非挥发性有机酸与卷烟主流烟气总粒相物pH关系研究

以国内具有代表性的卷烟为研究对象,分别对卷烟样品的非挥发性有机酸含量和卷烟主流烟气粒相物pH进行了测定,通过数学分析研究了非挥发性有机酸含量对烟气粒相物pH的影响.主流烟气粒相物pH值评价指标与有机酸的关联分析结果表明,苹果酸、十五酸、油酸对主流烟气粒相物pH值相对影响较大.对影响主流烟气粒相物pH值的11种非挥发性有机酸的主成分分析结果表明,亚油酸,油酸,苹果酸,棕榈酸,草酸和亚麻酸对主流烟气粒相物pH值相对影响较大.综上可得,苹果酸和油酸对主流烟气粒相物pH值具有较大影响.     

有机酸对无序烟丝型加热卷烟烟碱释放行为的影响

为了解有机酸对无序烟丝型加热卷烟烟碱释放行为的影响,采用GC-MS分析方法考察了添加不同质量分数的柠檬酸、酒石酸、苹果酸、乙酰丙酸、乳酸、丙酸和乙酸对加热卷烟总烟碱转移率、烟气总粒相物（简称烟气）pH及烟气中烟碱存在形式的影响。结果表明：(1)添加有机酸对加热卷烟总烟碱转移率没有明显影响。(2)添加非挥发性有机酸对烟气pH无明显影响;而添加挥发性有机酸使烟气pH略有降低,且随添加量增加,烟气pH持续下降。(3)添加非挥发性有机酸对烟气中游离态烟碱所占比例无明显影响;添加挥发性有机酸使烟气中游离态烟碱所占比例下降明显,且随添加量的增加,烟气中游离态烟碱所占比例持续下降。     

烟叶类型和外加成分对卷烟烟气粒相物pH值的影响

捕集在剑桥滤片上的卷烟主流烟气粒相物用去CO2 的蒸馏水提取 ,用精密 pH值计测量水提取液的 pH值。对于不同的单料烟卷烟 (包括烤烟、白肋烟、香料烟 )和不同类型的卷烟 (包括中式烤烟型、英式烤烟型、美式混合型 )的烟气pH值进行了测定 ,结果分别呈下列顺序 :白肋烟 >香料烟 >烤烟 ,混合型 >英式烤烟型 >中式烤烟型。分别将各种糖类、有机酸类、无机酸类、氨基酸类、生物碱类、盐类、酚类成分加入对照卷烟 ,探讨了这些化学成分对烟气 pH值的影响规律 ,结果表明 ,乳酸、蔗糖等可显著降低烟气pH值 ,烟碱可显著增加烟气pH值。提供了国内外一些卷烟牌号的烟气pH值测定数据。     

卷烟劲头与其烟丝、烟气主要化学成分的相关性

测定了33种成品卷烟及17种单料烤烟烟丝的pH值、总挥发碱、总烟碱、游离烟碱、总氮和还原糖及其烟气总粒相物、总粒相物pH值、焦油、烟碱、游离烟碱和含水率,评价了其劲头,并将其劲头与其常规化学指标进行了灰色关联分析。结果发现,烟丝及烟气中的总烟碱是影响卷烟劲头的主要因素,游离烟碱是次要因素。     

基于遗传算法的卷烟主流烟气粒相物pH值影响因素研究

为研究影响烟气pH值的关键性烟丝化学成分,以国内代表性卷烟为研究对象,分别对样品的烟丝生物碱、糖、氨基酸、有机酸等化学成分含量及主流烟气粒相物pH值进行了测定。采用遗传算法结合偏最小二乘法,筛选出8个对烟气总粒相物pH值影响最大的化学指标,建立了烟气pH值与烟丝化学成分之间的定量关系模型。结果表明,烟丝丁酸、异戊酸、乙酰丙酸、苹果酸、葡萄糖和精氨酸可以降低卷烟烟气pH值,烟碱和异亮氨酸可以增加卷烟烟气pH值。本研究可为卷烟产品研发提供科学依据。      

基于灰色关联分析的云南烟叶化学成分适宜性评价

为了提高云南烟叶在“利群”牌卷烟中的使用效率,对2009年云南8个主产烟区44个烟叶样品的烟碱、钾、氯、总氮、总糖、糖/碱比和钾/氯比与“利群”牌卷烟的烟叶原料要求进行了灰色关联分析和感官质量评价.结果表明:各个产区烟叶样品与“利群”牌卷烟烟叶原料要求的灰色关联度分别是0.84,0.80,0.72,0.71,0.68,0.67,0.59和0.53,此灰色关联度与评吸结果基本一致.     

国内外主要品牌卷烟主流烟气中气相自由基含量的对比分析

采用电子顺磁共振(EPR)自旋捕集法对国内外196种卷烟主流烟气中气相自由基含量进行了分析测定.结果表明:①卷烟主流烟气中气相自由基含量与焦油及烟碱检测值均无明显相关性,分析认为主要原因可能是卷烟配方中各单料烟的气相自由基含量差异较大;②在同等焦油盒标值下,国内烤烟型卷烟主流烟气中气相自由基平均含量远低于其它卷烟,国内外混合型卷烟主流烟气中气相自由基含量基本相近;③主流烟气中NO和气相自由基含量存在显著的线性相关性(R2=0.891).     

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。     

苹果酸钾选择性降低卷烟有害成分含量的研究

为研究苹果酸钾对卷烟烟气中CO及其它有害成分的降低作用,采用湿法添加0．1-0．5％苹果酸钾到烟丝中,并卷制成烟,研究了苹果酸钾不同添加量对卷烟主流烟气有害成分及感官质量的影响。结果显示：卷烟中添加合适量的苹果酸钾,烟气中CO和苯酚含量可明显下降,而主流烟气中焦油和烟碱含量变化不大;添加量为0．1-002％时可以提升卷烟感官质量,添加量达到0．5％时会影响卷烟感官质量。     

水分含量对不同类型加热不燃烧卷烟化学成分的影响

为探讨水分含量对不同类型加热不燃烧卷烟化学成分的影响,以稠浆法薄片制备卷烟A和造纸法薄片制备卷烟B为研究对象,开展烟支水分与甘油、烟碱相关性研究,并进行扫描电镜和热重分析。结果表明:①烟草薄片中甘油、烟碱质量含量以干薄片中相应物质质量含量表述更准确。②烟气水分释放量、烟气粒相物重量与烟支含水量呈正比,粒相物水分含量为53.33%～65.89%。③受烟支加热温度及烟草薄片性质的影响,卷烟A烟气甘油释放量与烟支含水量呈正比,卷烟B烟气甘油释放量与烟支含水量呈反比,但两者烟气烟碱释放量均为50%湿度平衡后的烟支最高。另外,卷烟A的烟气中水分、甘油、烟碱转移率均显著高于卷烟B的。     

基于味觉活力值的烤烟主流烟气关键酸味物质的研究

对51份烟叶样本主流烟气中27种有机酸进行了测定,通过味觉活力值分析技术,鉴定出烟气中的关键酸味物质,以此建立烟气酸味指数模型,并与感官评价进行了比较研究。结果表明:（1）甲酸、乙酸、棕榈酸、琥珀酸、乳酸、苹果酸、油酸、亚油酸和亚麻酸是主流烟气中主要的9种有机酸,异戊酸、辛酸、苯乙酸、苯甲酸、己酸和戊酸在不同样本中含量变化较大,而琥珀酸、乳酸、草酸、苹果酸和肉豆蔻酸的变化较小。（2）甲酸、乙酸、异丁酸、丁酸、异戊酸、戊酸、乳酸和琥珀酸等8种有机酸在51份样本中的味觉活力值即TAV均＞0.1,是烤烟主流烟气中关键的酸味物质,大小排序是异戊酸＞乙酸＞戊酸＞甲酸＞丁酸＞琥珀酸＞异丁酸＞乳酸,其它19种有机酸的贡献率可以忽略不计。（3）以8种关键酸味物质味觉活力值为基础,首次提出并建立的烟气酸味指数模型,在主流烟气酸味强度评价方面与感官评价之间取得了较高的趋势一致性,佐证了关键酸味物质研究的科学性,为卷烟烟气味觉特征剖析和调控技术提供支持。      

烟草中多元酸和高级脂肪酸的分析

采用甲酯化、萃取和GC法定量分析了卷烟烟丝中的多元酸如草酸、丙二酸、丁二酸、苹果酸和柠檬酸和高级脂肪酸如月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、亚油酸和硬脂酸。分析步骤为 :将含有己二酸 (内标 )的烟末放入硫酸 -甲醇中 ,在室温下酯化 2 2h ,随后用二氯甲烷萃取 3次 ,用饱和氯化钠溶液洗涤 ,在无水硫酸钠上干燥 ,最后进行气相色谱分析。测定了 11种牌号卷烟的有机酸 ,并进行了比较。分析结果表明 :①在所测定的卷烟中 ,所有牌号卷烟烟丝中的苹果酸、草酸、柠檬酸和亚油酸的含量均远远高于其它有机酸的含量 ;②混合型卷烟中柠檬酸和草酸的含量明显高于烤烟型卷烟 ;③混合型卷烟中的棕榈酸和亚油酸含量低于烤烟型卷烟。     

南平特色烤烟非挥发性有机酸(盐)与感官质量的相关性分析

采用甲酯化、二氯甲烷萃取、气相色谱法定量检测了南平烟区烤烟中的12种非挥发性有机酸。结果表明,与感官评吸关系比较密切的有草酸、丙二酸、棕榈酸、油酸、亚麻酸、亚油酸、肉豆蔻酸和柠檬酸。简单相关分析表明,棕榈酸和亚麻酸对评吸指标表现为正相关外,其他成分都表现为负相关;典型相关分析表明,棕榈酸、肉豆蔻酸、丙二酸、亚麻酸、亚油酸、柠檬酸对感官指标的载荷较大,在典型变量中起主要作用;通径分析表明,草酸对香气质、杂气、刺激性、总得分的直接影响较大,亚麻酸对香气质、香气量、余味、刺激性的直接影响较大,亚油酸对刺激性的直接影响较大,油酸对香气量的直接影响较大,以上都表现为正向关系;丙二酸对杂气、刺激性和总得分的直接影响较大,表现为负向关系。     

P20添加剂的设计及其对烟气TPM含量的影响

采用均匀设计理论安排了１４组不同配比的Ｐ２０添加剂（主要成分为苹果酸和碳酸钾）,添加到卷烟烟支中,检测其ＴＰＭ递送量。将有关数据在计算机上进行回归分析,得到苹果酸和钾量与ＴＰＭ递送量的回归方程,分析了不同配比的Ｐ２０添加剂与ＴＰＭ递送量的关系,并将该方程在约束条件下用复形调优法求极值,得出最优条件。在此条件下,ＴＰＭ递送量比对照烟支降低了３．６７ｍｇ／支。     

烟叶类型、部位及生态区对总粒相物中主要有机酸释放量的影响

采用溶剂萃取-硅烷化衍生-GC-MS/MS法测定了卷烟主流烟气总粒相物中42种挥发半挥发有机酸（包括13种短链脂肪酸、7种中链脂肪酸、10种长链脂肪酸、12种其他有机酸）,按照单位燃烧烟丝量计算释放量。结果表明:①香料烟短链和中链脂肪酸释放量最高,烤烟中长链脂肪酸释放量最高,白肋烟各种脂肪酸释放量均不突出;②挥发半挥发有机酸释放量总体上随部位降低呈降低趋势;③按八大典型生态区划分,武夷生态区烟叶大部分挥发半挥发有机酸单位燃烧烟丝量释放量最高。      

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。