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。      

加热不燃烧卷烟产品主流烟气中香味成分的比较

为考察加热不燃烧卷烟产品的香味成分释放情况,对市场占有率较高的3款产品进行抽吸,并采用GC/MS对主流烟气中的香味成分进行了分析,结果表明:(1) 3款产品抽吸时单位口数下酸性香味成分的释放量相对较低,中性及碱性香味成分释放量相对较高;(2)各产品单位口数下的香味成分释放总量为ILG;(3)与传统卷烟的典型香味成分比较,加热不燃烧卷烟烟气中来源于烟草本身的香气质及香气量均较低,且在烤烟型传统卷烟的特征香韵方面比较薄弱,可通过向烟支原料中增加烟草提取物,或者添加具有烘焙香、烟熏香味道的香精香料加以改善。     

卷烟主流烟气烟熏香成分的感官导向分析

以感官导向分析方法研究了卷烟主流烟气总粒相物中的烟熏香成分。利用凝胶渗透色谱(GPC)分离卷烟主流烟气粒相物,评价了各分离流份的香气特征,并定位烟熏香特征流份;通过GC/MS法定性分析结合标准物质香气特征评价,鉴定出26种烟熏香成分;建立了主流烟气粒相物中26种烟熏香成分的GC/MS定量分析方法,测定了其在9个品牌卷烟主流烟气中的释放量及在烟气粒相物中的质量分数;利用三点选配法(3-AFC)测定了26种烟熏香成分在乙醇和三乙酸甘油酯中的嗅觉阈值,结合其在卷烟烟气粒相物中的质量分数,计算了9个品牌卷烟烟气粒相物中各烟熏香成分的香气活性值(OAV),推测了26种烟熏香成分的贡献度。结果表明:1在所考察卷烟的主流烟气中,释放量较大的烟熏香成分均为苯酚、对甲酚、4-乙烯基愈创木酚、邻甲酚、2,4-二甲基苯酚和2-(4-羟基苯基)乙醇。2愈创木酚、对甲酚和5-甲基愈创木酚对卷烟烟熏香韵的贡献最大。     

加热卷烟烟草材料分段裂解分析

利用热重法(TG)及热裂解-气相色谱质谱联用(PyGC/MS)法,对典型的中心加热(A)、周向加热(B)及传统卷烟(C)烟草材料进行了热行为分析。结果表明:①两种加热卷烟烟草材料的热失重分为3个阶段,主要的热失重阶段发生在242~350℃;传统卷烟烟草材料热失重分为4个阶段,主要的失重阶段发生在381~534℃,加热卷烟烟草材料相对于传统卷烟失重峰较宽,失重速率较缓慢。②随着裂解温度升高,3种烟草材料所检测到的化合物种类、数量逐渐增加。第2阶段甘油、丙二醇有较高的释放量,卷烟样品A甘油8.96%,丙二醇5.38%;卷烟样品B甘油24.65%,丙二醇13.82%;卷烟样品C甘油25.09%,丙二醇11.23%。加热卷烟烟碱释放量随温度变化呈先减后增再减的趋势,释放量在第1阶段达到峰值,A:84.50%,B:91.82%,传统卷烟烟碱释放量呈逐级递减的趋势,释放量在第1阶段达到峰值,71.41%。③加热卷烟主要裂解产物释放量于第1阶段达到峰值,传统卷烟于第2阶段达到峰值。两种不同的加热卷烟致香成分在第3和第4阶段均有较高的释放量且稳定。     

加热卷烟气溶胶烟熏香成分分析及特征调控

为进行加热卷烟气溶胶中烟熏香特征的分析与调控,分析了烟熏香成分在8种加热卷烟样品气溶胶粒相物中的释放量及香气活性值,测定了部分烟熏香成分在气溶胶粒相物中的转移率,评价了不同注射量和组成的香基单元对加热卷烟感官作用效果的影响。结果表明：(1)烟熏香成分在8种不同加热卷烟样品之间的释放量及香气活性值差异较大;(2)7种烟熏香加香成分中,愈创木酚的转移率最高,为9.10%;(3)7种烟熏香加香成分按不同比例调配出的香基单元1与等比例调配出的香基单元2的感官作用效果无明显差异。     

模拟分析不同热源温度下加热卷烟烟气TSNAs的释放特性

为分析热源温度对加热卷烟烟气烟草特有亚硝胺（TSNAs）释放量的影响,基于自主研制的加热装置,模拟研究了3种加热卷烟产品在不同热源温度下TSNAs的释放特性及各种TSNAs之间的相关性。结果表明：(1)随着模拟装置热源温度升高,3种加热卷烟烟气中总粒相物释放量逐渐增加,且与热源温度极显著线性相关。(2)随着模拟装置热源温度升高,3种加热卷烟烟气中NNN、NNK、NAB和NAT的释放量及TSNAs总量均呈显著二次曲线增加趋势,且低温阶段增加缓慢,高温阶段增加显著。(3)在不同热源温度下,烟气中NNN、NNK、NAB和NAT的释放量及TSNAs总量之间均存在显著相关性。(4)与传统卷烟不同,加热卷烟烟气中NNN、NAB和NAT的释放量及TSNAs总量与总粒相物之间存在显著相关性。     

加热非燃烧型烟草制品剖析

为了解加热非燃烧型烟草制品的特点,从烟支结构、烟草材料、烟气释放等方面剖析了2种加热非燃烧型烟草制品。结果表明:①产品A和B均主要由热源、烟气产生和烟气冷凝3部分构成。②2种产品中产生烟气的烟草材料均为再造烟叶,其中甘油的质量分数均较高,烟碱总质量分数均明显低于传统卷烟烟叶原料,且主要为游离烟碱。产品A冷凝腔的再造烟叶进行了明显的加香处理,产品B的再造烟叶中明显添加了多种呈烟熏香韵的酚类化合物。③产品A的热源温度最高可超过500℃,部分再造烟叶发生了燃烧;产品B的热源温度为300℃左右,不会引起再造烟叶燃烧。④2种产品的烟气焦油释放量均显著低于传统卷烟,产品A的烟气中检出大量甘油酯,产品B的烟气中糖类裂解成分及水分的释放量较高。     

利用顶空-GC/MS法对比新型卷烟和传统卷烟的挥发性成分

利用顶空-气相色谱/质谱法分析了不同温度下典型电加热新型卷烟烟草材料和传统卷烟烟丝的挥发性成分。结果表明:1新型卷烟烟草材料和传统卷烟在不同温度段检测到的挥发性成分的数量不同;在200℃检测到的烟气挥发性成分最多,分别为67和82种。2检测到的挥发性成分主要为甲酸、乙酸、羟基丙酮、丙二醇、吡啶、糠醛、3-甲基戊酸、2,5-二甲基吡嗪、2(5H)-呋喃酮、甘油、烟碱等。其中新型卷烟烟气中甘油、丙二醇的释放量远远高于传统卷烟,传统卷烟烟气中挥发性吡嗪和呋喃酮类的释放量相对较高。3新型卷烟烟草材料典型挥发性成分的释放量随温度的升高先增大后减小,部分成分的释放量在120℃达到最大,部分成分在150℃达到最大。      

加热非燃烧状态下再造烟叶颗粒香味成分的释放行为

为考察加热非燃烧(Heat-not-burn, HNB)卷烟烟气粒相物中香味成分的释放规律,以不同甘油质量分数的再造烟叶颗粒(RTPs)为原料,利用自主设计的HNB模拟装置在150～350℃加热,通过中心切割二维气相色谱-质谱对受热释放的粒相物香味成分进行分析。结果表明:①在350℃下,共鉴定出74种香味成分;②提高加热温度和向原料中添加甘油均可提高香味成分的释放总量,超过300℃时温度是主要影响因素,300℃以下甘油是主要影响因素;③不同类别香味成分释放量的变化趋势随温度和甘油比例的变化而有所不同,整体趋势为升温和添加甘油均会不同程度地提高香味成分的释放量,呋喃类和烯类物质的释放量随加热温度的升高先增加后降低;④再造烟叶颗粒样品的加热温度低于180℃时,烟草生物碱是构成烟气香味成分的最主要成分;温度逐渐升高后,烟草生物碱、有机酸、呋喃类为其中主要成分;300℃以上,烟草生物碱、酚类、有机酸、醛酮类物质是主要成分;氮杂环类、烯类、酯类、醇类物质的所占比例始终较少,酯类物质最少。     

聚乳酸膜材料在加热卷烟中的应用研究

  目的  研究聚乳酸（PLA）膜材料和聚乳酸膜纸复合材料在加热卷烟中的应用特性。  方法  利用自制温度数据采集系统、扫描电镜(SEM)、静态顶空-气相色谱质谱仪(SHS-GC/MS)和热重分析仪(TGA)对加热卷烟中2种PLA膜材料和1种PLA膜纸复合材料的物理性状、挥发性成分进行对比分析,研究这几种降温材料的降温效果及对加热卷烟烟雾量的影响。  结果  ① 当热重温度从50℃升到110℃,膜纸复合材料的失重率高于膜材料的失重率;②随着顶空处理温度的升高,PLA膜材料和PLA膜纸复合材料的释放物种类和释放量均显著增加;③对比110℃时每克材料中释放物的峰面积,PLA膜纸复合材料中的丙二醇和三醋酸甘油酯的释放量均高于PLA膜材料,L-丙交酯释放量仅为PLA膜材料的1/10;④降温材料类型及成棒工艺对烟支烟雾量有较大影响;⑤在高温烟气作用下,PLA膜材料发生了大面积的熔融粘连,孔道大量消失;PLA膜纸复合材料只是局部发生了熔融粘连,并且由于纸的骨架支撑作用保留了大量的孔道,有利于烟气流动。  结论  PLA膜材料和PLA膜纸复合材料的物理形态、成棒工艺对加热卷烟有显著影响。      

加热状态下烟草烟气香味成分释放特征

为考察烟叶原料在加热状态下的烟气香味成分释放特征,利用实验室加热装置在200℃~500℃下对烤烟(B2F、C3F、X2F)、香料烟(B1、B2)及白肋烟(B2F、C3F)等7种不同类型及部位的烟丝样品进行加热,并对烟气粒相物中的香味成分进行了GC/MS分析。结果表明:(1)随着加热温度的升高,香味成分释放总量及醛酮类、含氮类和脂肪烃类物质释放量显著增大,但加热温度≥400℃时变化不明显。(2)有机酸及呋喃和吡喃类物质释放量先升高后降低,其中有机酸在400℃时释放量最大,呋喃和吡喃类物质在350℃时释放量最大。(3)酚类和芳烃类物质释放量呈增大趋势,加热温度≤300℃时其释放量很小,随后急剧增大,加热温度≥400℃时变化趋缓。(4)加热温度≤350℃时,醛酮类、呋喃和吡喃类物质的单位焦油释放量明显较高,而酚类和芳烃类物质的单位焦油释放量很小;加热温度350℃时,酚类和芳烃类物质的单位焦油释放量显著增大。(5)不同烟叶类型对加热状态下烟气香味成分释放特征的影响较大,但烟叶部位的影响不明显。     

利用裂解技术模拟测定烤烟的热释放行为

为研究加热型卷烟制品在不同加热温度下的热释放行为,采用热裂解技术对粉末型烤烟在150~400℃下受热时挥发性化合物的释放行为进行研究。结果表明:随着受热温度的增加,烟草所释放出的挥发性产物的种类和数量都发生了明显变化,挥发性产物种类不断增多,释放的产物总量也在不断增加。与烟草模拟燃烧裂解所释放的尼古丁相比较,150℃时所释放的尼古丁仅为其5%左右,到200℃和250℃时,烟碱的释放量分别达到模拟燃烧时的62%和82%左右,当烟粉在300℃加热时,烟碱的释放量有所减少,但随着受热温度的提高,烟碱的释放量缓慢提高。烟碱烯的释放量在350℃达到峰值,这时释放的烟碱烯量约为该温度下所释放的烟碱量的15.68%,而模拟燃烧状态下所释放的烟碱烯量约为350℃加热状态时的35%左右。可替宁的释放量与烟碱烯非常相似,麦斯明的释放量随着加热温度的升高而迅速增加,150,200,250,300,350℃加热时所释放的麦斯明分别为模拟燃烧状态时所释放的麦斯明的2.57%,18.78%,39.39%,65.62%,85.72%。烟草组分在250℃以下加热,烟草中的香味物质基本上得到挥发,同时不会形成对人体有害的成分。随着温度的继续升高,有害物质的形成量会随之增加,形成的主要有害物质包括苯酚、甲基苯酚、乙基苯酚、邻苯二酚、间苯二酚、苯并呋喃衍生物以及苯腈、苯丙腈类化合物。     

反相二维液相色谱法测定不同烟草制品烟草和烟气中烟碱异构体比值

为研究加热卷烟和传统卷烟烟碱异构体向主流烟气转移的差异性,建立了基于Trap柱捕获-中心切割的反相二维液相色谱法并分离分析传统卷烟和加热卷烟烟草、烟气中S-(-)-烟碱和R-(+)-烟碱异构体。采用所建立的方法研究了加拿大深度抽吸模式下,在加热卷烟和传统卷烟主流烟气中两种烟碱异构体释放量比值(R/S)的差异。结果表明:①传统卷烟烟草中的R/S约在0.16%~0.35%之间,与中心加热卷烟相当,而周向加热卷烟烟草中的R/S明显低于传统卷烟和中心加热卷烟。②传统卷烟主流烟气中的R/S明显高于加热卷烟,而中心加热卷烟主流烟气中的R/S高于周向加热卷烟;烟气中的R/S与加热卷烟和传统卷烟的使用温度有关。      

自制研究平台不同加热温度下电加热卷烟主要成分的释放行为

为探讨不同加热温度下加热卷烟主要成分的释放行为,在自主设计开发的加热平台上,研究了5款电加热卷烟烟支在加热温度为250～375℃时的气溶胶捕集量(ACM)以及烟碱、甘油和水分3种主要成分的释放情况。结果表明:(1)5款电加热卷烟烟支的ACM差别较大,各产品的3种主要成分释放量也存在明显差异,加热温度是影响释放量的重要因素。(2)350℃是多数产品的ACM和主要成分释放行为发生转折的温度;350℃时,ACM以及烟碱、甘油和水分的释放量范围分别为15.55～26.51、0.18～0.45、0.37～1.37、9.72～14.14 mg/支,烟碱、甘油和水分在ACM中的质量分数范围分别为0.89%～1.85%、1.53%～8.41%和52.38%～62.53%,烟碱和甘油从原料转移到ACM中的转移率范围分别为6.31%～13.30%和0.92%～4.35%。(3)烟碱和甘油的释放量、转移率以及在ACM中的质量分数均随加热温度升高而增大,烟草原料中的烟碱量是影响烟碱释放量的关键因素,滤棒吸附是影响甘油释放量的关键因素;水分释放量随加热温度升高而增大,水分在ACM中的质量分数较高。(4)烟碱、甘油和水分释放量三者之间存在较强的相关性,其中,烟碱和甘油释放量相关性最强。     

细支与常规卷烟主流烟气常规指标及中性致香成分对比分析

为了解细支卷烟主流烟气成分的释放特征,以叶组相同的细支和常规卷烟为研究对象,从单支卷烟和单位焦油的角度考察了两种规格卷烟常规烟气指标及粒相物中中性致香成分的差异。结果表明:(1)对于单支卷烟烟气成分释放量而言,细支卷烟TPM、烟碱、焦油、CO、水分、单口烟碱、单口焦油以及各中性致香成分的分析结果均低于常规卷烟。(2)以单位焦油计,细支卷烟大多数中性致香成分的释放量与常规卷烟基本一致。细支卷烟2(5H)-呋喃酮、3-甲基-2(5H)-呋喃酮、苯乙酮、愈创木酚、5-乙酰氧基甲基-2-糠醛、4-乙烯基-2-甲氧基苯酚和亚油酸甲酯的单位焦油释放量显著高于常规卷烟。细支卷烟1-戊烯-3-酮、丙酮酸甲酯、2-甲基-2-环戊烯-1-酮、柠檬烯和2,3-二甲基-2-环戊烯-1-酮的单位焦油释放量显著低于常规卷烟。(3)细支与常规卷烟多种物理指标(烟支圆周、烟丝质量、滤嘴通风率、吸阻等)和热解反应的不同协同导致了卷烟常规烟气指标及中性致香成分分析结果的差异。     

加热不燃烧卷烟烟草材料的特性分析

为了深入了解不同工艺制备的加热不燃烧(HNB)卷烟烟草材料的特点及其对卷烟制品特性的影响,从化学成分分析、热裂解分析及热重分析等方面对辊压法、稠浆法、造纸法、干法制备的4种烟草原味加热不燃烧卷烟的烟草材料进行了剖析。结果表明:①辊压法、稠浆法制备的烟草材料纤维含量较低,结构紧密;造纸法、干法制备的烟草材料纤维含量高,结构相对疏松。②不同工艺加热不燃烧卷烟烟草材料的水分含量差异不大,烟碱含量为6.68～13.56mg/g;甘油含量明显高于丙二醇,且远远高于传统卷烟。③烟草材料裂解香气释放量随裂解温度的升高呈现先升高后下降,在270℃达到峰值后又缓慢降低的趋势,裂解香气成分各有特点。④加热不燃烧卷烟烟草材料的热失重均分为4个阶段,且以第2、第3阶段为主,烟草材料的热失重情况存在一定差异。     

温度与甘油对烟草颗粒热解及释烟特性的影响

为揭示加热状态下烟草颗粒烟气释放规律,采用湿法造粒技术,利用热分析仪(TGA)和锥型量热仪(CONE)研究甘油添加量与温度对其热解和烟气释放特性的影响。结果表明:①添加甘油可降低烟草颗粒主要失重过程温度,增加低温下失重比例,并提高低温下失重速率。②增加甘油含量,烟草颗粒起始释烟速率增大,累积释烟总量增加,但过高的添加量(35%)会降低累积释烟总量;导热性较好的烟草样品释烟速率最大;甘油的添加降低了CO释放量,但与添加量的关系不明显。③升高温度,烟气释放速率增大,释烟过程缩短,累积释烟总量先增大后降低,温度过高(400℃)烟草颗粒发生燃烧;烟气中CO与CO2释放量随温度升高大幅增加,且两者释放规律与烟气释放规律一致。     

加热不燃烧烟草制品的减害性能分析

文章通过传统卷烟和加热不燃烧烟草制品烟气成分的对比,对传统卷烟和加热不燃烧烟草制品的减害性能进行分析,通过分析看出:(1)与传统卷烟相比,加热不燃烧烟草烟气气溶胶的烟草,特有亚硝胺、挥发性成分、酚类化合物等有害成分降低80%以上。(2)加热不燃烧卷烟气溶胶生理毒性低于传统卷烟。     

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。      

卷烟主流烟气酸香特征成分组群的分布特征及感官贡献

为阐明卷烟主流烟气中具有酸香特征且可用于卷烟调香的有机酸成分及其分布特征和感官贡献,以《The chemical components of tobacco and tobacco smoke》中所列出的烟草和烟气成分为数据来源,从烟气中是否存在、香气贡献可能性和烟草添加剂使用安全性等方面对其中的有机酸成分进行了系统筛查,对筛查出的有机酸进行香气特征评价,明确了21种卷烟主流烟气中具有酸香特征且可能作为烟用香料的有机酸成分;采用N,O-双(三甲基硅基)三氟乙酰胺衍生化法和GC-MS法测定了21种酸香成分在14个品牌卷烟主流烟气中的释放量及在烟气粒相物中的质量分数;利用三点选配法测定了21种酸香成分在乙醇中的嗅觉阈值,并结合其在卷烟烟气粒相物中的质量分数,计算了14个品牌卷烟烟气粒相物中各酸香成分的香气活性值,推测了21种酸香成分的贡献度。结果表明:①常规和低焦油烤烟型卷烟中释放量较大的酸香成分均为乙酸、丙酸和2-氧代丙酸,混合型卷烟释放量较大的酸香成分是乙酸、丙酸和3-甲基戊酸。②混合型卷烟主流烟气中21种酸香成分的释放总量及总质量分数明显高于烤烟型卷烟。③异戊酸和乙酸对烤烟型卷烟主流烟气酸香贡献最大,异戊酸、3-甲基戊酸和乙酸对混合型卷烟主流烟气酸香贡献最大。