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烤烟降焦减害的农业措施及应用前景
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。文中介绍了多种农业降焦减害措施和在目前烟草生产中的应用。随着科技的不断进步,烟草农业种植品种将不断改良,低焦油、低烟碱卷烟产品也将不断开发面世,这将是现代烟草业新的方向。
关键词：烤烟
降焦减害
农业措施
应用前景
Abstract: the current international on smoking safety seriously increasingly, society has on the inherent quality of tobacco products, industrial use value, chemical composition of the coordination and security put forward new and higher requirements.This paper introduces various agricultural tar harm reduction measures and present in tobacco and its application.With the progre of science and technology, agriculture of tobacco varieties will be constantly improved, low tar, low nicotine cigarette products will also continue to develop available, it will be the new direction of modern tobacco industry.Keywords: tobacco tar.harm reduction.measures in agriculture.Application
前言：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。
一、卷烟焦油的概念及其相关知识
（一）焦油的定义
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。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。
(二）焦油成分1 脂肪烃
低分子量的脂肪烃大多以气态形式存在于烟气中, 烟气粒相物中脂肪烃的分子量要高一些,主要来源是烟叶中C25到C34的蜡质芳香烃
烟气中的芳香烃以稠环芳烃居多, 它们在烟叶中含量少,大部分是由纤维素、高级烷烃等烟叶成分在燃烧过程中产生的, 是烟气中的主要有害成分。3 萜类化合物
烟叶中存在不少萜类化合物, 如西柏烷类、胡萝卜素类和赖百当类都属于萜烯衍生物,由于这些物质分子量较大, 直接转入烟气的量很少, 主要以其降解物及衍生物的形式存在于烟气中。羰基化合物
烟气中的羰基化合物如紫罗兰酮、大马酮、茄尼酮、柠檬醛、香草醛等, 是形成烟气香味、香气的重要成分油的成分酚类化合物
主要有绿原酸、儿茶酚、间苯二酚等, 有的为烟叶中原有的, 有的则是燃烧形成的。在这些酚类化合物中以儿茶酚的含量最高。有机酸
主要有甲酸、乙酸、丁酸、正戊酸、异戊酸、β-甲基戊酸、正己酸、异己酸等。非挥发酸主要有棕榈酸、亚麻酸、亚油酸、油酸和硬脂酸等。同时还有少量的游离氨基酸，如丙氨酸、脯氨酸、甘氨酸等
（三）焦油的危害
焦油是卷烟中有机物质在缺氧条件下不完全燃烧产生的,焦油是多种烃类及烃的氧化物、硫化物和氮化物的复杂混合物。烟气焦油中99.4%的物质是有害的,0.2%是致癌的引发剂,0.4%是癌的协同剂。目前认为烟气中的焦油是最重要的有害物,这就是为什么香烟盒都标出焦油含量(高、中、低)的缘故。焦油中多环芳烃的含量最多,且都具有强烈的致癌作用,如苯并芘、二苯吡、二苯蒽,这些物质进入人体后,可诱导人体组织中的芳烃羟化酶,这种酶能把多环芳烃代谢为可以与DNA分子发生共价结合的致癌物。
烟焦油对人体的危害有：
1.致癌
是确定致癌物，能诱发人体细胞突变，抑制人体免疫功能的发挥，这已为医学研究所证明。2.加速血管硬化
人体衰老是一个几十年的过程，这几十年里，血管逐步硬化、丧失弹性；这一过程是无法逆转的，平时服用保健品只能延缓，并不能返老还童，吸烟者血液内溶有一定的焦油成分，作用于血管管壁，加速血管硬化，对于脑血管和心血管这些脆弱部分更加敏感，近些年来，心脑血管疾病是影响人们健康的第一杀手，与香烟有着直接关系。
实验证明:一支纸烟的烟气即足以使一片直径3厘米的泸膜完全变黑，泸膜上的颗粒物质足以使艾姆氏移码型菌株TA98引起显著“回变”，如果在纸烟烟雾弥漫的公共场所采集数十升空气量，其中的颗粒物质可以引起同样“回变”的结果和致癌的危险。吸烟20年后，年龄45岁的人，要比不吸烟的人群患肺癌者高出10倍以上。
烟焦油中的酚类化合物本身无致癌性，但具有明显的促癌作用，它们在各种类型的烟草中的含量因类型不同而异，据测定，斗烟丝用烟斗吸（每分钟吸 2口，每次35毫升、持续约 2秒）0.69毫克/克，纸烟0.25毫克/克，水烟0.02毫克/克，斗烟丝滤成的酚比卷烟高的原因，是斗烟丝拌进糖料较多，糖料是生酚的来源之一。焦油中的致癌物质和促癌物质，能直接刺激气管、支气管粘膜，使其分泌物增多、纤毛运动受抑制，造成气管支气管炎症；焦油被吸入肺后，产生酵素，使肺泡壁受损，失去弹性，膨胀、破裂，形成肺气肿；焦油粘附在咽、喉、气管，支气管粘膜表面，积存过多、时间过久可诱发细胞异常增生，形成癌症。美国癌症协会指出：每天吸烟少于10支的吸烟者患肺癌的机会是不吸烟者的5倍，若每天吸烟多于2包，则是20倍。全世界每年死于肺癌者高达100万人，其中90%是由吸烟直接引起的。
二、降焦减害的农业措施
（一）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。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%。
（二）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%
（三）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。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。
（四）提高烟叶成熟
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。
（五）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。
（六）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。
三、降焦减害的应用前景
（一）降焦减害的背景
经过20多年的努力,国家烟草局实施的降焦工程已经取得了显著成效,我国卷烟企业降焦已从“要我降”变为“我要降”,降焦控焦已成为企业增强核心竞争力的自觉行动但仍然不能掉以轻心, 才能达到国家烟草专卖局规定的目标,对加权平均焦油量
回顾世界现代烟草业“百年维新”历程，我们可以清晰地看到，每一次“维新”都把“降焦减害”往前推进了一大步。第一次是1913年混合型卷烟的研发上市，它在满足消费者吸食口味的同时使卷烟中的有害成分明显减少；第二次是20世纪60年代过滤嘴卷烟的问世，有效地降低了卷烟焦油量，这是为应对欧洲控烟浪潮，卷烟工业企业主动降低卷烟危害而进行的一次重大技术革新；第三次是1970年低焦油卷烟的诞生，它预示着卷烟低焦油消费潮流的到来。1972年，美国公众卫生署在关于吸烟与健康的报告中指出：“依据科学测定，低焦油卷烟对人体健康的危害程度相应减少”。
世界烟草业的“百年维新”历程，事实上就是以技术变革推动卷烟降焦减害，以积极负责的态度关注公众健康的过程。在美国，根据联邦贸易委员会（FTC）统计，自1968年以来，美国卷烟焦油量已由21.6mg/支降至目前的12mg/支以下；在欧盟，允许的卷烟最高焦油量1993年是15mg/支，1998年是12mg/支，今年则要求降到10mg/支；在日本，卷烟的平均焦油量已经下降到8mg/支，超低焦油卷烟（6mg/支以下）已成为市场销售热点。因此我国的降焦减害任重道远。
（二）减害降焦技术的展望
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。
1.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, 我国以及国际烟草界在卷烟降焦减害技术方面已取得了不少实际应用价值较高的成果, 并得到了应用, 产生了一定的效果, 但这一般都是单项技术或少数技术在小范围内的应用, 难以解决关键问题并产生更大的效益。希望对这些 成果进行有效集成和深化研究, 形成一整套综合降焦减害技术, 在全行业推广, 推动降焦减害工作的深入开展。
3.烟叶和卷烟材料对低焦油、低危害卷烟产品来说具有至关重要的作用, 且卷烟产品的发展也对烟叶原料和卷烟材料提出了更新更高的要求。因此, 烟草行业应 加强对低危害烟草原料的研究, 包括低焦油、低危害烟草品种的选育、各类烟叶调制技术的研究等;要进一步加强对新型卷烟材料和具有特殊功能的特种卷烟 6 材料的研究;还要加大对加香加料技术的研究力度。
4.加有中草药成分的特殊卷烟是我国特有的卷烟, 在国内外卷烟市场上均有一定的影响力, 但就目前来看, 无论是在生产技术或是在产品质量方面还不能完全满足消费者的需求。要进一步加强对该类卷烟产品的研究, 尽快研制出不但对缓解某些人类疾病或保健作用明显, 而且卷烟内在质量也易为消费者接受的卷烟产品, 在国内和国外两个市场上取得突破。
小结：卷烟降焦减害方面的研究已进行了很长时间,并取得了较大进展。今后的研究重点应是对长期展开的降焦减害技术进行跟踪研究, 尽快弄清焦油的产生机理, 并依据其机理培育出低焦油的烟草新品种, 再结合生产上的诸多农艺措施, 以及卷烟工业企业的先进工艺, 全面发展“中式”卷烟。当然, 随着吸烟与健康研究的深入及发展和世界反吸烟运动的日益高涨,烟草行业要得到生存和发展, 仅靠降低烟气焦油量、提高卷烟安全性是不够的, 还应加强卷烟安全性的基础研究, 综合研究影响卷烟安全性的各种因素和环节, 全面认识烟气焦油与卷烟安全性的关系, 才能应用现代科学技术真正降低卷烟有害成分,提高其安全性, 为我国发展低焦油混合型卷烟提供更多的技术支撑,并为我国卷烟产品在国际 市场的竞争力提供质量保证。
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