烟用添加剂在卷烟降焦减害中的作用
李胜群 胡永华 姚忠达 胡立中
（合肥卷烟厂）
近年来，随着人们生活水平和生活质量的不断提高，消费者对吸烟的安全性要求也越来越高。因此，生产高质量、低焦油、低危害的卷烟，是卷烟行业发展的必然之路。从现今的资料来看，卷烟的降焦减害研究主要表现在以下几个方面：在原料上，选育并推广低害烟草品种，改进烟叶栽培技术；在生产工艺上，改进叶组配方技术，生产混合型卷烟以及在卷烟生产过程中掺用膨胀烟丝、膨胀梗丝和烟草薄片等；在辅助材料上，重视盘纸和滤嘴的选用；在卷烟加香加料上，更加重视烟用添加剂的应用。本文仅就烟用添加剂在卷烟降焦减害中的重要作用作一综述，供大家参考。
一、烟用添加剂的重要作用
烟草及其制品的发展与烟用添加剂的应用有着密切的关系。早在16世纪，西班牙人就已在烟草制品中应用了香料物质。在我国早期的鼻烟、水烟、斗烟中已广泛使用了添加剂。但过去人们一般都认为与卷烟工艺和叶组配方相比较，添加剂的应用仅起辅助性作用。随着人们对烟草制品质量要求的提高，特别是受反吸烟运动的影响，烟草科技快速发展，人们对烟用添加剂的重视程度也随之日益增强。现将烟用添加剂在卷烟降焦减害中的重要作用分述如下：
（1）降低卷烟烟气中的焦油含量。为了提高吸烟的安全性，不论是国外还是国内，降低焦油量已成为卷烟生产的一个重要课题。利用添加剂进行化学降焦也是一项重要措施。实事证明：改善烟支燃烧性可以有效地降低焦油量。有研究发现，在卷烟中添加硼酸盐、磷酸盐、硅酸盐、钾盐、钠盐，特别是有机酸的钾、钠等都能改善烟支的燃烧结构，具有明显的降焦作用。国外有人研究表明，在烟草薄片干燥之前加入10％～18％的海泡石粉，可使其烟气焦油中的烟碱、粒相物和半挥发性物质减少约30％左右。另外，在烟草中加入复合解毒添加剂，也可以减少烟草的有害成份。
（2）降低卷烟烟气中的自由基。吸烟过程中产生的烟气，一部分进入人体内，一部分扩散到空气中。研究表明，这两部分烟气中都含有微量的致癌和促癌物质，这些致癌和促癌物质中含有多种自由基，其中主要有：醌/半醌自由基、烷基自由基和烷氧自由基等，被吸入人体的自由基易与DNA结合形成加合物，导致细胞疾病和癌变。烟用添加剂清除自由基的历程一般包括：电子转移、自由基加成和化学吸附等。有实验表明，在卷烟中添加微量元素硒，当硒的浓度在0.08～0.60之间时，自由基的浓度降低明显，表明硒对清除焦油中的自由基有显著的活性。
（3）降低卷烟焦油的致突变性。国内外大量的科学研究表明，卷烟烟气冷凝物中微量的致突变性物质，对人体健康有潜在的危害。因此，开发研究降低卷烟焦油致突变性的安全卷烟，对保护吸烟者的健康具有重大意义。为此，国内外许多科学工作者都致力于降低卷烟焦油的致突变性研究。日本学者Shigeaki snto等将烟叶分别浸入蔗糖、乳糖、半乳糖、葡萄糖、果糖及山梨糖等糖液中，发现果糖及山梨糖能显著降低卷烟烟气中冷凝物的致突变作用。国内的蔡荣等人在卷烟烟丝中添加天然植物制剂AML-1，发现AML-1对3,4-苯并芘和焦油的致突变性有很强的抑制作用，其焦油诱发人体转化淋巴细胞姐妹染色单体互换率比未添加AML-1的烟丝有显著下降。
（4）降低卷烟烟气中一氧化碳的含量。卷烟烟气中的一氧化碳是由于烟支在不富氧燃烧时所产生的，为烟气有害物质之一，它与人体心血管紊乱和缺氧性中毒相联系，严重时可能引起器质性病变。正是由于一氧化碳对人体有害，国外许多著名的烟草公司都在进行降低卷烟烟气中CO的含量方面的研究，例如，Phillip Morris公司用碳化铁和氧化铁的混合物作为添加剂施加于烟草，吸烟时碳化铁受热分解，使烟丝燃烧产生的CO催化转化为CO2，Reynold，s公司则采用将Pt、Pd载于Al、Ti等氧化物载体上同样可起到将CO转化为CO2的效果。
（5）选择性降低卷烟烟气中亚硝胺（TSNA）和苯并芘（B[a]P）。N-亚硝胺（TSNA）是由前体物质（烟草生物碱、硝酸盐和亚硝酸盐）形成的一组仅在烟草、烟草制品和烟气中发现的致癌物质。3,4-苯并[a]芘是多环芳烃中致癌活性最强的物质。由于这两类物质都具有致癌活性，因此，降低卷烟烟气中这两类物质的含量已成为烟草化学研究的一个重要课题。研究发现，采用烟用添加剂可以选择性降低这两类物质的含量。有人利用沸石对亚硝胺的特殊吸附和催化分解性能，在卷烟中添加沸石，发现当添加量为3～4个单位时，卷烟阴燃烟气中的亚硝胺显著降低，而沸石又具有不影响烟碱等组分的特性，从而保持了卷烟原有的风格。徐辉碧等人则发现一种含锌的复合添加剂对卷烟焦油中的苯并[a]芘有显著的选择性降低作用。这种选择性降低卷烟烟气中有害物质添加剂的研究，为新型低毒安全卷烟的研制提供了新的方法，并且可能是今后研究的一个热点。
（6）开发药物型、保健型卷烟。药物型、保健型卷烟，又称新混合型卷烟，是指利用中医药理论，开发出的添加有不影响卷烟吸味，无毒副作用的中草药成份，对某些疾病具有一定预防和治疗作用的疗效型卷烟，是具有中国特色的卷烟新产品。1979年，在医药卫生界的专家和烟草行业的共同努力下，我国成功地研制出了第一代药物型、保健型卷烟，之后又陆续涌现出了一大批质量较好，深受消费者喜爱的品牌。现在，这一领域的研究仍十分活跃。
柯亨林等人采用邻苯三酚自氧化紫外法和荧光法筛选中药，得几种中草药的复方，添加于烟草，实验结果表明：该中药型烟用添加剂既具有减毒作用，又具有保健功效。药物型、保健型卷烟在改革卷烟配方、增强卷烟吸食安全性方面迈出了可喜的一步，是传统文化与现代科技，理论与实践，吸烟与健康，经济效益与社会效益的良好结合，缓解了吸烟与健康的矛盾。
二、今后研究的方向和重点
从目前对烟用添加剂研究的成果来看，此项研究拓展了卷烟降焦减害的一个新领域，很有可能对卷烟行业的发展产生积极而深远的影响。但就现阶段来说，利用烟用添加剂在卷烟降焦减害方面的研究，相对于卷烟原辅材料、卷烟工艺等其它方面的研究来说起步较晚，虽然国内外研究人员开发了多种添加剂，有些添加剂已得到局部使用，并取得了较好的效果，但真正转化为生产应用的并不多。因此，进一步加强烟用添加剂的基础研究和开发应用是非常必要的，重点体现在以下几个方面：
（1）充分利用医学理论，开发含有对人体健康有益的微量元素和中药成份的复合添加剂，使卷烟具有消炎、止咳、顺气、降压、改善功能和预防疾病等方面的功效，扩大优势，提高我国卷烟品牌的国际竞争力。
（2）充分利用燃烧、催化、吸附等成熟理论，研究卷烟燃烧裂解原理和添加剂吸附性能，探索烟用添加剂降焦减害机理，在进一步掌握卷烟烟气中有害成份和致香成份基础上，针对性开发出降低烟气有害成份，且对卷烟吸味无影响的添加剂。
（3）研究添加量与烟支燃烧速度、抽吸口数及降焦减害效果的关系，建立相关的数学模型，为添加剂的应用提供科学依据。
（4）加强跨行业技术合作。目前跨行业之间的技术合作，在国外已广泛开展，例如日本烟草公司与日本Aashi玻璃株式会社合作，共同研究胶体物质在烟草加工中的应用技术。该技术用2～60％的某种胶体物质喷于烟叶上，干燥之后可改变烟叶的弹性，既能节约烟丝，又能降低有害成份。实现跨行业间的技术合作，充分利用技术优势的互补性，是降焦减害的一条可行之路。
吸烟与健康的矛盾是烟草行业必须解决的一个重要课题。当前，人们已认识到低焦油量的卷烟不一定就是安全性卷烟，为了有效地解决吸烟与健康的矛盾，还必须选择性地降低卷烟烟气中的有害成份，而烟用添加剂的应用可能是行之有效的方法。因此，我们必须进一步认识到烟用添加剂基础性研究的重要性。可以肯定，随着研究的深入，烟用添加剂将在卷烟降焦减害中发挥越来越重要的作用。
《安徽烟草》，2003年，第3期，39-40页