專利名稱：一種降低卷煙煙氣中苯酚類物質的方法
技術領域：
本發明屬于輻照技術應用領域，也屬于煙草降焦減害技術領域，涉及電子加速器輻照技術在減少煙草危害中的應用，尤其是一種能減少卷煙煙氣中揮發酚含量的電子加速器輻照處理技術。
背景技術：
煙草是我國的重要經濟作物之一，在國民經濟中占有重要的地位。目前，全世界有 11億煙民，而中國有3億多，吸煙已成為一種社會性群體行為。早在20世紀30年代就有人提出吸煙會危害身體健康，尤其1950年英國皇家醫學會和1964年美國醫政總署正式發表吸煙與健康的關系報告，明確提出了吸煙對人體有害。隨著人們對健康的日益重視，卷煙的吸食安全性已經成為近年來研究的熱點，弓I起世界各國政府的高度關注。影響卷煙吸食安全性的主要有害物質是煙氣焦油，但焦油中的99. 4%的物質對人體無害，且大多是致香成分，而有害成分僅占0.6%，其中苯酚類化合物是人們關注的一類有害物質。苯酚類物質對皮膚、粘膜有強烈的腐蝕作用，可抑制中樞神經或損害肝、腎功能， 還能促進致癌。在這些化合物中具有代表性是苯酚、對苯二酚、間苯二酚、鄰苯二酚、對甲酚、間甲酚和鄰甲 )，其中又以苯酚的危害性最大，被列為評價卷煙危害性的7種卷煙煙氣有害成分之一。煙氣中的苯酚類化合物是在吸食過程中產生的，在吸煙過程中，煙葉中大分子化合物主要是多酚類化合物裂解生成苯酚類物質。但是，全世界眾多的煙民來說，消滅煙草是不現實的，也是不可能的。因此，降低卷煙煙氣中有害成分對人體健康的危害，提高吸煙安全性已成為當今國際共識和追求的目標，也是當今煙草工業發展中亟待解決的重大研究課題之一。目前，國際上在卷煙加工技術方面采取了一系列降焦減害措施，開發了各種形式的濾嘴、改進卷煙紙的自然透氣度、打孔稀釋、添加中草藥及化學添加劑、膨脹煙絲、梗絲及煙草薄片等技術(煙草科技，2000，(8) :3-6)。綜合利用各項技術可以調節卷煙的焦油含量，但是有害成分尤其是苯酚類物質并沒有明顯減少，達不到提高吸煙安全性的目的。另外，隨著焦油量的降低，煙氣香味成分也隨之減少，使卷煙淡化，還會改變卷煙吸味，造成不良口感，不能滿足吸煙者的要求。此外，也有通過微波加工方法來降低煙氣中苯酚類物質含量的方法，如中國專利申請CN 201010288186. 7公開了一種低苯酚含量的卷煙加工工藝方法。此發明是利用微波手段通過改變卷煙制絲工藝來降低卷煙主流煙氣中苯酚的含量，雖然對降低煙氣中苯酚含量有一定的效果，但微波設備昂貴，加工成本高，不易與現有的煙草加工工藝相結合，很難在工業化生產中推廣應用。因此，這些處理措施都不具備合乎理想的選擇性，開發一種降低卷煙煙氣中苯酚類物質的方法很有必要。
發明內容
本發明的目的正是針對上述現有技術所存在的問題而提供的一種能夠減少卷煙煙氣中苯酚類有害成分的方法，其主要特點是煙葉/成品香煙經過電子加速器產生的電子束或X射線輻照后，可以有效減少煙氣中的苯酚類有害成分，提高卷煙的吸食安全性，并且能殺蟲、殺菌，而不影響其吸食品質。本發明的目的是通過以下技術方案來實現的7、本發明的降低卷煙煙氣中苯酚類物質的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟a)將煙葉/成品香煙采用紙箱包裝，煙葉/成品香煙在紙箱中的堆積厚度為26 72cm,堆積密度為 O. 20 O. 34g/cm3 ；b)將包裝有煙葉/成品香煙的紙箱置于傳送裝置上，所述傳送裝置的輸送速度為 O. 02 O. 3m/s ；c)置于傳送裝置上的煙葉/成品香煙接受電子加速器產生的電子束/X射線輻照，
所述電子加速器的能量為5 IOMeV,束流為O. 3 20mA，束功率為10 20kW，最大掃描寬度為100cm，掃描頻率為5 15Hz，輻照劑量為I IOkGy，所述輻照采取二次輻照的方式，煙葉/成品香煙兩次經傳送裝置傳送通過電子加速器掃描窗接受輻照，一次接受一半的輻照劑量，第一次輻照后上下翻轉煙箱，第二次射線穿過煙箱的另一面進行輻照，輻照時煙箱中心距離電子加速器的掃描窗40 60cm ；d)在步驟c)的操作過程中，電子加速器的工作溫度設定在5 35°C范圍內，環境濕度限制在不大于60% ；完成上述步驟a) d)后，將煙葉卷制成卷煙，取卷制成的卷煙或上述成品香煙若干支，按照GB/T 19609-2004規定的標準條件，利用吸煙機模擬人吸煙狀態，使用劍橋濾片采集煙氣中的苯酚類物質，采用高效液相色譜-熒光檢測法測定苯酚類物質的含量，以對應的未經輻照的卷煙樣品作為對照，由此來檢驗卷煙煙氣焦油中苯酚類物質含量的降低程度。本發明所公開的上述技術方案中，改進了現有技術中僅簡單通過電子加速器進行輻照的方法，通過對整條輻照工作鏈中各項工藝參數的優化，即通過對煙葉/成品香煙在紙箱中的堆積厚度、堆積密度、紙箱和電子加速器掃描窗之間的距離、傳送裝置的輸送速度、以及電子加速器的能量、束流、束功率、最大掃描寬度、掃描頻率、輻照劑量等多項工藝參數的優化，顯著提高了使用電子加速器輻照來降低卷煙煙氣中苯酚類物質含量的效果。所述卷煙為成品香煙或煙葉經輻照后卷制而成的卷煙。所述煙葉可以是初烤煙葉、復烤煙葉、晾曬煙葉的任意一種。所述傳送裝置可為帶式、輥桿式、鏈式。所述的苯酚類物質包括苯酚、對苯二酚、間苯二酚、鄰苯二酚、對甲酚、間甲酚、鄰甲酚等苯酚類化合物中的一種或幾種。本發明的優點是(I)本發明的減少卷煙煙氣中苯酚類物質的方法，采用的電子加速器產生的電子束/X射線輻照具有較高的能量，能夠有效減少煙氣中的苯酚類有害成分，提高卷煙的吸食安全性，并且能殺蟲、殺菌，而不影響其吸食品質，具有實用性；(2)本發明的減少卷煙煙氣中苯酚類物質的方法，采用電子加速器輻照技術屬于新興的輻照加工技術，輻照效率高，輻照均勻度好，操作安全性強，設備管理簡單，適應性強，科技含量高，具有創新性；
(3)本發明的減少卷煙煙氣中苯酚類物質的方法，采用電子加速器輻照技術這一綠色高新技術，為煙草降焦減害開辟了一條新的途徑，具有廣闊的應用前景和重大的經濟意義；(4)本發明的減少卷煙煙氣焦中苯酚類物質的方法，采用電子加速器，易于與現有的煙草加工工藝相結合，可以根據目前我國煙草加工工藝，設計制造出應用于煙草輻照專用的電子加速器，把電子加速器直接安裝在煙草加工的流水線中，作為煙葉加工工藝流程中的一道工藝環節，易于實現工業化；(5)本發明的減少卷煙煙氣中苯酚類物質的方法，安全衛生，無殘留，不污染環境;(6)本發明的減少卷煙煙氣中苯酚類物質的方法，耗能低，可以節約成本。
具體實施例方式為了更好的理解本發明，下面結合實施例進一步闡明本發明的內容，但本發明的內容不局限于下面的實施例。實施例I隨機取初烤煙葉150kg，每50kg分裝一箱，共3箱，用長X寬X高為 70cmX 60cmX 50cm的瓦楞紙箱密封包裝，煙葉在紙箱中的堆積厚度為26 72cm，堆積密度為O. 20 O. 34g/cm3 ;將包裝好的煙葉置于輸送速度為O. 02 O. 3m/s的傳送裝置上；置于傳送裝置上的煙葉接受電子加速器產生的電子束/X射線輻照，電子加速器的能量為5 IOMeV,束流為O. 3 20mA，束功率為10 20kW，最大掃描寬度為100cm，掃描頻率為5 15Hz，輻照劑量為lkGy，采用二次輻照的方式，煙葉兩次經傳送裝置傳送通過電子加速器掃描窗接受輻照，一次接受一半的輻照劑量，第一次輻照后上下翻轉煙箱，第二次射線穿過煙箱的另一面進行輻照，輻照時煙箱中心距離電子加速器的掃描窗40 60cm ;在上述操作過程中，電子加速器的工作溫度設定在5 35°C范圍內，環境濕度限制在不大于60完成上述步驟后，將煙葉卷制成卷煙，取卷制成的卷煙40支，按照GB/T 19609-2004規定的標準條件，利用吸煙機模擬人吸煙狀態，使用劍橋濾片采集煙氣中的苯酚類物質，采用高效液相色譜-熒光檢測法測定苯酚類物質的含量，以對應的未經輻照的卷煙樣品作為對照，并進行吸食評價。結果見表I。表I初烤煙輻照前后苯酚類物質含量及其變化
權利要求
1.一種降低卷煙煙氣中苯酚類物質的方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟a)將煙葉/成品香煙采用紙箱包裝，煙葉/成品香煙在紙箱中的堆積厚度為26 72cm,堆積密度為 O. 20 O. 34g/cm3 ；b)將包裝有煙葉/成品香煙的紙箱置于傳送裝置上，所述傳送裝置的輸送速度為 O. 02 O. 3m/s ；c)置于傳送裝置上的煙葉/成品香煙接受電子加速器產生的電子束/X射線輻照，所述電子加速器的能量為5 IOMeV,束流為O. 3 20mA，束功率為10 20kW，最大掃描寬度為100cm，掃描頻率為5 15Hz，輻照劑量為I IOkGy，所述輻照采取二次輻照的方式，煙葉/成品香煙兩次經傳送裝置傳送通過電子加速器掃描窗接受輻照，一次接受一半的輻照劑量，第一次輻照后上下翻轉煙箱，第二次射線穿過煙箱的另一面進行輻照，輻照時煙箱中心距離電子加速器的掃描窗40 60cm ；d)在步驟c)的操作過程中，電子加速器的工作溫度設定在5 35°C范圍內，環境濕度限制在不大于60% ；e)完成上述步驟a) d)后，將煙葉卷制成卷煙，取卷制成的卷煙或上述成品香煙若干支，按照GB/T 19609-2004規定的標準條件，利用吸煙機模擬人吸煙狀態，使用劍橋濾片采集煙氣中的苯酚類物質，采用高效液相色譜-熒光檢測法測定苯酚類物質的含量。
2.根據權利要求I所述的降低卷煙煙氣中苯酚類物質的方法，其特征在于，所述的苯酚類物質包括苯酚、對苯二酚、間苯二酚、鄰苯二酚、對甲酚、間甲酚、鄰甲酚等苯酚類化合物中的一種或幾種。
3.根據權利要求I或2所述的降低卷煙煙氣中苯酚類物質的方法，其特征在于，在上述步驟e)中，按照GB/T 19609-2004規定的標準條件，利用吸煙機模擬人吸煙狀態，使用劍橋濾片采集煙氣中的苯酚類物質，采用高效液相色譜-熒光檢測法測定苯酚類物質的含量， 以對應的未經輻照的卷煙樣品作為對照，檢驗卷煙煙氣中苯酚類物質含量的降低程度。
4.根據權利要求I所述的降低卷煙煙氣中苯酚的方法，其特征在于，所述卷煙為成品香煙或煙葉經輻照后卷制而成的卷煙。
5.根據權利要求I所述的降低卷煙煙氣中苯酚的方法，其特征在于，所述煙葉為初烤煙葉、復烤煙葉或晾曬煙葉。
6.根據權利要求I至5任一項所述的降低卷煙煙氣中苯酚的方法，其特征在于，所述傳送裝置為帶式、輥桿式或鏈式。
全文摘要
本發明公開了一種降低卷煙煙氣中苯酚類物質的方法，包括將煙葉/成品香煙采用紙箱包裝，堆積厚度為26～72cm，堆積密度為0.20～0.34g/cm3；將煙箱置于輸送速度為0.02～0.3m/s的傳送裝置上，并接受電子加速器產生的電子束/X射線輻照，所述電子加速器的能量為5～10MeV，束流為0.3～20mA，束功率為10～20kW，最大掃描寬度為100cm，掃描頻率為5～15Hz，輻照劑量為1～10kGy，工作溫度設定在5～35℃，煙箱兩次通過電子加速器掃描窗接受輻照，輻照時煙箱中心距離所述電子加速器的掃描窗40～60cm；工作時環境濕度限制在不大于60％。
文檔編號A24B15/22GK102578698SQ20121003934
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月21日 優先權日2012年2月21日
發明者劉江豫, 呂曉華, 張建偉, 張志堅, 徐世臻, 李湘, 杜閱光, 楊保安, 王娟娟, 田占軍, 范家霖, 蔡恒, 袁紅星, 郭東權, 陳云堂 申請人:天昌國際煙草有限公司, 河南省科學院同位素研究所有限責任公司