加香烟丝中风格特征成分及其吸收率测定法、设备评价法的制作方法

1.本发明属于检测分析领域，具体涉及一种测定加香烟丝中的风格特征成分含量的方法，还涉及一种测定烟丝对香料中风格特征成分吸收率的方法及一种评价烟丝加香设备性能的方法。


背景技术：

2.卷烟工业的实际生产中，赋香过程包括烟丝加香和烟丝加料两个工序。目前，对加香烟丝中风格特征成分的测评尚缺乏有效的检测手段，例如对具备苔香风格和/或膏香风格的加香烟丝中的风格特征成分还缺少有效的监测手段。
3.因此，亟需一种检测加香烟丝中的风格特征成分含量的方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的之一在于提供一种测定加香烟丝中的风格特征成分含量的方法，其重复性好、准确度高、精密度高；本发明又一目的在于提供一种测定烟丝对香料中风格特征成分的吸收率的方法；本发明又一目的在于提供一种准确、可靠地评价烟丝加香设备性能的方法。
5.为实现上述目的，本发明第一方面涉及一种测定加香烟丝中的风格特征成分含量的方法，所述加香烟丝为具有苔香风格和/或膏香风格的加香烟丝，相应地，所述风格特征成分选自β
‑
苔黑酚酸甲酯和/或苯甲酸苄酯；
6.所述方法包括如下步骤：
7.采用乙酸乙酯萃取加香烟丝，收集萃取液；
8.将萃取液过滤，收集滤液；
9.采用气相色谱
‑
质谱联用仪检测滤液，得到检测谱图；
10.根据检测谱图计算出加香烟丝中的风格特征成分含量；
11.其中，
12.气相色谱的操作条件包括：色谱柱为db
‑
5ms毛细管柱；进样口温度为240℃～260℃(例如245℃、250℃、255℃)；升温程序为：先在50℃～70℃(例如55℃、60℃、65℃、)保持1～5分钟(例如2分钟、3分钟)，以1℃/分钟～3℃/分钟(例如2℃/分钟)的速率升温至230℃～250℃(例如235℃、240℃、245℃)，在230℃～250℃(例如235℃、240℃、245℃)保持1～5分钟(例如2分钟、3分钟)，以8℃/分钟～12℃/分钟(例如9℃/分钟、10℃/分钟、11分钟)的速率升温至270℃～290℃(例如275℃、280℃、285℃)，在270℃～290℃(例如275℃、280℃、285℃、)保持3～8分钟(例如4分钟、5分钟、7分钟)结束；
13.质谱的操作条件包括：电离源为ei；离子源温度为220℃～240℃(例如225℃、230℃、235℃)；四极杆温度为140℃～160℃(例如145℃、150℃、155℃)。
14.本发明第一方面的一些实施方式中，乙酸乙酯的体积与加香烟丝的质量之比为(10～30)ml:1g，例如15ml:1g、20ml:1g、25ml:1g。
15.本发明第一方面的一些实施方式中，在萃取前和/或萃取过程中，向加香烟丝中加入饱和食盐水，优选加入常温下的饱和食盐水。
16.本发明第一方面的一些实施方式中，饱和食盐水的体积和乙酸乙酯的体积之比为1:(1～4)，例如1:2、1:3。
17.本发明第一方面的一些实施方式中，在过滤前，将萃取液除水。
18.本发明第一方面的一些实施方式中，将萃取液过无水硫酸钠柱以进行除水；
19.本发明第一方面的一些实施方式中，无水硫酸钠柱的高度与萃取液体积的比例为1cm:(10～30)ml，例如1cm:15ml、1cm:20ml、1cm:25ml。
20.本发明第一方面的一些实施方式中，无水硫酸钠柱的直径与高度的比例为(1～3):1，例如1:1、1.3:1、1.5:1、1.8:1、2:1、2.2:1、2.5:1、2.7:1、2.9:1。
21.本发明第一方面的一些实施方式中，气相色谱的操作条件还包括如下的一项或多项：
22.a.载气为氦气；
23.b.柱流量为1～3ml/min，例如1.5ml/min、2ml/min、2.5ml/min；
24.c.采用不分流模式；
25.d.进样量为0.5～3μl，例如1μl、1.5μl、2μl、2.5μl。
26.本发明第一方面的一些实施方式中，气相色谱
‑
质谱联用仪为美国agilent公司的7890a/5977c型号。
27.本发明第一方面的一些实施方式中，质谱的操作条件还包括如下的一项或多项：
28.(a)传输线温度为270℃～290℃，例如275℃、280℃、285℃；
29.(b)电子能量为60～80ev，例如65ev、70ev、75ev；
30.(c)扫描模式为选择离子扫描，根据保留时间划分时间段。
31.本发明第一方面的一些实施方式中，根据检测谱图通过内标法计算出加香烟丝中的风格特征成分含量。
32.本发明第一方面的一些实施方式中，内标法采用的内标物为乙酸苯乙酯。
33.本发明第一方面的一些实施方式中，所述加香烟丝为具有苔香风格和/或膏香风格的加香加料烟丝。
34.本发明第一方面的一些实施方式中，采用有机滤膜过滤。
35.本发明第一方面的一些实施方式中，β
‑
苔黑酚酸甲酯为苔香风格的特征成分，苯甲酸苄酯为膏香风格的特征成分。
36.本发明第一方面的一些实施方式中，β
‑
苔黑酚酸甲酯的定量离子的荷质比为136。
37.本发明第一方面的一些实施方式中，β
‑
苔黑酚酸甲酯的定性离子的荷质比为164和/或196。
38.本发明第一方面的一些实施方式中，β
‑
苔黑酚酸甲酯的保留时间为61～62min。
39.本发明第一方面的一些实施方式中，苯甲酸苄酯的定量离子的荷质比为105。
40.本发明第一方面的一些实施方式中，苯甲酸苄酯的定性离子的荷质比为91和/或212。
41.本发明第一方面的一些实施方式中，苯甲酸苄酯的保留时间为65～66min。
42.本发明第一方面的一些实施方式中，内标物乙酸苯乙酯的定量离子的荷质比为104。
43.本发明第一方面的一些实施方式中，内标物乙酸苯乙酯的定性离子的荷质比为91。
44.本发明第一方面的一些实施方式中，内标物乙酸苯乙酯的保留时间为34～35min。
45.本发明第二方面涉及一种测定烟丝对香料中风格特征成分吸收率的方法，所述香料为具有苔香风格和/或膏香风格的香料，相应地，所述风格特征成分选自β
‑
苔黑酚酸甲酯和/或苯甲酸苄酯；
46.所述方法包括如下步骤：
47.测定加香前烟丝中的风格特征成分总量及香料中的风格特征成分总量；
48.按照本发明第一方面所述的方法测定加香后烟丝中的风格特征成分含量，计算加香后烟丝中的风格特征成分总量；
49.采用如下公式计算烟丝对香料中风格特征成分的吸收率；
50.烟丝对香料中风格特征成分的吸收率＝100％
×
(加香后烟丝中的风格特征成分总量
‑
加香前烟丝中的风格特征成分总量)/香料中的风格特征成分总量。
51.本发明第二方面的一些实施方式中，将加香后烟丝中的风格特征成分含量与加香后烟丝的质量相乘，计算出加香后烟丝中的风格特征成分总量。
52.本发明第二方面的一些实施方式中，加香前烟丝中的风格特征成分总量通过如下步骤测定：
53.按照本发明第一方面中所述的步骤测定加香前烟丝中的风格特征成分含量，计算出加香前烟丝中的风格特征成分总量。
54.本发明第二方面的一些实施方式中，将加香前烟丝中的风格特征成分含量与加香前烟丝的质量相乘，计算出加香前烟丝中的风格特征成分总量。
55.本发明第二方面的一些实施方式中，测定加香前烟丝中的风格特征成分含量的步骤包括：
56.采用乙酸乙酯萃取加香前烟丝，收集萃取液；
57.将萃取液过滤，收集滤液；
58.采用气相色谱
‑
质谱联用仪检测滤液，得到检测谱图；其中，气相色谱和质谱的操作条件如本发明第一方面中所述；
59.根据检测谱图计算出加香前烟丝中的风格特征成分含量。
60.本发明第二方面的一些实施方式中，香料中的风格特征成分总量通过如下步骤测定：
61.采用气相色谱
‑
质谱联用仪检测香料，得到谱图；其中，气相色谱和质谱的操作条件如本发明第一方面中所述；
62.根据检测谱图计算出香料中的风格特征成分含量，进而计算出香料中的风格特征成分总量。
63.本发明第二方面的一些实施方式中，将香料中的风格特征成分含量与香料质量相乘，计算出香料中的风格特征成分总量。
64.本发明第三方面涉及一种评价烟丝加香设备性能的方法，包括如下步骤：
65.采用烟丝加香设备对烟丝加香，得到具有苔香风格和/或膏香风格的加香烟丝；
66.按照本发明前一方面所述的方法测定加香烟丝中的风格特征含量，和/或按照本发明第二方面所述的方法测定烟丝对香料中风格特征成分的吸收率；其中，所述风格特征成分选自β
‑
苔黑酚酸甲酯和/或苯甲酸苄酯。
67.本发明第三方面的一些实施方式中，所述烟丝加香设备为所属领域的常规设备。
68.本发明第三方面的一些实施方式中，所述烟丝加香设备的操作步骤为本领域技术
人员所熟知。
69.本发明第三方面的一些实施方式中，得到具有苔香风格和/或膏香风格的加香烟丝所需要的香料组成及用量为本领域技术人员知晓的。
70.本发明第三方面的一些实施方式中，烟丝加香设备的性能包括加香效果的好坏，具体指加香烟丝中的风格特征成分含量和/或烟丝对香料中风格特征成分的吸收率。
71.本发明一些实施方式中，烟丝加香设备的性能还包括加香效果的稳定性，具体指重复测定加香烟丝中的风格特征含量，获得重复测定的相对标准偏差。
72.本发明中，如无特别说明，其中，
73.术语“苔香风格”是指具有树苔特有的青甜香，混合干果香和树脂香的卷烟风格，是所属领域技术人员熟知的卷烟风格。
74.术语“膏香风格”是指具有香膏、香树脂类的甜
‑
脂特征香气的卷烟风格，是所属领域技术人员熟知的卷烟风格。
75.术语“加料”是指在卷烟生产过程中，在烟叶上施加“料液”的工序，有助于改善烟丝的感官质量和烟气化学成分。“料液”一般包含调味料、增香料、保润剂、助燃剂和防腐剂。
76.本发明取得了如下的至少一项有益效果：
77.1、本发明方法测定加香烟丝中风格特征成分含量的重复性好、准确度高、精密度高。
78.2、本发明方法能准确测定烟丝对香料中风格特征成分的吸收率。
79.3、本发明方法能准确、可靠地评价烟丝加香设备的性能。
附图说明
80.为了使本发明的内容更容易被清楚的理解，下面根据本发明的具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中
81.图1为本发明实施例1中待测样品的选择离子色谱图；
82.图2为本发明实施例1中β
‑
苔黑酚酸甲酯的标准工作曲线；
83.图3为本发明实施例1中苯甲酸苄酯的标准工作曲线。
具体实施方式
84.下面将结合实施例对本发明的实施方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
85.实施例1测定加香烟丝中的特征成分含量
86.1、系列标准工作溶液的制备：
87.称取20.0g未加香的加料烟丝样品，加400ml乙酸乙酯萃取液，超声萃取20min，取上层清液，过无水硫酸钠柱(5ml规格针筒中填充1cm高度无水硫酸钠柱)，然后用有机滤膜过滤，收集滤液作为基质滤液，备用。其中，烟丝加料采用的料液为所属领域常用料液，加料操作按照所属领域常规操作进行。
88.准确称取10mgβ
‑
苔黑酚酸甲酯标准品和10mg苯甲酸苄酯标准品，精确至0.1mg，放入100ml容量瓶中，采用前述的基质滤液定容并溶解，得到含100μg/mlβ
‑
苔黑酚酸甲酯和100μg/ml苯甲酸苄酯的混合标准储备液，置于4℃
±
1℃的冰箱中保存；由混合标准储备液配制6个系列标准工作溶液(含2μg/ml的内标物乙酸苯乙酯)，每个标准工作溶液中的β
‑
苔黑酚酸甲酯浓度和苯甲酸苄酯浓度相同，如表1所示；其浓度范围覆盖预计检测到的样品含量，在0℃～4℃冰箱中保存。
89.表1
90.级别s1s2s3s4s5s6浓度(μg/ml)0.200.401.02.04.010.0
91.2、加香烟丝的前处理：
92.称取1.0g具有苔香风格和/或膏香风格的加香且加料的烟丝(步骤1和2中的烟丝品种及加料处理均相同)，加入20ml乙酸乙酯萃取液，再加入10ml饱和食盐水，超声萃取20分钟，取上层清液，过无水硫酸钠柱(5ml规格针筒中填充1cm高度无水硫酸钠柱)，然后用有机滤膜过滤，收集滤液，添加内标物乙酸苯乙酯，使滤液含2μg/ml的内标物，作为待测样品。
93.3、检测：
94.采用7890a/5977c型气相色谱/质谱联用仪(美国agilent公司)检测基质滤液(检测前添加内标物乙酸苯乙酯，浓度为2μg/ml)、系列标准工作溶液和待测样品。其中，待测样品的选择离子色谱图如图1所示。
95.气相色谱的操作条件：色谱柱为db
‑
5ms毛细管柱，规格为60m*0.25mm*0.25μm；载气为氦气；柱流量为1.5ml/min；进样口温度为250℃；升温程序：量为1.5ml/min；进样口温度为250℃；升温程序：不分流模式；进样量为1μl；
96.质谱的操作条件：传输线温度为280℃；电离源为ei；离子源温度为230℃；四极杆温度为150℃；电子能量为70ev；扫描模式为选择离子扫描，根据保留时间划分时间段。
97.以β
‑
苔黑酚酸甲酯为苔香风格的特征成分，苯甲酸苄酯为膏香风格的特征成分，特征成分的保留时间、定性离子及定量离子见表2。
98.表2
[0099][0100][0101]
以系列标准工作溶液中β
‑
苔黑酚酸甲酯(或苯甲酸苄酯)与内标物的浓度之比为自变量，β
‑
苔黑酚酸甲酯(或苯甲酸苄酯)与内标物的峰面积之比为因变量，进行线性回归
分析，得到β
‑
苔黑酚酸甲酯(或苯甲酸苄酯)的标准工作曲线，如图2
‑
3所示。以3倍信噪比(s/n＝3)对应的质量浓度为检出限，以10倍信噪比(s/n＝10)对应的质量浓度为定量限。结果见表3。
[0102]
表3
[0103][0104]
将待测样品中β
‑
苔黑酚酸甲酯与内标物的峰面积比、内标物含量代入β
‑
苔黑酚酸甲酯标准工作曲线中，计算出待测样品中的β
‑
苔黑酚酸甲酯含量；将待测样品中苯甲酸苄酯与内标物的峰面积比、内标物含量代入苯甲酸苄酯标准工作曲线中，计算出待测样品中的苯甲酸苄酯含量。
[0105]
同理，计算出基质滤液中的β
‑
苔黑酚酸甲酯含量和苯甲酸苄酯含量。
[0106]
然后采用如下的公式，分别计算出加香烟丝中的β
‑
苔黑酚酸甲酯含量和苯甲酸苄酯含量。以两次平行测定结果的平均值作为测定结果，结果精确至0.01μg/g，两次平行测量结果的相对平均偏差应小于10％。
[0107][0108]
其中：
[0109]
x表示加香烟丝中的β
‑
苔黑酚酸甲酯含量(或苯甲酸苄酯含量)，μg/g；
[0110]
m表示加香烟丝质量，g；
[0111]
v表示待测样品总体积，ml；
[0112]
c表示待测样品中的β
‑
苔黑酚酸甲酯含量(或苯甲酸苄酯含量)，μg/ml；
[0113]
c0表示基质滤液中的β
‑
苔黑酚酸甲酯含量(或苯甲酸苄酯含量)，μg/ml。
[0114]
采用上述方法测定具有苔香风格和/或膏香风格的加香且加料烟丝样品中的风格特征成分含量，平行测定6次，结果见表4。
[0115]
表4
[0116][0117]
由表4可知，本发明方法测定烟丝样品中的风格特征成分的重复性好。
[0118]
实施例2
[0119]
向实施例1中具有苔香风格和/或膏香风格的加香且加料烟丝样品中分别添加0.5μg/g、1.0μg/g、2μg/g三种浓度水平的β
‑
苔黑酚酸甲酯标准品以及2.0μg/g、4.0μg/g、8.0μg/g三种浓度水平的苯甲酸苄酯标准品，得到多个加标样品。
[0120]
分别向各个加标样品中加入20ml乙酸乙酯萃取液，再加入10ml饱和食盐水，超声萃取20分钟，取上层清液，过无水硫酸钠柱(5ml规格针筒中填充1cm高度无水硫酸钠柱)，然后用有机滤膜过滤，收集滤过液，添加内标物乙酸苯乙酯，使滤液含2μg/ml的内标物，然后按照实施例1中步骤3测定出加标样品中的特征成分含量，重复测定三次。根据实施例1表4中加香烟丝的特征成分含量平均值及测定的加标样品中的特征成分含量计算出加标回收率及其相对标准偏差，结果见表5。
[0121]
表5
[0122][0123]
由表5可知，本发明方法测定烟丝样品中的风格特征成分的加标回收率在89％～99.3％之间，表明本发明方法测定的准确度高；并且本发明方法测定的重复性好。
[0124]
实施例3
[0125]
改造前：采用文献cn112335926a中图1至图3所示的相关技术的烟草加香机进行加香操作；
[0126]
改造后：采用文献cn112335926a中图4至图7所示的烟草加香机进行加香操作；
[0127]
采用改造前、后的烟草加香机对同批次的加料烟丝加香，香料添加量和组成均相同：
[0128]
①
从开启机器起算，每5分钟收集出料端的加香加料烟丝，每个样取200g，密封保存；
[0129]
②
从开启机器起算，在加香工序总耗时一半的时间点收集出料端的加香加料烟丝，重复多次取样，每个样200g，密封保存；
[0130]
按照实施例1方法测定各加香加料烟丝中的风格特征成分含量，并计算相对标准偏差rsd，结果见表6
‑
7。
[0131]
按照如下的公式计算加料烟丝对香料中风格特征成分的吸收率。
[0132][0133]
其中，
[0134]
y表示加料烟丝对香料中风格特征成分的吸收率(％)；
[0135]
m1表示加香加料烟丝的总重(g)；
[0136]
w1表示加香加料烟丝中的风格特征成分含量(μg/g)；
[0137]
m0表示加香之前的加料烟丝总重(g)；
[0138]
w0表示加香之前的加料烟丝中的风格特征成分含量(μg/g)；
[0139]
s表示所添加香料的总重(g)；
[0140]
w
s
表示所添加香料中的风格特征成分含量(μg/g)。
[0141]
其中，加香之前的加料烟丝中的风格特征成分含量参照实施例1方法测定；所添加
香料中的风格特征成分含量采用实施例1步骤3中的仪器及条件测定并采用外标法计算。
[0142]
对第
①
项中各时间点测定的加料烟丝对风格特征成分的吸收率取平均值，对第
②
项中多次测定的加料烟丝对风格特征成分的吸收率取平均值，结果见表8。
[0143]
表6每5分钟收集的加香加料烟丝中的风格特征成分含量
[0144][0145]
表7加香工序总耗时一半的时间点收集的加香加料烟丝中的风格特征成分含量
[0146][0147][0148]
由表6
‑
7可知，与采用改造前的烟草加香机相比，采用改造后的烟草加香机所制加香烟丝中的风格特征成分含量更高，rsd更低，说明采用改造后的烟草加香机效果更好、加
香更均匀、稳定性更高、过程更可靠，这与文献cn112335926a中声称的技术效果一致，因此，本发明方法能准确、可靠地测定加香烟丝中的风格特征成分含量。
[0149]
表8加料烟丝对风格特征成分的吸收率平均值
[0150][0151]
由表8可知，与改造前的烟草加香机相比，采用改造后的烟草加香机使得加料烟丝对风格特征成分的吸收率明显提高，与文献cn112335926a中声称的技术效果一致，这说明本发明方法能准确、可靠地测定加香烟丝中的风格特征成分含量。
[0152]
表6
‑
8还说明本发明方法能很好地评价烟草加香设备的性能。
[0153]
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。