中试样和20%复合再造烟叶掺配烟丝样不仅燃烧速率下降,卷烟燃烧锥最高温度也分别下降了69.2和20.6℃。     

利用香料模块提升再造烟叶品质及配伍性研究

为有效提升再造烟叶品质及其在卷烟中的配伍性,通过响应面优化方式获得香料模块,在再造烟叶中进行中试应用验证,并验证了再造烟叶在卷烟中的配伍性。结果表明:筛选获取的6种香料组合,通过Plackett-Burman实验设计、爬坡实验及响应面设计等步骤进行优化,得到形成香料模块的最优配比为:烟草类:果类:酮类:花类:净油类:其他=36:8:1.5:2:1:6;在再造烟叶中按照5%的比例添加到涂布液中,能够有效提升再造烟叶品质。通过对提质后再造烟叶在卷烟中的应用验证,能够有效提升其在卷烟中的配伍性,掺配比例能提升1%~2%。     

滤棒中三醋酸甘油酯用量对卷烟主流烟气有害成分释放量的影响

为明确卷烟滤棒成型过程中增塑剂三醋酸甘油酯对烟气有害成分释放量的影响,制备了4种不同三醋酸甘油酯用量的醋酸纤维滤棒及相应的试验卷烟,并对其烟气常规化学指标、有害成分释放量和感官品质进行了分析评价.结果表明:①三醋酸甘油酯的用量在5.51％～13.31％的范围时,卷烟主流烟气中总粒相物、焦油、烟碱等常规指标变化不大;②除苯酚、间-对甲酚的释放量随着三醋酸甘油酯用量的增加逐渐降低外,一氧化碳(CO)、氢氰酸(HCN)、4-(甲基亚硝胺基)-1-(3-吡啶基)-1-丁酮(NNK)、氨(NH3)、苯并[a]芘(B[a]P)、巴豆醛、对苯二酚、间苯二酚、邻苯二酚、邻甲酚等成分的释放量或基本无变化,或变化不明显;③三醋酸甘油酯对卷烟感官质量的影响不明显.     

辊切梗丝在细支卷烟中的应用

为提高梗丝在细支卷烟中的应用比例,采用新型复切设备对梗丝进行复切,将制得的辊切梗丝以不同比例掺配至细支卷烟中,以不掺配辊切梗丝卷烟为对照,对比分析辊切梗丝对卷烟综合质量的影响。结果表明：在试验范围内,(1)随着辊切梗丝掺配比例增加,烟支总通风率增加,吸阻标准偏差、硬度标准偏差和密度降低;与对照样相比,掺配辊切梗丝烟支物理质量稳定性提高,吸阻标准偏差降低8%以上。(2)烟支静态燃烧速率、动态燃烧速率、燃烧锥平均特征温度随辊切梗丝掺配比例增加而增加,中心温度范围逐渐扩大;掺配辊切梗丝烟支动态吸阻标准偏差、一致性、落头倾向以及燃烧锥体积低于对照样,燃烧锥体积降幅达到23.4%以上,且当掺配比例为5%时,烟支燃烧锥形态、温度场分布更加均匀,卷烟燃烧过程稳定性更好。(3)烟支主流烟气各项指标随辊切梗丝掺配比例增加而降低,且均低于对照样,其中TPM量降低0.77 mg/支以上。(4)刺激性、杂气和余味随掺配比例增加呈现先降低后上升的趋势,当辊切梗丝掺配比例为5%时,烟气协调、蓬松,感官质量较好。适当提高辊切梗丝掺配比例,可以提高细支卷烟物理质量稳定性、燃烧状态和感官质量。