CN109061017A - 一种卷烟加香均匀性的评价方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种卷烟加香均匀性的评价方法，所用评价方法采用GC‑MSQQQ，先分析各品类香精，并确定各品类香精的共有致香成分，将共有致香成分作为卷烟加香工序中加香均匀性评价的标记物；再用MRM模式对系列标准工作溶液中的共有致香成分进行定量分析，以各种致香成分的峰面积对浓度绘制线性工作曲线；用MRM模式定量分析加香工序各样品中各共有致香成分的含量，计算加香样品中各共有致香成分的添加量的标准偏差SD _i 和变异系数CV _i ；SD _i 值和CV _i 值越小，均匀性越好。本申请评价方法能够准确有效分析卷烟烟丝中加香的均匀性。

Description

一种卷烟加香均匀性的评价方法

技术领域

本发明涉及一种卷烟评价方法，特别是涉及一种卷烟加香均匀性的评价方法。

背景技术

近年来，各种现代仪器分析法如高效液相色谱仪(HPLC)、气相色谱仪(GC)和气质联用仪(GC/MS)等已成为卷烟加香均匀性评价中常用的方法，具有分离效率高、分析速度快、稳定性较好等优点，是评价卷烟加香均匀性的有效方法。

申请号为201210164865.2文献涉及一种基于标记物检测白肋烟处理加料均匀性评价方法。它是通过对白肋烟加料前后烟叶化学成分的分析，确定甘草酸为表征均匀性的化学成分，采用振荡萃取，HPLC定量分析，运用标准偏差和变异系数综合反映白肋烟处理加料均匀程度。

申请号为201210172531.X文献涉及一种基于木糖醇检测白肋烟处理加料均匀性评价方法。它是以木糖醇作标记物，采用振荡萃取，HPLC对其进行定量分析，以标准偏差和变异系数表征加料均匀程度。可以应用于白肋烟加料工艺过程，为白肋烟加料精度的检测提供了实用、简便的方法。

申请号为200910227567.1文献涉及一种测定卷烟加料工序料液施加均匀性的方法。该方法是以料液中丙二醇为标记物，通过GC检测加料后烟片中丙二醇含量来代表烟片中料液含量的分布情况，计算和统计分析确定加料的均匀程度。本发明为量化评价卷烟加料工序的料液施加均匀性提供了一种完整、客观的方法，此方法的采用对加料设备和加料工艺的改进，卷烟产品质量及其稳定性的提升都有非常重要的意义。

申请号为200810022416.8文献涉及一种基于标记物检测卷烟制丝加香均匀性的方法。本发明运用快速溶剂萃取仪对烟丝样品进行前处理，采用GC/MS为分离分析手段，以薄荷醇为标记物，用标准偏差值反映卷烟制丝加香均匀程度。应用于卷烟生产加香工艺过程，为卷烟加香精度的检测提供了一种实用科学的方法。

申请号为201310052198.3文献涉及一种基于特征香味物质评价卷烟制丝加料均匀性的方法，该方法通过甄选合适的特征香味物质，以乙基麦芽酚作为标志物，采取溶剂萃取的前处理方法对样品进行前处理，通过GC/MS对加料后在制品中的标志物进行分析，进而对卷烟加料的均匀性进行评价。

申请号为201410155486.6文献涉及一种基于多指标特征物质赋权测定卷烟制丝加料均匀性的方法。本发明提供了一种基于多指标特征物质赋权测定卷烟制丝加料均匀性的方法，通过GC/MS分离检测，以丙二醇、乙基麦芽酚、薄荷醇、浸膏中关键的乙酯等多指标特征组分为考察对象，以特征组分对卷烟的品质贡献度为权重，采用加权平均的方法计算料液在制丝加料过程中的有效分布情况，量化卷烟制丝加料的均匀性。

上述专利文献都是以一种或少数几种化学成分为标记物，表征加香加料工序的均匀性，不能全面反应香精料液整个复杂的组分情况，进而对均匀性的测定带来一定的缺陷。另外，由于卷烟样品基质非常复杂，而HPLC、GC和GC/MS的选择性较差，目标化合物容易受杂质干扰，造成分离度不够，基线不平稳，从而影响准确定量。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种卷烟加香均匀性的评价方法，用于解决现有技术中的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明是通过以下技术方案获得的。

本发明提供一种卷烟加香均匀性的评价方法，包括如下步骤：

1)采用GC-MSQQQ分析各品类香精，并确定各品类香精的共有致香成分，将共有致香成分作为卷烟加香工序中加香均匀性评价的标记物；

2)将共有致香成分配制成系列标准工作溶液，采用GC-MSQQQ的MRM模式对系列标准工作溶液中的共有致香成分进行定量分析，以各种致香成分的峰面积对浓度绘制线性工作曲线；

3)将卷烟烟丝加香前后的样品采用GC-MSQQQ的MRM模式定量分析各样品中各共有致香成分的含量，并以共有致香成分为标记物；计算在加香工序中样品各共有致香成分的添加量；

4)计算加香样品中各共有致香成分的添加量的标准偏差SD_i和变异系数CV_i；标准偏差SD_i值和变异系数CV_i值的大小综合反映卷烟加香后各共有致香成分的均匀程度，SD_i值和CV_i值越小，均匀性越好。

优选地，步骤1)中，选取多种代表性烟用香精，分别采用三重串联四极杆气质联用仪(简写为GC-MSQQQ)进行MS1 Scan模式全扫描，对各未知组分峰使用NIST谱库检索定性，比较检测结果，找出各品类香精的共有致香成分。

优选地，步骤1)中，烟用香精在采用GC-MSQQQ扫描前进行如下处理：采用无水乙醇稀释，然后用有机滤膜过滤。更优选地，所述有机滤膜为规格不高于0.45μm的有机滤膜。

优选地，所述共有致香成分包括苯甲醛、异戊酸异戊酯、乙基麦芽酚、对甲氧基苯甲醛、异山梨醇、乙酸异龙脑酯、对甲氧基苯乙酮、丁香酚、二氢香豆素、β-石竹烯、乙基香兰素、甲基香兰素、乙酸丁香酯、柠檬酸三乙酯、苯甲酸苄酯和肉桂酸苄酯。

优选地，步骤2)和步骤3)中，MRM模式下扫描参数包括时间片段、离子对和碰撞电压，通过GC-MSQQQ的MS1 Scan扫描模式确定各致香成分名称，并选择各成分丰度最高的两个离子作为MRM模式的母离子；通过GC-MSQQQ的Product ion扫描模式观察各共有致香成分的母离子的子离子扫描图，选择丰度最高的特征子离子作为MRM模式的子离子，同时也选择各共有致香成分的碰撞电压和时间片段。

优选地，所述系列标准工作溶液是浓度为0.1μg/mL、0.5μg/mL、1μg/mL、5μg/mL和10μg/mL的乙醇溶液；其含有100μg/mL的乙酸苯乙酯作为内标。

优选地，步骤3)中，分别随机抽取若干个加香工序前后卷烟烟丝样品，以加香工序前的待加工卷烟烟丝样品作为空白样品，加工工序后的卷烟烟丝样品作为加香样品；将取得的空白样品和加香样品以共有致香成分为标记物采用MRM定量分析各样品中各共有致香成分的含量；并计算在加香工序中各共有致香成分的添加量。

更优选地，待测样品在进行MRM定量分析前包括如下前处理步骤：将待测样品平衡、粉碎并过筛，加入乙酸苯乙酯作为内标溶液，用乙醇提取，取上层清液用有机滤膜过滤。更优选地，样品平衡处理条件为在温度20±1℃、相对湿度60±3％条件下平衡12-24h。更优选地，过筛为过不低于40目网筛。

更优选地，所述标准偏差和变异系数的计算公式如下：

式中：SD_i—第i个致香成分加香量的标准偏差；

CV_i—第i个致香成分加香量的变异系数；

S_ir—第i个致香成分第r个批次样品中的加香量；

—第i个致香成分r个批次样品中加香量的平均值。

本发明具有下列优点和效果：

1)本发明通过分析多品类香精的共有致香成分，并将其作为卷烟加香均匀性评价的标记物，可以适用于多种不同品类香精加香均匀性的评价。

2)本发明通过选定多种致香成分作为特征标记物，可以评价不同挥发性致香成分的加香均匀性。

3)本发明采用GC-MSQQQ(三重串联四极杆气质联用仪)检测分析，获得的MRM谱图具有基线平稳、分离度好、选择性强、灵敏度高等优点，定量检测更加结果准确。

附图说明

图1显示为本发明实施例中16种致香成分标准样品和加香后烟丝样品MRM图谱。

其中，图1a为16种致香成分标准样品MRM图谱；

图1b为加香后烟丝样品MRM图谱。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

须知，下列实施例中未具体注明的工艺设备或装置均采用本领域内的常规设备或装置。

此外应理解，本发明中提到的一个或多个方法步骤并不排斥在所述组合步骤前后还可以存在其他方法步骤或在这些明确提到的步骤之间还可以插入其他方法步骤，除非另有说明；还应理解，本发明中提到的一个或多个设备/装置之间的组合连接关系并不排斥在所述组合设备/装置前后还可以存在其他设备/装置或在这些明确提到的两个设备/装置之间还可以插入其他设备/装置，除非另有说明。而且，除非另有说明，各方法步骤的编号仅为鉴别各方法步骤的便利工具，而非为限制各方法步骤的排列次序或限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容的情况下，当亦视为本发明可实施的范畴。。

本实施例中需要的仪器与试剂如下：7890A-7000B三重串联四极杆气质联用仪(美国Agilent公司)；KQ-600DE型超声波清洗器(昆山超声仪器公司)；HY-5回旋振荡器(国华企业)；XS204电子天平(0.0001g，瑞士Mettler公司)；有机相过滤膜(尼龙、0.45μm，上海安谱)；无水乙醇(色谱纯，科密欧)；乙酸苯乙酯(分析纯，科密欧)；8个品类香精样品(天津卷烟厂提供)；苯甲醇(99％)，异戊酸异戊酯(98％)，乙基麦芽酚(99％)，对甲氧基苯甲醛(99％)，异山梨醇(98％)，乙酸异龙脑酯(94％)，对甲氧基苯乙酮(98％)，丁香酚(98％)，β-石竹烯(90％)，乙基香兰素(99％)，甲基香兰素(99％)，乙酸丁香酯(98％)，二氢香豆素(99％)，柠檬酸三乙酯(99％)，肉桂酸苄酯(99％)，苯甲酸苄酯(99％)，以上标准品购自百灵威。

仪器分离检测条件如下：色谱柱：HP-5MS毛细管柱(30m×0.25mm×0.25μm)；进样口温度：300℃；载气：高纯He，恒定流速：1.0mL/min；进样量：1μL；分流比：10︰1；程序升温：初始温度60℃，保持2min，以5℃/min的速率升至280℃，保持10min。离子源：EI；电离能量：70eV；离子源温度：230℃；四极杆温度：150℃；传输线温度：280℃；谱图检索：NIST谱库。

经过下列步骤：

1)多品类香精共有致香成分定性分析

称取5.0000g香精于25ml具塞三角瓶中，准确加入5ml无水乙醇，室温下振荡提取30min，用0.45μm有机滤膜过滤，进GC-MSQQQ分析。对待测样品溶液进行MS1 Scan模式全扫描，扫描范围35～450amu，对色谱图中含量最高的30种组分进行谱库检索，定性分析以确定组分名称，

按相同方法依次对常用的8个品类香精进行定性分析，8个香精中16种共有致香成分详细信息见表1，将这16种共有致香成分作为卷烟加香均匀性评价的特征标记物。

表1 16种共有致香成分详细信息

2)致香成分标准物质MRM方法建立

MS1 Scan扫描模式：首先对系列标准物质进行MS1 Scan模式全扫描，扫描范围35～450amu，通过保留时间和谱库检索，确定各致香成分名称，选择各成分丰度最高的两个离子作母离子。

Product ion扫描模式：根据全扫描谱图确定各致香成分的时间片断和驻留时间，观察各组分母离子的子离子扫描图，选择丰度最高的特征子离子作为MRM方法的子离子。

MRM扫描模式：对确定的各致香成分离子对(母离子→子离子)分别设定不同碰撞池电压的运行序列，优化每个子离子的最佳碰撞能量，最后使用优化的碰撞能量，离子源参数保持不变，建立MRM方法。

16种共有致香成分和内标的MRM扫描参数见表2。

表2 16种共有致香成分和内标的MRM扫描参数

3)卷烟烟丝加香前后致香成分定量分析

配置系列标准工作溶液：准确称取16种致香成分标准品各0.0050g(精确至0.0001g)置于50mL容量瓶中，用乙醇溶解并定容，得到质量浓度为100μg/mL的混合标准储备液，储存于4℃冰箱中。分别准确移取0.05、0.25、0.5、2.5、5mL混合标准储备液于50mL容量瓶中，各自加入0.5mL乙酸苯乙酯内标溶液(100μg/mL)，乙醇定容，得到浓度分别为0.1、0.5、1、5、10μg/mL的系列标准工作溶液。

制备标准工作曲线：将系列标准工作溶液进行MRM分析，以各种致香成分的峰面积对浓度进行线性回归，结果如表3所示，16种致香成分在浓度0.1-10μg/mL的范围内测得的峰面积呈现良好的线性关系，相关系数(r²)均在0.99以上。分别以3倍信噪比确定化合物的检出限在0.002-0.500μg/mL之间。

表3 16种致香成分的线性回归方程、相关系数及检出限

取样：待加香滚筒设备运行平稳后，在进口处每隔1min左右连续随机抽取10个样品，每个样品取样约10g，放在一起混合均匀，置于密封袋内，作空白对照样品。在出口处每隔1min左右连续随机抽取10批样品，每批样品取样约10g，置于不同密封袋内，作加香样品。

样品前处理：将烟丝样品放在平衡箱中于温度20±1℃、相对湿度60±3％条件下平衡12-24h后，磨碎成末过40目筛，混合均匀。准确称取1.0000g烟末25mL具塞三角瓶中，准确加入10mL乙醇，0.1mL乙酸苯乙酯内标溶液，室温下超声提取30min，静置10min后，取上层清液用0.45μm有机滤膜过滤，待MRM分析。10个批次样品中16种致香成分的加香量计算结果见表4。

表4 10个批次样品中16种致香成分的加香量(μg/g)

回收率评价：同一批次加香后烟丝样品，平行称取多份，分别定量加入低、中、高三个浓度水平的致香成分标准溶液，每个添加水平下平行测定三份，以加标前后测定的含量平均值计算各致香成分的回收率，结果见表5，各添加水平下致香成分的回收率都在81.3％-107.4％之间，说明该方法的回收率较好。

表5 3个添加水平下16种致香成分的回收率(％)

重现性评价：同一批次加香后烟丝样品，平行称取10份，按既定方法测定各批次样品中16种致香成分的含量，所得结果见表6，由表中可以看出，16种致香成分的相对标准偏差都在10％以下，说明该方法的重现性良好。

表6 16种致香成分的测定重现性

16种致香成分标准样品和加香后烟丝样品MRM图谱见图1。图1a：16种致香成分标准样品MRM图谱；图1b：加香后烟丝样品MRM图谱

4)加香均匀性的计算

对表4中各批次加香后烟丝样品中16种致香成分加香量，分别计算标准偏差SD_i和变异系数CV_i，表征各致香成分的加香均匀性，结果见表7。总体来说，挥发性较大致香成分的SD_i值和CV_i值较小，加香均匀性更好。

表7 16种致香成分的加香均匀性

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种卷烟加香均匀性的评价方法，包括如下步骤：

1)采用GC-MSQQQ分析各品类香精，并确定各品类香精的共有致香成分，将共有致香成分作为卷烟加香工序中加香均匀性评价的标记物；

2)将共有致香成分配制成系列标准工作溶液，采用GC-MSQQQ的MRM模式对系列标准工作溶液中的共有致香成分进行定量分析，以各种致香成分的峰面积对浓度绘制线性工作曲线；

3)将卷烟烟丝加香前后的样品采用GC-MSQQQ的MRM模式定量分析各样品中各共有致香成分的含量，并以共有致香成分为标记物；计算在加香工序中样品各共有致香成分的添加量；

4)计算加香样品中各共有致香成分的添加量的标准偏差SD_i和变异系数CV_i；标准偏差SD_i值和变异系数CV_i值的大小综合反映卷烟加香后各共有致香成分的均匀程度，SD_i值和CV_i值越小，均匀性越好。

2.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，步骤1)中，选取多种代表性烟用香精，分别采用三重串联四极杆气质联用仪进行MS1Scan模式全扫描，对各未知组分峰使用NIST谱库检索定性，比较检测结果，找出各品类香精的共有致香成分。

3.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，步骤1)中，烟用香精在采用GC-MSQQQ扫描前进行如下处理：采用无水乙醇稀释，然后用有机滤膜过滤。

4.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，所述共有致香成分包括苯甲醛、异戊酸异戊酯、乙基麦芽酚、对甲氧基苯甲醛、异山梨醇、乙酸异龙脑酯、对甲氧基苯乙酮、丁香酚、二氢香豆素、β-石竹烯、乙基香兰素、甲基香兰素、乙酸丁香酯、柠檬酸三乙酯、苯甲酸苄酯和肉桂酸苄酯。

5.根据权利要求1所述的1所述的评价方法，其特征在于，步骤2)和步骤3)中，MRM模式下扫描参数包括时间片段、离子对和碰撞电压，通过GC-MSQQQ的MS1Scan扫描模式确定各致香成分名称，并选择各成分丰度最高的两个离子作为MRM模式的母离子；通过GC-MSQQQ的Production扫描模式观察各共有致香成分的母离子的子离子扫描图，选择丰度最高的特征子离子作为MRM模式的子离子，同时也选择各共有致香成分的碰撞电压和时间片段。

6.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，所述系列标准工作溶液是浓度为0.1μg/mL、0.5μg/mL、1μg/mL、5μg/mL和10μg/mL的乙醇溶液；其含有100μg/mL的乙酸苯乙酯作为内标。

7.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，步骤3)中，分别随机抽取若干个加香工序前后卷烟烟丝样品，以加香工序前的待加工卷烟烟丝样品作为空白样品，加工工序后的卷烟烟丝样品作为加香样品；将取得的空白样品和加香样品以共有致香成分为标记物采用MRM定量分析各样品中各共有致香成分的含量；并计算在加香工序中各共有致香成分的添加量。

8.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，待测样品在进行MRM定量分析前包括如下前处理步骤：将待测样品平衡、粉碎并过筛，加入乙酸苯乙酯作为内标溶液，用乙醇提取，取上层清液用有机滤膜过滤。

9.根据权利要求1所述的评价方法，其特征在于，所述标准偏差和变异系数的计算公式如下：

式中：SD_i—第i个致香成分加香量的标准偏差；

CV_i—第i个致香成分加香量的变异系数；

S_ir—第i个致香成分第r个批次样品中的加香量；

—第i个致香成分r个批次样品中加香量的平均值。