導(dǎo)語:“中式卷煙”對煙草本香香料有重大需求,但過去依賴進(jìn)口或外購,存在供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)。通過自主研發(fā)煙草源香料,可以保障產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略安全……
在人們的傳統(tǒng)認(rèn)知中,煙草似乎只與卷煙生產(chǎn)相關(guān)。然而,在科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)下,一場靜悄悄的產(chǎn)業(yè)革命正在發(fā)生——廢棄的煙葉、煙花、煙梗正在被轉(zhuǎn)化為珍貴的香料、醫(yī)藥原料和生物材料。這不僅是資源利用方式的革新,更是煙草行業(yè)應(yīng)對挑戰(zhàn)、謀求可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。
煙草多用途利用已不再是概念
走進(jìn)湖北、安徽、云南、福建等地的煙草工業(yè)企業(yè),你會看到與傳統(tǒng)卷煙生產(chǎn)線截然不同的景象——這里正在將曾被遺棄的“廢物”變成寶貝。
廢棄煙葉和煙花中提取的煙草浸膏、煙草精油、煙草花蕾油,已經(jīng)成為卷煙調(diào)香的重要原料。中國煙草總公司重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目《煙草花序致香成分產(chǎn)業(yè)化利用技術(shù)開發(fā)與模式構(gòu)建》正在推動(dòng)這一領(lǐng)域快速發(fā)展。該項(xiàng)目由山東中煙、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所、山東省煙草專賣局(公司)、云南省煙草公司大理州公司共同承擔(dān),目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)大田廢棄煙花致香成分的產(chǎn)業(yè)化利用。
技術(shù)上已相當(dāng)成熟。以煙草花蕾提取為例,傳統(tǒng)煙葉提取工藝存在三大痛點(diǎn):萃取率僅15-20%、酒精耗量高達(dá)3.2-3.6噸/噸浸膏、且需復(fù)雜的精餾工序。而新工藝采用花蕾為原料,通過酒精預(yù)處理、高低溫分段萃取、真空濃縮等步驟,萃取率可提升至50-55%,酒精耗量降低92%,香膏品質(zhì)更優(yōu)。云南農(nóng)業(yè)大學(xué)的研究顯示,采用超臨界CO?萃取技術(shù),從不同品種煙草花蕾中提取的凈油含有45種以上化學(xué)成分,其中醇類、酮類、醛類等主要致香物質(zhì)占比達(dá)69.24%,在卷煙加香中效果最佳濃度僅為0.02%。
據(jù)2022年行業(yè)綜述顯示,福建中煙、浙江中煙和內(nèi)蒙古昆明卷煙有限責(zé)任公司等企業(yè),已成功研發(fā)生物酶人工設(shè)計(jì)和規(guī)模發(fā)酵生產(chǎn)技術(shù),顯著提升煙葉原料使用價(jià)值。這標(biāo)志著從實(shí)驗(yàn)室到工廠的產(chǎn)業(yè)閉環(huán)已經(jīng)形成。
更富想象力的是煙草在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用。湖南省煙草專賣局(公司)聯(lián)合湘雅醫(yī)院,正在開發(fā)基于煙草的新型創(chuàng)傷促生止血抑菌生物材料。這一合作將煙草的生物活性與臨床醫(yī)學(xué)需求結(jié)合,開創(chuàng)了行業(yè)外協(xié)同創(chuàng)新的先河。
在鄭州煙草研究院、云南煙草研究院、貴州煙草研究院等科研機(jī)構(gòu),科學(xué)家們構(gòu)建了以煙草為底盤材料的藥用蛋白瞬時(shí)表達(dá)和穩(wěn)定轉(zhuǎn)化體系。煙草作為“生物反應(yīng)器”具有獨(dú)特優(yōu)勢:生長快、生物量大(每株可產(chǎn)50-100克鮮葉)、蛋白表達(dá)能力強(qiáng)(葉片可溶性蛋白含量約20-30%干重),且具備真核生物的翻譯后修飾能力。通過農(nóng)桿菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù),可以生產(chǎn)胰島素、干擾素、抗體等復(fù)雜藥用蛋白。
中國煙草總公司已組織開展煙草多用途利用創(chuàng)新戰(zhàn)略研究,充分挖掘煙草生物資源價(jià)值。青州煙草研究所培育出煙草生物合成專用底盤CD01,為規(guī)模化生產(chǎn)奠定基礎(chǔ)。從煙堿、茄尼醇、綠原酸等高附加值活性成分的提取,到纖維材料、生物農(nóng)藥的開發(fā),一張多元化利用的網(wǎng)絡(luò)正在鋪開。
為何煙草要開展多用途利用
我國是世界重要煙草生產(chǎn)國,每年產(chǎn)生大量廢棄煙葉、煙花、煙梗。以湖北省建始縣為例,作為優(yōu)質(zhì)白肋煙基地,每年種植面積8萬多畝,打頂摘下的花蕾就達(dá)860噸以上,過去只能白白扔掉,既浪費(fèi)資源又增加環(huán)境負(fù)擔(dān)。傳統(tǒng)煙草工業(yè)僅利用葉片部分,大量副產(chǎn)物成為潛在的環(huán)境污染源,這種粗放模式已不可持續(xù)。
煙草廢棄物富含有機(jī)物,隨意丟棄或焚燒會造成環(huán)境污染。通過高值化利用,不僅減少廢棄物處理成本,還能變廢為寶。例如,煙草廢棄物可制成生物炭有機(jī)肥,兼具抗病作用;通過固化成型或發(fā)酵可生產(chǎn)乙醇、沼氣等清潔能源。這體現(xiàn)了“綠色生態(tài)、科技賦能”的發(fā)展理念。
“中式卷煙”對煙草本香香料有重大需求,但過去依賴進(jìn)口或外購,存在供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)。通過自主研發(fā)煙草源香料,可以保障產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略安全。正如項(xiàng)目負(fù)責(zé)人指出,實(shí)現(xiàn)煙花致香成分提取與應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化,能“提高煙用香精香料的自主生產(chǎn)、自主研發(fā)能力,保障中式卷煙戰(zhàn)略安全”。
在全球禁煙趨勢和健康中國戰(zhàn)略背景下,傳統(tǒng)煙草產(chǎn)業(yè)面臨增長瓶頸。多用途利用開辟了新的價(jià)值空間,是推動(dòng)行業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵路徑。這不僅是技術(shù)問題,更是關(guān)乎行業(yè)生存發(fā)展的戰(zhàn)略選擇。
煙草多用途利用為何要規(guī)模化實(shí)施
從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化的跨越,關(guān)鍵在于技術(shù)穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。經(jīng)過多年攻關(guān),煙草活性成分提取工藝已相當(dāng)成熟,這種可重復(fù)、可放大的技術(shù)為產(chǎn)業(yè)化提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
產(chǎn)業(yè)化必須算經(jīng)濟(jì)賬。傳統(tǒng)煙草浸膏生產(chǎn)存在原料品質(zhì)不穩(wěn)定、大分子物質(zhì)影響香氣等問題。而采用生物酶制劑改善品質(zhì)、利用廢棄煙花替代煙葉,不僅降低成本,還提升了產(chǎn)品價(jià)值。
只有產(chǎn)業(yè)化才能產(chǎn)生規(guī)模效應(yīng)。中國煙草總公司通過“揭榜掛帥”項(xiàng)目“里程碑”式管理,推動(dòng)中小企業(yè)參與攻關(guān),深化工商研融通創(chuàng)新。這種組織模式有利于整合產(chǎn)業(yè)鏈資源,實(shí)現(xiàn)從原料收集、預(yù)處理、提取加工到應(yīng)用開發(fā)的閉環(huán)。
產(chǎn)業(yè)化需要標(biāo)準(zhǔn)支撐。目前亟需制定煙草廢棄資源標(biāo)準(zhǔn)管理規(guī)范,統(tǒng)一處理回收流程,調(diào)配資源,發(fā)揮多用途利用價(jià)值。從原料分級、工藝參數(shù)到產(chǎn)品質(zhì)量,建立完整的標(biāo)準(zhǔn)體系是產(chǎn)業(yè)化的前提。
未來價(jià)值可能超越想象的空間
煙草多用途利用的市場空間巨大。煙堿在農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、化工領(lǐng)域應(yīng)用廣泛;茄尼醇是合成輔酶Q10的重要原料,后者在心血管疾病治療中需求旺盛;綠原酸具有抗氧化、抗炎作用,在保健品市場價(jià)值不菲。僅煙草香精香料市場,隨著中式卷煙品牌化發(fā)展,年需求規(guī)模非常大。若擴(kuò)展到醫(yī)藥、農(nóng)藥、新材料領(lǐng)域,潛在市場將會更大。
廢棄煙花、煙葉的再利用為煙農(nóng)創(chuàng)造了額外收入來源。通過建立高效的廢棄資源收集體系,將原本無價(jià)值的廢棄物轉(zhuǎn)化為商品,直接增加煙農(nóng)收益。同時(shí),多用途利用產(chǎn)業(yè)在煙區(qū)建廠,吸納當(dāng)?shù)鼐蜆I(yè),助力鄉(xiāng)村振興。這體現(xiàn)了“兩煙協(xié)同發(fā)展”的戰(zhàn)略構(gòu)想。
煙草作為模式植物,在合成生物學(xué)領(lǐng)域具有獨(dú)特價(jià)值。通過基因編輯技術(shù)改造煙草,使其生產(chǎn)日化、保健、醫(yī)療等領(lǐng)域的綠色材料,并進(jìn)行效用評估。這種“植物生物工廠”代表了未來制造業(yè)方向,有助于我國在生物經(jīng)濟(jì)時(shí)代搶占先機(jī)。
在中美貿(mào)易摩擦、全球供應(yīng)鏈重構(gòu)背景下,核心原料自主可控至關(guān)重要。煙草源香料、醫(yī)藥蛋白的自主生產(chǎn),減少了對外依賴,保障了產(chǎn)業(yè)安全。正如業(yè)界專家強(qiáng)調(diào),這關(guān)系到“中式卷煙戰(zhàn)略安全”和醫(yī)藥供應(yīng)鏈安全。
結(jié)語
盡管前景光明,但產(chǎn)業(yè)化之路并非坦途。技術(shù)層面,部分活性成分提取成本仍較高,純度有待提升;市場層面,醫(yī)藥級產(chǎn)品需要嚴(yán)格的臨床驗(yàn)證和審批流程;認(rèn)知層面,公眾對煙草的負(fù)面印象可能影響產(chǎn)品接受度。
未來需要加強(qiáng)基礎(chǔ)研究,解決關(guān)鍵核心技術(shù);還需要深化“工商研醫(yī)”跨界合作,建立協(xié)同創(chuàng)新平臺;另外需完善政策支持,特別是在醫(yī)藥健康領(lǐng)域的監(jiān)管政策;最后還要培養(yǎng)復(fù)合型人才,滿足多行業(yè)交叉需求。
正如煙草行業(yè)科技規(guī)劃所指出的,要“充分發(fā)揮煙草資源的有益作用,將其多元化開發(fā)利用的潛能變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)”。這不僅是煙草行業(yè)自身轉(zhuǎn)型升級的需要,更是建設(shè)健康中國、綠色中國、美麗中國的時(shí)代要求。
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