CN108362798A - 一种对卷烟滤嘴中颗粒香料的挥发性成分进行检测的装置及其检测方法 - Google Patents

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朱瑞芝
王昆淼
李振杰
杨光宇
苏钟璧
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Abstract

本发明涉及一种对卷烟滤嘴中颗粒香料的挥发性成分进行检测的装置及其检测方法，其包括依次排列的滤嘴段(4)、控制段(3)和加热段(2)；其中，所述滤嘴段(4)为中空圆柱体，所述控制段(3)包括加热控制系统，所述加热段(2)包括从远嘴端至近嘴端依次排列的N个加热组件(1i)，N≥2，i为从远嘴端开始的加热组件编号，且i为从1到N的正整数。本发明装置通过设置加热段来模拟吸烟者抽吸卷烟时烟丝燃烧的状态，通过对流经加热段的不含烟气成分的干净空气进行加热，然后对滤嘴段的加香滤嘴进行加热，使得滤嘴中增香成分不受复杂烟气的影响，这样后续的色谱测试结果就会比较准确。

Description

一种对卷烟滤嘴中颗粒香料的挥发性成分进行检测的装置及 其检测方法
技术领域
本发明属于卷烟进行检测的装置领域，具体涉及一种对卷烟滤嘴中颗粒香料的挥发性成分进行检测的装置及其检测方法。
背景技术
随着国际禁烟呼声四起以及卷烟消费者对自身健康的日益关注，低焦油低危害卷烟将成为未来世界卷烟的主流，但降焦减害的同时必然伴随着卷烟香气损失且舒适度变差，而卷烟加香加料能衬托、增补卷烟香味，增加烟气浓度，改善吃味，去除和掩盖杂气，减少刺激性，还可赋予产品优美的特征香味，突出卷烟产品的个性化风格，卷烟加香加料的研发及应用正成为降焦减害工作中保持卷烟香味的最为关键的技术之一。在过去的几十年间，国内外各卷烟厂家开发出众多的加香技术，如烟丝加香、卷烟纸加香、成形纸加香、粘结剂加香和包装材料加香等，滤嘴加香是一个重要的加香方式。香精香料直接添加到卷烟滤嘴上有以下几点优势：一、可避免卷烟储存和燃烧抽吸过程中香料的逸失及热解；二、可避免卷烟静燃期间，香料的损失；三、可减少烟丝和滤嘴等对香料的截留，增加转移效率；四、可采用多种加香方法。
通过在普通醋纤滤嘴中添加颗粒香料加香来实现卷烟加香是一条比较热门的解决途径。但对滤嘴加香的分析和检测的方法都是采用吸烟机进行烟气捕集分析，但是烟丝中所含的化学物质多达3000多种,而且烟丝在整个烟支中所占的比重很大,而颗粒香料增香成分只占很少比重,故如果将烟丝和增香成分一起加热蒸发,烟丝中复杂的烟气成分势必对增香成分的分析造成很大影响。更进一步讲,烟丝中的复杂烟气成分极有可能与增香成分混合,造成在利用色谱进行分析时,色谱峰大面积重合,无法分辨出增香成分，这给后续色谱分析造成很大困扰。因此，如何真实准确的对滤嘴加香成分进行准确的分析和检测成为烟草分析领域非常重要的问题。
发明内容
本发明提供一种对卷烟滤嘴中颗粒香料的挥发性成分进行检测的装置及其检测方法，其有效解决了过滤嘴加香成分分析受复杂烟气成分的影响的问题。
一种对卷烟滤嘴中颗粒香料的挥发性成分进行检测的装置，其包括依次排列的滤嘴段4、控制段3和加热段2；其中，所述滤嘴段4为中空圆柱体，所述控制段3包括加热控制系统，所述加热段2包括从远嘴端至近嘴端依次排列的N个加热组件1i，N≥2，i为从远嘴端开始的加热组件编号，且i为从1到N的正整数，所述加热段2内的电加热元件为电阻丝。
上述所述的装置，所述加热组件1i包括密闭性的外壳和填充其内的惰性颗粒5，所述加热组件1i的两端开口。其中惰性颗粒是指在经受不高于600℃的温度加热时不释放出任何热挥发性或热分解性物质的颗粒。
上述所述的装置，所述惰性颗粒5为陶瓷颗粒或氧化铝颗粒。
一种对卷烟滤嘴中颗粒香料的挥发性成分进行检测的方法，其特征在于，其使用权利要求1所述的装置，且其包括如下步骤：
a、将含颗粒香料的卷烟滤嘴放入所述滤嘴段4中，然后将滤嘴段4与吸烟机相连接；
b、启动所述控制段3的加热控制系统，开启第一个加热组件11，一段时间后启动第二个加热组件12，同时关闭第一个加热组件11，依次类推，原则是当启动第i个加热组件1i时，就关闭前i-1个加热组件；空气从所述第一个加热组件11的开口处进入进行检测的装置，并依次通过第二个加热组件12，依次类推，最终通过第i个加热组件，使得加热的空气流经所述含颗粒香料的卷烟滤嘴并使卷烟滤嘴中的香料受热挥发出来；
c、将挥发出来的香料成分捕集到剑桥滤片上，然后进行分析。
本发明的关键点在于：设计出一种可模拟吸烟者抽吸传统卷烟的装置，其设计分为3段：滤嘴段4、控制段3和加热段2，其中滤嘴段4用于容纳含颗粒香料加香的卷烟滤嘴，加热段2为含有N个(N≥2)加热组件1i的加热体，当将含颗粒香料加香的滤嘴放入滤嘴段4中，并与吸烟机连接后，根据待测样品设计的抽吸口数和加热温度，启动控制段3，开启第一个加热组件11，然后启动第二个加热组件12，同时关闭第一个加热组件11，依次类推，原则是当启动第i个加热组件1i时，就关闭前i-1个加热组件；空气从所述第一个加热组件11的开口处进入进行检测的装置，并依次通过第二个加热组件12，依次类推，最终通过第i个加热组件，使得加热的空气流经所述含颗粒香料的卷烟滤嘴并使卷烟滤嘴中的香料受热挥发出来。
本发明的有益效果如下：
1、开发出一种可模拟吸烟者抽吸传统卷烟的装置，该装置通过启动第i个加热组件1i时，就关闭前i-1个加热组件；空气从所述第一个加热组件11的开口处进入进行检测的装置，并依次通过第二个加热组件12，依次类推，最终通过第i个加热组件，使得加热的不含烟丝烟气成分的干净空气流经所述含颗粒香料的卷烟滤嘴，并使卷烟滤嘴中的香料受热挥发出来，本发明模拟了吸烟者在抽吸烟支时，烟丝不断燃烧并减少的状态，也模拟了进入滤嘴端的气体的温度越来越高的状态，更加真实地模拟了在常规吸烟状态下香料的受热挥发释放和迁移特性。
2、本发明装置通过设置加热段来模拟吸烟者抽吸卷烟时烟丝燃烧的状态，通过对流经加热段的不含烟气成分的干净空气进行加热，然后对滤嘴段的加香滤嘴进行加热，使得滤嘴中增香成分不受复杂烟气的影响，这样后续的色谱测试结果就会比较准确，同时采用电阻丝为加热元件可以使滤嘴中的颗粒香料被充分均匀的加热，香气成分得到充分的挥发。
附图说明
图1是本发明装置的结构示意图；
图2是本发明装置实施例1中测试含颗粒香料的卷烟滤嘴的加香成分GC-MS分析测试结果图；
图3是本发明装置实施例2中测试含颗粒香料的卷烟滤嘴的加香成分GC-MS分析测试结果图；
图中附图标记含义如下：
1-加热组件；2-加热段；3-控制段；4-滤嘴段，5-惰性颗粒。
具体实施方式
以下结合实施例和附图对本发明做进一步详细说明，实施例仅限于说明本发明，而非对本发明的限定。
实施例1
一种对卷烟滤嘴中颗粒香料的挥发性成分进行检测的装置，其包括依次排列的滤嘴段4、控制段3和加热段2；其中，所述滤嘴段4为中空圆柱体，所述控制段3包括加热控制系统，所述加热段2包括从远嘴端至近嘴端依次排列的N个加热组件1i，N≥2，i为从远嘴端开始的加热组件编号，且i为从1到N的正整数，所述加热段2内的电加热元件为电阻丝。
上述所述的装置，所述加热组件1i包括密闭性的外壳和填充其内的惰性颗粒5，所述加热组件1i的两端开口。其中惰性颗粒是指在经受不高于600℃的温度加热时不释放出任何热挥发性或热分解性物质的颗粒。
上述所述的装置，所述惰性颗粒5可以为陶瓷颗粒或氧化铝颗粒。
本实施例中的颗粒香料为颗粒香料A。
一种对卷烟滤嘴中颗粒香料的受热挥发特进行检测的方法，其包括如下步骤：
a、将含颗粒香料的卷烟滤嘴放入所述滤嘴段4中，然后将滤嘴段4与吸烟机相连接；
b、启动所述控制段3的加热控制系统，开启第一个加热组件11，然后启动第二个加热组件12，同时关闭第一个加热组件11，依次类推，原则是当启动第i个加热组件1i时，就关闭前i-1个加热组件；空气从所述第一个加热组件11的开口处进入进行检测的装置，并依次通过第二个加热组件12，依次类推，最终通过第i个加热组件，使得加热的空气流经所述含颗粒香料的卷烟滤嘴并使卷烟滤嘴中的香料受热挥发出来；
c、将挥发出来的香料成分捕集到剑桥滤片上，然后进行分析。
上述将捕集后的剑桥滤片通过甲醇萃取后浓缩，进行GC-MS分析，色谱条件：进样口温度：250℃；程序升温：初始温度50℃，保持1min，以5℃/min升至220℃，保持20min；方式：分流进样，分流比20：1；进样体积：1μL；质谱条件：离子源：EI源；电离能：70eV；离子源温度：180℃；传输线温度：220℃；检测模式：全离子扫描监测，质量扫描范围：50～550amu；溶剂延迟：2min。分析结果如图2所示。
实施例2
一种对卷烟滤嘴中颗粒香料的挥发性成分进行检测的装置，其包括依次排列的滤嘴段4、控制段3和加热段2；其中，所述滤嘴段4为中空圆柱体，所述控制段3包括加热控制系统，所述加热段2包括从远嘴端至近嘴端依次排列的N个加热组件1i，N≥2，i为从远嘴端开始的加热组件编号，且i为从1到N的正整数，所述加热段2内的电加热元件为电阻丝。
上述所述的装置，所述加热组件1i包括密闭性的外壳和填充其内的惰性颗粒5，所述加热组件1i的两端开口。其中惰性颗粒是指在经受不高于600℃的温度加热时不释放出任何热挥发性或热分解性物质的颗粒。
上述所述的装置，所述惰性颗粒5可以为陶瓷颗粒或氧化铝颗粒。
本实施例中的颗粒香料为颗粒香料B。
一种对卷烟滤嘴中颗粒香料的挥发性成分进行检测的方法，其包括如下步骤：
a、将含颗粒香料的卷烟滤嘴放入所述滤嘴段4中，然后将滤嘴段4与吸烟机相连接；
b、启动所述控制段3的加热控制系统，开启第一个加热组件11，然后启动第二个加热组件12，同时关闭第一个加热组件11，依次类推，原则是当启动第i个加热组件1i时，就关闭前i-1个加热组件；空气从所述第一个加热组件11的开口处进入进行检测的装置，并依次通过第二个加热组件12，依次类推，最终通过第i个加热组件，使得加热的空气流经所述含颗粒香料的卷烟滤嘴并使卷烟滤嘴中的香料受热挥发出来；
c、将挥发出来的香料成分捕集到剑桥滤片上，然后进行分析。
将上述捕集后的剑桥滤片通过乙醇萃取后浓缩，进行GC-MS分析，色谱条件：进样口温度：250℃；程序升温：初始温度50℃，保持1min，以5℃/min升至220℃，保持20min方式：分流进样，分流比20：1；进样体积：1μL；质谱条件：离子源：EI源；电离能：70eV；离子源温度：180℃；传输线温度：220℃；检测模式：全离子扫描监测，质量扫描范围：50～550amu；溶剂延迟：2min。分析结果如图3所示。
上述装置和方法能有效提升含颗粒香料加香的卷烟滤嘴致香成分样品的滤嘴分析，使样品的分析灵敏度提高，样品不受复杂的烟气影响，真实反映了滤嘴加香的成分及其迁移规律，并能有效指导产品开发及设计。方法可行，容易操作，准确灵敏，具有推广应用价值。

Claims (4)

1.一种对卷烟滤嘴中颗粒香料的挥发性成分进行检测的装置，其特征在于，其包括依次排列的滤嘴段(4)、控制段(3)和加热段(2)；其中，所述滤嘴段(4)为中空圆柱体，所述控制段(3)包括加热控制系统，所述加热段(2)包括从远嘴端至近嘴端依次排列的N个加热组件(1i)，N≥2，i为从远嘴端开始的加热组件编号，且i为从1到N的正整数，所述加热段(2)内的电加热元件为电阻丝。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述加热组件(1i)包括密闭性的外壳和填充其内的惰性颗粒(5)，所述加热组件(1i)的两端开口。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述惰性颗粒(5)为陶瓷颗粒或氧化铝颗粒。
4.一种对卷烟滤嘴中颗粒香料的挥发性成分进行检测的方法，其特征在于，其使用权利要求1所述的装置，且其包括如下步骤：
a、将含颗粒香料的卷烟滤嘴放入所述滤嘴段(4)中，然后将滤嘴段(4)与吸烟机相连接；
b、启动所述控制段(3)的加热控制系统，开启第一个加热组件(11)，一段时间后启动第二个加热组件(12)，同时关闭第一个加热组件(11)，依次类推，原则是当启动第i个加热组件(1i)时，就关闭前(i-1)个加热组件；空气从所述第一个加热组件(11)的开口处进入进行检测的装置，并依次通过第二个加热组件(12)，依次类推，最终通过第i个加热组件，使得加热的空气流经所述含颗粒香料的卷烟滤嘴并使卷烟滤嘴中的香料受热挥发出来；
c、将挥发出来的香料成分捕集到剑桥滤片上，然后进行分析。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN205321194U (zh) * 2015-12-31 2016-06-22 山东中烟工业有限责任公司 一种分段式电加热卷烟

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蔡君兰等: "采用滤嘴分析法评估吸烟者的口腔烟气暴露量", 《中国烟草学会2016年度优秀论文汇编——烟草工业主题》 *

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