气溶胶加热卷烟主要化学成分及其气溶胶释放分析

为研究气溶胶加热卷烟的成分和释放物特性,以2种气溶胶加热卷烟为对象,分析测试了芯基材和烟液中主要成分及其气溶胶释放行为。结果表明：(1)仅在芯基材中检出烟碱,其质量分数在11.04～20.21 mg/g之间;(2)同品牌产品的芯基材和烟液中雾化剂1,2-丙二醇和丙三醇的质量分数和比例不同,烟液中雾化剂的质量分数高于芯基材;(3)样品A的消费形式接近电子烟,每10口气溶胶中烟碱的释放量随抽吸口数增加而下降,1,2-丙二醇、丙三醇的释放量在30口左右达到最大;样品B的消费形式接近电加热卷烟,气溶胶中烟碱和水分的释放量与电加热卷烟相当,雾化剂释放量显著提高;(4)总体而言,单位体积气溶胶中,样品A和B的气溶胶中烟碱的释放量低于中心加热型电加热卷烟iQOS,高于外周加热型电加热卷烟glo,而1,2-丙二醇和丙三醇的释放量均显著高于电加热卷烟,表明气溶胶加热卷烟或可弥补电加热卷烟烟雾量不足的问题。     

加热卷烟烟气气溶胶质量浓度检测方法

为准确评估加热卷烟逐口烟气释放量的稳定性,基于烟支损失质量（Tobacco lose mass,TLM）建立了加热卷烟烟气气溶胶质量浓度检测方法,利用搭建的加热卷烟抽吸和称量系统对4种加热卷烟（HTP-1～HTP-4）抽吸过程中的TLM和烟气气溶胶捕集量（Aerosol collected mass,ACM）进行测试,并基于TLM计算烟气气溶胶质量浓度。结果表明：(1)外界环境对TLM和ACM的影响较小,该检测方法能够准确测量逐口ACM和TLM;(2)4种加热卷烟的总TLM明显高于总ACM,且TLM的相对标准偏差（RSD）均小于ACM的RSD,表明以TLM表征气溶胶质量浓度更为准确;(3)基于TLM计算烟气质量浓度,综合考虑有效抽吸口数、逐口烟气质量浓度平均值及SD值,HTP-1的烟气逐口释放性能最优。该方法可为评估加热卷烟逐口烟气释放性能提供支持。     

外加钾盐对卷烟焦油释放量的影响

通过在卷烟中添加不同浓度的钾盐溶液，检测对应的焦油释放量，并作出回归分析，研究外加钾盐对卷烟焦油释放量的影响。实验表明，外加钾盐有一极限值，当外加钾盐量小于该极限值时，焦油释放量随外加钾盐量增加呈下降趋势；当外加钾盐量大于该极限值时，焦油释放量随外加钾盐量增加呈上升趋势，该极限值为原钾含量的１８．１％。     

滤嘴通风率对加热卷烟气溶胶主要成分释放量的影响

为研究滤嘴通风率对加热卷烟气溶胶主要成分释放量的影响,制备了不同滤嘴通风率及打孔位置的加热卷烟烟支,并测定了气溶胶中烟碱、水分和丙三醇的捕集量及滤嘴中的截留量。结果表明：(1)随滤嘴通风率增加,气溶胶烟碱、水分捕集量呈降低-升高（70%～75%滤嘴通风率时达到峰值）-降低的变化趋势;气溶胶丙三醇捕集量呈升高（70%滤嘴通风率时达到峰值）-降低的变化趋势。(2)随滤嘴通风率增加,滤嘴中烟碱、水分截留量呈降低-升高-降低或降低-升高的变化趋势,滤嘴通风率70%左右截留量最低;滤嘴中丙三醇截留量呈降低-稳定的变化趋势,在70%滤嘴通风率时截留量最低,且滤嘴中丙三醇截留量远大于气溶胶捕集量。(3)流经烟丝段气流体积约为11 mL时（80%滤嘴通风率）,单位气流体积中主要成分捕集量较高;流经烟丝段气流体积约为16.5 mL时（70%滤嘴通风率）,单位气流体积中主要成分截留量较低。(4)打孔位置远离唇端有利于增加气溶胶主要成分的捕集量,同时有利于降低滤嘴中主要成分的截留量。(5)滤嘴通风率、打孔位置对气溶胶主要成分捕集量均有显著影响,且两者间存在显著交互效应;滤嘴通风率对气溶胶中主要成分捕集量的影...     

加热卷烟气溶胶中6种酯类单体香料转移行为研究

为考查酯类单体香料在加热卷烟气溶胶中的转移行为,利用GC-MS分析方法,测定了质量分数分别为0.01%和0.05%的添加水平下,6种酯类单体香料在加热卷烟气溶胶中的逐口释放量和在烟丝中的含量,分析了6种酯类单体香料在加热卷烟气溶胶中的转移率。结果表明：随着抽吸口数的增加,6种酯类单体香料在加热卷烟气溶胶中逐口释放量呈现先增加后减小的趋势,且转移峰值出现在第3～5口。在2种添加水平下,6种酯类单体香料在加热卷烟气溶胶中的逐口转移率为0.70%～8.06%,总转移率为10.50%～52.98%,前N口的总转移率与抽吸口序之间具有良好的线性正相关关系。     

加热不燃烧卷烟气溶胶研究进展

综述了加热不燃烧卷烟气溶胶的化学成分和毒理学评价及加热不燃烧状态下烟叶或烟草材料的热解情况。要点如下:①加热不燃烧卷烟气溶胶主要由甘油、水、烟碱和较少潜在有害物质（HPHCs）组成,其中气溶胶中挥发性成分、苯并芘、TSNAs、酚类化合物、苯乙烯等相对于传统卷烟降低80%以上。②加热不燃烧卷烟气溶胶生理毒性低于传统卷烟。③加热不燃烧状态下例如250~550℃之间,烟碱释放速率随温度升高而减慢,而二氧化碳和一氧化碳释放速率随温度升高而增快。      

加热卷烟呼出气溶胶主要成分的测定及与吸入气溶胶的比较

为考察加热卷烟对环境空气质量的影响及其人群健康风险,采用真空辅助捕集装置捕集加热卷烟的气溶胶,结合气相色谱-氢火焰离子化检测器(GC-FID)对呼出气溶胶中主要成分(丙二醇、丙三醇、薄荷醇、烟碱、三醋酸甘油酯)进行定量分析;同时在吸烟机上模拟志愿者抽吸参数抽吸加热卷烟,测定吸入气溶胶中主要成分的释放量,并与呼出气溶胶进行比较研究。结果表明：(1)所建立的呼出气溶胶主要成分分析方法标准曲线线性关系良好(R²≥0.999 9),检出限在0.10～0.41μg/mL之间,回收率在77.70%～120.00%之间,日内和日间精密度良好(日内RSD≤6.93%、日间RSD≤10.70%)。(2)加热卷烟呼出气溶胶中丙二醇和丙三醇的释放量较高,且丙三醇的释放量高于丙二醇;薄荷味加热卷烟呼出气溶胶中含有薄荷醇。(3)加热卷烟呼出气溶胶中主要成分的释放量显著低于吸入气溶胶,人体对丙二醇、丙三醇、薄荷醇、烟碱和三醋酸甘油酯的平均截留率分别为96.80%、96.20%、96.00%、99.60%和99.60%。     

加热卷烟芯基材料热性能及气溶胶释放特性分析研究进展

芯基材料是加热卷烟烟碱及香味成分的来源,加热卷烟烟草薄片是目前最常用的加热卷烟芯基材料,烟草薄片生产工艺主要有造纸法、干法造纸法、稠浆法和辊压法等,与传统卷烟烟草薄片相比,加热卷烟烟草薄片在理化特性和感官质量方面均存在较大差异。加热卷烟以低温加热方式供吸烟者抽吸,其气溶胶的释放特性也与传统卷烟有显著差异。本文结合近几年加热卷烟芯基材料研究工作,从制造工艺、热性能和气溶胶释放特性分析3个方面对加热卷烟芯基材料进行综述,为加热卷烟产品的设计开发和品质提升提供参考。     

加热温度对加热卷烟气溶胶物理特性的影响

为研究加热温度对加热卷烟气溶胶物理特性的影响,采用加热卷烟样品与不同加热温度的电加热器具配套使用,考察了不同加热温度条件下加热卷烟气溶胶的物理特性.结果表明:①在200～380℃范围内,随加热温度的升高,加热卷烟的粒数浓度、体积浓度和粒数中值粒径均升高,几何标准偏差呈现先增大后降低的趋势.②同一温度条件下,加热卷烟气溶...     

深度吸烟对卷烟焦油、烟碱和CO释放量测定结果的影响

为考察抽吸方式对15种国产卷烟和1种进口卷烟的焦油、烟碱和CO释放量测定结果的影响,选择ISO/TC126的卷烟抽吸方法工作组(WG9)提出的3种吸烟参数方案中的A和C与现行的ISO标准吸烟条件对16种国产卷烟进行了测试。结果表明在WG9参数条件下抽烟,①测试结果之间的离散性不大于现行的ISO标准方法;②焦油、烟碱和CO的释放量显著增加。     

含水率对加热卷烟气溶胶主要成分释放量的影响

目的：探讨加热卷烟烟支含水率对气溶胶主要成分释放量的影响。方法：以3种不同类型的加热卷烟为研究对象,采用气相色谱法研究了不同平衡湿度加热卷烟烟支含水率对气溶胶主要成分释放量的影响。结果：① 平衡湿度与烟草材料含水率、气溶胶总粒相物释放量呈正相关;② 不同平衡湿度加热卷烟烟支含水率对气溶胶中丙三醇和烟碱的释放量影响较大,对丙二醇释放量影响较小;③ 气溶胶中烟碱的释放量随平衡湿度的增加呈先增加后减小的趋势,50%相对湿度平衡下加热卷烟气溶胶的烟碱释放量最高。结论：烟芯材料水分含量会对加热卷烟气溶胶总粒相物、发烟剂和烟碱的释放量均有影响。     

加热烟草制品(HTPs)气溶胶成分的MD-GC/MS分析

  目的  了解加热烟草制品（HTPs）气溶胶成分特点。  方法  采用中心切割二维气相色谱-质谱法,对17个典型的HTPs气溶胶成分进行了分析。  结果  （1）HTPs气溶胶的主要成分与普通卷烟烟气相近,但释放量较低,其中66.7%的成分种类在HTPs气溶胶中的每口释放量小于卷烟烟气释放量的10%;（2）HTPs气溶胶中占比最高的成分为甘油（35.8%）,烟碱（25.7%）,1, 2-丙二醇（10.8%）,乙酸（3.1%）,糠醛（3.1%）等;苯甲醇、苯乙醇、茄酮、新植二烯等成分释放量与卷烟烟气较为接近;（3）不同种类HTPs气溶胶主要成分基本一致,但含氧裂解产物和酚类物质的释放量差别较大。      

温度对加热卷烟酸性成分释放的影响

为考察温度对加热卷烟酸性成分释放的影响,分析了在不同加热温度下3种加热卷烟烟气中酸性成分释放的种类及释放量差异,并与传统卷烟进行了对比。结果表明:①加热卷烟主流烟气中酸性成分的释放量和种类均低于传统卷烟,不同加热卷烟酸性成分的释放量也存在明显差异。②甲酸、乙酸、乳酸在加热卷烟主流烟气酸性成分中所占比例较大,当加热温度为200~300 ℃时,其释放量和迁移量快速增加,在300 ℃之后增幅减缓。在200~350 ℃时,棕榈酸释放量和迁移量快速增加,在350 ℃之后增幅减缓。③加热卷烟游离态有机酸的迁移率与其沸点相关,沸点越高,迁移率越低。      

抽吸参数对电加热卷烟气溶胶粒数和粒径的影响

为研究抽吸参数对电加热卷烟气溶胶粒数和粒径的影响,采用吸烟循环模拟机-快速粒径谱仪测试电加热卷烟气溶胶的粒数浓度和粒数分布,考察了抽吸容量（35、55、75 mL）、抽吸持续时间（2、3、4 s）和抽吸间隔（30、60 s）对电加热卷烟气溶胶粒数浓度和粒数中值粒径的影响。结果表明：(1)在单口方波抽吸条件下,电加热卷烟气溶胶的粒数浓度随抽吸过程实时降低,粒数中值粒径随抽吸过程实时变小;(2)抽吸容量和抽吸间隔的增大可明显增加气溶胶的粒数浓度;当抽吸容量增加至75 mL时,粒数中值粒径降低;抽吸间隔对粒数中值粒径无影响。(3)抽吸持续时间对电加热卷烟气溶胶粒数浓度和粒数中值粒径的影响均较小。     

基于造纸法的加热卷烟降温材料的制备及应用

为解决加热卷烟中聚乳酸薄膜降温功能材料加工性能差且容易在烟气加热下塌陷粘连, 阻塞气流通道的问题, 采用造纸法制备了植物纤维/聚乳酸(PLA)复合材料, 并将其应用于加热卷烟的降温段, 制得了抗塌陷的降温滤棒, 研究了纤维配比、压光工艺对复合材料降温性能的影响, 以及复合材料对烟气主要成分的吸收性能。结果表明:①植物纤维/PLA纤维配比约为5∶5(质量比, 下同)的复合材料在20~100 ℃范围具有较优的吸热性能。②随着植物纤维配比的增加, 复合材料的降温效果先增强后减弱, 在植物纤维/PLA纤维配比为4∶6时达到最佳, 此时平均温度降温效果和最高温度降温效果分别为25.3 ℃和29.3 ℃, 优于目前常用的降温材料。③压光降低了材料的孔隙率和比表面积, 不利于烟气和降温材料间的传热, 其中压光温度对复合材料降温性能影响较小, 而高压光压力(>10 N/mm)将明显降低复合材料降温性能。④植物纤维/PLA复合材料具有更好的降温效果, 因此冷凝作用使得降温材料对烟气主要成分(总粒相物、丙二醇、丙三醇、烟碱和水分)的吸收性略高于聚乳酸薄膜降温材料。      

不同滤嘴结构的电加热烟草产品烟气主要成分逐口释放规律研究

[目的]分析电加热烟草产品烟气主要成分烟碱、甘油以及1,2-丙二醇的逐口释放行为.[方法]以不同长度滤嘴中空段、聚乳酸段以及醋酸纤维段的电加热烟草产品为研究对象,检测烟气主要成分烟碱、丙二醇与甘油的烟气逐口释放量,分析烟气逐口相对释放量与逐口释放量质量分数.[结果](1)不同滤嘴结构的烟草产品烟芯中烟碱、丙二醇与甘油的...     

烟叶干馏香料的制备及在加热卷烟中的应用

为开发用于加热卷烟的核心香料,选取国内外不同产区烟叶原料制备烟叶干馏香料,并利用分子蒸馏技术进一步精制得到不同组分。采用GC-MS和热重分析技术考察分子蒸馏前后干馏香料的成分及热分解行为差异。结果表明:①巴西烟叶干馏香料中的烟碱、吡啶类、糠醛类和酮类化合物的质量分数较高,而呋喃类、吡喃酮类化合物的质量分数较低;由湖南、河南和云南等产区烟叶制备的干馏香料各自均有质量分数较高的特征成分。②采用分子蒸馏技术精制巴西、云南烟叶干馏香料得到的轻组分中含有较多的烟碱及挥发性香味成分,并且在220 ℃以下可完全热分解释放;分子蒸馏后得到的重组分中非挥发性成分较多,其热分解过程分布在110~350 ℃温度范围内。③将烟叶干馏香料及分子蒸馏产物应用于加热卷烟中,对加热卷烟的抽吸品质有一定的改善作用,以提升劲头、香气质和香气量以及改善口感为主;轻组分的提升效果更加全面,重组分可有效提升烟香的前后一致性。      

加热卷烟中酯类香料单体的转移行为

【目的】在加热卷烟香精调配中更加科学合理地使用酯类香料单体。【方法】采用气相色谱技术建立加热卷烟主流烟气中酯类香料的检测方法,研究酯类香料在加热卷烟抽吸前后的转移规律。【结果】(1)25种酯类香料的烟芯持留率、散失率、烟芯残留率、滤嘴截留率和烟气转移率分别介于6.33%～81.95%、13.12%～76.60%、3.86%～26.00%、6.47%～41.00%和3.03%～33.47%之间。(2)肉桂酸异戊酯、δ-十二内酯、γ-十二内酯、葫芦巴内酯、乙酸茴香酯和乙酸薄荷酯等6种香料的烟气转移率﹥30%,可为提升加热卷烟的香气丰富性提供支撑。(3)香料的沸点与烟芯持留率、烟气转移率、烟芯残留率和滤嘴截留率之间存在良好的正相关关系,与滤嘴迁移率、降温段迁移率和散失率之间存在负相关关系。(4)互为同系物或同分异构体的酯类香料随碳链增长、结构稳定性增强,在烟芯持留率和烟气转移率加大,环境散失率降低。