专利名称：低焦油低毒外加尼古丁的烟草制造方法及其制品和直接制成的香烟的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种低焦油、低毒外加尼古丁的安全型烟草及其制造方法和直接制成的香烟。
背景技术：
常规烟草成分中大部分是有益、有利用价值的物质，其各种不同的复杂成分如生物碱、含氮元素物质、树脂类与有机酸类等酸性物质共存使烟草达到了静态平衡；在燃烧时产生了更复杂的热解、聚合等反应而产生了有害物、有毒物、致癌物与尼古丁相克不相容的动态平衡。香烟气味是有含碳物质包括纤维素、树脂、芳香类物质热解挥发而产生味觉效应，也带来油状气溶胶状态焦油粒相物，其不溶于水堵塞了肺呼吸导致了无药可治、不可能治痊的各种疾病使人逐步走向死亡，严重危及人类健康。焦油的理论定义是含碳物质燃烧或干馏产生的油状物质。烟草中纤维素碳水化合物等各种含碳物质产生的焦油约3-5mg/支。大量的焦油来自烟草(叶)中的树脂如松脂，脂肪如油精、酯类如三甘油酯、及其他含油脂类。它的含量直接关系到烟叶的油润性外观及烟香气味，是评定烟叶品质优劣的标准。在吸烟燃烧瞬间温度达350-500℃分解气化蒸气产生大量焦油凝胶微粒，它包含有萘油、蒽油，其中含有多种不溶于水的环芳烃等有毒致癌物，这些油状气溶胶态微粒相物，经海棉头截留一部分后吸入体内，粘结蓄积在肺气泡中是不能转化排除的，它也仅局限于肺部，产生了焦油肺、阻塞性肺炎、肺癌，使人走向死亡是危害人类健康的元凶。
烟草之所以是不可替代的物种，是由于高尼古丁含量是它独一无二的特点，是无法从其他植物中获得的，而且香烟中又无法容纳外加的尼古丁、加则硬化。但除尼古丁外，烟草中成分、辣味等都可以从他种植物中提取或合成而得，这就是尼古丁的特异性所决定的。它至今都未更无法在烟丝中加入尼古丁以增加尼古丁含量，加则烟丝硬化。这些都是世界烟草业急需解决的难题。
目前世界各国生产香烟企业的降低焦油量方法，都是采用物理降焦油法，其方法例举如下①、十几种不同地区、不同品种、不同含量的烟叶混合，合焦油量从原25mg/支左右降至15mg/支左右。②、用长活性炭海棉头吸附法，减少烟丝装支量又使支烟焦油从15mg/支降至12mg/支左右。未涉及气击处理方法，也无法用气击法去降低焦油量，更未涉及减少烟草中的有害物等及其研究课题。③、一部份香烟是采用外加低焦油，薄片烟丝或废烟草压片切丝，及烟杆、烟茎、切片、切丝加入支烟拌料制成的香烟，又使支烟焦油量降至6mg/支-9mg/支等等。任何物理降焦法，都使尼古丁随降焦油而减少成淡味的无法兴奋香烟，反而迫使有瘾头的消费者增加吸烟量也增加了吸入的焦油量，更加重了损害人体健康。现今最好的香烟尼古丁含量是尼古丁占焦油量相当于10％或＜10％如焦油量降至6mg/支，尼古丁降至小于0.6mg/支的淡味烟。其燃吸后的海棉头仍呈棕色，几乎可以说仍然是一种假像。如果真的能将焦油量降至3mg/支以时海棉头解剖后的色泽应该是淡色的，而不是棕黄色。现行香烟都未能达到这一水平。按照目前公共卫生部门的说法，焦油含量如果在6mg/支以上都是不可取的，它的焦油量与有毒物对有40年吸烟史者都具有危害性，当自身免疫功能，无法阻断、抗拒时，将产生焦油肺、肺癌的可能性，高达50％以上。按世界卫生组织公布每年全球因吸烟致癌死亡人数350万人究其主要原因就是来自吸烟的焦油与有毒物。
发明内容
本发明的目的是要提供一种低焦油、低毒可以外加尼古丁的安全型烟草制造方法及其制品。
更进一步的目的是要提供由上述烟草直接制成的安全型香烟。
本发明所述的低焦油低毒外加尼古丁的烟草制造方法，其特点是取常规制烟用烟草先后经石油醚及溶解石油醚的溶剂加热气化气击，取其气击后再烘干的干燥物质，并按目标要求量添加尼古丁即为制成品。
本发明所述的常规制烟用烟草可以是指烟叶、烟叶片或烟丝等，其中烟叶或还可以包括有些许的烟叶杆、茎等，基于气击溶解的效果而言，本发明优先考虑采用经过膨化(胀)工序后的烟草。
本发明所述的溶解石油醚的溶剂可以是无水乙醇(一般还包括含水在0.5％左右的无水乙醇)、三氯甲烷、苯、氯仿、油类等有机溶剂，基于对溶解的效果与溶解后残留物对烟叶的影响程度的考虑，本发明优先采用无水乙醇。
另外，为了较大的降低烟草的焦油量，本发明对烟草的处理优先采用经石油醚及溶解石油醚的溶剂多次的加热气化气击，及气化气击后的浸渍至石油醚加热气化的回收液呈淡色为佳。而其中石油醚及溶解石油醚的溶剂的气化加热温度以高于其各自的沸点温度较佳，可以对冷的烟草进行较好处理。另外也能提高气击溶解效果。另外添加尼古丁最好采用将尼古丁的水溶液喷雾喷洒在经气化气击后的干燥烟草上。
本发明所述的多次加热气化气击，可以是指在石油醚多次加热气化(以3至5次为佳)对待处理的烟草进行气击后再用溶解石油醚的溶剂多次加热气化气击，也可以是指石油醚与溶解石油醚的溶剂依次多番轮流加热气化气击，或还可以是指前几次的气击是将两者混合加热对烟草进行气击。再每次气化气击后的加上浸渍流程，特别是封闭的浸渍流程更有利于气击溶解的效果。
本发明所述的低焦油、低毒可以外加尼古丁的烟草就是按照上述制造方法直接得到的制品。该制品我们称之安全型烟草，其中的焦油含量一般至少低于7mg/每支(以制成香烟计)。并在该制品的基础上采用常规制烟方法可以直接得到的香烟。
采用本发明所述的低焦油低毒外加尼古丁的烟草制造方法所得到的烟草使外加尼古丁(包括回馏得到的)并增加尼古丁与焦油比值成为可能，可吸附尼古丁水溶液，吸附后不硬化，实验证明放置三个月仍保持柔软状不变。加入量达到尼古丁与焦油比值50％时，烟丝也不硬化，柔软如初。在降低了焦油量的同时也减少有毒物，使烟味醇和，兴奋量充足，此时出现新的特殊情况即是低尼古丁含量，高尼古丁与焦油的比值时，具有高兴奋而醇和的吸烟效果。尼古丁的添加可以按标准目标要求量来添加，满足了社会各界对香烟的尼古丁不同需要。
尼古丁是可溶于水并与水可任意混合的物质，它吸入人体后能兴奋中枢神经、植物神经、有先兴奋后麻痹的作用，增加思维活力，提高工作效率。在体内维持几分钟后快速减退、逐渐消失，经肾脏、尿道等排泄系统排出体外，不产生蓄积性，低剂量尼古丁是具有安全性，不产生毒性反应，不与焦油混合，不同于焦油沉积在肺部不能排除而危害人体健康。至今也无任何医学、毒理学实验证明尼古丁的危害性的确切证据。由于人们不了解危害人类健康的是焦油。而只知吸烟有尼古丁而不知有焦油，造成人云亦云的群体性误解。就不知尼古丁还有其良性作用，据报导加拿大唐娜学院研究科学家发现尼古丁的良性作用有助于减肥，有助于老年性痴呆症及精神分裂症的治疗，并可加速糖尿病患者的伤口愈合。当然任何药物都是毒物，是药三分毒，剂量多少决定它是否是毒物。这是19世纪有名的激效理论如是说。
19世纪德国精神病学家鲁道夫·阿思特和药理学家雨果·舒尔茨通过各自的实验，得出阿思特——舒尔茨定律当小计量服用时，“毒物是兴奋剂”，虽然大剂量的毒性物质确会给人带来伤害，但当剂量减少到某一临界点以下时，却都能促进体内平衡而产生有益的兴奋作用，或许有一天毒理学家的研究真的能验证先验者的正确性，那些没有杀死你的微量毒物会让你更加强壮。由此得知香烟保留尼古丁的必要性，它是吸烟者兴奋的需要。也是现阶段几十年内还是不能减少的消费品的原因所在。
香烟的毒素及其危害性来自焦油、及焦油中的有毒物、致癌物，在人体中蓄积而危害人类的健康，发明本技术就是指降低焦油量至无害量，减少有毒物至纳克级，成为安全型香烟为目的，可以改写吸烟的危害性。
以本发明所得的烟草按常规方法制成的香烟经美国Arista实验室的检测，说明焦油量降至1.53mg/支极限量，降低了85.24％。
有毒物减少了69.2％。
一氧化碳减少了81.77％。三项平均降低或减少了80％以上。
尼古丁占焦油量比值从10％增加到32.68％增加了23.58％。
下面的对比实验足以说明本发明的特点表一
表二说明了稠环芳香烃也降到极限量
说明尼古丁增加到0.31-1.3mg/支增加了22.5-31％，有毒物减少到280-170ng/支减少了81.1％。焦油量降到1-1.5mg/支降低了89.58％，一氧化碳2.20-1.77mg/支减少了85％，B样为烟草经气击处理后制成的香烟，2R4F是实验室标准对照样关于焦油量、特别是指有毒物降至极限量的诠释，焦油量降至极限量是指烟草中除木质素、纤维素、碳水化合物外，一切可以消除与减少的物质，也包括尼古丁，消除或减少了因燃烧、参与热反应、聚合产生的有害毒物的潜在因素。剩余的含碳物质是燃烧或干馏必然产生的焦油量，是无法用气击方法先于消除减少的。只有在燃烧时才可能产生的必然产物——焦油，它包含有亲水性基团如羧基、羟基、氨基等水带极性化合物，而产生除萘、蒽等稠环芳烃外，还有亚硝胺类，芳香胺类等有毒物，但其量已非常微量仅有ng(纳克级量)。
具体实施例取烟叶在原有流水线设备上，打叶后先进入膨化(胀)工序，取经膨化(胀)的烟叶，送入到可排放气体与浸渍液等的容器中(以下简称降毒处理器)，装满为度。用于气化的溶剂石油醚泵入经蒸气加热的夹层在110℃±5℃的高温下，气化后导入降毒处理器由下至上逐渐气击，冷却至浸渍液满平烟叶为止。同时开气压泵或超声波，反对浸渍液气压振拌0.5S，后用真空抽取浸渍液，回收溶剂，剩余的棕色油状即为焦油及含少量尼古丁稠物。如此反复多次气击、冷却、浸渍、至排出抽取液(回收液)呈淡色即可。一般是3-5次的气击就能达到。而后用无水乙醇加热气化气击，加热温度略高于其沸点温度，也反复多次气击，可以不浸渍，清除石油醚是其主要目的。
真空抽干后的干性烟叶，开下排料阀，排入用蒸气加热的封闭性烘房进行烘干，除去的残留溶剂可再加收利用。
快速烘干的烟叶输入停留槽原香烟配制流水线，加糖等配料、经软化烟叶、进入切丝成烟丝，在流水线上加入尼古丁可以是回馏提纯的5％-10％水溶液至标准要求量后，再进入调料、调味、调整烟丝PH值至6-6.5，后输入制烟机制成香烟成品。
实验一、取上述气击后所得的烟草丝成品0.7克，加入10％尼古丁水溶液100mg左右喷雾喷洒在烟草上拌匀，干湿适度、手工装支，支重0.9克，燃吸。
评吸显现良好的烟劲，烟丝不硬化，未见焦油产生，剥解海头呈淡黄色，无焦油辛辣味，烟味醇和。
实验二，取上述气击后所得的烟草烟丝成品0.6克，加入10％尼古丁水溶液滴约100mg左右，拌匀，干湿度在1.3％以下，用半活性炭长海棉烟支装烟丝，支重0.9，燃吸。
评吸显现良好的烟劲，烟丝不硬化特别出现低尼古丁(0.5mg/支)占焦油量(1.5mg/支)比值30％的高兴易过瘾的吸烟效果，烟味醇和、无辛辣味。
实验三，取上例已加尼古丁的烟草烟丝，再加入现已注明的烟草烟丝焦油量的各种香烟的烟草烟丝一半拌匀，放置三月也未见烟丝硬化，称重0.7克-0.6克装支各种半活性炭海棉头或纯海棉头燃吸。
评吸，显现良好的烟味与兴奋、无刺激，烟味醇和，烟丝不硬化，解剖海棉头呈淡黄棕色。
权利要求
1.一种低焦油低毒外加尼古丁的烟草制造方法，其特征是取常规制烟用烟草先后经石油醚及溶解石油醚的溶剂加热气化气击，取其气击后再烘干的干燥物质，并按目标要求量添加尼古丁即为制成品。
2.按照权利要求书1所述的低焦油低毒外加尼古丁的烟草制造方法，其特征在于常规制烟用烟草是指经过膨化(胀)工序后的烟草。
3.按照权利要求书1或2所述的低焦油低毒外加尼古丁的烟草制造方法，其特征在于溶解石油醚的溶剂是指无水乙醇。
4.按照权利要求3所述的低焦油低毒外加尼古丁的烟草制造方法，其特征在于烟草经石油醚及无水乙醇多次的加热气化气击、及气化气击后的浸渍至抽出液呈淡色为止。
5.按照权利要求1、2、4所述的低焦油低毒外加尼古丁的烟草制造方法，其特征在于石油醚及溶解石油醚的溶剂的气化加热温度高于其各自的沸点温度，按目标要求量将尼古丁的水溶液喷雾喷洒在经气化气击后的干燥烟草上。
6.按照权利要求3所述的低焦油低毒外加尼古丁的烟草制造方法，其特征在于石油醚及溶解石油醚的溶剂的气化加热温度高于其各自的沸点温度，按目标要求量将尼古丁的水溶液喷雾喷洒在经气化气击后的干燥烟草上。
7.一种按照权利要求书1所述的低焦油低毒外加尼古丁的烟草制造方法直接得到的制品。
8.一种按照权利要求书1所述的低焦油低毒外加尼古丁的烟草制造方法直接得到的制品按照常规制烟方法可以直接得到的香烟。
全文摘要
低焦油、低毒外加尼古丁的安全型烟草及其制造方法，本发明涉及一种降低烟草中焦油量，减少有毒物，回馏外加尼古丁技术，生产一种能使精神兴奋的低焦油安全型香烟。本发明所述的安全型香烟的烟叶或烟丝是指经有机溶剂、极性介质、一种或几种经加热进入装满烟叶片或烟丝的一种容器中，由下至上进行气击，至浸渍，取其抽干后的烟叶或烟丝，经烘干净化后不含任何滞留物的干燥烟叶或烟丝。本技术的特征是将所述的烟叶或烟丝经软化，烟叶切丝后在原流水浅上调料，调味的同时将尼古丁加入达到标准的需求量，再输入制烟车间制成成品香烟。该成品香烟是低焦油，高尼古丁与焦油量比值、高兴奋的低毒或无毒安全型香烟。
文档编号A24B15/18GK1915121SQ20061004122
公开日2007年2月21日 申请日期2006年7月28日 优先权日2006年7月28日
发明者陈楚挺 申请人:陈楚挺