一種準(zhǔn)確表征和評價卷煙香氣中藥草香特征的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于卷煙感官質(zhì)量評價和分析技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種能夠準(zhǔn)確表征和 評價卷煙香氣中的藥草香特征的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為一種燃吸消費品，卷煙的感官質(zhì)量是其核心和靈魂，因此對卷煙感官質(zhì)量的 評價和分析一直是卷煙技術(shù)工作中最為重要的內(nèi)容之一。文獻(xiàn)調(diào)研表明，近年來圍繞卷煙 感官質(zhì)量開展了大量的技術(shù)研發(fā)，總結(jié)起來可以分為卷煙感官質(zhì)量評價、與感官質(zhì)量相關(guān) 的物質(zhì)分析兩種類型。
[0003] 1、卷煙感官質(zhì)量評價
[0004] 現(xiàn)行的卷煙感官質(zhì)量評價方法有兩種，一種是對卷煙感官品質(zhì)的綜合評價，另一 種是對卷煙感官風(fēng)格特征及品質(zhì)特征的評價。
[0005] 卷煙感官品質(zhì)的綜合評價方法：GB5606. 4-2005《卷煙第4部分：感官技術(shù)要求》 中所規(guī)定的，感官評吸的六項評判標(biāo)準(zhǔn)，包括光澤、香氣、諧調(diào)、雜氣、刺激性及余味；
[0006] 卷煙感官風(fēng)格特征及品質(zhì)特征評價方法：YC/T497-2014《卷煙中式卷煙風(fēng)格感官 評價方法》中將卷煙感官香氣風(fēng)格進(jìn)一步細(xì)分為：清香、果香、辛香、木香、青滋香、花香、藥 草香、豆香、可可香、奶香、膏香、烘焙香、甜香、烤煙煙香和晾曬煙煙香等15個香韻指標(biāo)；
[0007] 上述兩種現(xiàn)行評價方法都是從評吸者視覺、嗅覺、味覺等主觀經(jīng)驗感受出發(fā)建立 的評價和分析方法，其中GB5606. 4-2005主要應(yīng)用于卷煙產(chǎn)品感官質(zhì)量的符合性檢驗，而 YC/T497-2014則應(yīng)用于卷煙產(chǎn)品感官質(zhì)量的一致性檢驗。但這兩種方法需要依賴卷煙感 官質(zhì)量評委的經(jīng)驗進(jìn)行，容易受到評委的專業(yè)水平、評吸技能、主觀喜好等多方面因素的影 響，不同評委的評價結(jié)果有可能出現(xiàn)較大差異。
[0008] 2、與卷煙感官質(zhì)量相關(guān)的物質(zhì)分析
[0009] 隨著檢測技術(shù)的不斷進(jìn)步，研究人員采用頂空固相微萃取-GC/MS、LC-MS、傳感器、 電子鼻、近紅外等技術(shù)手段對與卷煙感官質(zhì)量相關(guān)的致香物質(zhì)進(jìn)行了檢測，并對致香物質(zhì) 濃度及其致香貢獻(xiàn)進(jìn)行多元回歸，通過建立相應(yīng)的回歸方程來尋找不同濃度的物質(zhì)對卷煙 感官香氣的影響。例如CN201210388661 -種卷煙香型的檢測判定方法?；貧w方程雖然可以 在一定程度上解釋致香物質(zhì)的濃度與卷煙香氣之間的相關(guān)性。但是GC-MS方法在物質(zhì)定性 /定量上存在著靈敏度低、分辨率不足、選擇性差、易產(chǎn)生假陽性結(jié)果、且不能給出足夠的定 性/定量信息等問題，致使定性/定量結(jié)果存在很大不確定性。同時，相關(guān)的研究工作也無 法解釋薄荷醇、薄荷酮等含量低，卻對感官香氣貢獻(xiàn)大（即閾值低）的物質(zhì)對卷煙藥草香香 氣風(fēng)格的顯著作用；缺少對卷煙品質(zhì)特征及風(fēng)格特征基于物質(zhì)基礎(chǔ)的相應(yīng)描述和表達(dá)，許 多感官評吸特征也無法從物質(zhì)基礎(chǔ)上予以解釋。
[0010] 3、小結(jié)
[0011] 現(xiàn)有的評價與分析方法均存在一定缺陷。如何通過化學(xué)分析技術(shù)手段對"卷煙風(fēng) 格特征及品質(zhì)特征"進(jìn)行準(zhǔn)確評價與分析，就成為煙草行業(yè)科技工作者們所面臨亟待解決 的重大課題之一。但現(xiàn)有技術(shù)中尚未見有很好地解決辦法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠準(zhǔn)確表征和評價卷煙香氣 中的藥草香特征的方法。通過HS-GC-MS/MS(頂空-氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法）檢測獲取致 香物質(zhì)定量數(shù)據(jù)，并通過相應(yīng)致香物質(zhì)的閾值來計算并構(gòu)建得到卷煙的藥草香香韻指數(shù)Y， 對卷煙藥草香香氣風(fēng)格特征進(jìn)行評判，以避免感官評吸造成的主觀誤差。
[0013] 本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)。
[0014] 除非另有說明，本發(fā)明所采用的百分?jǐn)?shù)均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。
[0015] -種準(zhǔn)確表征和評價卷煙香氣中藥草香特征的方法，包括以下步驟：
[0016] (1)以y-己內(nèi)酯、4-乙烯基苯酚、2-乙?；量?、2, 5-二甲基吡嗪、鄰羥基苯甲 酸甲酯、薄荷醇、薄荷酮、苯酚和對甲基愈創(chuàng)木酚作為顯著影響卷煙藥草香香氣風(fēng)格的9種 特征物質(zhì)；
[0017] (2)特征物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)工作曲線的建立：
[0018] ①標(biāo)準(zhǔn)儲備液：每一種特征物質(zhì)分別準(zhǔn)確稱取10.Omg的標(biāo)準(zhǔn)品，置于同一個 100mL容量瓶中，用二氯甲烷溶解并稀釋定容，配制成質(zhì)量濃度為100yg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲備 液，貯存在4°C冰箱中備用；
[0019] ②內(nèi)標(biāo)物萘溶于無水乙醇，濃度為100yg/mL;
[0020] ③分別移?、偎脴?biāo)準(zhǔn)儲備液0.lmL、0. 5mL、lmL、5mL、10mL，分別置于5個100mL 容量瓶中，分別加入lmL內(nèi)標(biāo)溶液，用二氯甲烷稀釋得到濃度依次為0. 1yg/mL、0. 5yg/ mL、1yg/mL、5yg/mL、10yg/mL的化合物溶液，其中內(nèi)標(biāo)萘濃度為1yg/mL，作為工作標(biāo)準(zhǔn) 溶液；
[0021] ④分別用9個特征物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)樣品及內(nèi)標(biāo)的響應(yīng)值比值與其濃度比值進(jìn)行線 性回歸，得到每一種特征物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，曲線強(qiáng)制歸零，線性相關(guān)系數(shù)R2須大于 0. 999 ；
[0022] (3)待測樣品的前處理：
[0023]a、取待測樣品的煙絲，按照《YC/T31煙草及煙草制品試樣的制備和水分測定烘 箱法》進(jìn)行水分測定；
[0024]b、稱取1.000g待測樣品的煙絲，置于20mL頂空瓶中，加入lmL內(nèi)標(biāo)溶液，迅速壓 緊瓶蓋，振搖使煙絲均勻而松散地平鋪于瓶底；
[0025] (4)用HS-GC-MS/MS法對待測樣品進(jìn)行分析與測定，儀器分析條件如下：
[0026] ①頂空儀分析條件：
[0027] 頂空瓶容量：20mL，樣品環(huán)容量：3mL，樣品平衡溫度：100°C，樣品環(huán)溫度：120°C， 傳輸線溫度：160°C，樣品平衡時間：45min，GC循環(huán)時間：42min，樣品瓶加壓壓力：138KPa， 加壓時間：〇. 20min，充氣時間：0. 20min，樣品環(huán)平衡時間：0. 05min，進(jìn)樣時間：0. 50min; [0028]②色譜分析條件：
[0029]DB-5MS毛細(xì)管柱；進(jìn)樣口溫度：250°C;恒流模式，柱流量lmL/min;分流比：20:1;升溫程序：初始溫度80°C，保持lmin，以8°C/min的速率升溫至150°C，保持3min;再以 15°C/min的速率升溫至250°C，保持20min;
[0030] ③質(zhì)譜分析條件：
[0031] EI電離模式，電離能70ev ;燈絲電流：80yA ;離子源溫度：170°C ;傳輸線溫度： 250°C ;Q2碰撞氣：氬氣純度99. 999%，CID氣體壓力為1. 5mtorr ;掃描方式：多反應(yīng)監(jiān)測 MRM模式，對每個離子的檢測時間為150ms ;
[0032] 有關(guān)定性離子對、定量離子對以及優(yōu)化后的碰撞能量（CE)值如表1所示：
[0033] 表 1 :
[0034]
[0035]
[0036] (5)讀取待測樣品各特征物質(zhì)的響應(yīng)值，用步驟⑵所建立的標(biāo)準(zhǔn)曲線對待測樣 品中各特征物質(zhì)初始數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，即得到待測樣品中某一種特征物質(zhì)的含量C 1:
[0037]
[0038] 其中，Q表示待測樣品中某一種特征物質(zhì)的含量，單位為ug/g;
[0039] Ai為待測樣品中某一種特征物質(zhì)的峰面積，單位為U (積分單位）；
[0040] As為內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的峰面積，單位為U (積分單位）；
[0041] ms為加入內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的量，單位為ug;
[0042] m為稱取煙絲質(zhì)量，單位為g ;
[0043] w為待測煙絲水分含量，單位為％ ;
[0044] 心為各特征物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線斜率；
[0045] (6)卷煙藥草香香韻指數(shù)Y的計算：
[0046] 9種特征物質(zhì)對卷煙煙氣藥草香均有貢獻(xiàn)，通過氣味活度值0AV來評價某一特征 物質(zhì)對卷煙藥草香的貢獻(xiàn)程度，卷煙藥草香香韻指數(shù)是9種特征物質(zhì)氣味活度值的加和：
[0047] 卷煙藥草香香韻指數(shù)
[0048] 式中：(；為待測樣品中i種特征物質(zhì)的含量；t i種特征物質(zhì)的香氣閾值；0 i種特征物質(zhì)的0AV值，即n為特征物質(zhì)的數(shù)目；因香味閾值很低，為便于和感官評價結(jié) 果比較，將各個特征物質(zhì)的0AV值乘以一個系數(shù)，&為各個特征物質(zhì)的修正系數(shù)，具體如表 2所示；
[0049] 表 2
[0050]
[0051] (7)卷煙藥草香香氣風(fēng)格特征評判:~' '
[0052] 按照表3的評分標(biāo)準(zhǔn)對卷煙藥草香香氣風(fēng)格進(jìn)行評判；
[0053] 表3卷煙藥草香香氣風(fēng)格評判標(biāo)準(zhǔn)
[0054]
[0055] 卷煙香氣中的藥草香特征與卷煙藥草香香韻指數(shù)Y呈正相關(guān)關(guān)系，即卷煙藥草香 香韻指數(shù)Y值越高，則表明該卷煙的藥草香香氣風(fēng)格越顯著。
[0056] 相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：
[0057] 1、本發(fā)明以卷煙風(fēng)格特征指標(biāo) 藥草香香韻為導(dǎo)向，米用HS-GC-MS/MS技術(shù)手 段，在建立品質(zhì)特征及風(fēng)格特征物質(zhì)譜庫的基礎(chǔ)上，對卷煙品質(zhì)、風(fēng)格相關(guān)物質(zhì)進(jìn)行定性、 定量檢測；利用檢測結(jié)果采用統(tǒng)計模型建立藥草香香韻指數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式，該表達(dá)式綜合 以相應(yīng)的閾值計算并構(gòu)建表征卷煙藥草香香氣風(fēng)格的指數(shù)（藥草香香韻指數(shù)Y)，來綜合表 征及評價卷煙產(chǎn)品的藥草香香氣風(fēng)格。藥草香香韻指數(shù)Y模型的提出從物質(zhì)基礎(chǔ)的角度對 卷煙藥草香特征進(jìn)行了相應(yīng)描述和表達(dá)，從物質(zhì)基礎(chǔ)上解釋了許多感官評吸特征，解釋了 薄荷醇、薄荷酮等含量低，卻對感官香氣貢獻(xiàn)大（即閾值低）的物質(zhì)對卷煙藥草香香氣風(fēng)格 的顯著作用。而且避免了感官評吸的主觀性，客觀綜合表征及評價卷煙產(chǎn)品的藥草香香氣 風(fēng)格。
[0058] 2、HS-GC-MS/MS(頂空-氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法）操作簡便、不易受雜質(zhì)干擾、檢 測結(jié)果更為準(zhǔn)確。GC-MS/MS (氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法）的選擇性和靈敏度比GC-MS (氣質(zhì)聯(lián) 用法）高，避免了 GC-MS靈敏度低、分辨率不足、選擇性差、易產(chǎn)生假陽性結(jié)果、且不能給出 足夠的定性/定量信息等問題。
【具體實施方式】
[0059] 為了更好地理解本發(fā)明，下面通過實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但實施 例并不是對本發(fā)明技術(shù)方案的限定。
[0060] 實施例1 :
[0061] ( 一）材料與儀器：
[0062] ⑴材料：某品牌卷煙A ;
[0063] 試劑：二氯甲烷（AR，上海安譜科學(xué)儀器有限公司）；Y-己內(nèi)酯、4-乙烯基苯酚、 2-乙酰基吡咯、2, 5-二甲基吡嗪、鄰羥基苯甲酸甲酯、薄荷醇、薄荷酮、苯酚、對甲基愈創(chuàng)木 酚、萘（純度均大于98 %，均購自百靈威）。
[0064] (2)儀器：AG204 電子天平（感量：0? OOOlg，瑞士 MEITLER TOLEDO 公司）；鼓風(fēng) 恒溫干燥箱（101A-2,上海市實驗儀器總廠）；頂空儀（G1888, Agilent) ;GC-MS/MS (SCION 456GC-TQ，Bruker 公司）；移液槍（Tripette 公司）。
[0065](二）試