碳酸钾在卷烟中的应用研究

摘　要：本文将碳酸钾水溶液分别按烟丝重量的不同百分比均匀喷洒到烟丝中，将卷制成的烟支与未添加碳酸钾的空白烟支作了CO释放量的比较，结果表明，按烟丝重量的3%加入碳酸钾水溶液时减少CO释放量效果最为明显。

关键词：卷烟 碳酸钾 CO释放量 百分比
　　CO是一种对健康有害的气体，也是国际上公认的Hoffmann44种主流卷烟烟气有害物质之一，是卷烟安全性的重要控制指标。它无色无味，一经吸入人体，能很快进入血液与人体的血红蛋白结合，形成难以分离的碳氧血红蛋白，造成输氧量下降，对人体造成危害。CO与血红蛋白的亲和力比氧气大240倍，可导致人体心肌缺氧，增加血管疾病的发生。
　　在目前全球控烟运动的大环境下，实现降焦减害成为烟草行业的一个必需战略。经过多年的研究，烟草行业已经开发出多种降低卷烟烟气中CO的方法，而以碳酸钾作为卷烟中的添加剂方面的研究很少。为此，通过大量的实验研究，对碳酸钾加入量进行分析，从中找出最佳的添入量，以期为碳酸钾在卷烟中的合理利用提供科学的依据。
　　1 材料与方法
　　1.1 材料与仪器
　　三类烤烟型烟丝（山西昆明烟草有限责任公司）；碳酸钾（CR，上海试剂一厂）；PASSIM－8000型卷烟机；BA200S型电子天平（感量0.001g，北京赛多斯公司）；RM200型20孔道半自动吸烟机（配备CO非散射红外检测仪）（德国Borgwaldt Technik公司）；KBF240型恒温恒湿箱（德国BINDER公司）；吸咀仪（德国）；GC6890气相色谱仪（美国安捷伦科技有限公司）；KS康氏振荡器（高华电器有限公司）；烟气捕集器（德国）。
　　1.2 方法
　　1.2.1 添加碳酸钾
　　将碳酸钾水溶液分别按烟丝重量的1.0%、2.0%、3.0%4.0%和5.0%均匀喷洒到烟丝中，密封放置2小时，平衡含水率后卷制成烟支；以未加碳酸钾的空白烟支作为对照。将各烟支样品置于温度22°C±2°C、相对湿度60%±2%的恒温恒湿箱中平衡48小时后，挑选出重量和吸咀一致的样品，备用。
　　1.2.2 烟气CO的测定
　　用吸烟机分批吸各种烟支样品20支，用烟气捕集器收集CO，并用CO非散射红外检测仪测定CO的体积百分比，最后用下式换算出每支卷烟的烟气CO含量（以mg表示）；
　　CO＝ 
　　C---CO的示值，%（V/V）　　V---抽吸容量，本实验取35ml
　　N---总抽吸口数　　　　　　  P---大气压力，本实验取94Kpa
　　q---每通道抽吸的卷烟支数，本实验为20支
　　T---环境温度，本实验取23°C
　　收集粒相物滤片，将滤片投入500ml三角瓶中，加入异丙醇20ml，放振荡器上充分振荡溶解，用气相色谱仪测定水分和烟碱，最后推算出焦油量。
　　上述实验各重复做三遍，取其平均值。
1.2.3 卷烟的评吸
　　由山西昆明烟草有限责任公司技术中心的7名评吸专家组成评吸小组，分别对各烟支进行感官评吸。
2  结果与分析
2.1 碳酸钾添加量对卷烟烟气CO量的影响
　　表（一）表明，该烟丝中加入一定量的碳酸钾会使卷烟主流烟气中的烟碱、焦油量、CO量均有不同程度的减少；但随着碳酸钾比例的增加，这些参数将变化不明显，且烟支有熄火现象；所以当烟丝中加入3.0%的碳酸钾时最能有效地降低CO的释放量。究其原因，还有待下一步分析研究。
　　表（一）：未加碳酸钾的空白烟支及加入不同比例的碳酸钾
　　所测定的各参数的平均值

碳酸钾比例	盒标	烟 气 成 份（mg）						备注
		总粒相物	水分	烟 碱	焦 油	CO	口数
0%(未加)	14,1.3,15	15.34	1.18	1.16	13.0	12.8	8.6	合 格
1%	同上	15.36	1.41	1.15	12.8	12.5	9.3	合 格
2%	同上	15.40	1.75	1.15	12.5	12.3	7.1	合 格
3%	同上	14.75	1.21	1.13	12.4	12.2	8.7	合 格
4%	同上	15.49	1.35	1.14	13.0	12.6	9.1	合 格

　　图一：加入碳酸钾不同比例对CO释放量的影响
2.2碳酸钾添加量对卷烟吸味的影响
　　通过专家抽吸表明，加入碳酸钾主要是对卷烟的抽吸劲头、刺激性、杂气略有所增加，而其香味香气及风格没有变化；而且随着碳酸钾加入量的增加，有熄火现象的出现；彭斌等研究发现，在卷烟中添加碳酸钾能够减少其焦油和烟碱的释放量，可增加主流烟气中的pH值，提高主流烟气中的游离烟碱含量，导致游离烟碱在总烟碱中的比例增加，卷烟劲头也有所增加。
3  结论
　　（1）在卷烟中加入碳酸钾能够减少其CO的释放量，可随着加入量的增加，CO的变化不再明显；为了保证烟支原有的香气和可燃性，按烟丝重量的3%加入碳酸钾水溶液时减少效果最为明显。
　　（2）我们的研究尚处于实验阶段，为何加入碳酸钾会减少CO的释放及如何将实验结果推广于实际生产应用中，还需进一步的探讨。
参考文献：
[1]长沙卷烟厂.应用纳米贵金属催化材料降低卷烟烟气CO[C].卷烟降焦减害会议交流材料，2003.
[2] 毛建华.选择性脱除卷烟烟气中CO研究进展[J].烟草科技，2006(6):45-47.