一种卷烟主流烟气中酸香成分的分离方法
【专利摘要】一种卷烟主流烟气中酸香成分的分离方法，具体步骤如下：（1）有机溶剂相萃取剑桥滤片主流烟气冷凝物；（2）水相浸取烟气提取物得到水溶性组分；（3）凝胶渗透色谱分级分离水溶性组分；（4）液相色谱分离酸香成分。本发明将香精香料领域的香气评定法（GB/T14454.2-2008）引入卷烟香气成分的研究中，指导主流烟气水溶性组分的凝胶渗透色谱分级分离和液相色谱分离，筛选洗脱的流份，找出等一系列带有酸香的成分。本发明的分离方法中，无酸性、碱性试剂加入，pH无明显变化，且分离和提取效率高，所需卷烟烟支数量少。本发明可作为一种筛查卷烟酸香成分的便捷方法。
【专利说明】ー种卷烟主流烟气中酸香成分的分离方法
【技术领域】
[0001]本发明属于分离鉴定【技术领域】，具体涉及ー种卷烟主流烟气中酸香成分的分离方法，即从烟气冷凝物中提取、分离和鉴定酸香成分的方法。
【背景技术】
[0002]烟草中的香味成分是评价烟草及卷烟质量的核心指标，烟草及烟气中香味物质的分析研究对提高烟草及其制品的质量有着重要的意义。酸香是烤烟香最基础的组成之一，对卷烟感官品质有至关重要的影响。一般认为主流烟气中酸香来源于有机酸，其中挥发性有机酸在卷烟抽吸过程中直接进入烟气，对香味有明显影响。非挥发性有机酸没有明显的直接作用，主要可以调节烟草的酸碱度，使吸味醇和，増加烟气浓度，间接影响烟气的香气，在烟气中起平衡作用(史宏志，刘国顺，杨惠娟等.烟草香味学.北京:中国农业出版社，2011.21-22)。
[0003]尽管国内外对烟草中有机酸进行了大量研究，但目前多集中于烟草及烟气中有机酸的前处理及分析技术上(申进朝，冼可法.烟草中有机酸分析研究进展.烟草科技.2003, (8): 29-32.)，对于烟草及烟气中构成酸香的关键成分及其具体感官作用则较少涉及。张燕等采用统计分析法对卷烟烟丝中有机酸成分及其香韵、香气量和香气质进行了相关性分析(张燕，马林，刘挺等.卷烟烟丝有机酸与香气特征的相关分析.昆明学院学报.2012，34 (3): 16-19)，但并没有涉及卷烟烟气的研究。上海烟草集団对烟气粒相物进行提取、酸洗、碱洗和多次液液萃取等分离步骤后得到卷烟烟气酸性成分，再经过中压制备液相进行进一步分离，最終通过感官评吸确定了 3个对卷烟吸味和品质有提升作用的关键酸性香味成分(中国专利申请号201210246271.6)。但此方法分离过程中pH值不断变化会加剧烟气成分的损失和副反应，同时将分离组分回加卷烟进行感官评吸的方法无法明确各化学组分对于酸香的直接贡献。从这个角度讲，采用现代分析分离手段和更温和的分离环境，结合分离组分的直接感官评价，对烟气中成分进行筛选，直接定位出对烟气酸香有贡献的关键化学组分，对于卷烟产品质量的控制及吸食品质的提高具有重要作用。
[0004]
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供ー种从少量主流烟气冷凝物中提取、分离一系列酸香成分的方法。
[0006]本发明的分离方法包括了以下步骤:
(I)有机溶剂相萃取剑桥滤片主流烟气冷凝物。在吸烟机上抽吸卷烟，用剑桥滤片捕集烟气冷凝物；然后，用有机溶剂充分萃取剑桥滤片，除去有机溶剂得到烟气提取物。其中，有机溶剂包括正己烷、环己烷、苯、甲苯、ニ氯甲烷、氯仿、四氯化碳、こ醚、四氢呋喃、こ酸こ酷、こ醇、丙醇、异丙醇、こニ醇等。其中优先使用こ酸こ酯和こ醇。
[0007](2)水浸取烟气提取物得到水溶性组分。在烟气提取物中加入一定量的水，浸取后，干燥得到红褐色固体，即为烟气冷凝物水溶性组分。其中，水包括纯净水、矿物质水、去离子水和蒸馏水，其中优先使用蒸馏水。水相与主流烟气提取物用量之比为1:1-50:1。干燥方式包括:自然蒸发干燥，真空蒸发干燥和真空冷冻干燥，优先使用真空冷冻干燥。
[0008](3)凝胶渗透色谱分级分离水溶性组分。将一定量的烟气冷凝物水溶性组分经凝胶渗透色谱分离，按时间收集流份。其中，凝胶色谱的填料可为SephadexG-10、SephadexG-15、Sepharose 6B、Sepharose ConA、Sephadex G-25、Sephadex LH-20 等，其中优先使用SephadexG-10、Sephadex G-15、Sephadex LH-20。流动相可为こ醇、丙醇、异丙醇、丙二醇、水及其混合体系。对各流份的香气特征进行评价(可通过人工评价即香精香料领域的香气评定法(GB/T 14454.2-2008),也可以通过仪器方法例如GC-MS来发现各流份是否含有香气化学成分。不过，仪器评价的局限性在于它给出的是流份中所有化学成分的信息，而带有明显香气的化学成分在流份中含量较低，它们的峰常被含量大的不带香气的化学成分所淹没，严重妨碍香气成分的分离分析。人工评价的优点在于可以只找出带有明显香气的流份，无需研究不带香气或香气较弱的流份，大大提高香气组分的分离效率)。毎次评价时，评香员不少于5人。合并有明显酸香的流份。干燥方式包括:自然蒸发干燥，真空蒸发干燥和真空冷冻干燥，优先使用真空冷冻干燥。
[0009](4)液相色谱分离酸香特征组分。使用液相色谱分离酸香特征组分，根据检测器响应收集流份，评价流份的特征，找出各酸香特征流份，除去溶剂后，所得各组分就含有一系列酸香成分，可以使用GC-MS定性。其中，色谱柱优先使用正相柱，检测器可使用紫外或二极管阵列检测器
本发明以烟气冷凝物水溶性组分为对象，将香精香料领域的香气评定法(GB/T14454.2-2008)引入卷烟香气成分的研究中，指导主流烟气水溶性组分的凝胶渗透色谱分级分离和液相色谱分离，筛选洗脱的流份，找出异戊酸、3-甲基-2- 丁烯酸等带有酸香的成分。本发明的分离方法中，无酸性、碱性试剂加入，PH无明显变化，可避免烟气化学成分发生变化。本发明的另ー个优点在于，所需卷烟烟支数量少，可低至20支。本发明对提高卷烟感官品质具有重要意义，并可作为ー种筛查卷烟酸香成分的便捷方法。
【具体实施方式】
[0010]本发明以下结合实施例做进ー步描述，但不以任何方式限制本发明的范围。
[0011]实施例1
巴西浓香型单料烟主流烟气中酸香成分的分离方法
按照IS03308和GB/T 19609-2004规定的方法，在吸烟机上抽吸40支巴西浓香型单料烟，用60毫升二氯甲烷萃取剑桥滤片后除去溶剂，然后加入10毫升水，充分振荡后，冷冻干燥得到主流烟气水溶性组分。称取0.5克上述水溶性组分，利用凝胶渗透色谱分离，填料为Sephadex G-10,以蒸懼水为流动相,流速3 mL/min,收集过程用紫外检测器监控,检测波长3ot) nrn。
[0012]自动流份收集器每3分钟收集一个流份，共收集40个流份，分别标记为F1、F2、F3、F4、F5、F6…F40。按照香气评定法(GB/T 14454.2-2008)，由六位评香员对上述40个流份进行嗅觉特征评价，发现具有酸香的流份从F7至F12连续出现。合并这些流份，冷冻干燥除去水分，得到具有浓郁酸香的特征组分。使用液相色谱进ー步分离酸香特征组分，色谱条件为=ZobaxNH2色谱柱(250 mmX4.6mm, 5 u m,安捷伦公司)；进样量100 u L ;柱温30±0.5°C;流速0.5 mL/min ;二极管阵列检测器，检测波长365 nm。流动相为水-こ腈体系，梯度洗脱条件如表1所示。
[0013]表1液相色谱梯度洗脱条件
【权利要求】
1.一种卷烟主流烟气中酸香成分的分离方法，其特征在于:包括以下步骤: (1)有机溶剂相萃取剑桥滤片主流烟气冷凝物:在吸烟机上抽吸卷烟，用剑桥滤片捕集烟气冷凝物；然后，用有机溶剂充分萃取剑桥滤片，除去有机溶剂得到烟气提取物； (2)水相浸取烟气提取物得到水溶性组分:在烟气提取物中加入一定量的水，浸取后，干燥得到红褐色固体，即为烟气冷凝物水溶性组分； (3)凝胶渗透色谱分级分离水溶性组分:将一定量的烟气冷凝物水溶性组分经凝胶渗透色谱分离，按时间收集流份，初步分离出具有酸香特征流份； (4)液相色谱分离酸香成分:使用液相色谱进ー步离焦上述酸香特征组分，根据检测器响应收集流份，找出各酸香特征流份，除去溶剂后，所得各组分就含有一系列酸香成分，使用GC-MS定性。
2.根据卷烟主流烟气中酸香成分的分离方法,其特征在于:卷烟主流烟气中酸香成分的分离方法，其特征在于:权利要求1所述的卷烟主流烟气中酸香成分的分离方法，其特征在于:步骤(I)在的有机溶剂包括正己烷、环己烷、苯、甲苯、ニ氯甲烷、氯仿、四氯化碳、こ醚、四氢呋喃、こ酸こ酷、こ醇、丙醇、异丙醇、こニ醇，其中优先使用こ酸こ酯和こ醇。
3.根据权利要求1所述的卷烟主流烟气中酸香成分的分离方法，其特征在于:步骤(2)中的水相包括纯净水、矿物质水、去离子水和蒸馏水，其中优先使用蒸馏水，水相与烟气提取物用量之比为1:1-50:1。
4.根据权利要求1所述的卷烟主流烟气中酸香成分的分离方法，其特征在于:步骤(2)中所用干燥方式包括:自然蒸发干燥，真空蒸发干燥和真空冷冻干燥，优先使用真空冷冻干燥。
5.根据权利要求1所述的卷烟主流烟气中酸香成分的分离方法，其特征在于:步骤(3)中的凝胶色谱的填料可为 SephadexG-10、Sephadex G-15、Sepharose 6B、SepharoseConA> Sephadex G-25、Sephadex LH-20 等，其中优先使用 SephadexG-10、Sephadex G-15、Sephadex LH-20，流动相可为こ醇、丙醇、异丙醇、丙ニ醇、水及其混合体系。
6.根据权利要求1所述的卷烟主流烟气中酸香成分的分离方法，其特征在于:步骤(4)中所用色谱柱使用正相柱，检测器使用紫外或ニ极管阵列检测器。
【文档编号】G01N30/06GK103604677SQ201310638998
【公开日】2014年2月26日 申请日期:2013年12月4日 优先权日:2013年12月4日
【发明者】柴国壁, 张启东, 刘俊辉, 孙世豪, 李鹏, 曾世通, 卢斌斌, 毛健 申请人:中国烟草总公司郑州烟草研究院