一种检测加香卷烟主流烟气气相物中香料成分迁移的方法与流程

本发明属于加香卷烟检测技术领域，更具体地，涉及一种检测加香卷烟主流烟气气相物中香料成分迁移的方法。

背景技术：

卷烟的香气和吸味主要来源于烟草所具有的天然香味物质,以及经过调制、复烤、发酵和陈化过程形成的香味物质但由于受客观条件的影响，烟质出现波动。因此，在卷烟生产中常常遇到产品质量与配方要求之间存在一定的差距，表现出香气不足和平淡、吃味欠佳、杂气重、刺激性和辛辣味较大等方面的缺陷。出现这些差距一方面可以选用适当的原料以调整烟叶配方来补救，另一方面就是通过使用烟用香精加香来有效的克服烟叶自身质量的局限，烟用香精是在卷烟加工过程中加入到烟丝中以克服烟叶自身质量的局限，矫正、弥补和提高烟草制品的香味，遮盖杂气、减少刺激性和辛辣味，消除烟叶质量波动对卷烟风格所产生的影响。

国内外自上世纪60年代开始对烟草成分和香料单体在卷烟吸燃时的转移行为进行研究。众所周知，烟用香料本身转移行为非常复杂，包括滤嘴截留率、烟丝持留率、主流烟气粒相转移率、侧流烟气转移率等。其中烟用香料向主流烟气的转移多集中于粒相物，而对主流烟气气相物的转移却未见报道。

烟用香料中通常含有多种挥发性致香成分，卷烟加香后，其挥发性或半挥发性香料成分在卷烟燃烧过程中的向主流烟气气相物中的挥发迁移情况，对卷烟加香后的感官或质量评价也很重要。

目前，烟草行业内对于卷烟主流烟气中气相物的检测分析情况停留在气相物的整体组分分析，而并未区分这些组分的产生方式，包括烟草成分、烟用香料成分、卷烟燃烧产生的成分等。未加香卷烟和加香卷烟经过抽吸后，其主流烟气成分中包括的物质本身不同，在经过加香处理后，加香卷烟中同时存在卷烟本身的香味挥发物质及香原料中挥发性或者半挥发性成分。因此，加香后检测中的干扰物质更多，检测难度加大，进而影响其分析准确性。而目前针对上述的迁移检测，并没有建立标准方法，并能够实现准确性高，检测质量可靠的分析方法。

因此，急需一种能够准确检测加香卷烟中主流烟气气相物的分析方法，辅助研发人员对加香卷烟的主流烟气气相物中香料成分的迁移情况进行准确的检测，把控卷烟的加香质量。

技术实现要素：

本发明的目的在于根据现有加香卷烟中烟气检测技术的不足，提供了一种检测加香卷烟主流烟气气相物中香料成分迁移的方法。

根据本发明提供的检测方法能够准确检测加香卷烟主流烟气气相物中香料成分的迁移情况，更好的把控加香卷烟质量和调节吸味。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种检测加香卷烟主流烟气气相物中香料成分迁移的方法，所述方法为先抽吸加香卷烟样品，用剑桥滤片捕集主流烟气气粒相物，然后串联热脱附采样管，经过热脱附仪和气质联用检测分析。

其中，热脱附仪处理条件为：采样管脱附温度：320～340℃，脱附时间：30～50min，脱附流速：50ml/min，进口分流速率：150ml/min，出口分流速率：100ml/min，冷阱捕集温度：-20～-40℃，冷阱脱附温度：320～340℃，冷阱脱附时间：15～25min，阀温：240～260℃，传输线温度：240～260℃；

气相色谱-质谱连用检测条件为：DB-Waxter毛细管色谱柱：60m×0.25mm×0.25μm，程序升温：40℃保持33min，然后以2℃/min升温至80℃，80℃下保持10min，然后以10℃/min升温至250℃，250℃下保持30min；

传输线温度：280℃，离子源温度：230℃，电离方式EI，电离电压：70eV，质量数范围：33～400amu。

所述加香卷烟样品中的香料为花果香型香料，所述花果香型香料中含有含量大于10％的单一致香组分。

卷烟和本发明需要检测的香料物质混合后，由于加香后气相物成分复杂，香原料成分和卷烟本身的香气气相物成分相互干扰，导致检测难度增大。

进一步地，发明人发现，针对在本发明实施例中采用的花果香型香料中含有含量大于10％的单一致香组分时，上述热脱附处理和气质联用条件变化对检测结果影响非常大。

所述单一致香组分优选为乙酸异壬酯、3,5,5-三甲基己醇或芳樟醇。

优选地，热脱附仪处理条件为：采样管脱附温度：330℃，脱附时间：40min，脱附流速：50ml/min,进口分流速率：150ml/min，出口分流速率：100ml/min，冷阱捕集温度：-30℃，冷阱脱附温度：330℃，冷阱脱附时间：20min，阀温：250℃，传输线温度：250℃。

优选地，采样管老化时间：30min，采样管老化温度：350℃，脱附载气：氦气，20psi。

优选地，采样管为Carbotrap 349型采样管。

直接串联采样管捕集主流烟气气相物，一方面可以达到样品高度富集的效果；另一方面如采用气袋等采集方式捕集主流烟气气相物，检测物质需较长时间储存于气袋中，会发生烟气陈化引起检测物质发生变化，导致检测结果失真等缺陷，而采用直接串联热脱附管方法可以避免以上情况发生，从而保证了结果的可靠性。

优选地，经过热脱附仪处理后的样品采用内标法进行定性定量分析。

优选地，以加入热脱附采样管中的内标物为标准品，进行定性定量分析，计算卷烟主流烟气气相物单个化学成分的相对释放量，公式如下：

$m_x=\frac{A_x\×C_{ISTD}\×V_{ISTD}}{A_{ISTD}\×n}$

式中：

m_x代表每支卷烟的主流烟气气相物中单个化学成分的释放量，单位为微克每支；

Ax代表卷烟主流烟气气相物中该化学成分的峰面积；

C_ISTD代表加入内标溶液的浓度，单位为微克每毫升；

V_ISTD代表加入内标溶液的体积，单位为毫升；

A_ISTD代表卷烟主流烟气气相物中内标物的峰面积；

n代表捕集卷烟主流烟气气相物的卷烟数，单位为支。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明采用特定的热脱附处理和气质联用条件，能够准确的对卷烟主流烟气气相物中香料的转移行为进行检测分析，克服了加香卷烟中检测成分复杂，且会出现相互干扰影响检测准确性的缺陷，从而更好的把控加香卷烟质量和调节吸味。

附图说明

图1香原料A的成分分析。

图2实施例1中乙酸异壬酯成分的相对释放量。

图3实施例1中3,5,5-三甲基己醇成分的相对释放量。

图4实施例1中芳樟醇成分的相对释放量。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例来进一步说明本发明，但实施例并不对本发明做任何形式的限定。除非特别说明，本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。

除非特别说明，本发明所用试剂和材料均为市购。

其中，仪器、设备等信息如下：

卷烟样品：空白卷烟

剑桥滤片：Ф44mm，德国Borgwalt-KC公司

热脱附采样管：Carbotrap 349，美国PerkinElmer公司

氦气：纯度99.999％，佛山科的气体化工有限公司

二氯甲烷：色谱纯，上海安谱实验科技股份有限公司

D₃‐乙酸苯乙酯标准品：纯度≥99.5％，美国Sigma-Aldrich公司

气相色谱-质谱联用仪：7890A-5975C，美国Agilent公司

热脱附仪：TurboMatrix 350，美国PerkinElmer公司

转盘式吸烟机：RM 20H，德国Borgwalt-KC公司

电子天平：CP225D型十万分之一，德国赛多利斯集团

实施例中，所用的加香卷烟中香料为花果香型香料。所述花果香型香料中致香成分包括乙酸异壬酯、3,5,5-三甲基己醇和芳樟醇，所述乙酸异壬酯、3,5,5-三甲基己醇和芳樟醇的含量均大于10％。

实施例1：

样品处理和仪器检测步骤如下：

1、将筛选后的样品卷烟按照ISO标准抽吸条件抽吸，每次实验抽吸4支卷烟，烟蒂长度33cm。用Ф44mm剑桥滤片捕集卷烟主流烟气粒相物，在捕集器后串联一支Carbotrap 349热脱附采样管，捕集卷烟主流烟气气相物。

2、选择D3-乙酸苯乙酯作为内标溶液，浓度为0.02g/mL，溶剂为二氯甲烷。每一支热脱附采样管中分别加入3μL内标溶液，然后用ATD-GC/MS进样分析。

3、热脱附(ATD)仪器和气质联用(GC/MS)仪器的分析检测条件见表1、表2。

表1热脱附条件

表2GC/MS条件

4、半定量方法

为了便于比较分析，以加入热脱附采样管中的内标物为标准品，计算卷烟主流烟气气相物单个化学成分的相对释放量，公式如下：

$m_x=\frac{A_x\×C_{ISTD}\×V_{ISTD}}{A_{ISTD}\×n}$

式中：

m_x——每支卷烟的主流烟气气相物中单个化学成分的释放量，单位为微克每支(μg/cig)；

Ax——卷烟主流烟气气相物中该化学成分的峰面积；

C_ISTD——加入内标溶液的浓度，单位为微克每毫升；

V_ISTD——加入内标溶液的体积，单位为毫升；

A_ISTD——卷烟主流烟气气相物中内标物的峰面积；

n——捕集卷烟主流烟气气相物的卷烟数，单位为支。

对比例1：

将筛选后的样品卷烟按照ISO标准抽吸条件抽吸，每次实验抽吸4支卷烟，烟蒂长度33cm。用Ф44mm剑桥滤片捕集卷烟主流烟气粒相物，在捕集器后串联一支Carbotrap 349热脱附采样管，捕集卷烟主流烟气气相物。

2、选择D3-乙酸苯乙酯作为内标溶液，浓度为0.02g/mL，溶剂为二氯甲烷。每一支热脱附采样管中分别加入3μL内标溶液，然后用ATD-GC/MS进样分析。

3、热脱附(ATD)仪器和气质联用(GC/MS)仪器的分析检测条件见表3、表4。半定量方法同实施例1。

表3热脱附条件

表4GC/MS条件

实施例2：

以香原料A为例介绍香原料在卷烟主流烟气气相物中转移行为的分析方法。

1、香原料A添加前后卷烟主流烟气气相成分分析，香原料A的成分分析见图1。

香原料A的成分分析方法如下：取10μL香原料A，按适当比例溶解于乙醇/二氯甲烷/二甲基甲酰胺，按照表5的GC/MS条件进行检测。(可根据溶解情况选择合适溶剂，当待测物中的主要成分浓度较低时可适当增加香原料的取样量。)，用NIST库和AMDIS库定性分析其成分，如表6所列。

表5香原料分析的GC/MS检测条件

表6香原料A的致香化学成分列表

卷烟主流烟气气相成分差异分析

使用实施例1的检测条件，对比分析空白卷烟和添加香原料A后卷烟的主流烟气气相成分色谱图，并与香原料A的化学成分表对照，计算变化成分的相对释放量，结果如图2～4和表7所示。共有3种成分在添加香原料A后的卷烟主流烟气气相物中检出，且这3种成分也是香原料A中含量相对较高、沸点较低的化合物。

另外，针对对比例1的条件检测添加香原料A后卷烟的主流烟气气相成分，无成分有检测到迁移情况，具体结果如下：

表7香原料A添加前后空白卷烟的主流烟气气相成分差异

其中，实施例1中香原料A的其他致香成分未检测出。对比例1中香原料A的所有致香成分未检测出。