不同分子量香味物质在沟槽滤嘴中的选择性截留

为了解沟槽滤嘴对不同分子量香味物质的选择性截留情况,以普通醋纤、内沟槽、外沟槽3种滤嘴为研究对象,用吸烟机抽吸卷烟,采用同时蒸馏萃取法提取滤片和滤嘴中的香味物质并对其进行气相色谱-质谱联用(GC/MS)分析;采用聚类分析和方差分析方法分析香味物质分子量和选择性截留行为的关系。结果表明:(1)从滤嘴和剑桥滤片中共检出95种香味物质;(2)按照分子量大小分组,随着各组平均分子量的减小,香味物质的平均选择性截留系数呈升高趋势;(3)香味物质种类、分子量对香味物质的选择性截留有显著影响,且存在交互作用;(4)香味物质分子量越小,其在不同滤嘴上选择性截留差异越大。     

活性炭滤嘴对卷烟主流烟气中香味成分截留规律的影响

以活性炭滤嘴卷烟、普通滤嘴卷烟为研究对象,采用单因素试验确定活性炭颗粒、丝束中香味成分的最优萃取条件,利用气相色谱-质谱技术(GC-MS)对两种卷烟抽吸后的烟蒂及主流烟气中的香味成分进行检测,比较两种卷烟香味成分的差异性,分析活性炭滤嘴对卷烟主流烟气中香味成分的截留规律。结果表明：1)活性炭颗粒最优萃取条件为以二氯甲烷作为萃取溶剂、萃取液体积25 mL、萃取时间为25 min、萃取温度为25℃;丝束最优萃取条件为以乙醇作为萃取溶剂、萃取液体积50 mL、萃取时间为35 min、萃取温度为30℃;2)活性炭颗粒截留的香味成分多为小分子物质;活性炭滤嘴卷烟丝束对香味成分的截留量均低于普通滤嘴卷烟丝束;整体上活性炭滤嘴对香味成分的截留量低于普通滤嘴,活性炭滤嘴卷烟主流烟气粒相物中香味成分的总含量高于普通滤嘴卷烟;3)活性炭滤嘴对主流烟气中大多数物质的截留率均低于普通滤嘴,其中大分子物质的截留率差异明显。     

酚类化合物在滤嘴中的过滤效率和截留分布模式

为考察滤嘴结构对卷烟主流烟气中酚类化合物过滤效率及截留分布模式的影响,比较了ISO和加拿大深度(HCI)抽吸模式下普通醋纤滤嘴对苯酚、邻甲酚、间/对-甲酚、对苯二酚、间苯二酚和邻苯二酚的过滤效率,研究了7种酚类化合物在普通醋纤滤嘴中的浓度空间分布模式;考察了ISO抽吸模式下普通醋纤、外置沟槽醋纤、纸/醋复合和通风空腔醋纤4种不同结构滤嘴对酚类化合物的过滤效率及酚类化合物在滤嘴中的截留分布模式。结果表明:①ISO抽吸模式下普通醋纤滤嘴对酚类化合物的过滤效率在49%~87%之间,苯酚和邻/间/对-甲酚明显高于3种苯二酚;HCI抽吸模式下3种苯二酚异构体的过滤效率下降,苯酚和邻/间/对-甲酚的过滤效率反而有一定程度的升高。②不同结构滤嘴对酚类化合物的过滤效率从高到低依次为:普通醋纤滤嘴≈外置沟槽醋纤滤嘴纸/醋复合滤嘴通风空腔醋纤滤嘴;③醋纤滤嘴对酚类化合物的选择性截留作用显著,这种截留是酚类化合物与滤嘴材料相互作用的结果。     

沟槽醋酸纤维滤棒的开发

为提高卷烟滤嘴的过滤性能,由醋酸纤维丝束滤芯、C型沟槽纯纤维素纸(定量80g/m2)和成形纸开发出醋酸纤维沟槽滤棒。该滤棒结构为沟槽滤棒与普通醋纤滤棒的二复合(1∶1)滤棒。试验结果表明,与普通醋纤滤嘴相比,C型沟槽滤棒的硬度可提高2～3个百分点;在卷烟感官质量基本保持不变的情况下,对卷烟烟气的过滤性能显著提高,同等条件下可再降低烟气焦油量2～3mg,降低幅度为13.66%～24.69%。     

滤嘴活性炭对卷烟主流烟气生物碱截留的影响

分别以活性炭滤嘴卷烟和普通滤嘴卷烟为研究对象，对比分析滤嘴活性炭截留烟气生物碱的行为。通过单因素及正交实验建立滤嘴活性炭中生物碱的最优提取条件，并检测烟蒂及主流烟气生物碱释放量，分析活性炭滤嘴对主流烟气生物碱截留规律的影响。结果表明：(1)滤嘴活性炭中生物碱的最优提取条件为萃取剂三乙胺-氯仿溶液，萃取剂体积35 m L，超声萃取时间35 min,Na OH溶液添加量6 m L。(2)活性炭复合滤嘴对8种生物碱的截留能力低于普通滤嘴，这使活性炭滤嘴卷烟烟气劲头稍高。(3)滤嘴活性炭对生物碱的截留能力低于普通醋纤丝束；活性炭对8种生物碱截留能力由大到小依次为二烯烟碱、假木贼碱、烟碱、可替宁、麦斯明、2,3’-联吡啶、新烟草碱、降烟碱。(4)向滤嘴中添加活性炭会导致滤嘴中丝束部分对降烟碱、新烟草碱和2,3’-联吡啶的截留能力降低，对其他5种生物碱的截留能力增强。     

国内外卷烟滤嘴对比研究

本试验选取国内外适用于中细支卷烟滤嘴的三种不同规格醋纤丝束,使用扫描电镜、TG分别考察这三类醋纤丝束的微观性能和热性能。三种滤嘴结构立体,对烟气中的有害成分具有良好的吸附与截留作用。本实验还探究三种过滤嘴过滤卷烟烟气中有害成分的效果以及对人体感官的影响。产自罗迪亚的卷烟滤嘴对有害物质的过滤效果优于国内来自于南纤和珠纤的两款卷烟过滤嘴,国内南纤和珠纤则各有优劣,难分伯仲。国内卷烟滤嘴仍有很大进步空间,仍然需要对醋纤丝束进行有效改性以生产出更为优质的产品。     

沟槽滤嘴对卷烟感官品质及风格的影响

为了研究沟槽滤嘴替换普通醋纤滤嘴后对卷烟感官品质及风格的影响,以及对沟槽滤嘴卷烟进行补香后的效果,制备了6个不同滤嘴和加香量的卷烟样品,对样品进行了对比评吸,运用方差分析、配对T检验等方法对评吸结果进行了统计分析。结果表明:①加香量相同时沟槽滤嘴卷烟感官品质总得分低于普通醋纤滤嘴卷烟,其中受影响最大的指标是喉部干燥、烟气浓度和劲头;沟槽滤嘴对卷烟的总体风格特征影响不显著,但会导致风格强度减弱。②适当提高加香量可以明显改善沟槽滤嘴对喉部干燥的不利影响、强化风格强度,但难以弥补对烟气浓度和劲头造成的不利影响。因此,采用沟槽滤嘴后应综合应用叶组配方、香精设计和加香量调控等技术,才能实现既减害又保持品质、风格稳定的目标。      

圆周及滤嘴通风对卷烟主流烟气碱性香味成分释放量的影响

为研究圆周及滤嘴通风率对卷烟主流烟气中碱性香味成分释放量的影响,采用CH2Cl2浸提、GC/MS分析的方法测定了不同圆周和滤嘴通风相互搭配的卷烟样品主流烟气中21种碱性香味成分的释放量。结果表明:(1)每克烟丝释放的各类碱性香味成分以及碱性香味成分总量,随卷烟圆周的增大均呈增加的趋势,随卷烟滤嘴通风的增大均呈降低趋势;(2)方差分析结果显示,吡啶类、吡嗪类和喹啉类香味成分释放量以及碱性香味成分释放总量在不同滤嘴通风率间的差异均达极显著水平,吡嗪类、喹啉类香味成分释放量在不同圆周间的差异均达极显著水平;(3)增加相同的滤嘴通风,吡嗪类香味成分释放量降低幅度最大,其次为吡啶类和喹啉类香味成分。     

不同滤嘴对卷烟烟气中常规化学成分截滤性能的研究

研究了３种滤嘴对不同类型卷烟烟气中某些化学成分的截滤效果。结果表明,对焦油的截滤效果为醋纤滤嘴＞常规丙纤滤嘴＞改型丙纤滤嘴。对烟碱的截滤效果为：醋纤滤嘴＞常规丙纤滤嘴＞改型丙纤滤嘴。３种滤嘴对ＣＯ均无截滤作用。     

醋纤滤嘴对卷烟主流烟气重要酚类的分段截留效应

为考察醋纤滤嘴对卷烟主流烟气主要酚类化合物的分段截留作用,设计了5段式滤嘴卷烟以研究酚类化合物在滤嘴不同部位的截留情况。结果表明:①醋纤滤嘴对酚类化合物,尤其是单酚类有较好的截留作用。②在抽吸过程中随烟气向嘴端传输,单酚类在滤嘴中单位烟碱截留率明显降低,截留效率明显减弱;而双酚类变化并不明显,这可能与其截留原理不同有关。③滤嘴对酚类的截留效率顺序为:苯酚邻甲基苯酚间/对甲基苯酚邻苯二酚、对苯二酚间苯二酚。鉴于离烟丝端渐远单酚类截留效率降低明显,建议减害材料选择在滤嘴靠近嘴端部位添加。     

卷烟主流烟气As、Cd、Pb的滤嘴截留效率测定

采用微波消解-ICP-MS测定醋酸纤维滤嘴、活性碳复合滤嘴、波纹滤嘴和纸质复合滤嘴对主流烟气中As、Cd、Pb的截留效率（FE）。结果表明:①滤嘴长度的增加,截留效率均有不同程度的增加;②不同类型滤嘴对3种不同元素的截留效率具有选择性,截留效率大小顺序为As:FE纸质＞FE波纹＞FE醋纤＞FE活性碳,Cd:FE活性碳＞FE纸质＞FE波纹＞FE醋纤,Pb:FE纸质＞FE醋纤＞FE波纹＞FE活性碳。      

爆珠破碎对主流烟气有害成分释放量和滤嘴截留的影响

为了研究爆珠破碎对卷烟烟气有害成分释放量的影响,以国内典型爆珠卷烟为样品,分析了爆珠破碎对主流烟气7种有害成分释放量和滤嘴截留效率的影响。结果表明:(1)在ISO抽吸条件下,相对于常规卷烟,爆珠卷烟除了苯并芘高于常规卷烟外,其他有害成分单支释放量与常规卷烟没有差异;(2)对于爆珠破碎后的单支卷烟有害成分释放量,巴豆醛单支释放量降低,差异显著;其他成分释放量没有明显差异;(3)对于主流烟气有害成分单位毫克烟碱释放量来说,爆珠是否破碎对氨、NNK和巴豆醛有显著影响,爆珠破碎后氨和NNK单位毫克烟碱释放量升高,巴豆醛单位毫克烟碱释放量降低;(4)爆珠是否破碎对滤嘴中NNK和苯酚有显著影响,爆珠破碎后滤嘴对苯酚的截留增加,对NNK的截留能力减弱。     

卷烟烟气中烟草特有亚硝胺的滤嘴截留效率测定

为考察烟草特有亚硝胺(TSNAs)的滤嘴截留效率(FE),建立了采用GC-TEA测定卷烟滤嘴中TSNAs截留量的方法,并采用该方法测定了同一醋纤滤嘴卷烟样品在ISO,Massachusetts,WG9-A,WG9-B,WG9-C和Health Canada 6种抽吸方案下的FEs,以及在ISO方案下醋酸纤维滤嘴、聚丙烯纤维滤嘴和活性炭+醋酸纤维复合滤嘴的FEs。结果表明:①不同类型滤嘴中截留的TSNAs的回收率均在90%～110%之间,相对标准偏差(RSD)均小于8%;②随着抽吸方案由ISO转变为其他抽吸方案,主流烟气TSNAs释放量和滤嘴截留量增加,而4种TSNAs的滤嘴截留效率则相对稳定,RSD均5%;③3种不同类型的滤嘴对TSNAs的截留效率比较接近。     

β-环糊精三醋酸甘油酯悬浮液在卷烟滤嘴中的应用

为探索卷烟减害降焦的新途径,进行了含β-环糊精三醋酸甘油酯悬浮液的滤嘴、活性炭复合滤嘴和普通醋纤滤嘴的过滤效果的检测对比。结果表明,将聚乙二醇-600与三醋酸甘油酯配制成1∶2.5的溶剂,可制得满足滤棒成型工艺要求的β-环糊精含量为0.04g/mL的β-环糊精三醋酸甘油酯悬浮液;接装β-环糊精滤嘴的卷烟较普通醋纤滤嘴卷烟的总粒相物降低了13.17%;焦油降低14.15%;烟碱降低4.20%。与活性炭复合滤嘴卷烟相比,总粒相物降低了4.65%;焦油降低5.52%;而烟碱却高出1.79%。说明β-环糊精滤嘴的过滤性能不仅优于普通醋纤滤嘴和活性炭复合滤嘴,而且对卷烟焦油和烟碱具有较高的选择性吸附作用。     

醋纤滤嘴中添加丙二醇对卷烟品质的影响及应用研究

为了研究醋纤滤嘴中添加丙二醇对卷烟品质的影响,制作了6种不同丙二醇含量的醋纤滤嘴和相应的6种卷烟,并在低湿度(温度22℃湿度30%)环境条件下对6种卷烟进行了感官质量评价。同时还研究了醋纤滤嘴中添加丙二醇对卷烟的吸阻和主流烟气指标的影响。结果表明:醋纤滤嘴中添加丙二醇在低湿度环境下能显著提高卷烟的感官质量,而且丙二醇在醋纤滤嘴中的添加比例为2%时感官质量达到最佳,在正常环境下该方法对卷烟感官质量没有显著影响;醋纤滤嘴中添加丙二醇对卷烟吸阻指标的影响不显著;醋纤滤嘴中添加丙二醇对卷烟主流烟气中焦油、烟碱、一氧化碳三项指标的影响均不显著。     

醋纤和丙纤滤嘴对烟气挥发性、半挥发性成分释放量的影响

分析了聚丙烯(PP)滤嘴卷烟和醋纤(CA)滤嘴卷烟烟气常规成分和挥发性半挥发性成分的释放量.结果表明:①两种滤嘴卷烟的总粒相物、烟碱、焦油和CO释放量相当;②PP滤嘴卷烟大部分挥发性半挥发性成分的释放量都比CA滤嘴卷烟高或者相当,而且PP滤嘴卷烟与CA滤嘴卷烟释放量比值波动较大;③PP滤嘴卷烟烟气中糠醛、糠醇、苯乙醛、吡啶、乙酸、苯酚、对+间甲酚和邻甲酚的释放量远远高于CA滤嘴卷烟.     

通风分配对主流烟气代表性酚类香味成分释放量的影响

卷制具有不同滤嘴通风率和卷烟纸透气度的常规卷烟和细支卷烟,考查滤嘴通风率、纸通风率及通风分配对主流烟气中9种酚类香味成分释放量的影响。结果表明：1)滤嘴通风率、纸通风率与烟气中9种酚类香味成分释放量均呈显著负相关,随着通风率的增加,分子量较小的麦芽酚等的释放量降低率较高,而分子量较大的丁香酚的释放量降低率较小;2)对于常规卷烟和细支卷烟,纸通风率对烟气中9种酚类香味成分释放量的影响大于滤嘴通风率;3)滤嘴通风率、纸通风率及总通风率对常规卷烟烟气中9种酚类香味成分释放量的影响大于细支卷烟;4)在总通风率一致的情况下,高滤嘴通风率搭配低纸通风率比低滤嘴通风率搭配高纸通风率的卷烟中9种酚类香味成分释放量要高。     

壳聚糖改性醋纤滤嘴对烟碱和焦油的吸附效果

研究了醋纤滤嘴中壳聚糖的含量及壳聚糖的主要性质对于卷烟烟气中烟碱和焦油的滤除效果的影响,确定了在滤嘴中添加壳聚糖的较优化组合,分析测定了卷烟烟气的pH值与烟碱的关系.实验结果表明:经壳聚糖改性的醋纤滤嘴可有效去除烟碱和焦油,在较优化条件下,滤嘴的吸滤效率和截滤率分别提高了38%和30%.     

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。     

卷烟主流烟气中苯及苯系物的滤嘴截留效率

为考察不同抽吸模式下,滤嘴类型和长度对卷烟主流烟气中苯及苯系物(甲苯、乙苯、对-二甲苯、间-二甲苯、邻-二甲苯和苯乙烯)截留效率的影响,以不同类型、不同长度滤嘴的9种烤烟型和2种混合型卷烟样品为研究对象,考察了ISO和加拿大深度抽吸(HCI)模式下卷烟主流烟气中苯及苯系物释放量差异,并对不同类型、不同长度滤嘴卷烟主流烟气中苯及苯系物截留率进行了对比分析。结果表明:1HCI模式下卷烟主流烟气中苯及苯系物的释放量明显高于ISO模式;2抽吸模式、滤嘴类型和滤嘴长度对苯及苯系物截留率影响较为明显,而对苯及苯系物的截留影响较小。不同类型滤嘴对苯及苯系物的截留率大小顺序为活性炭复合滤嘴丙纤滤嘴醋纤滤嘴纸质复合滤嘴;不同长度滤嘴对苯及苯系物的过滤效率基本上随长度递增而递增;ISO抽吸模式下滤嘴对苯及苯系物的截留率均比HCI模式下高1倍左右。滤嘴对苯及苯系物的过滤优先顺序均为苯乙烯邻-二甲苯(≈)对-二甲苯间-二甲苯乙苯甲苯苯。