朴洪伟 郑伯壮 朴光石 金昕 刘斌 陈永森 杨红运 金勇华 崔成哲 朱良华

摘  要：对长白山（LEVENDIS）加热不燃烧烟草制品烟弹的制作过程和性能进行详细阐述，并与菲飞利浦·莫里斯公司生产的iQOS加热不燃烧产品以及传统卷烟3R4F，对外观质量、工艺技术特性、感官质量、减害性能、毒理学评价等指标进行对比评价。结果表明： （1）烟弹具有结构组成独特，外观新颖的特性，具有专用制造工艺技术的创新性和工艺加工方法的新颖性、合理性和适用性等加工工艺技术的先进性。（2）感官质量优于iQOS加热不燃烧产品，减害性能优于传统卷烟，毒性低于传统卷烟。

关键词：加热不燃烧烟弹  外观质量  工艺技术特性  感官质量  减害性能  毒性

中图分类号：TS45                              文献标识码：A                    文章编号：1674-098X（2020）12（c）-0110-06

Abstract： Complication in details for the manufacturing process and product property;Co-Evaluation with HNB of Philips-Morris （i-QOS） and Traditional Cigarette， such as 3R4F： Appearance Quality， Process Technology Process，Taste Evaluation， Property on decreasing harmful elements，Toxicology analysis. Results：1， this product provide unique structure， fresh appearance， the manufacture process also present the innovation with new technology and new process combine the reasonable，applicable，advanced pattern.2，Better than i-QOS on taste evaluation， better performance on decreasing harmful elements and lower toxic than traditional cigarettes.

Key Words： HNB（Heat not burn bullet）; Appearance quality; Process technology property： Taste evaluation;Property of decreasing harmful element; Toxic and side effect

加熱不燃烧（Heat-not-bum，HNB）烟草制品是一种加热由烟草原料制成的烟棒以释放含有烟碱的气溶胶而非直接燃烧烟草原料的烟草制品[1-2]，相对于传统卷烟其主要特征是不需燃烧，焦油等有害成分含量较低，同时能满足人体摄入一定尼古丁的需求。加热不燃烧产品是新型烟草制品的一种，通过器具的特殊加热源对烟弹中的原料进行加热，挥发其中的尼古丁及香味物质产生烟气来满足消费者的吸烟需求[3]。本文通过长白山（LEVENDIS）加热不燃烧烟草制品烟弹的制作过程和性能的详细阐述以及与iQOS加热不燃烧产品和传统卷烟的对比，阐明了长白山（LEVENDIS）加热不燃烧制品烟弹的制作方法和性能优势、感官质量和减害性能的优越性以及低毒性的特性，对加热不燃烧新型烟草制品的设计开发提供参考。

1  材料与方法

1.1 主要材料、试剂与仪器

材料： 津巴布韦烤烟（烟碱含量2.8%），美国烤烟（烟碱含量 3.7%），云南红河烤烟（烟碱含量2.3%），再造烟叶，传统梗丝，膨胀梗，吉林烟草工业有限责任公司产;烟嘴，连接段，堵头段，纸管，封口纸，ABS食品级塑料件，均由上海聚华科技股份有限公司提供。

试剂：甘油（99.5%）、1，2-丙二醇（99.8%），国药集团化学试剂有限公司产;辛葵酸甘油酯、芳樟醇、乙酸愈创木酚酯、柏木油、香根油、缬草油等，均为色谱纯，果香香基，上海聚华科技股份有限公司产。

仪器：SM400 20型孔道吸烟机，英国Filtrona公司产;KBF240型恒温恒湿箱，德国Binder公司产;CP225D型电子天平（感量0.0001g），德国Sartorius公司产;游标卡尺（感量0.1mm），哈尔滨量具厂产。

1.2 方法

1.2.1 烟弹的制备

（1）载体原料的选择：通过粉碎机将材料打碎、筛选，制成合适尺寸的载体，并检测吸收率。

（2）载体颗粒去杂工艺处理因膨胀梗粒本身还存在木质气，故采用生物酶、发酵、美拉德反应等技术处理载体颗粒，减少或消除载体颗粒本身所具有的不良杂气或杂味。

（3）提取分离：微滤、柱分离、膜分离、超临界提取   把烟叶原料分别经过微滤、柱分离、膜分离、超临界提取等工艺得到相应的提取物，并对不同工艺的提取物进行感官质量评价。

（4）气溶胶生成剂（发烟剂）选择及配方版块确定挑选多种符合食品安全的发烟剂，如甘油、丙二醇等，分别用相同的烟草原料颗粒作为载体回填，制作成烟弹进行评吸，选出适用的单体发烟剂，再用选出的单体发烟剂调配出评吸效果最佳发烟剂版块配方。

（5）回填料液配方的确定。以各种烟草提取物、单体发烟剂、发烟剂配方版块、烟用香精为原料，调配满足产品要求的膨胀梗颗粒回填料液配方。

（6）结构技术特性和外观设计以及制造工艺流程的确定根据烟弹的发烟原理，确定其结构，并进行外观设计，制作烟弹。对结构组成的独特性、外观的新颖性、创意的独创性进行阐述，对所研制的烟弹制定专用制造工艺流程并对该流程进行评价。

1.2.2 烟弹的检测

由上海新型烟草制品研究院对烟弹的各项技术指标进行检测。

1.2.3 长白山（Levendis）和iQOS加热不燃烧卷烟感官质量评价

把长白山（Levendis）和iQOS加热不燃烧卷烟样品于温度（22±2） ℃、相对湿度（60±5）%的恒温恒湿箱中平衡水分48h，由7名卷烟感官评吸员对两种样品进行感官质量对比评价。

1.2.4 长白山（LEVENDIS）和iQOS气溶胶以及传统卷烟化学成分

由上海新型烟草制品研究院（申请受理号JSSH20200004）把长白山（LEVENDIS）样品于温度22±2℃，相对湿度60±5%的恒温恒湿箱中平衡48h， 在加拿大深度抽吸模式（Health Canada Intense ，HCI smoking regimen）的抽吸条件下，以钟型、抽吸容量55ml、抽吸时长2s、抽吸间隔30s为抽吸参数，参照GB/T 19609-2004[4]， CORESTA RECOMMENDED METHODS No. 62 - Determination of Nicotine in Tobacco and Tobacco Products by Gas Chromatographic Analysis ，CORESTA RECOMMENDED METHODS No.60 - Determination of 1，2-Propylene Glycol and Glycerol in Tobacco and Tobacco Products by Gas Chromatography，GB/T 23356-2009[5]，CORESTA RECOMMENDED METHODS No. 75 - Determination of Tobacco Specific Nitrosamines in Mainstream Cigarette Smoke by LC-MS/MS，YC/T 253-2008[6]，YC/T 377-2010[7]，GB/T 21130-2007[8]，YC/T 255-2008[9]，YC/T 254-2008[10]的方法及建議检测总粒相物，烟碱，甘油，CO， TSNAs（NNK 、NNN 、NAB 、NAT），HCN，NH3，B[a]P，酚类化合物，羰基化合物等成分的烟气释放量。

1.2.5 安全性能和毒理学评价

对加热不燃烧产品与电子烟和传统卷烟的安全性能进行比较，根据参考文献中同类产品的毒理学实验结果评价毒性。

2  结果与讨论

2.1 烟弹技术指标及检测指标分析

2.1.1 技术指标分析

（1）烟草原料载体吸收率见表1。由表1可知，膨胀梗颗粒的吸收率为84%，大于再造烟叶（38%）和传统梗丝（48%），所以选择膨胀梗颗粒作为烟弹原料载体。

（2）不同提取分离工艺的提取物感官质量见表2。由表2可知，采用不同提取分离工艺的烟草提取物有不同的效果，从综合经济效益、提取物内在质量等方面考虑，选择微滤+柱分离+膜分离+超临界提取作为提取分离工艺。

（3）添加发烟剂的目的是为了在较低温度加热状态下，快速释放吸食所需的成分，并使烟气挥发时产生大量的雾气，以增加烟雾量，感受类似抽吸传统卷烟的感官体会。评吸结果见表3。由表3可知，三种发烟剂烟雾量无明显差距，根据配方选择与回填料液中的香精香料溶解性好的甘油为发烟剂。

（4）以烟用香精为原料调配的回填料液配方，见表4，由表4可知， 经过多次试验调配而成的膨胀梗颗粒回填料液，斌于卷烟丰满而细腻的香气，达到了预期的设计目标.

（5）结构技术特性和外观设计以及制造工艺技术分析。

烟弹结构由烟嘴、内置香珠连接段、堵头段、纸管、封口纸等组成见图1。图1显示，烟弹的发烟原理是封口纸与堵头段之间的纸管内含有的颗粒经受热后挥发气溶胶，为避免与iQOS的专利纠纷，载体原料采用膨胀烟梗颗粒，起过滤和降温作用的烟嘴段采用ABS食品级材质的塑料件，采用内置香珠的连接段，防止颗粒掉落的封口纸等特殊结构;烟具外观设计图见图2。图2显示， 烟弹外观设计新颖，创意独特，具有时代感;对所研制的烟弹制定专用制造工艺流程见图3。图3显示，烟弹制造工艺流程多道工序采用自动上料、检测、计量等技术手段，体现专用制造工艺技术的创新性和工艺加工方法的新颖性、先进性、合理性和适用性，并符合法律法规。

2.1.2 检测指标分析

由上海新型烟草制品研究院对长白山（LEVENDIS）烟弹指标进行检测，结果见表5。由表5可知， 烟弹的各项检测指标均符合要求。

2.2 长白山（LEVENDIS）和iQOS加热不燃烧卷烟感官质量评价

周惠明，华青，陶立奇等[11]深入研究了在加热非燃烧状态下，再造烟叶颗粒香味成分的释放行为，重点分析了温度控制对加热不燃烧卷烟香气成分的影响，朱浩[12]等研究了3种HNB制品的26种烟熏香成分释放情况，重点关注了与传统卷烟的对比。对长白山（LEVENDIS）和iQOS加热不燃烧卷烟进行感官质量评价见表6。由表6可知， 长白山（LEVENDIS）比iQOS具有烟气细腻，杂气（味）少，余味纯净、舒适等感官质量特性，其感官质量优于iQOS，达到预期的设计目标。

2.3 长白山（LEVENDIS）与iQOS气溶胶以及传统卷烟化学成分分析

由上海新型烟草制品研究院检测的长白山（LEVENDIS）气溶胶与Schaller等[13-14]在加拿大深度抽吸模式（Health Canada Intense ，HCI smoking regimen）的抽吸条件下检测的iQOS气溶胶和传统卷烟3R4F主流烟气的化学成分进行对比见表7.由表7结果可知，与 3R4F 主流烟气相比，长白山（LEVENDI）气溶胶中大多数HPHCs降低超过90%，如：无机化合物（CO、氰化氢等）99%以上，醛酮类化合物（甲醛、乙醛、丙醛、丁醛、丙烯醛、巴豆醛、丙酮、2-丁酮等）95%～99%，B[a]P100%，挥发性成分降低 98% 以上，烟草特有亚硝胺（NNK、NNN、NAT、NAB）94%～99%，酚類化合物（除间-甲酚和间-苯二酚外）95%以上，这与王冲等[15]在加热不燃烧卷烟和传统卷烟主流烟气总粒相物主要成分的分析比较中论述的实验结果相吻合。长白山（LEVENDI）气溶胶中除酚类化合物中的间-苯二酚、间-甲酚、对-甲酚外的各项有害成分释放量降低率均大于iQOS气溶胶，表示LEVENDI气溶胶的有害成分低于iQOS气溶胶。

2.4 毒理学评价

为了解加热不燃烧卷烟对吸烟者带来的健康风险，李翔等[16]对加热不燃烧卷烟进行毒理学评价，结果表明加热不燃烧卷烟气溶胶毒性低于传统卷烟。Schaller等[17]采用中性红摄入实验、Ames实验和小鼠淋巴瘤实验（Mouse lymphoma assayMLA）等体外毒性测试方法评价了菲莫国际的烟草加热产品 THS 2.2（Tobacco Heating System 2.2）气溶胶和参考烟3R4F主流烟气的致突变性和细胞毒性。Ames、小鼠淋巴瘤和中性红摄入实验结果表明，与3R4F主流烟气相比，THS2.2气溶胶的致突变性和细胞毒性降低85%～95%，其毒理学评价结果，在一定程度上为加热不燃烧烟草制品提供毒理学理论数据支撑。长白山（LEVENDIS） 作为一种加热不燃烧新型烟草制品， 是为了降低烟气相关的健康风险，其类型的卷烟气溶胶毒性低于传统卷烟。

3  结语

长白山（LEVENDIS）加热不燃烧烟草制品烟弹原料载体是一种以膨胀烟梗和烟草提取物为主要原料，经过对膨胀梗颗粒进行处理后回填料液加工而成的产品，料液为烟草提取物及天然食用植物提取物、甘油等配制而成;烟香醇正、优雅、较丰满、较细腻、协调，并以独特的结构和新颖的外观，运用先进的专用制造工艺流程和精细化加工工艺技术，达到烟弹的制作目的，烟弹的各项技术指标和检测指标，均达到预期的设计目标;其感官质量优于iQOS，表现于烟气细腻，杂气少，余味纯净、舒适等指标;与3R4F主流烟气相比，长白山（LEVENDIS）气溶胶中有害物质大幅降低，其气溶胶的有害成分低于iQOS气溶胶。长白山（LEVENDIS） 作为一种加热不燃烧新型烟草制品，是为了降低烟气相关的健康风险，其类型的卷烟气溶胶毒性低于传统卷烟。本文对长白山（LEVENDIS）加热不燃烧烟草制品烟弹的制作过程和性能进行研究，结果对加热不燃烧新型烟草制品的研制与开发具有一定的参考意义。

参考文献

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