一种加香滤棒挥发性香料成分的检测方法与流程

本发明属于卷烟吸味检测技术领域，更具体地，涉及一种加香滤棒挥发性香料成分的检测方法。

背景技术：

为了丰富卷烟的吸味，对滤棒进行加香是一种有效的途径。滤棒加香后挥发性香料成分在受热时的挥发情况是评价加香效果的直接途径之一，因此需要一种有效的检测方法辅助研发人员对加香滤棒挥发性香料成分的挥发情况进行评价。

目前，烟草行业常用的方法之一是使用待测加香滤棒样品进行烟样卷制，再与使用不加香滤棒卷制的烟样一起检测主流烟气中的粒相成分。通过比对两种样品主流烟气中粒相成分的差别来进行判断。该方法的缺点主要有：1、需要制备卷烟样品，也需要卷制不加香滤棒的对比样品，评价前工作量大。2、所分析的成分中包括了烟丝部分的成分，因烟丝成分复杂且致香成分普遍含量较大，极易对加香滤棒相关成分的分析带来较大误差。

另一个评价方法为在对加香滤棒烟样的主流烟气进行致香成分分析后，对滤棒进行萃取分析，再将两部分的成分进行比较分析而得出结果。该方法的缺点除了与之前所述方法类似的工作量大以外，还因该方法为间接方法，其中涉及了气相质谱分析和液相质谱分析，误差比直接分析要大许多。

技术实现要素：

本发明的目的在于根据现有检测技术的不足，提供一种加香滤棒挥发性香料成分的检测方法。

根据本发明提供的检测方法能够克服目前该类检测前期工作量大，检测过程引入的误差大而影响加香滤棒挥发性香料成分的检测准确性的问题，提高检测结果的可信性。此外，与现有的检测方法相比，本方法还可在不同的温度条件下对加香滤棒挥发性香料成分进行更为细致的分析。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

本发明提供了一种加香滤棒挥发性香料成分的检测方法，包括如下步骤:

S1.将加香滤棒加热至目标温度，然后使用吸收剂吸收加香滤棒中挥发物，得到吸收挥发物后的吸收剂；所述吸收剂为三乙酸甘油酯；

S2.将S1.中吸收挥发物后的吸收剂进行仪器检测；

所述S2.中仪器检测包括如下步骤:

S21.对吸收气体后的吸收剂进行顶空处理，得到检测样品；

S22.将S21.中检测样品进行GC-MS检测；

所述S21.中顶空处理步骤为：

S211.移取吸收气体后的吸收剂至顶空瓶内，密封后得到检测试样，待用；

S212.设置顶空参数，将检测试样放置入顶空自动进样器进行自动进样：

所述顶空自动进样器参数包括：样品瓶平衡温度：127～137℃；样品环温度：170～180℃；传输线温度：185～195℃；

S1.所述加香滤棒中挥发物的沸点分布在88～302℃的区域。

本发明的S1.中，将加香滤棒加热后，可以通过气流管道，直接用良性溶剂三乙酸甘油酯吸收挥发物；也可采用抽烟机模拟人吸烟过程，即通过外力作用，把挥发物导入吸收剂三乙酸甘油酯中。

S1.中，所述加热优选在密闭容器内进行。并通过容器所设定的气流通道，或外力作用，对挥发物进行吸收。

本发明通过模拟滤棒受热情况，并将滤棒中香料成分使用良性溶剂三乙酸甘油酯进行吸收，并将吸收了香料成分的上述物质进行成分分析，可以很好的对其香料中致香成分进行仪器检测及吸味分析。

优选地，所述S212中样品瓶平衡温度：132℃；样品环温度：175℃；传输线温度：180℃。

优选地，所述S212中顶空自动进样器参数还包括：样品瓶平衡时间：45.0min，振荡模式：频率18次/min，60cm/s²；样品环体积：1.0mL，样品瓶加压压力：20psi，样品环平衡时间：0.05min；进样时间：1.0min。

优选地，所述GC-MS的条件如下：

色谱条件：采用石英毛细管柱，进样口温度250℃，柱温60℃保持4min，以4℃/min速率升至230℃，恒温10min；后运行230℃，保持15min；载气为氦气，流速1.2mL/min；分流进样，分流比20：1，进样量1.0μL；

质谱条件：电子轰击离子源，电离电压70eV，传输线温度230℃，离子源温度230℃，扫描方式为全扫描。

优选地，所述石英毛细管柱为FFAP色谱柱，规格为30m×0.25mm×0.25μm。

优选地，S1.所述加香滤棒中所添加的香料为花果香型香料。

优选地，S1.所述加香滤棒中所添加的香料中致香成分包括α-苯乙醇、3-甲基-戊酸、α-松油醇、乙酸茴香酯、乙酸α-戊基肉桂酯。

优选地，所述S1中加热温度为80℃、90℃、100℃、110℃、120℃或130℃。

优选地，所述S1中将加香滤棒加热后平衡5min,然后使用吸收剂吸收滤棒中挥发物，并平衡30min，得到吸收挥发物后的吸收剂。加热和吸收时平衡一定时间有助于获得更为稳定的吸收样品，有助于仪器的检测。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明采用加热加香滤棒、捕捉挥发性物质并进行顶空-气相色谱/质谱法联用的分析技术，结合精确的检测参数，解决了目前对加香滤棒挥发性成分进行分析检测时，由于须制备卷烟样品或须同时对烟气和燃吸后的滤棒进行分析，而带来的较大工作量及较大误差。此外，与现有的检测方法相比，本方法还可在不同的温度条件下对加香滤棒挥发性香料成分进行更为细致的分析。本发明操作简单，检测结果准确性高，能够为进一步的香料加香处理和滤棒吸味的评价提供技术保证。

附图说明

图1为采用本发明提供的方法检测加香滤棒挥发性香料成分获得的GC-MS谱图。

图2为采用样品瓶平衡温度过低时采用所述方法检测加香滤棒挥发性香料成分获得的GC-MS谱图。

图3为样品瓶平衡温度过高时采用所述方法检测加香滤棒挥发性香料成分获得的GC-MS谱图。

图4为样品环温度过低时采用所述方法检测加香滤棒挥发性香料成分获得的GC-MS谱图。

图5为样品环温度过高时采用所述方法检测加香滤棒挥发性香料成分获得的GC-MS谱图。

具体实施方式

以下结合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售材料。。

实施例中，所用的加香滤棒中香料为花果香型香料，主要致香成分为α-苯乙醇、3-甲基-戊酸、α-松油醇、乙酸茴香酯、乙酸α-戊基肉桂酯等。其中，三乙酸甘油酯沸点为259℃，沸点高于三乙酸甘油酯致香成分包括乙酸茴香酯、乙酸α-戊基肉桂酯；沸点低于三乙酸甘油酯的致香成分包括α-苯乙醇、3-甲基-戊酸、α-松油醇。

实施例1：

样品处理和仪器检测步骤如下：

1、将加香滤棒置于密封容器中，加热至目标温度。

2、待容器内温度升至目标温度后，平衡5min左右。

3、平衡结束后，对加热后散发的挥发物进行吸收、平衡。吸收所采用的吸收剂为三乙酸甘油酯，对加热后散发的挥发物进行吸收时，吸收平衡时间为30min。

4、将吸收平衡后的吸收剂加入检测仪器进行分析。

(1)仪器与试剂：Agilent 7697A顶空自动进样器，Agilent 7890B气相色谱仪和5977A质谱仪。

(2)采用顶空-气相色谱/质谱法联用测定三乙酸甘油酯含量：

顶空操作包括：

S1.准确移取完成吸收后的吸收剂1mL至顶空瓶内，然后密封顶空瓶盖，得到检测试样，待用。

S2.设置顶空参数：采用Agilent 7697A顶空自动进样器，样品环温度：175℃；传输线温度：180℃；样品瓶平衡时间：45.0min，振荡模式：频率18次/min，60cm/s²；样品环体积：1.0mL，样品瓶加压压力：20psi，样品环平衡时间：0.05min；进样时间：1.0min。详细仪器参数如下所示：

仪器设置

样品瓶加压气体: 氦

定量环体积(mL): 1

传输线内径(mm): 0.53

温度设置:

加热箱温度(℃): 150

定量环温度(℃): 175

传输线温度(℃): 190

定时设置:

样品瓶平衡(min): 45.00

进样持续时间(min): 1.00

GC循环时间(min): 85.00

样品瓶和定量环设置:

S3.设置GC-MS测试条件，进行检测；

色谱条件：色谱柱FFAP(30m×0.25mm×0.25μm)石英毛细管柱，进样口温度250℃，柱温60℃保持4min，以4℃/min速率升至230℃，恒温10min。后运行230℃，保持15min。载气为氦气(99.999％)，流速1.2mL/min；分流进样,分流比20：1,进样量1.0μL。

质谱条件：电子轰击离子源，电离电压70eV，传输线温度230℃，离子源温度230℃。扫描方式为全扫描。

本实施例在设置100℃的目标温度进行模拟卷烟燃烧过程的条件下，针对顶空样品瓶平衡温度分别为125、132和140℃，对收集的滤棒挥发性香料成分进行检测，图1、图2和图3为采用本发明提供的方法和样品瓶平衡温度分别为132、125和140℃时获得的GC-MS谱图。

将图2与图1进行比较可发现，图2总离子图的出峰数较少，物质信息量不够，即当样品瓶平衡温度为125℃时，一些沸点较高的组分气化不充分，如第41号峰乙酸α-戊基肉桂酯就无法分离出来，这样的情况会导致检测结果不准确。

而对比图3与图1可见，三乙酸甘油酯溶剂峰峰宽过大。即当样品瓶平衡温度为140℃时，三乙酸甘油酯气化过度，产生了平头峰，可能覆盖了其它成分峰，而且三乙酸甘油还在多处出峰，影响了定量统计结果。

采用实施例1的处理方法，对同一批次的5个加香滤棒样进行平行试验，样品瓶平衡温度设置为132℃，通过吸收剂采集挥发物样品，每个顶空瓶中装入1mL，得到5个平行试样。为了检查同一批次样品的重复性，以均能得到的41个色谱峰为目标组分，计算其峰面积与溶剂峰比值的相对标准偏差(RSD)，结果如表1所示：

表1 5次平行样的组分峰面积/溶剂峰面积与相对标准偏差(RSD)

备注：其中，峰数28(保留时间为19.15min的物质是α-松油醇)，峰数34(保留时间为22.62min的物质是3-甲基-戊酸)，峰数36(保留时间为23.17min的物质是α-苯乙醇)，峰数40(保留时间为31.09min的物质是乙酸茴香酯)，峰数41(保留时间为33.78min的物质是乙酸α-戊基肉桂酯)。三乙酸甘油酯的保留时间为30.15min。

从表1可以得出，5个平行样中有35个峰的峰面积相对标准偏差小于10％，占共有峰比例的85.37％；相对标准偏差大于10％的6个峰中，都是相对溶剂含量低于0.050％的物质，而且是属于合成中间体或溶剂的丙酮醇、乙二醇二乙酸酯、丙酮酸甲酯等，对实际使用影响较少。因此该方法重复性较好，满足使用要求。

实施例2：

采用实施例1的处理方法，检测条件基本与实施例1相同，不同之处为样品瓶平衡温度设为132℃，样品环温度分别设为165、175和185℃。对收集的滤棒挥发性香料成分进行检测，图1、图4和图5为采用本发明提供的方法和样品环温度分别为175、165和185℃时获得的GC-MS谱图。

将图4与图1进行比较可发现，图4总离子图的出峰数较少，物质信息量不够，即当样品环温度为165℃时，一些沸点较高的组分气化不充分，如第41号峰乙酸α-戊基肉桂酯就无法分离出来，这样的情况会导致检测结果不准确。

而对比图5与图1可见，三乙酸甘油酯溶剂峰峰宽过大。即当样品环温度为185℃时，三乙酸甘油酯气化过度，产生了平头峰，可能覆盖了其它成分峰，从而影响定量统计结果。

实施例3：

检测条件同实施例1，本发明分别设置80℃、90℃、100℃、110℃、120℃和130℃的目标温度进行模拟卷烟燃烧过程，并对上述过程中挥发物进行检测，将上述目标温度的香料成分释放情况综合后，进行香气吸味的分析。

按照实施例1中检测方法分别对加香滤棒和不加香滤棒进行检测，结果见表2和表3：

表2 不加香滤棒的成分检测情况

表3 加香滤棒的成分检测情况：

检测结果分析：

从表2和表3中数据可以看出，根据本发明提供的检测方法进行分析，可以方便快捷的对模拟抽吸时加香滤棒的挥发性成分进行分析，很好地针对不同加热温度下加香滤棒的挥发性成分进行分析，较好的反应了滤棒在抽吸时由于加热烟气的通过带来的热效应作用效果，检测结果可靠。