專利名稱：：采用熱裂解實驗評估香料單體對卷煙作用的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種采用熱裂解實驗估測香料單體對巻煙作用的方法。該方法可以用來綜合評估香舛敵Ax炎柚紹；+械,逸-^f、h5^"厶士AA先。iA:厶-害成分釋放量的影響，
背景技術(shù)：
：在巻煙產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)加工過程中，為提高產(chǎn)品品質(zhì)，改善巻煙的香吃味，并賦予產(chǎn)品獨特的風(fēng)格特征，企業(yè)需要選加各種香料。這些香料添加劑的使用是巻煙產(chǎn)品質(zhì)量和安全性的重要影響因素之一。在巻煙燃燒過程中，巻煙中的添加劑和煙絲化學(xué)成分經(jīng)歷了蒸餾、裂解、合成、聚合、冷凝等一系列復(fù)雜的反應(yīng)過程，其中熱裂解是一個重要環(huán)節(jié)，所產(chǎn)生大量的熱解產(chǎn)物與巻煙煙氣各種成分一起形成了巻煙吸食品質(zhì)的總體性。一些國外的煙草科研工作者已經(jīng)開展了煙用添加劑的熱裂解研究工作。1997年T.JefreyClark等人采用固相微萃取-氣相色譜質(zhì)i普聯(lián)用分析了香料單體的熱裂解行為(QualitativeandquantitativeanalysisofflavoradditivesontobaccoproductsusingSPME-GC-Massspectroscoy[J〗.J.Agric.FoodChem.，1997,45(3):844-849.)。他們關(guān)注的主要是香料單體裂解所產(chǎn)生的香味成分。英國吸煙與健康科學(xué)委員會(ScientificCommitteeonTobaccoandHealth)的煙用添加劑許可細(xì)則要求巻煙企業(yè)對新開發(fā)的煙用添加劑除提供該添加劑的組成、應(yīng)用目的外，還要提供該添加劑在巻煙燃燒過程中的轉(zhuǎn)移行為、裂解生成的有害成分，其所關(guān)注的重點是這些煙用添加劑經(jīng)過熱裂解所產(chǎn)生的對人體有害的成分。這些研究工作所關(guān)注的熱裂解產(chǎn)物的重點不同，用來評價添加劑在巻煙中的作用不夠全面，且在熱裂解的實驗設(shè)計過程中沒有充分考慮巻煙的燃燒溫度分布，所得到的熱裂解實驗結(jié)果與巻煙燃燒溫度下的熱裂解產(chǎn)物有所不同。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明正是針對上述問題，而提供的一種采用熱裂解實-瞼評估香料單體對巻煙作用的方法，該方法操作筒單、成本低廉。采用本發(fā)明建立的方法可以用來綜合評估香料單體加入巻煙經(jīng)過燃燒后對煙氣成分中的香味成分及有害成分釋放量的影響，對于香料單體在巻煙中的應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)意義。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的本發(fā)明的采用熱裂解實驗評估香料單體對巻煙作用的方法包括以下步驟稱取一定量的香料單體樣品，用溶劑(如乙醇、水)溶解，轉(zhuǎn)移到100ml容量瓶中，用溶劑(如乙醇、水)定容。在石英玻璃管內(nèi)裝入一定量的石英玻璃纖維，用色鐠進樣針取5-10jul樣品，注射到石英裂解管內(nèi)的石英玻璃纖維上，將其置于裂解頭的裂解絲內(nèi)，將裂解探頭放入連接裂解器內(nèi)，模擬巻煙燃吸過程中的溫度條件，分別在300。C，600。C和900。C溫度下，對香料單體進行熱裂解，裂解器和GC的接口的溫度為220。C-28(TC。裂解升溫程序裂解開始溫度50°C-IO(TC，保持2s，以5°C-10°C/ms的升溫速率升溫到設(shè)定溫度，保持10s-30s。所產(chǎn)生的熱裂解產(chǎn)物進行GC/MS分析，色譜分析條件為進樣口溫度250。C，恒流O.6ml/min，分流模式，分流比10:1。爐溫升溫程序開始溫度50。C-8(TC，保持lmin-2min，以5°C-10。C/min的升溫速度升溫至22(rC-250°C，保持lOmin-30min。根據(jù)裂解產(chǎn)物的分析結(jié)果，初步評估該香料單體加入巻煙后可能對巻煙煙氣的影響。本發(fā)明具體操作過程見說明書附圖中的流程圖。本發(fā)明的優(yōu)點在于模擬巻煙燃燒過程中的溫度條件，對香料單體進行熱裂解，并用GC/MS進行熱裂解產(chǎn)物分析，評估香料單體加入巻煙燃燒后對煙氣成分的影響。該方法操作簡單、成本低廉。采用本發(fā)明建立的方法可以綜合評估香料單體加入巻煙經(jīng)過燃燒后對煙氣成分中的香味成分及有害成分釋放量的影響，對于香料單體在巻煙中的應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)意義。圖1為本發(fā)明的操作步驟流程圖。圖2為實施例1中異佛爾酮300。C熱裂解的總粒子流質(zhì)"i普圖。圖3為實施例1中異佛爾酮60(TC熱裂解的總粒子流質(zhì)"^普圖。圖4為實施例1中異佛爾酮900。C熱裂解的總粒子流質(zhì)i瞽圖。圖5為實施例2中肉桂酸丁酯300'C熱裂解的總粒子流質(zhì)譜圖。圖6為實施例2中肉桂酸丁酯600'C熱裂解的總粒子流質(zhì)譜圖。圖7為實施例2中肉桂酸丁酯900'C熱裂解的總粒子流質(zhì)譜圖。具體實施例方式本發(fā)明通過以下實施例做進一步描述，但并不限制本發(fā)明。實施例1異佛爾酮熱裂解實驗準(zhǔn)確稱取0.5-1.Og樣品，用乙醇溶解，轉(zhuǎn)移到100ml容量瓶中。在石英玻璃管內(nèi)裝好一定量的石英玻璃纖維，用色鐠進樣針取5-10lil樣品溶液，注射到石英裂解管內(nèi)的石英玻璃纖維上。將其置于裂解探頭的裂解絲內(nèi)，將裂解探頭i欠入裂解器中，即可開始裂解。裂解器和氣相色誥的接口溫度為250。C。裂解升溫程序裂解開始溫度50。C-IO(TC,保持2s，以5°C-10°C/ms的升溫速率升溫到設(shè)定溫度，保持20s。色鐠柱HP-FFAP(30m*0.25mm*0.25Mm)，進樣口溫度250。C，恒流O.6ml/min，分流比10:1。爐溫升溫程序開始溫度50。C-80°C,4呆持lmin-2min，以5°C-10°C/min的升溫速度升溫至220°C,j呆持lOmin-30min。實驗儀器美國CDS公司的CDS2000型裂解器和1500型氣相接口；美國Agilent/>司的6890氣相色譜和5973型質(zhì)譜。參見附圖圖2、圖3和圖4分別為異佛爾酮300°C、600。C、900。C進行熱裂解的總粒子流質(zhì)譜圖，表1至表3為異佛爾酮300°C、600。C和900。C進行熱裂解的總粒子流質(zhì)i普圖的檢索結(jié)果。表1異佛爾酮300'c裂解檢索結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>1226.1910,26n-丁基-e-苯丙酸酯020627-49-0901326.3631.092-丙烯酸-3苯甲酯001754-62-7941426.5920.562-乙酰氧基-1-苯基-乙酮002243-35-8861527.40913.832-丙烯酸-3苯乙酯004192-77-2961628.0251.724-乙烯基苯甲酸1000163-71-0961731.27756.443-苯基-2-丙烯酸-丁酯1000163-71-0971832.6092.89苯甲酸000065-85-0951933.2110.60苯乙醇053288-15-6532033.4110.29苯甲酮000119-61-9952133.9340.69E-二苯乙爍000103-30-0982235.6390.55苯丙酸000501-52-0972337.1150,60苯基萘000605-02-7962437.7810.99蒽000120-12-7952540.8540.703-苯基丙烯酸000621-82-998表2異佛爾酮60(TC裂解檢索結(jié)果保留時間面積％化合物CAS#匹配度112.5742.59乙酸000064-19-791214.1641.134,5-二氫化-5,5-二甲基斗異亞丙基-11^106251-09-687吡唑314.5013.36苯甲醛000100-52-796414.9240,414,4，6三甲基-二環(huán)[4,1，0]庚烷-2隱酮010276-21-894516.24217.553，5,5-三甲基-2-環(huán)己烯-1-酮000078-59-191617.4740.84苯甲酮000098-86-287717,8102.97苯甲酸乙酯000093-89-095818.3914.622,6,6-三甲基-2-環(huán)己烯-1，4-二二酮001125-21-995920.2310.252,6,6-三甲基-1，4-環(huán)己胺020547-99-3911022.2940.27苯甲醇000100-51-6961122.4740.90苯丙酸乙酯002021-28-5971224.6300.452-丙烯酸-3苯乙酯004192-77-2951324.8871.32苯酚000108-95-2941425.1310.30N-(苯甲基)-1-丙胺006852-55-7521526.1840.26n-丁基-e-苯丙酸酯02062749-0911626,3630.482-丙烯酸-3苯甲酯000103-264941726.5850.362-乙酰氧基-苯乙酮002243-35-8861827.40211.282-丙烯酸-3-苯乙酯004192-77-2961928.0251.384-乙烯基苯甲酸1000163-71-0962031.25543,343-苯基-2-丙烯酸-丁酯1000163-71-0972132.6091.93苯甲酸000065-85-0952233.2040.56苯乙醇053288-15-6502333.4040.28苯甲酮000119-61-9952433.9270.66E-二苯乙烯000103-30-0982535.6390.42苯丙酸000501-52-0972637.1150.51蒽002444-68-095<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>氫鍵的有機物高溫裂解都會生成少量稠環(huán)芳烴?？偟膩砜磳⒃撓懔蠁误w添加到巻煙中，對改善巻煙的香吃味可能有一定貢獻。在裂解產(chǎn)物中Hoffman清單有害物僅發(fā)現(xiàn)苯酚、苯乙烯和萘、蒽等芳香烴類物質(zhì)，但含量均甚微。若將該添加劑添加到巻煙中，估計不會造成煙氣Hoffman成分明顯增加。結(jié)論采用熱裂解實驗評價異佛爾酮加入巻煙對煙氣成分的影響操作簡單，成本低廉。裂解產(chǎn)物中主要成分酯類和酮類物質(zhì)是對巻煙香吃味有重要的貢獻的香味成分；裂解產(chǎn)物中僅發(fā)現(xiàn)含量甚微苯酚、苯乙烯和萘、蒽等芳香烴類有害物質(zhì)物質(zhì)，不會造成煙氣Hoffman成分明顯增加。該評價結(jié)果對于異佛爾酮在巻煙中的應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)意義。實施例2本實施例基本同于實施例1，僅是香料單體不同，為肉桂酸丁酯。肉桂酸丁酯熱裂解實驗參見附圖圖5、圖6和圖7分別為肉桂酸丁酯300°C、600'C、90(TC進行熱裂解的總粒子流質(zhì)譜圖，表4至表6為肉桂酸丁酯300°C、60(TC和900'C進行熱裂解的總粒子流質(zhì)鐠圖的檢索結(jié)果。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>表6肉桂酸丁酯9001C裂解檢索結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>肉桂酸丁酯裂解的評估結(jié)論1、裂解產(chǎn)物中主要成分是酯類和醛酮類物質(zhì)，這些物質(zhì)是對巻煙香吃味有重要貢獻的良好香味成分；2、裂解產(chǎn)物中有萘等芳香烴類物質(zhì)生成，但峰面積歸一化含量均較低。這時因為所有含碳?xì)滏I的有機物高溫裂解都會生成少量稠環(huán)芳烴?？偟膩砜磳⒃撓懔蠁误w添加到巻煙中，對改善巻煙的香吃味可能有一定貢獻。在裂解產(chǎn)物中Hoffman清單有害物僅發(fā)現(xiàn)苯酚、苯乙烯和萘、蒽等芳香烴類物質(zhì)，但含量均甚孩t。若將該添加劑添加到巻煙中，估計不會造成煙氣Hoffman成分明顯增加。結(jié)論采用熱裂解實驗評價肉桂酸丁酯加入巻煙對煙氣成分的影響操作簡單，成本低廉，裂解產(chǎn)物中主要成分酯類和酮類物質(zhì)是對巻煙香吃味有重要的貢獻的香味成分；裂解產(chǎn)物中僅發(fā)現(xiàn)含量甚微的苯酚、苯乙烯和萘等芳香烴類有害物質(zhì)，不會造成煙氣Hoffman成分明顯增加。該評^f介結(jié)果對于肉桂酸丁酯在巻煙中的應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)意義。權(quán)利要求1、一種采用熱裂解實驗評估香料單體對卷煙作用的方法，其特征在于:它包括以下步驟:(1)、將定量稱取的香料單體樣品用溶劑溶解，并定容；(2)、用色譜進樣針取樣品溶液，注射到石英裂解管內(nèi)的石英玻璃纖維上，將其置于裂解頭的裂解絲內(nèi)，將裂解頭放入裂解器內(nèi)，模擬卷煙燃吸過程中的溫度條件，分別在300℃，600℃和900℃溫度下，對香料單體進行熱裂解，裂解器和GC的接口的溫度為220℃-280℃，裂解升溫程序:裂解開始溫度50℃-100℃，保持2s，以5℃-10℃/ms的升溫速率升溫到設(shè)定溫度，保持10s-30s；(3)、所產(chǎn)生的熱裂解產(chǎn)物進行GC/MS分析，色譜分析條件為進樣口溫度250℃，恒流0.6ml/min，分流模式，分流比10∶1，爐溫升溫程序:開始溫度50℃-80℃，保持1min-2min，以5℃-10℃/min的升溫速度升溫至220℃-250℃，保持10min-30min；(4)、對裂解產(chǎn)物的成分進行定性定量測定；(5)、根據(jù)裂解產(chǎn)物的分析測定結(jié)果，評估該香料單體加入卷煙后對卷煙煙氣的影響。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用熱裂解實驗評估香料單體對巻煙作用的方法，其特征在于步驟l中所使用溶劑可為乙醇或水。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用熱裂解實驗評估香料單體對巻煙作用的方法，其特征在于定量稱取的香料單體樣品為0.5-1.0克，用溶劑溶解后定容到100ml。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用熱裂解實驗評估香料單體對巻煙作用的方法，其特征在于所述香料單體可為異佛兒酮、肉桂酸丁酯等可用于巻煙加香的香料單體。全文摘要一種采用熱裂解實驗評估香料單體對卷煙作用的方法，其特征在于它包括以下步驟定量取樣香料單體樣品，溶劑溶解并定容，用進樣針將樣品溶液注入石英玻璃管中的玻璃纖維上并在裂解器中進行裂解，所產(chǎn)生的熱裂解產(chǎn)物進行GC/MS分析，根據(jù)裂解產(chǎn)物的分析測定結(jié)果，評估該香料單體加入卷煙后對卷煙煙氣的影響。本發(fā)明的優(yōu)點在于模擬卷煙燃燒過程中的溫度條件，對香料單體進行熱裂解，并用GC/MS進行熱裂解產(chǎn)物分析，評估香料單體加入卷煙燃燒后對煙氣成分的影響。該方法操作簡單、成本低廉。采用本發(fā)明建立的方法可以綜合評估香料單體加入卷煙經(jīng)過燃燒后對煙氣成分中的香味成分及有害成分釋放量的影響，對于香料單體在卷煙中的應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)意義。文檔編號G01N33/00GK101382529SQ20081014144公開日2009年3月11日申請日期2008年9月24日優(yōu)先權(quán)日2008年9月24日發(fā)明者盧斌斌,宗永立申請人:中國煙草總公司鄭州煙草研究院