国内口用型无烟气烟草制品专利分析

刘亚丽，李 鹏，王金棒，洪群业，郑新章，邱纪青，龚金龙，贾 楠，李 曼，郑 路*

1. 中国烟草总公司郑州烟草研究院，郑州高新技术产业开发区枫杨街2 号 450001

2. 河南新桥烟草科技服务有限公司，郑州高新技术产业开发区枫杨街2 号 450001

随着世界范围内控烟力度的不断加大，无烟气烟草制品由于其既不燃烧也无需加热的使用方式，是目前唯一可以在任何公众场合使用的烟草产品（除部分国家禁止使用外），作为传统烟草产品有效的替代品，国内已有无烟气烟草制品专利分析的相关文献报道[1]。口用型无烟气烟草制品是通过咀嚼、吸吮或敷贴在牙齿和牙龈等方式，在口腔中消费的无烟气烟草制品[2]。其以粉末状、颗粒状或者其他形状的烟草为主要原料，添加或者不添加食品添加剂和其他辅料，主要有袋装口含烟、含化烟和胶基烟3 种产品类型。口用型无烟气烟草制品作为无烟气烟草制品重要的产品形式之一，对其专利进行检索统计和分析，可为我国烟草行业进行相关研究提供参考。为此，本研究中对国家知识产权局公开公告的有关口用型无烟气烟草制品的专利进行了检索统计和分析，旨在使我国烟草行业相关科技人员准确把握口用型无烟气烟草制品的研发现状和今后的发展趋势，为该类产品研发提供参考。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

研究对象为1985—2018 年国家知识产权局公开公告的270 件口用型无烟气烟草制品中国专利。其中发明专利233 件，实用新型专利28 件，外观设计专利9 件。

1.2 数据获取方法

本研究中的专利数据来自国家知识产权局专利检索及分析平台（http://www.pss-system.gov.cn）和德温特（Derwent）专利数据库。数据检索策略包括IPC 分类法（国际专利分类法）检索和关键词检索。口用型无烟气烟草制品专利主要分布在IPC 的A24 大类（烟草、雪茄烟、纸烟、吸烟者用品）中，涉及的关键词包括袋装口含烟、口用型、口含型、含化型、烟粉、嚼烟等。

1.3 分析方法

2 结果与分析

2.1 专利统计分析

2.1.1 专利申请趋势

本研究中所检索专利库涵盖1985—2018 年国家知识产权局公开公告的全部口用型无烟气烟草制品中国专利，检索结果表明最早的口用型无烟气烟草制品中国专利出现在1993 年。其中，国内烟草行业（简称“行业内”，下同）申请的专利有167件，其中发明专利130 件，实用新型专利28 件，外观设计专利9 件；国内烟草行业之外的申请人（简称“行业外”，包括国外同行，下同）申请的专利有103 件，全部为发明专利。按专利申请年份对1993—2018 年专利数量进行绘图，如图1 所示。

由图1 可知：①1993—2007 年，口用型无烟气烟草制品中国专利总数仅有14 件，且每年增长缓慢，在技术周期上属于起步阶段。在此期间，口用型无烟气烟草制品中国专利均为行业外机构所申请，其中以美国无烟烟草公司、雷诺士烟草公司和菲利浦·莫里斯烟草公司等国外烟草公司为主，行业内无口用型无烟气烟草制品专利申请。这说明国外口用型无烟气烟草制品相关技术研究起步较早，与北欧国家（例如瑞典）口用型无烟气烟草制品市场较成熟的现状相符。②从2008 年开始，口用型无烟气烟草制品的中国专利申请进入活跃期，此后10 年间，专利申请总数达到256 件，占口用型无烟气烟草制品中国专利总数的94.8%。在此期间，我国烟草行业口用型无烟气烟草制品的专利申请取得了较大进步，从2013 年开始专利申请数量大幅度超越行业外申请人且持续至今。

图1 1993—2018 年口用型无烟气烟草制品专利申请数量的年度分布Fig.1 Annual numbers of patents related to oral smokeless tobacco products applied from 1993 to 2018

2.1.2 专利技术分布

按照使用方式分类，口用型无烟气烟草制品可分为口含烟、含化烟和胶基烟3 种类型[2]，1985—2018 年国家知识产权局公开公告的270 件口用型无烟气烟草制品专利按照技术类型分布统计见表1。

表1 口用型无烟气烟草制品专利技术分类统计Tab.1 Amounts of different type patents related to oral smokeless tobacco products （件）

由表1 可知，袋装口含烟、含化烟和胶基烟分别占口用型无烟气烟草制品专利合计数量（283件）的54.4%、35.3%和10.2%。袋装口含烟是口用型无烟气烟草制品目前最主要的产品形式，技术较成熟，产品历史悠久[1]。袋装口含烟是以烟草细粉为主要原料，添加或者不添加水、保润剂、食用盐、香精香料、其他食品添加剂等辅料，在磨粉和热处理后使用一个类似茶叶袋的无纺布小袋包装；消费者使用时，以吸吮或敷贴在牙齿和牙龈上等方式在口腔中品用，时间为30 min 左右。含化烟是通过在口中咀嚼或者吮吸直到全部溶解在口中的口用型无烟气烟草制品，其以烟草细粉为主要原料，添加或者不添加糖、香精香料、其他食品添加剂等辅料，经粉碎、造粒、压片等被制成片状、棒状、椭球状等。胶基烟是通过咀嚼的方式在口腔中消费的烟草产品，其以胶基为主要原料，含有烟草细粉，添加或者不添加糖、香精香料、其他食品添加剂等辅料，经粉碎、混合、压片等被制成片状、粒状或其他形状。

2.1.3 专利申请人类型分布

(3)巷帮支护。锚杆形式、规格及锚固方式、锚杆配件、钢筋托梁和网片规格、锚杆扭矩、锚索形式规格要求全部与顶板支护一致。

口用型无烟气烟草制品专利申请人的类型分布情况如表2 所示，申请人（专利数量5 件以上）及其申请专利数量如表3 所示。

表2 口用型无烟气烟草制品专利申请人类型分布Tab.2 Statistics of applicants related to oral smokeless tobacco products （件）

表3 口用型无烟气烟草制品专利申请人及其专利数量（5 件以上）Tab.3 Statistics of applicants with more than 5 patents related to oral smokeless tobacco products （件）

由表2 和表3 可知：①国内烟草行业在专利布局方面取得了显著成就，总体专利数量已经超过国外烟草公司，居领先地位。②从专利申请数量上看，在国外烟草公司中，以雷诺士烟草公司的申请量最多，为46 件，均为发明专利。其次是菲利浦·莫里斯烟草公司和美国无烟烟草公司，分别为15 和5 件。③在国内申请人中，以云南中烟工业有限责任公司和郑州烟草研究院申请数量领先，分别为30 和26 件，大多数为发明专利。

2.2 专利技术分析

对于国家知识产权局公开的270 件口用型无烟气烟草制品中国专利，法律状态为公开或授权的有效专利为169 件，结合被引频次、同族专利数量2 项文献计量学指标进行综合评价，最终选择105 件口含烟、37 件含化烟专利作为专利技术分析对象。胶基烟的有效专利少，且该产品市场化前景不明朗，因此不做技术分析。

2.2.1 袋装口含烟

根据袋装口含烟的产品结构和特征，以及本项目组研究制订的《新型烟草制品专利技术分类体系》，袋装口含烟的专利技术主要包括产品配方技术、制备技术和包装技术3 个方面。其中制备技术包含制备工艺、熟化技术、产品形态和烟碱缓释4 个技术点。由于产品配方技术中改良添加剂配方的专利数量较多，包装技术中改良成型技术的专利数量较多，因此将添加剂和成型技术单独列出并进行统计。

2.2.1.1 专利技术点分析

袋装口含烟的专利技术点统计如图2 所示。

从技术措施角度分析，袋装口含烟的技术改进措施涉及产品配方[9-37]、添加剂[38-47]、制备技术[10-15,18-20,28-30,34-36,48-59]、熟化技术[60-62]、产品形态、烟碱释放[63-65]、包装方式[66-94]、成型技术[72,75,81-82,93-94]等方面。数据统计表明，技术改进措施主要集中在制备技术，涉及制备技术的专利数量占袋装口含烟专利总数（154 件）的50.6%。其次是产品配方，涉及产品配方技术的专利数量占袋装口含烟专利总数的39.6%。然后是产品形态和添加剂，涉及产品形态和添加剂技术的专利数量分别占袋装口含烟专利总数的28.6%和21.4%。

袋装口含烟的技术研发主要集中在产品配方和添加剂技术、制备技术和包装技术3 个方面。产品配方和添加剂专利技术主要涉及叶组配方技术、辅料配方技术以及口含烟种类开发，产品配方和添加剂优化的目的是为了改善感官和烟气质量；制备技术专利主要涉及制备工艺、熟化技术、产品形态、烟碱缓释，制备技术改进的目的是提高生产效率，降低生产成本；包装技术专利主要涉及内包装（小袋包装）、外包装（小盒包装）及相关设备、工艺，包装技术改进的目的是为了便于储存运输，使用携带方便。

2.2.1.2 技术功效矩阵分析

图2 袋装口含烟专利技术点分布Fig.2 Distribution of technology branches related to pouched oral tobacco products

对于专利技术功效分析，可以通过研究专利文献反映的技术内容和技术方案的主要技术功能之间的特征来揭示技术和功效二者之间的关系。袋装口含烟专利功效分析如图3 所示。其中，X 轴为技术效果，Y 轴为技术措施，图中每个气泡中的数字与气泡大小正相关，该数字代表采用该点对应Y 轴所在技术措施并获得该点X 轴对应技术效果的专利数量。

由图3 可知：①就采取的技术措施而言，针对袋装口含烟的技术改进涉及产品配方、添加剂、制备技术、熟化技术、产品形态、烟碱释放、包装方式、成型技术等方面。其中制备技术改进和产品配方优化方面的专利明显多于其他方面的专利。②就解决的技术问题和实现的技术效果而言，袋装口含烟技术改进的目的是改善感官质量，提高生产效率、产品质量、烟碱传递效率，便于包装储运，使用携带方面，清洁环保，丰富产品功能等。其中，首要目的是改善感官质量和提高产品质量，其次是提高生产效率和降低生产成本。③从实现的功能效果所采取的技术措施分析，改善感官质量优先采取的技术措施是改进产品配方，其次是改进制备工艺；提高产品质量优先采取的技术措施是改进制备工艺，其次是改进产品配方；提高生产效率优先采取的技术措施是改进制备工艺，其次是改进产品配方。④产品配方和添加剂优化、制备技术改进、感官质量和产品质量提高方面的专利比较密集，是袋装口含烟专利的研发热点和布局重点。与之相比，熟化技术、烟碱缓释技术、产品形态、包装技术改进，以及包装储运便捷性、使用携带的便携性、产品功能的丰富、环境保护的贡献等方面的专利数量较少，可在这些方面进行技术创新。

图3 袋装口含烟专利技术功效分析Fig.3 Technical efficiency analysis related to pouched oral tobacco products

2.2.2 含化烟

含化烟的专利技术主要包括产品配方技术、制备技术和包装技术3 个方面。其中制备技术包含制备工艺、产品形态和烟碱缓释3 个技术点。由于产品配方技术中改良添加剂配方的专利数量较多，包装技术中改良成型技术的专利数量较多，因此将添加剂和成型技术单独列出进行统计。

2.2.2.1 专利技术点分析

含化烟的专利技术点统计如图4 所示。

由图4 可以看出，从技术措施角度分析，含化烟的技术改进措施涉及产品配方[95-100]、添加剂[101-103]、制备工艺[97-100]、成型技术、产品形态[104-110]、烟碱释放[111]、包装方式[112]等方面。数据统计表明，技术改进措施主要集中在改进制备工艺，涉及制备工艺技术的专利数量占含化型专利总数（100件）的21.0%。其次是改进产品配方，涉及产品配方技术的专利数量占含化型专利总数的19.0%。然后是改进产品形态，涉及产品形态技术的专利数量占含化型专利总数的18.0%。

图4 含化烟专利技术点分布Fig.4 Distribution of technology branches related to dissolvable tobacco products

含化烟的技术研发主要集中在产品配方和添加剂技术、制备技术和成型技术3 个方面。产品配方和添加剂专利技术主要涉及叶组配方技术、辅料配方技术，产品配方和添加剂优化的目的是为了改善感官和烟气质量；制备技术专利主要涉及制备工艺、烟碱释放，制备技术改进的目的是提高生产效率，降低生产成本；成型技术专利主要涉及含化烟的产品形态和最终成型，成型技术改进的目的是为了丰富产品形态，便于使用携带。

2.2.2.2 技术功效分析

含化烟专利的技术功效分析见图5。

由图5 可知：①就采取的技术措施而言，针对含化烟的技术改进涉及产品配方、添加剂、制备技术、产品形态、烟碱释放、包装方式、成型技术等方面。其中产品配方优化和制备技术改进方面的专利明显多于其他方面。②就解决的技术问题和实现的技术效果而言，含化烟技术改进的目的是改善感官质量，提高生产效率、产品质量、烟碱传递效率，便于包装储运，使用携带方面，清洁环保，丰富产品功能等。其中，首要目的是改善感官质量和提高产品质量，其次是提高生产效率和降低生产成本。③从实现的功能效果所采取的技术措施分析，改善感官质量优先采取的技术措施是改进产品配方，其次是改进制备工艺；提高产品质量优先采取的技术措施是改进制备工艺，其次是改进产品配方和产品形态；提高生产效率优先采取的技术措施是改进制备工艺，其次是优化产品配方和产品形态。④产品配方和添加剂优化、制备技术和产品形态改进、感官质量和产品质量提高方面的专利比较密集，是含化烟专利的研发热点和布局重点。与之相比，成型技术、烟碱缓释技术、产品形态丰富、包装技术改进，以及包装储运便捷性、使用携带的便携性、产品结构和功能的丰富、环境保护的贡献等方面的专利数量较少，可在这些方面进行技术创新。

图5 含化烟专利技术功效分析Fig.5 Technical efficiency analysis related to dissolvable tobacco products

3 结论

2008 年以来，口用型无烟气烟草制品中国专利申请经历了活跃期与高峰期，我国烟草行业对口用型无烟气烟草制品的技术研发给予了足够重视，专利申请总数超过国外烟草公司，国内专利申请人中，以云南中烟工业有限责任公司和郑州烟草研究院领先。国外烟草企业中，以雷诺士烟草公司的专利申请量最多，其次是菲利浦·莫里斯烟草公司和美国无烟烟草公司，且均为发明专利。

袋装口含烟关键技术是产品配方、制备技术、包装技术等，特别是通过改进产品配方改善感官质量、通过改进制备工艺提高生产效率和产品质量、通过改进添加剂技术丰富产品功能性等。含化烟关键技术是制备工艺、产品形态、产品配方等，特别是通过改进制备工艺提高生产效率和产品质量、通过改进产品形态改善产品结构、通过改进产品配方改善感官质量等。

现有袋装口含烟专利在包装技术、缓释技术、熟化技术等核心工艺技术领域均涉及较少，可判断这些技术领域为口含烟专利技术的薄弱点；含化烟专利在缓释技术、成型技术等核心工艺技术领域涉及较少，可判断这些技术领域为含化烟专利技术的薄弱点。针对这些专利技术薄弱点，进一步对其技术需求和技术可行性进行评估，有选择性地开展技术研发工作，有利于把握专利布局的先机，从而形成专利布局的有利态势。