CN107807181B - 一种造纸法再造烟叶白水中异味物质的测定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于烟草生产技术领域，具体涉及一种造纸法再造烟叶白水中异味物质的测定方法。该方法采用特定的白水异味气体采集装置进行白水样品采集，然后采用热脱附‑气质联用法对所吸附的物质进行分析检测；在白水中检出二甲基二硫、N,N‑二甲基甲酰胺或二甲基三硫三种物质中任一种含量超过限定值时，即可认为白水变质，应当予以更换或处理。本发明所提出的白水中异味物质的测定方法，较为灵敏、可靠，检测结果较为客观，不受人为主观感受影响，因而对于白水水质的判定结果较为客观，为指导再造烟叶生产、确保烟草质量提供了较好地基础保障，因而在卷烟制备领域具有较好地推广应用意义。

Description

一种造纸法再造烟叶白水中异味物质的测定方法
技术领域
本发明属于烟草生产技术领域，具体涉及一种造纸法再造烟叶白水中异味物质的测定方法。
背景技术
造纸法再造烟叶由于具有很多优点，越来越得到烟草企业的青睐。但是当前国产造纸法再造烟叶工艺技术水平、技术装备保障和产品质量水平尚有明显不足，水耗和能耗明显偏高等，一定程度影响了产品在中式卷烟的应用比例和应用档次。生产技术的提升已是迫在眉睫的需求。
在造纸法再造烟叶生产过程中，浆上水网前浆浓为1%左右，从流浆箱到水网上后，其中大量的水就从水网流下来，流下来的水就是白水，白水是循环利用的，在循环利用过程中白水容易腐败变质而产生难闻的气味，甚至产生恶臭味，它不仅对生产线产生污染，同时还对产品的质量造成影响，给企业带来重大损失。因此，测定和限定白水异味物质的总量作为判断白水质量的好坏依据，对白水的有效循环使用和质量控制具有重要的意义，它不仅可以有利于保证产品的质量，还可以使生产能够较为连续的运行，降低了水耗和能耗，同时提高了生产效率，也有利于降低批次间的波动，达到降低消耗、清洁生产的目的。
目前对于白水的质量控制主要靠人工嗅觉判断是否再循环利用，由于每个人的嗅觉灵敏度不同、状态不同对于白水异味的判断标准也会产生偏差，为了保证质量，循环一两天的白水就要提前排放，而这种方式又造成不必要的浪费。因此急需一种能够对白水异味物质进行分析测试的方法，从而能够科学的对白水的质量好坏进行判定，从而指导生产，保证造纸法再造烟叶的整体质量。
发明内容
本发明目的在于提供一种白水中异味物质的测定方法，从而为指导造纸法再造烟叶生产提供依据，为确保再造烟叶质量稳定提供保障。
本发明所采取的详细技术方案如下所述。
一种造纸法再造烟叶白水中异味物质的测定方法，具体包括如下步骤：
（1）取白水样品置于特定的白水异味气体采集装置的采样瓶内，
所述特定的白水异味气体采集装置，包括设有气体采集口的采样瓶、与气体采集口相连的气体采样泵；
气体采样泵的采样泵出口与采样瓶上的气体返回口相连；
气体采集口与气体采样泵间设有异味物质吸附装置，异味物质吸附装置与气体采样泵的采样泵入口相连；
气体采集口与异味物质吸附装置间设有除水吸附管；
气体采集口、除水吸附管、异味物质吸附装置、采样泵入口、气体采样泵、采样泵出口、气体返回口等各装置之间采用规格为4×6的乳胶管连接。
所述气体采样泵具有定时和流量控制功能，从而便于对于气体样品进行定时、定量采集；
上述异味物质吸附装置为含有特定吸附剂的吸附管，例如可采用吸附剂TenaxTA；
（2）吸附完成后，立刻取出异味物质吸附装置，采用热脱附-气质联用法对所吸附的物质进行分析检测；具体例如采用配备热脱附仪的气相色谱-质谱联用仪利用NIST 08L质谱谱库进行分析，利用NIST 08L质谱谱库检索，保留时间和匹配度进行定性，外标法定量；分析条件具体可设置如下：
脱附条件：
脱附温度，250℃~325℃；脱附时间，10~20min；脱附气流量，30~50mL/min；冷阱温度，10℃~ -30℃；冷阱加热温度，300℃~350℃；载气，高纯氦气；分流比，依据样品实际浓度确定采样管和冷阱之间以及冷阱和分析柱之间的分流比一般为：10:1~50:1；
气相色谱条件：
色谱柱，选用极性指数＜10、柱长50～60 m、内径0.20~0.32 mm、膜厚 0.2～2.0µm的毛细管柱，具体例如选用DB-624（60 m×0.25 mm×1.8µm）色谱柱；
程序升温：初温40℃保持3 min；然后以3℃/min 的速率升温至180℃，保持2 min；再以5℃/min的速率升温至240℃，保持20 min；
质谱分析条件：
全扫描，扫描范围为35～350 amu，电子轰击能量 70 eV；
根据质谱图的匹配度及物质的物理性质，定性确定异味物质；
判定时，根据已有检测数据，统计后认为，在白水中检出二甲基二硫、二甲基三硫或N,N-二甲基甲酰胺三种物质中任一种含量超过限定值时，即可认为白水变质，应当予以更换或处理，二甲基二硫、二甲基三硫的检出上限分别为二甲基二硫0.2µg/m3、二甲基三硫0.3µg/m3，N,N-二甲基甲酰胺0.3µg/m3。
本发明所提出的白水中异味物质的测定方法，采用了特定的采集装置，该装置结构较为简单，易于制备实现，而本发明中的检测方法较为灵敏、可靠，检测结果较为客观，不受人为主观感受影响，因而对于白水水质的判定结果较为客观，为指导再造烟叶生产、确保烟草质量提供了较好地基础保障，因而在卷烟制备领域具有较好地推广应用意义。
附图说明
图1为本发明中测定白水中异味物质时所用检测装置结构示意图；
图2为变质白水样品色谱图；
图3为未变质白水样品色谱图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步解释说明。需要说明的是，下述实施例中所用白水为河南中烟工业有限责任公司下属公司造纸法再造烟叶生产过程中所产生的白水，白水的取样时温度为45℃；pH为7.10。
实施例
需要说明的是，本发明所提供的造纸法再造烟叶白水中异味物质的测定方法，采用特定的白水异味气体采集装置进行样品采集，所述采集装置如图1所示，
包括设有气体采集口2的采样瓶1、与气体采集口2相连的气体采样泵6；
气体采样泵6的采样泵出口7与采样瓶1上的气体返回口8相连；
气体采集口2与气体采样泵6间设有异味物质吸附装置4，异味物质吸附装置4与气体采样泵6的采样泵入口5相连；
气体采集口2与异味物质吸附装置4间设有除水吸附管3；
气体采集口2、除水吸附管3、异味物质吸附装置4、采样泵入口5、气体采样泵6、采样泵出口7、气体返回口8等各装置之间采用规格为4×6的乳胶管连接。
所述气体采样泵6具有定时和流量控制功能，从而便于对于气体样品进行定时、定量采集。
采样瓶1采用250mL具塞三角瓶改造实现。使用时，在采样瓶1内加入适量白水样品后，将采集瓶1放入恒温磁力搅拌器中，温度45℃，搅拌状态平衡5min，然后启动气体采样泵6即可对白水样品中气体进行采集。白水样品中气体在经过除水吸附管3除水后，其中异味物质被异味物质吸附装置4所吸附，异味物质被吸附后气体经气体采样泵6重新返回采样瓶1内。在气体采样泵6的带动下，白水样品中气体循环流动，确保气体中异味物质被吸附装置4完全吸附。采集完成后，对异味物质吸附装置4所吸附的异味物质可进一步进行气相色谱分析，以分析异味物质产生原因及来源。
本发明所提供的造纸法再造烟叶白水中异味物质的测定方法，具体包括如下步骤：
（1）取50mL的白水样品置于特定的白水异味气体采集装置（具体装置结构如上所述）的采样瓶1内，采集瓶1放入恒温磁力搅拌器内，温度45℃，该白水异味气体采集装置中异味物质吸附装置4中吸附剂采用吸附剂Tenax TA，气体采样泵6以200mL/min的流速采集密闭气路中的气体30分钟；
（2）吸附完成后，取出异味吸附装置4，采用热脱附-气质联用法对吸附管中所吸附的物质进行分析检测；具体例如采用配备热脱附仪的气相色谱-质谱联用仪利用NIST 08L质谱谱库进行分析，分析时，分析条件可设置如下：
脱附条件：
脱附温度，300℃；脱附时间，15min；脱附气流量，40mL/min；冷阱温度，0℃；冷阱加热温度，320℃；载气，高纯氦气；分流比10:1；
气相色谱条件：
色谱柱，选用DB-624（60 m×0.25 mm×1.8µm）色谱柱；
程序升温：初温40℃保持3 min；然后以3℃/min 的速率升温至180℃，保持2 min；再以5℃/min的速率升温至240℃，保持20 min；
质谱分析条件：
全扫描，扫描范围为35～350 amu，电子轰击能量 70 eV；
根据质谱图进行NIST 08L质谱谱库检索，利用保留时间和匹配度定性确定异味物质。
样品检测谱图如图2所示，同时设置未变质白水样品进行检测（如图3所示）。在对若干批次的、不同循环时间的白水样品进行对比分析后，白水中容易引起白水异味的的主要物质有如下几种：
Figure DEST_PATH_IMAGE001
。
上述白水中异味物质，其产生原因，分析后认为是：通过对再造烟叶原料（烟梗、烟末等）的冲洗，原料中水溶性蛋白及其他物质进入白水中，而较为适宜的水温，促使微生物以白水中的水溶性物质为养分大量进行发酵繁殖，从而极易产生上述异味物质，而这些异味物质除对现场生产环境造成影响外，更易对再造烟叶品质产生不良影响，并进而影响到最终烟支的质量。
跟踪10个批次，每个批次取7个样品，模拟工艺过程中温度（45℃左右）和循环状态（敞口搅拌）对不同放置时间（洗梗水循环时间）的样品进行仪器检测和人工嗅辩，结果如下：
Figure 267163DEST_PATH_IMAGE002
。
结合常规人工嗅闻对比结果，综合判定，在白水中检出二甲基二硫、N,N-二甲基甲酰胺或二甲基三硫三种物质中任一种含量超过限定值时，即可认为白水变质，应当予以更换或处理，二甲基二硫、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基三硫的限定值（最大值）分别二甲基二硫0.2µg/m3、二甲基三硫 0.3µg/m3，N,N-二甲基甲酰胺0.3µg/m3。

Claims (1)

1.一种造纸法再造烟叶白水中异味物质的测定方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
（1）取白水样品置于白水异味气体采集装置的采样瓶内；
所述白水异味气体采集装置，包括设有气体采集口的采样瓶、与气体采集口相连的气体采样泵；
气体采样泵的采样泵出口与采样瓶上的气体返回口相连；
气体采集口与气体采样泵间设有异味物质吸附装置，异味物质吸附装置与气体采样泵的采样泵入口相连；
气体采集口与异味物质吸附装置间设有除水吸附管；
所述异味物质吸附装置是吸附剂为Tenax TA的吸附管；
（2）吸附完成后，取出异味物质吸附装置，采用热脱附-气质联用法对所吸附的物质进行分析检测，并对白水性质进行判定；
利用所述热脱附-气质联用法进行分析检测时，具体操作如下：
取50mL的白水样品置于步骤（1）所述白水异味气体采集装置的采样瓶内，采集瓶放入恒温磁力搅拌器内，温度45℃，气体采样泵以200mL/min的流速采集密闭气路中的气体30分钟；
吸附完成后，取出异味吸附装置，采用配备热脱附仪的气相色谱-质谱联用仪利用NIST08L质谱库进行检索分析，保留时间和匹配度进行定性，外标法定量；
分析时，分析条件设置如下：
脱附条件：
脱附温度，300℃；脱附时间，15min；脱附气流量，40mL/min；冷阱温度，0℃；冷阱加热温度，320℃；载气，高纯氦气；分流比10:1；
气相色谱条件：
色谱柱，DB-624色谱柱，其规格为：60 m×0.25 mm×1.8µm；程序升温：初温40℃、保持3min；然后以3℃/min 的速率升温至180℃，保持2min；再以5℃/min的速率升温至240℃，保持20min；
质谱分析条件：
全扫描，扫描范围为35～350 amu，电子轰击能量70eV；
分析完成后，根据质谱图进行NIST 08L质谱谱库检索，利用保留时间和匹配度定性确定异味物质；
判定时，在白水中检出二甲基二硫、二甲基三硫或N,N-二甲基甲酰胺三种物质中任一种含量超过限定值时，即可认为白水变质，应当予以更换或处理；
二甲基二硫、二甲基三硫、N,N-二甲基甲酰胺的限定值分别为二甲基二硫0.2µg/m3、二甲基三硫 0.3µg/m3，N,N-二甲基甲酰胺0.3µg/m3。
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