GI O Ụ V
OT O
TRƢỜNG
I HỌ
H HO H N I

CHU CAO KHÁNH

NGHIÊN ỨU XÂY ỰNG QUY TRÌNH XỬ LÝ
NGUYÊN LIỆU THUỐ L
URLEY
PHỤ VỤ PHỐI HẾ
M
THUỐ L
IẾU

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT
CHUY N NG NH: C NG NGHỆ TH C PHẨM

H N I - 2014


GI O Ụ V
OT O
TRƢỜNG
I HỌ
H HO H N I

CHU CAO KHÁNH

NGHIÊN ỨU XÂY ỰNG QUY TRÌNH XỬ LÝ


Trƣớc tiên, tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Duy
Thịnh, giảng viên Bộ môn Thực phẩm nhiệt đới cùng toàn thể các thầy cô Viện
Công nghệ Sinh học – Công nghệ Thực phẩm và tập thể Phòng Đào tạo sau đại học
- Trƣờng Đại học Bách Khoa Hà Nội đã nhiệt tình giúp đỡ và tạo điều kiện thuận
lợi cho tôi trong suốt thời gian học tập và hoàn thành luận văn.
Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Viện Kinh tế – Kỹ thuật Thuốc lá,
các bạn đồng nghiệp phòng Kỹ thuật Công nghệ, phòng Phân tích, phòng Tài vụ,
phòng Kế hoạch vật tƣ của Viện về sự quan tâm, giúp đỡ tôi trong suốt quá trình
thực hiện luận văn.
Cảm ơn Ban lãnh đạo, phòng Công nghệ Công ty Thuốc lá Bắc Sơn, Công ty
thuốc lá Thăng Long, đã giúp đỡ, đóng góp ý kiến thực hiện đề tài.
Cảm ơn các nhà khoa học trong ngành, bạn bè đồng nghiệp và gia đình đã
đóng góp nhiều ý kiến quý báu và luôn động viên, giúp đỡ tôi trong quá trình học
tập, thực hiện và hoàn thành luận văn.
Xin trân trọng cảm ơn!
Hà Nội, ngày 30 tháng 03 năm 2014
T

GIẢ

Chu Cao Khánh


MỤ LỤ
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
CHƢƠNG I: TỔNG QUAN ...................................................................................... 3
1.1. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT THUỐC LÁ TR N THẾ GIỚI .................................3
1.1.1. Nguồn gốc cây thuốc lá .....................................................................................3
1.1.2. Lịch sử phát triển cây thuốc lá ..........................................................................3

1.7.1.2. Tác dụng sử dụng hƣơng liệu (casing) xử lý Burley...................................25
1.7.2. Phƣơng pháp xử lý Burley Toasting. ..............................................................25
1.7.2.1. Các giai đoạn tiến hành xử lý Burley Toasting ............................................26
1.7.2.2. Các phƣơng pháp Burley Toasting...............................................................27
1.7.2.3. Phản ứng Amino – Sugars............................................................................28
1.7.3. Các yếu tố chính trong công nghệ xử lý Burley .............................................29
CHƢƠNG II: MỤC TI U - ĐỐI TƢỢNG V PHƢƠNG PHÁP NGHI N CỨU 30
2.1. MỤC TI U ĐỀ T I...........................................................................................30
2.2. N I DUNG ĐỀ T I .........................................................................................30
2.3. ĐỐI TƢỢNG V PHƢƠNG PHÁP NGHI N CỨU .......................................30
2.3.1. Đối tƣợng nghiên cứu......................................................................................30
2.3.2. Phƣơng pháp nghiên cứu.................................................................................30
2.3.2.1. Phƣơng pháp nghiên cứu chung ...................................................................30
2.3.2.2. Bình hút cảm quan .......................................................................................31
2.3.2.3 Phƣơng pháp phân tích thành phần hóa học .................................................31
2.3.2.4. Các thiết bị phân tích....................................................................................37
2.4. CÁC BƢỚC TIẾN H NH THÍ NGHIỆM ........................................................40
2.4.1. Lựa chọn mẫu thí nghiệm ...............................................................................40
2.4.1.1. Lựa chọn mẫu thuốc lá Burley .....................................................................40
2.4.2. Nghiên cứu công thức hƣơng liệu ...................................................................41
2.4.3. Nghiên cứu phƣơng pháp xử lý nhiệt thuốc lá Burley. ...................................41
2.4.3.1 Xử lý Burley theo phƣơng pháp Casing and Toasting .................................41
2.4.3.2. Xử lý Burley theo phƣơng pháp Light casing and Soft Drying ..................43
2.4.4. Đánh giá chất lƣợng mẫu, hoàn thiện quy trình xử lý. ...................................43
CHƢƠNG III: KẾT QUẢ NGHI N CỨU V THẢO LUẬN ............................... 45
3.1. Thu thập, đánh giá chất lƣợng nguyên liệu thuốc lá Burley các vùng nguyên
liệu trong và ngoài nƣớc............................................................................................45
3.1.1. Khảo sát và thu thập mẫu ................................................................................45
3.1.2. Kết quả phân tích hóa học ...............................................................................45
3.1.3. Đánh giá chất lƣợng nguyên liệu thuốc lá Burley..........................................47

NH MỤ

Ý HIỆU,

HỮ VIẾT TẮT

B.A.T

British American Tobacco

CO

Carbon monoxide

ĐVT

Đơn vị tính

EP

Electronic calculating puncher

FCTC

Framework Convention on Tobacco Control

ISO

International Organization for Standardization



ẢNG IỂU

Bảng 1.1. Sản lƣợng thuốc lá nguyên liệu trên thế giới từ năm 2010- 2012 .............6
Bảng 1.2. Đặc tính kỹ thuật của hệ thống máy cuốn điếu hiện đại ...........................15
Bảng 1.3: Lộ trình giảm Tar, Nicotin đến năm 2020. ...............................................19
Bảng 1.4: Quy định hàm lƣợng Tar, Nicotin tối đa. .................................................19
Bảng 2.1. Khảo sát 03 mức thời gian xử lý phƣơng pháp Casing and Toasting ......42
Bảng 2.2 Khảo sát 03 thời gian xử lý phƣơng pháp Light casing and Soft Drying .43
Bảng 3.1: Kết quả phân tích mẫu thuốc lá nguyên liệu Burley sƣu tầm trong nƣớc 45
Bảng 3.2. Kết quả phân tích hoá học trong sợi thuốc lá nguyên liệu Burley ngoại
nhập ...........................................................................................................................46
Bảng 3.3. Kết quả bình hút cảm quan mẫu thuốc lá nguyên liệu Burley trong nƣớc
...................................................................................................................................47
Bảng 3.4. Kết quả bình hút cảm quan mẫu thuốc lá nguyên liệu Burley ngoại nhập
...................................................................................................................................49
Bảng 3.5. Tính chất lý học hƣơng liệu của Công ty GIVAUDAN, Công ty
ROBETTET, Công ty BELL và Công ty BORGWALDT. ....................................50
Bảng 3.6. Đánh giá chất lƣợng hƣơng liệu của Công ty GIVAUDAN, Công ty
ROBETTET, Công ty BELL và Công ty BORGWALDT. ....................................51
Bảng 3.7. Công thức pha liệu - Casing BL01 ..........................................................52
Bảng 3.8. Công thức pha liệu - Casing BL02 ..........................................................53
Bảng 3.9. Công thức pha liệu - Casing BL03 ..........................................................53
Bảng 3.10. Công thức pha liệu - Casing BL04 ........................................................53
Bảng 3.11. Công thức pha liệu - Casing BL05 ........................................................54
Bảng 3.12 Công thức pha liệu - CasingBL06 ..........................................................54
Bảng 3.13. Kết quả bình hút mẫu liệu.......................................................................55
Bảng 3.14. Khảo sát nhiệt độ và thời gian xử lý thuốc lá Burley theo phƣơng pháp
Casing and Toasting. .................................................................................................56
Bảng 3.15. Kết quả phân tích mẫu Burley Đà Nẵng trƣớc và sau xử lý ...................57

Sơ đồ 1.6: Sơ đồ công nghệ phƣơng pháp xử lý thuốc lá Burley .............................23
Sơ đồ 1.7: Sơ đồ mô tả quá trình xử lý Burley Toasting ..........................................26
Sơ đổ 2.1: Sơ đồ chuẩn bị mẫu phân tích thuốc lá nguyên liệu ................................31
Hình 2.2. Hệ thống hút thuốc điếu Filtrona ASM-500 .............................................37
Hình 2.3: Thiết bị bơm mẫu tự động .........................................................................38
Hình 2.4. Máy quang phổ UV/VIS ...........................................................................38
Hình 2.5. Thiết bị cất đạm .........................................................................................38
Hình 2.6. Hệ thống xác định các chỉ tiêu vật lý QTM- 0357 ....................................39
Sơ đồ 2.7: Sơ đồ thí nghiệm xử lý thuốc lá Burley ...................................................40
Sơ đồ 3.1: Quy trình xử lý thuốc lá Burley ...............................................................63


0


MỞ ẦU
Trên thế giới tuỳ thuộc vào từng vùng địa lý khí hậu, thói quen của ngƣời
tiêu dùng mà hình thành các Gu thuốc có tính chất hút khác nhau. Mỗi Gu thuốc có
tính chất hút riêng, đặc trƣng là do việc kết hợp sử dụng các chủng loại nguyên liệu
và các phƣơng pháp gia công chế biến khác nhau.
Trên cơ sở đó, một nƣớc muốn sản xuất thuốc lá có tính chất hút đạt yêu cầu
của thị trƣờng thế giới thì cần phải đi sâu vào các biện pháp kỹ thuật chế biến. Xác
định yêu cầu về tính chất hút của các loại sản phẩm trên thị trƣờng trong từng thời
kỳ nhằm đặt ra phƣơng pháp, hƣớng phát triển ngành thuốc lá.
Hiện nay trên thế giới nhu cầu thuốc lá điếu gu hỗn hợp có sử dụng thuốc lá
Burley ngày càng cao, gu thuốc này năm 1928 chiếm 40% thị trƣờng Mỹ đến nay
chiếm 100% và lan rộng nhanh chóng trên thế giới. Để đảm bảo chất lƣợng gu
thuốc lá hỗn hợp thì vấn đề xử lý nguyên liệu thuốc lá Burley luôn đƣợc các nhà sản
xuất thuốc lá trên thế giới quan tâm hàng đầu.
Nền kinh tế nƣớc ta đang trên đà hội nhập với các nƣớc trong khu vực và thế

- Chƣơng 3: Kết quả nghiên cứu và thảo luận.
- Chƣơng 4: Kết quả và bàn luận.
- Tài liệu tham khảo.
- Phụ lục.

2


HƢƠNG I: TỔNG QU N
1.1. TÌNH HÌNH SẢN XUẤT THUỐ L TRÊN THẾ GIỚI
1.1.1. Nguồn gốc cây thuốc lá
Thuốc lá là cây thuộc bộ Nicotinana thuộc họ cà Solanaceae. Trên 60 loài
Nicotinana đƣợc công nhận lại đƣợc chia ra thành các chi phụ Tabacum, Rustica và
Petunioides. Tất cả các dạng thuốc lá trồng mang tính thƣơng mại ngày nay thuộc
chi Nicotiana tabacum và Nicotinana rustica. Do không tìm thấy N.tabacum ở dạng
hoang dại nên có những giả thuyết rằng N. tabacum đƣợc tạo ra từ sự lai khác loài
ngẫu nhiên giữa N.sylvestris và N.tomentosiformis hoặc N.otophora... Từ thực tế
tìm thấy các loài hoang dại này ở Nam Mỹ có thể tin tƣởng rằng sự lai ngẫu nhiên
này xảy ra ở miền Bắc Achentina hoặc ở tây Nam Bolivia.
1.1.2. Lịch sử phát triển cây thuốc lá
Những dấu tích lịch sử về cây thuốc lá đƣợc tìm thấy ở Trung Mỹ có từ trƣớc
công nguyên. Những ngƣời thổ dân đã để lại những hình ảnh khắc trên đá về những
thầy tu đang hút thuốc nhƣ một phần của sự tôn thờ thần Mặt trời. Mùi vị đặc trƣng
của thuốc lá đã đƣợc biết đến ở Trung Mỹ hai nghìn năm qua.
Lịch sử viết về cây thuốc lá bắt đầu từ ngày 12 tháng 10 năm 1492 khi
Christopher Columbus đặt chân lên bãi biển San Salvador.

ng đã phát hiện ngƣời

bản xứ vừa nhảy múa vừa hút một loại lá cuộn tròn gọi là Tabaccos. Không có một

của thuốc lá điếu, thƣờng có mầu vàng chanh, vàng nhẫn, vàng cam. Độ cháy tốt, vị
ngọt đặc trƣng, khói có phản ứng axit, độ nặng sinh lý vừa phải, hàm lƣợng Nicotin
1,2 - 3%.
1.1.3.2. Thuốc lá Burley
Thuốc lá Burley là một loại đƣợc phát hiện tại vùng Brown, Ohio (Mỹ) vào
năm 1864. Burley thuộc nhóm lá lớn trung bình (chiều dài 40 - 60 cm). Thích hợp
với những vùng có ẩm độ không khí cao, đất tốt, tơi, xốp, ải, có hàm lƣợng mùn cao
(> 2,5%) và cung cấp nƣớc tốt. Burley đƣợc trồng nhiều ở các nƣớc Châu Mỹ:

4


Braxin, Mêhicô, Kentucky và Tenness ở Mỹ, Achentina, Châu Á, Châu Phi... Thuốc
lá nguyên liệu Burley có khả năng hấp phụ hƣơng liệu rất tốt và giữ hƣơng liệu
đƣợc lâu do cấu trúc xốp của mô lá. Vì thế dạng thuốc lá này đang đƣợc sử dụng
nhiều để sản xuất các mác thuốc điếu khẩu vị hỗn hợp (gu Mỹ). Thuốc lá Burley
đƣợc sấy theo kiểu hong gió trong bóng mát. Có thể thu hoạch và hong phơi từng lá
một hay cả cây. Lá thuốc sấy khô có mầu cà phê sáng đến màu sôcôla.
1.1.3.3. Thuốc lá Oriental
Thuốc lá Oriental là một trong những loài thuốc lá chính thuộc chi phụ
Nicotiana tabacum hay còn gọi là thuốc lá thơm là loại thuốc lá đặc sản của vùng
Bancăng. Ngày nay việc sản xuất đã mở rộng ở dọc bờ biển Địa Trung Hải và Hắc
Hải. Thuốc lá Oriental thích nghi với vùng khí hậu á nhiệt đới của Địa Trung Hải:
lƣợng mƣa thấp (500 - 600 mm/năm), nhiệt độ thấp ở giai đoạn đầu và tăng dần ở
các giai đoạn sau, biên độ nhiệt độ ngày đêm lớn, ẩm độ không khí thấp: 60 - 65%.
Thuốc lá Oriental thƣờng đƣợc trồng trên đất có độ phì thấp. Dạng thuốc lá Oriental
có lá bé (< 30 cm), lá mịn, gân chính nhỏ. Thuốc lá Oriental đƣợc sấy khô bằng
cách phơi nắng, lá thuốc sấy có mầu vàng chanh đến vàng cam hoặc vàng có ánh
đỏ. Thuốc lá nguyên liệu Oriental có vị ngọt dễ chịu, hƣơng thơm mạnh và thanh,
khói thuốc có phản ứng axit. Do có hƣơng vị độc đáo nên ngƣời ta dùng làm nguyên

lá có năng suất cao hơn các nƣớc khác và đạt bình quân 2,5 tấn/ha . Theo số liệu
thống kê của Bộ nông nghiệp Mỹ USDA (Tobaco World Markets and trade) hàng
năm toàn thế giới sản xuất khoảng 6 - 7 triệu tấn thuốc lá nguyên liệu với cơ cấu
chủng loại: Virgina chiếm khoảng 66,6 %, Burley chiếm khoảng 13,7%, Oriental
chiếm khoảng 6,3%, còn lại là các loại xì gà, Maryland...
Bảng 1.1. Sản lƣợng thuốc lá nguyên liệu trên thế giới từ năm 2010- 2012

TT

Năm

1
2
3

2010
2011
2012

ĐVT : 1.000 tấn
hủng loại nguyên liệu
Vàng sấy
Burley
Oriental
3.873,4
799,8
365,8
4.230,4
854,7
401,2

Phòng nghiên cứu trung tâm thuốc lá đƣợc thành lập năm 1972 đã tập trung nghiên
cứu các vấn đề thuộc lĩnh vực nông nghiệp (chọn giống, kỹ thuật canh tác, hái sấy)
lĩnh vực công nghiệp (nghiên cứu hƣơng liệu, phối chế các mác thuốc mới, kỹ thuật
lên men nhân tạo...)

7


Sau khi đất nƣớc đƣợc thống nhất, ngành thuốc lá Việt nam đã tiếp thu 2
Nhà máy thuốc điếu ở Thành phố Hồ Chí Minh: Hãng thuốc lá MIC (nay là Nhà
máy thuốc lá Sài gòn), Bastos (nay là nhà máy thuốc lá Vĩnh hội). Để khắc phục
tình trạng sản xuất phân tán, Nhà nƣớc đã quyết định thành lập Liên hợp thuốc lá I
và II (Liên hợp I ở phía Bắc, Liên hợp II ở phía Nam) do Bộ công nghiệp thực
phẩm quản lý bao gồm 4 Nhà máy thuốc lá điếu (Thăng long, Bắc sơn, Sài gòn,
Vĩnh hội) và một số xí nghiệp nguyên liệu trực thuộc Liên hợp .
Để tập trung nguồn vốn đầu tƣ, đổi mới trang thiết bị và quản lý theo cơ chế
mới, Nhà nƣớc đã thành lập Liên hiệp thuốc lá Việt Nam (1986). Việc thành lập
Tổng công ty thuốc lá Việt nam (Quyết định số 254/ TTG ngày 28 tháng 4 năm
1995 của Thủ tƣớng Chính phủ) đã có tác dụng thúc đẩy mạnh mẽ sản xuất thuốc lá
trong nƣớc, tập trung vốn, đổi mới trang thiết bị ở một số Nhà máy thuốc lá nhƣ:
Sài gòn, Thăng long, Vĩnh hội, Bắc sơn., Thanh Hoá. Ngoài các sản phẩm truyền
thống, Tổng công ty thuốc lá Việt nam đã mạnh dạn hợp tác với các hãng thuốc lá
quốc tế nổi tiếng nhƣ: Philipmorris, B.A.T, Rothmans để sản xuất một số mác
thuốc lá nhƣợng quyền nhƣ :555; Marlboro, Dunhill, góp phần hạn chế thuốc lá
nhập lậu.
Công tác nghiên cứu khoa học và phục vụ sản xuất đã đƣợc quan tâm đúng
mức: Việc thành lập Viện nghiên cứu thuốc lá (1986) đã tạo điều kiện thúc đẩy
công tác nghiên cứu khoa học kỹ thuật, nhất là về mặt sinh học và nông nghiệp
phục vụ sản xuất thuốc lá nguyên liệu.
Hiệp hội thuốc lá Việt nam bao gồm những nhà máy sản xuất thuốc điếu

chất độc hại khác trong khói thuốc.
Hầu hết các quốc gia đều đã có những qui định pháp luật cho các sản phẩm
thuốc lá điếu ở các mức độ khác nhau. Ví dụ ở khu vực các quốc gia thuộc Liên hiệp
châu Âu, những giới hạn về thành phần khói đƣợc ấn định là hàm lƣợng Tar không

9


vƣợt quá 10mg/điếu, nicôtin không quá 1mg/điếu và CO không quá 10mg/điếu, áp
dụng cho tất cả các mác thuốc. Tất cả các sản phẩm thuốc lá điếu phải điều chỉnh để
đạt đƣợc các mức qui định này vào ngày 31/12/2003.
Với những qui định ngặt nghèo này, đòi hỏi các nhà sản xuất thuốc lá điếu
phải thay đổi rất nhiều cho việc thiết kế mác thuốc. Nhiều mác thuốc truyền thống
gần nhƣ phải thay đổi toàn bộ công thức phối chế. Độ thông khí của điếu thuốc
cũng phải tăng lên. Các loại đầu lọc phải có độ giảm áp cao hơn. Hiện nay, giải
pháp này chỉ mới đáp ứng đƣợc yêu cầu giảm hàm lƣợng CO trong khói.
Nghiên cứu công nghệ giảm hàm lƣợng Tar, Nicotin và CO trong khói thuốc
điếu bằng công nghệ sau:
- Giảm lƣợng thuốc lá nguyên liệu trong điếu thuốc bằng cách: dạng thuốc lá
có đƣờng kính nhỏ (Slim), thông qua việc phối trộn sợi thuốc đƣợc sử lý qua công
nghệ trƣơng nở sợi cao (công nghệ DIET) với tỷ lệ cao.
- Thuốc lá điếu có gắn đầu lọc kết hợp sử dụng các loại phụ liệu khác nhau.
- Sử dụng cọng thái thành sợi (CRS - Cut rolled stem).
- Sử dụng thuốc lá tấm (Thuốc lá tái chế - Sheet tobacco).
- Tăng độ điền đầy của sợi thuốc lá.
- Sử dụng thuốc lá đã đƣợc trƣơng nở, thuốc lá đã qua tách cọng (Expanded
tobaccos, Stemmed).
Đa dạng hóa các sản phẩm thuốc điếu:
Mặt khác, để chuẩn bị cho việc thực hiện Hiệp định khung về kiểm soát
thuốc lá thế giới (FCTC) do tổ chức Y tế thế giới - WHO phát động, nhiều hãng sản

lửa ở đoạn cuối điếu thuốc và đầu lọc.
Một số tập đoàn thuốc lá nổi tiếng trên thế giới nhƣ Philip Morris, Rosthman,
Reynol... đang chuyển dịch sản xuất thuốc điếu sang các nƣớc đang phát triển, đặc
biệt là các nƣớc chậm phát triển. Chính sách toàn cầu hoá trong kinh tế đƣợc các tập
đoàn thuốc lá lớn trên thế giới quan tâm.
- Đa dạng hoá bao bì: bao tám cạnh, bao dẹt, bao dài (100) bao 10 điếu.

11


1.3.2. Xu hƣớng phát triển công nghệ trong sản xuất nguyên liệu
Lĩnh vực chọn tạo giống:
- Nghiên cứu chọn tạo giống thuốc lá có năng suất và chất lƣợng cao, có khả
năng chống chịu sâu bệnh, biện pháp áp dụng:
 Sƣu tầm và bảo vệ nguồn gen cho cây thuốc lá;
 Nghiên cứu chọn tạo giống thuốc lá ƣu thế lai;
 Nghiên cứu chọn giống nhập nội; đa dạng các nguồn giống;
- Nghiên cứu các quy trình kỹ thuật: Nâng cao năng suất, chất lƣợng, giảm
giá thành sản xuất nguyên liệu thuốc lá.
- Nghiên cứu cải tiến lò sấy thuốc lá sử dụng các dạng nhiên liệu: than, dầu
DO, Gas... nhằm tiết kiệm năng lƣợng, nâng cao chất lƣợng sản phẩm sau khi sấy.
Lĩnh vực bảo vệ thực vật:
Chủ yếu dùng phƣơng pháp phòng trừ tổng hợp (IPM) cho cây thuốc lá bằng
cách dùng giống có khả năng kháng sâu bệnh, luân canh với cây trồng khác, vệ sinh
đồng ruộng, dùng thuốc bảo vệ thực vật có nguồn gốc từ thảo mộc, dùng phƣơng
pháp thiên địch để phòng trừ sâu bệnh.
Sản phẩm thuốc lá nguyên liệu:
Để đáp ứng yêu cầu phối chế thuốc điếu, thuốc lá nguyên liệu phải đáp ứng
một số yêu cầu theo xu hƣớng sau:
- Nguyên liệu có hàm lƣợng Nicotin giảm để hạn chế độc hại.