自从西班牙殖民者把烟草带回欧洲大陆时起,烟草一方面带给吸食者如痴如醉的感受,但其潜在的致癌性也让它逐渐变成了魔鬼的化身。在几个世纪与人类文明的纠缠中,烟草逐渐发展为一个令人又恨又爱的重要产业。
2003年5月,在日内瓦召开的第56届世界卫生大会上,世界卫生组织192个成员一致通过了第一个限制烟草的全球性公约——《烟草控制框架公约》,为在全球控制烟草危害、共同维护人类健康提供了法律框架。今年6月1日起,号称“史上最严禁烟令”的《北京市控制吸烟条例》开始实施,以禁止公共场所吸烟。
而另一边,在漫长的岁月里,烟草产业已经形成了庞大的市场,在云南、湖北等省,烟草依然是支柱产业,烟民依旧是一个庞大的群体。因此,利用现代技术减少烟草的有害成分,成为控烟之外的另一个途径。
烟草“去香”后时代
19世纪70年代后期,随着卷烟机的诞生,现代卷烟工业也逐渐形成。各种卷烟品牌根据不同设计规格卷烟叶组中的烟叶品种、烟叶产地、烟叶等级、烟叶年份和烟叶配比等,通过加料加香,赋予卷烟产品特定产品风格,提供给消费者特定的感官体 验。
不同品牌的卷烟之间通常具有不同的产品风格。通过加料,可以改善卷烟的吸食品质、烟丝的物理性状、烟丝的燃烧性和防止烟丝霉变等;通过加香,在不损害烟叶原有香气的情况下,衬托烟香,同时掩盖杂气,起到增香赋香、改善吃味和协调香味的作用,进而形成卷烟产品风格。因此,长期以来,烟草添加剂被视为香烟厂商竞争的秘密武器。
然而,世界卫生组织在《烟草控制框架公约》中建议各国限制或禁止在烟草中使用香料等添加剂,葡萄糖、蜂蜜、香草醛和中草药等天然或合成烟香香料都在范围内。我国于2005年正式批准《烟草控制框架公约》,减少和限制天然和合成香料的使用是大势所趋。这无疑触碰了烟草业最为敏感的神经。美国雷诺烟草公司的数据显示,雷诺生产的卷烟中共包含了239种添加成分,其中228种的作用是调香。
于是,对于烟草生产者来说,问题来了:在不允许加香加料的前提下,卷烟产品的质量如何保证?如何提供给消费者适宜的感官体验?西北农林科技大学副教授吕欣的微生物发酵卷烟技术,为卷烟发展提供了一种可能。
无论在烟草农业还是烟草工业领域,如何在减害降焦的同时,保证卷烟/烟叶的吸食品质始终是核心。工业上,自然醇化(也称为陈化)是改善烟叶吸食品质和可用性的关键过程,在这一过程中,微生物与酶、物理化学作用协同,使烟叶的可用性获得改善,满足卷烟工业需求。已有证据表明,在烟叶的醇化过程中,微生物对于烟叶吸食品质的改善和形成起到了至关重要的作用。
根据烟叶醇化方式的不同,分为人工发酵和自然发酵,自然发酵的烟叶贮存周期较长、场地占用大、资金占压多并导致生产成本增高,且在长期贮存过程中,容易发生虫害和霉变,因此,国内外学者针对烟叶的人工发酵进行了大量的研究和实践。
与自然发酵相比,人工发酵能够在可控条件下提高烟叶品质,并可大大缩短发酵时间。但是,目前人工发酵后烟叶中大分子化合物的降解和呈香物质的生成等均劣于自然发酵,对提高烟叶香气与吸味品质的效果也明显劣于自然发酵,导致人工发酵至今难以大规模推广和应用。
在前人研究的基础上,吕欣尝试采用烟叶表面微生物改善单料烟理化和吸食品质,并通过微生物复配和固态发酵等赋予卷烟叶组特定感官风格,形成了新的卷烟生产工艺和新的卷烟产品,同时能够降低部分烟草的有害成分。
产业化需“天时地利人和”
在国内外,虽然新型烟草制品发展迅猛,但卷烟依然是主流的烟草制品,采用微生物生物技术改善烟草吸食品质,降低危害,将拥有广阔前景。采用微生物生物技术减少烟草危害,同时改善和形成卷烟的吸食品质,符合消费者崇尚自然的消费趋势,同时为未来可能的烟草添加剂禁令提供技术“出口”。
从产业角度来看,目前烟草行业中的加香加料为卷烟工业企业的核心技术之一,短期来说,微生物发酵技术可以替代性地实现卷烟风格的塑造和有害成分的降低。长期来说,通过微生物生物技术,可以实现单料烟的快速醇化,为卷烟工业企业节省大量仓储成本,并可“定制”特殊香味的片烟,经过组合,形成新的产品,彻底改变现有卷烟生产工艺流程。此外,与之配套的设备与现有卷烟生产工艺也存在较为明显的差异,也将导致卷烟生产设备的革命。
尽管研究已取得长足进展,但项目的产业化需要“天时地利与人和”。在现有条件下,想要实现技术的产业化,既需要国家烟草专卖局支持前期基础性研究,又要在实验室研究的基础上,指定一家有实力和规模、创新意愿强烈的卷烟工业企业进行先行先试。
吕欣表示,长期来看,烟草行业最终将走向开放,国外企业也会进来,因而民营公司若看好这一市场,可以作为天使投资进行先期的研究和技术储备,一旦开放,可以占领技术先机。此外,这一技术为世界首创,也可向国外公司进行技术输出。他期待中国企业能够抓住新的烟草工业发展契机,让产业向着科技降害与品质提升前进一步。