汪 剛,張怡春,王雨青,汪 旭
上海新型煙草制品研究院有限公司,上海市浦東新區秀浦路3733 號 201315
口含煙(Snus)是一類起源于北歐的無煙氣煙草制品,采用熱處理工藝制作[1]。早期口含煙為松散煙粉,手捏成團放于口腔使用,容易污染口腔。20 世紀70 年代,Tre Ankare 公司推出第一款袋裝型口含煙,袋裝型口含煙使用無紡布等透濕性材料將調制過的煙粉包成小袋,使用時將煙袋放置于嘴唇與牙齦之間,使用方便且不易污染口腔,逐漸成為最流行的無煙氣煙草制品形式[2-3]。口含煙消費市場以北美和北歐為主,其中奧馳亞集團(Altria Group)、英美煙草(British American Tobacco)占據全球無煙氣煙草市場份額的前兩位,分別擁有Skoal、Marlboro 和Camel、Grizzly 等知名品牌。瑞典火柴公司(Swedish Match AB)是北歐最大的口含煙供應商,擁有Ettan、General 等經典口含煙品牌,2018 年,瑞典火柴在瑞典、挪威口含煙消費市場份額分別達63%、51%,其在美國口含煙消費市場占據第三位[4-5]。國外公司在口含煙的工藝研發、生產制造和基礎研究等領域處于領先地位,如瑞典火柴形成了GOTHIATEK?口含煙質量安全標準,該標準規定了口含煙關鍵性安全指標及限量值,并逐漸被ESTOC(European Smokeless Tobacco Council)吸納為歐洲境內的無煙氣煙草制品標準[6]。國外口含煙產品發展歷史較為悠久,且其架構和信息披露較為完整,有利于挖掘產品研發設計思路,將其作為研究對象具有一定的借鑒價值。
目前國內外已對口含煙產品的理化成分進行了分析研究。Lawler 等[7]分析比較了7 種類型無煙氣煙草制品的pH、含水率、煙堿和游離煙堿等,發現不同類型的無煙氣煙草制品在各指標間存在顯著差異,其中口含煙游離煙堿量最高。秦亞瓊等[8]通過文獻調研亦發現不同類型及品牌的無煙氣煙草制品pH、含水率、煙堿量(煙堿總量、游離態煙堿量)存在較大差異,同樣結論亦見于Richter等[9]的研究。張杰等[10]收集了共65 種口含型無煙氣煙草制品,其含水率分布為12.07%~55.58%,pH 為5.55~8.98,煙堿量為5.41~27.68 mg/g,游離煙堿量為0.63~10.46 mg/g。在此基礎上,本研究中進一步分析袋裝型口含煙產品的理化成分、規格及強度等,通過對國外某公司全部76 款在售袋裝型口含煙產品的品牌、類型、小袋規格、盒裝規格、理化成分和產品強度等指標的匯總分析,了解袋裝型口含煙產品設計開發理念,旨在為國內袋裝型口含煙的產品研發設計提供借鑒。
76 款袋裝型口含煙產品的品牌、產品名、類型、小袋質量、袋形、盒裝凈質量、袋數、pH、含水率、產品強度和煙堿量等數據信息(表1)來源于https://www.swedishmatch.ch/en/buy-snus,統計時間截止于2020 年4 月。
根據Henderson-Hasselbalch 方程計算游離煙堿量[11]。使用SPSS 20 軟件進行數據描述性統計、相關性分析和方差分析等。

表1 76 款口含煙產品信息Tab.1 Information of 76 snus product samples

表1(續)

表1(續)
共統計15 個品牌的袋裝口含煙(表2)。口含煙產品品牌設計多元化,既有歷史品牌的傳承,如第一款口含煙品牌Ettan;也有求新求變的新型產品,如全白型產品General G.4,同時突出不同的風味、強度和包裝等。

表2 口含煙品牌信息Tab.2 Brands of snus products

表2(續)
76 款口含煙產品分為經典(Original)、白色(White)和全白(All White)3 種類型[12],各包含19、47 和10 款產品,示例如圖1。
最早的袋裝型口含煙被定義為經典型。經典型小袋在包裝完成后需用水或料液將小袋表面完全潤濕,保持較高的水分,因此小袋表面濕潤且顏色深,煙粉多為深褐色或黑色。
白色型產品于1998 年推出,目前已成為口含煙市場的主流產品。與經典型不同,白色型小袋表面不經潤濕,相對干燥潔凈,多呈褐色或淺褐色,放入口腔經唾液潤濕后釋放煙堿。全白型產品是一種全新產品,由低比例的煙粉與微晶纖維素等纖維素類物料混合而成,粉末為純白色,搭配白色無紡布小袋包裝,煙袋整體呈現純白色。
小袋及盒裝規格包括小袋質量、袋形、盒裝凈質量和小袋數量等。
袋形(小袋形狀)共分為大(Large)、細長(Slim)、超細長(Super Slim)和迷你(Mini)4 種袋形(圖2)。經典型產品主要為細長和大兩種袋形,全白型產品為細長、超細長兩種袋形,而白色型產品則涉及全部4 種袋形。
76 款產品小袋質量范圍為0.50~1.10 g,共10 種規格,68.42%的產品小袋質量集中在0.80~1.00 g 范圍內(圖3)。全白型產品小袋質量為0.53 和0.70 g;經典型產品小袋質量普遍偏大,為0.90~1.10 g;白色型產品小袋質量變化較大,從0.50 g至1.00 g。
通過表3 的匯總分析和多重比較可知,大和細長兩種袋形在76 款口含煙產品中最多,共計69款,分別占51.32%和39.47%;迷你和超細長袋形分別占5.26%和3.95%。通過樣品(4 種袋形產品各1 款)小袋實測,迷你袋形樣品尺寸為30.0 mm×14.1 mm(長×寬),超細長袋形為33.6 mm×11.0 mm,細長袋形為33.0 mm×13.5 mm,大袋形為33.8 mm×17.3 mm。大袋形產品尺寸、袋質量最大,袋質量均值為0.91 g,長寬比為1.95∶1。細長袋形的長寬比較大,約為2.44∶1;袋質量略低于大袋形,均值為0.81 g。超細長袋形長寬比為3.05∶1,更顯細長;袋質量均值為0.53 g。迷你袋形長寬比為2.13∶1,袋質量均值為0.50 g。

表3 不同袋形產品的袋數、小袋質量及盒裝凈質量統計①②Tab.3 Numbers and weights of pouches and net weights of products with different pouch shapes
盒裝小袋數量有16、20、21、22、24、26 和30 共7 種規格,其中52.63%的產品為24 袋/盒。盒裝凈質量指一盒產品中所含口含煙小袋的總質量。受袋數和小袋質量影響,產品凈質量范圍為10.00~24.00 g。如表3 所示,迷你袋形盒裝袋數均為20袋;超細長袋形盒裝袋數最多,30 袋/盒的產品均為超細長袋形;迷你和超細長袋形產品盒裝凈質量較低;大袋形產品盒裝凈質量變化較大;16 袋規格僅見于R42 產品。
76 款產品的含水率范圍為27.5%~53.5%;pH設計范圍變化不大,為8.5 ~9.2,如圖4 和表4 所示。高含水率、偏堿性pH 是口含煙的顯著特征[10],72.37%的產品含水率高于43.1%(圖4)。全白型產品的含水率為35.1% ~41.2%;經典型產品為45.0%~51.0%;白色型產品含水率的范圍較大,為27.5%~53.5%。55.26%產品的pH 為8.7。

表4 76 款口含煙產品的強度、pH、含水率、總煙堿量、游離煙堿量及每袋煙堿量Tab.4 Strengths, pH, moisture contents, total nicotine contents, unprotonated nicotine contents and nicotine contents per pouch of 76 snus products

表4(續)
煙堿在煙草中的存在形式可分為質子態和游離態兩種,其中游離態煙堿更容易被口腔黏膜吸收,引起血液中的煙堿量上升[9,13]。小袋是口含煙的使用單元,因此每袋的煙堿量將直接影響產品使用。每袋煙堿量受濕物料煙堿的質量分數和每袋濕物料量的影響。由圖5 可知,76 款產品總煙堿量范圍為0 ~26.0 mg/g,其中8.0 ~15.0 mg/g 的產品占61.84%;游離煙堿量范圍為0 ~24.4 mg/g;每袋煙堿量為0 ~20.0 mg。白色型產品在總煙堿量、游離煙堿量、每袋煙堿量各梯度均有分布。
產品強度是消費者在使用口含煙時的綜合體驗,包括吸收煙堿帶來的生理強度和口腔接觸沖擊感強度等[14]。該公司將產品強度標識為5 級,分別為零煙堿(Nicotine Free)、普通(Normal)、強(Strong)、特 強(Extra Strong)和 超 強(Super Strong),分別對應1 至5 級強度,各包含5、29、17、12 和13 款產品,其中零煙堿強度產品為Onico 品牌,超強強度產品為R42 和General G3。
5 級強度對應的產品數量、總煙堿量、游離煙堿量、每袋煙堿量、含水率及pH 見表5。不同強度產品的各項指標存在差異,各具特點。其中1 級強度產品為特殊品類,是一類可帶來口含煙風味體驗但不含煙堿的產品;5 級強度產品具有極高的總煙堿量、游離煙堿量、每袋煙堿量以及pH,但含水率較低。排除零煙堿強度產品,通過Pearson 相關性分析可知,產品強度與總煙堿量、每袋煙堿量和游離煙堿量顯著正相關,相關系數分別為0.920、0.921 和0.903(P<0.01);與含水率顯著負相關(-0.769,P<0.01);與產品的pH 呈弱的正相關性,相關系數僅為0.374。
煙堿量、pH 和含水率為口含煙配方設計中的主要指標[8,15]。不同強度產品的總煙堿量、游離煙堿量、每袋煙堿量存在顯著性差異,且強度越高,總煙堿量越高。這主要由于煙堿是口含煙的功能性成分,提供煙堿滿足感和刺激感[16],因此總煙堿量、游離煙堿量、每袋煙堿量越高,產品帶來的滿足感、刺激感越強烈,產品強度也就越高。而含水率越高,濕煙粉中煙草物質比例越低,單位質量濕煙粉中的煙堿量降低,因此產品強度降低,故含水率與煙堿量、產品強度表現為負相關性。但需要說明的是,口含煙含水率越高,煙堿傳輸速率越快,因此可認為在單袋煙堿量相同的情況下,含水率越高,煙堿傳輸速率越快[14]。本研究中所涉及產品的pH 范圍較小,僅為8.5 ~9.2,產品強度與pH 表現為弱的相關性。文獻報道表明pH 影響口含煙產品強度,值得產品設計人員重視;物料的pH 是提供產品強度的基本保障,pH 越高,越有利于口含煙中煙堿轉化為更易被口腔粘膜吸收的游離態煙堿[14,17]。同時較高的pH 也能保證物料在一定貯存時間內抑制CO2反應等環境因素導致的pH 下降,從而保證儲藏期內維持物料中絕大部分煙堿處于游離態;另外,當游離態煙堿濃度提升后,堿性環境強化了對口腔黏膜的刺激性作用,加強了接觸部位的刺痛感。需要注意的是,過高的堿性環境(pH)可能對口腔黏膜造成損傷,因此,在保障產品能夠提供一定“強度”的前提下,需要將pH 控制在一個相對合理的范圍。

表5 不同強度產品的總煙堿量、游離煙堿量、每袋煙堿量、含水率及pH 統計①②Tab.5 Statistics of total nicotine contents, unprotonated nicotine contents, nicotine contents per pouch,moisture contents and pH of different strength products
對國外某公司76 款袋裝型口含煙的產品信息以及類型、小袋規格、盒裝規格、理化品質特征、產品強度等指標進行較為系統的分析和數據挖掘的結果表明:①該公司的袋裝型口含煙系列產品共15 個品牌,主要分為3 種類型、4 種袋形,產品按生理強度定義為5 級。②隨含水率、pH、煙堿量和小袋規格等參數的不同,產品呈現多樣化設計,可滿足不同消費群體多樣化的需求,其中,白色型目前是其主流產品;全白型為新興產品,尤其獨特的外觀特點,是未來口含煙的發展方向之一。③袋形分為大、細長、超細長和迷你4 種,不同袋形的小袋尺寸和質量不同。④產品強度與口含煙濕物料的煙堿量、每袋煙堿總量、游離煙堿量和pH 顯著正相關,與含水率負相關。