CN110779997B - 一种烟草及烟草制品中三种壤香韵物质的测定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及香韵物质分析技术领域，具体涉及一种烟草及烟草制品中三种壤香韵物质的测定方法；包括以下步骤，用有机溶剂对样品中壤香韵物质进行萃取，萃取液经过滤、浓缩，使用萃取剂复溶，并过0.45μm有机相滤膜后使用气相色谱‑质谱联用仪（GC‑MS）测定；将配制好的不同浓度的标准工作溶液注入GC‑MS，以外标法进行定量分析，即以三种物质的色谱峰面积对其相应浓度进行回归分析，得到标准曲线，对提取后的样品进行测定，得到待测物的色谱峰面积，代入标准曲线，求得样品中待测物含量；本发明方法具有操作准确、灵敏度高及重复性好的优点；克服目前烟草行业多使用感官评价方法测定烟草中土壤气息，易受环境、生活习惯、评价人员身体状况等影响，从而导致测定结果易存在误差的缺陷。

Description

一种烟草及烟草制品中三种壤香韵物质的测定方法
技术领域
本发明涉及香韵物质分析技术领域，具体涉及一种烟草及烟草制品中三种壤香韵物质的测定方法。
背景技术
烟草及烟草烟气含有数千种组分，随着分析技术的不断进步，烟草及烟气中越来越多组分被分离鉴定出来，20世纪50年代采用常规分析法分析出烟草中80余种组分，20世纪70年代末采用GC-MS法分析出烟草中组分超过4000种，2011年烟草中被测定出组分为5229种，推测烟草及烟气中组分可能超过100000种。同时烟草作为一种农作物，品种、土壤、灌溉用水、气候、加工处理方式等都会造成烟草中组分的较大变化。
从分子水平上解释烟草化学成分与感官品质之间的关系，明确卷烟感官指标对应的物质基础，了解不同香韵的特征赋予化合物，进而掌控卷烟的化学气味编码是烟草行业的重点工作之一。行业开展了大量研究工作，基本明确了卷烟烟气中具有焦甜香、酸香、果香、辛香、坚果香、花香和甜香等香韵的特征赋予组群。
2-甲基异莰醇(又名2-甲基异冰片，2-methylsioborneol，2-MIB)和二甲基萘烷醇(又名土臭素，Geosmin，GSM)是由地表水中蓝绿藻和放线菌产生的一种天然萜烯醇化合物，是目前已经确认的造成饮用水具有土腥气味的主要物质。尽管水中的2-MIB和GSM的含量极低，但人的嗅觉对此极为敏感，人类对2-MIB和GSM的嗅阈值分别为10和30ng/L。我国《生活饮用水卫生标准》(GB5749-2006)对2-MIB和GSM的允许限值均为10ng/L。目前饮用水中2-MIB和GSM测定多采用顶空固相微萃取-气相色谱/质谱联用法(HS/SPME-GC/MS)。CN101893615B公开了一种白酒中非糠壳带来的土霉异味化合物土臭素的测定方法。1-辛烯-3-醇(1-Octen-3-ol)又名蘑菇醇，是一种脂肪族不饱和醇，具有蘑菇香并有一定土壤气息，CN108477582A公开了一种以1-辛烯-3-醇为主要物质配制壤香韵香精。这些物质在与烟草香气不协调或是含量过高时可能会带来烟草的土腥气杂气。目前烟草行业多使用感官评价方法测定烟草中土壤气息，但感官评价方法易受环境、生活习惯、评价人员身体状况等影响，测定结果易存在误差，而对烟草及烟草制品中土壤气息物质测定的相关研究鲜见。
发明内容
本发明为解决目前烟草行业多使用感官评价方法测定烟草中土壤气息，测定结果易存在误差的技术问题，提供一种烟草及烟草制品中三种壤香韵物质的测定方法。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
一种烟草及烟草制品中三种壤香韵物质的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)样品的提取：将烟草或烟草制品在40℃下烘干2h后，粉碎过40目筛；称取样品并加入萃取剂，萃取后经滤纸过滤；定量移取滤液，浓缩至近干，使用萃取剂复溶后经0.45μm有机相滤膜过滤，即为提取好的待测样品；
(2)标准工作溶液制备：取三种壤香韵物质分别为1-Octen-3-ol、2-MIB、GSM的标准品，使用萃取剂定容，分别配制成具有浓度梯度的标准工作溶液；
(3)样品含量进行GC/MS测定：取步骤(1)提取好的待测样品及步骤(2)的标准工作溶液，注入GC-MS；以外标法进行定量分析，即以三种壤香韵物质标准品溶液的色谱峰面积对其相应浓度进行回归分析，得到标准曲线，三种目标物线性决定系数即，R2均大于0.999；对提取后的样品进行测定，测得样品中三种壤香韵物质的的色谱峰面积，代入标准曲线，求得样品中三种壤香韵物质的含量。三种目标物的线性范围、线性方程、相关系数和检出限见表1。
本发明方法的检出限为0.96～1.19ng/mL，方法的定量限为3.21～3.98ng/mL。
表1待测物的线性方程、相关系数及检出限
Figure BDA0002245258750000021
在空白的烟草样品中加入低标(40ng/mL)、中标(200ng/mL)、高标(400ng/mL)标准溶液，然后进行GC/MS分析，结果见表2。由表2可以看出，3种组分加标回收率介于95.7％～108.9％，3种组分测定结果的相对标准偏差为1.0％～5.3％(n＝6)，表明本方法具有较好的精密度和准确度，适用于实际样品的测定。
表2加标回收率和重复性(n＝6)
Figure BDA0002245258750000022
Figure BDA0002245258750000031
上述方法具有操作准确、灵敏度高及重复性好的优点。
进一步的，步骤(3)中，GC-MS分析条件为：色谱柱：DB-5MS毛细管柱，30m×0.25mmi.d.×0.25μm d.f.；进样口温度为280℃；程序升温方式为：
Figure BDA0002245258750000032
后运行温度为280℃，保持5min；进样量为2.0μL；不分流进样；载气为氦气(99.999％)；载气流速为1.0mL/min；离子源温度为230℃；传输线温度为280℃；电离方式为EI；电离能量为70eV；四极杆温度为150℃；扫描方式为选择离子监测，即SIM，1-Octen-3-ol选择离子为43、57、72，2-MIB选择离子为95、107、135，GSM选择离子为112、125。
进一步的，所述步骤(2)中最终配制成的标准工作溶液的浓度梯度分别为10ng/mL、20ng/mL、50ng/mL、100ng/mL、200ng/mL、500ng/mL。
进一步的，所述萃取剂为正己烷、二氯甲烷或甲醇的一种。
进一步的，优选萃取剂为正己烷。
进一步的，所用萃取溶剂的体积与样品的质量比为10:1-30:1，样品的称取质量精确至0.0001g。
优选的，优选萃取溶剂的体积与样品的质量比为20:1。
进一步的，所述步骤(1)萃取方式为振荡萃取或超声萃取；浓缩方式为氮吹或旋蒸。
所述步骤(1)中的浓缩方式为氮吹，氮吹水浴温度为30-40℃，吹扫时间为20-30min。
进一步的，所述步骤(1)，振荡频率幅度为100-200rpm，超声功率为400-500W，萃取时间为15-30min。
与现有技术相比本发明具有以下有益效果：
本发明方法具有操作准确、灵敏度高及重复性好的优点。克服目前烟草行业多使用感官评价方法测定烟草中土壤气息，感官评价方法易受环境、生活习惯、评价人员身体状况等影响，从而导致测定结果易存在误差的缺陷。
附图说明
图1为本发明的测定方法流程图。
图2为本发明的标准溶液选择离子色谱图。
图3为本发明典型样品加标选择离子色谱图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明。
实施例1
(1)仪器与试剂：6890/5975型气相色谱-质谱联用仪(GC/MS，美国Agilent公司)；HY-2A数显调速多用振荡器(金坛市友联仪器研究所)，KQ-700DB超声波振荡器(昆山超声仪器公司)；CP2245型电子天平(感量0.000 1g，德国Sartorius公司)。1-Octen-3-ol、2-MIB、GSM为标准品；正己烷为色谱级。
(2)样品处理：某市售卷烟，烟丝40℃温度下烘干2h后，粉碎过40目筛，准确称取1.0g(精确至0.001g)于100mL具塞锥形瓶中，加入20mL正己烷，150rpm振荡萃取20min，萃取液经0.45μm有机相滤膜后使用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)测定。
(3)标准工作曲线制备：以正己烷为溶剂，配制1-Octen-3-ol、2-MIB、GSM标准物质溶液，各物质标准溶液浓度分别为10ng/mL、20ng/mL、50ng/mL、100ng/mL、200ng/mL、500ng/mL。
(4)测定方法：将配制好的不同浓度的标准工作溶液及样品进GC-MS分析，以外标法进行样品中各物质的定量分析，即以各物质色谱峰面积对其相应浓度进行回归分析，得到标准曲线，决定系数大于等于0.999。对提取后的样品进行测定，测得3种物质的色谱峰面积，代入标准曲线，求得样品中各物质的含量。1-Octen-3-ol含量为0.15mg/kg，2-MIB、GSM未检出。
上述GC/MS分析条件为：色谱柱：DB-5MS毛细管柱(30m×0.25mm i.d.×0.25μmd.f.)；载气：氦气(99.999％)；载气流速：1.0mL/min；进样口温度：280℃；程序升温：
Figure BDA0002245258750000041
后运行温度：280℃，保持5min；进样量：2.0μL；不分流进样；离子源温度：230℃；传输线温度：280℃；电离方式：EI；电离能量：70eV；四极杆温度：150℃；扫描方式：选择离子监测(SIM)。
为判断方法的准确性，在此样品中加入标准溶液，使得样品中1-Octen-3-ol的理论含量为0.80mg/kg，进行同上的样品前处理，以GC-MS测得1-Octen-3-ol的定量离子峰面积，代入标准曲线，求得此时样品中1-Octen-3-ol的含量为0.84mg/kg，回收率为106.2％。
实施例2
(1)仪器与试剂：同实施例1
(2)样品处理：另一市售卷烟，烟丝40℃温度下烘干2h后，粉碎过40目筛，准确称取1.0g(精确至0.001g)于100mL具塞锥形瓶中，加入30mL二氯甲烷，150rpm振荡萃取20min，过滤，氮吹水浴温度为35℃，吹扫时间为30min浓缩近干；使用二氯甲烷复溶，然后将萃取液经0.45μm有机相滤膜后使用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)测定。
(3)标准工作曲线制备：以二氯甲烷为溶剂，配制1-Octen-3-ol、2-MIB、GSM标准物质溶液，各物质标准溶液浓度分别为10ng/mL、20ng/mL、50ng/mL、100ng/mL、200ng/mL、500ng/mL。
(4)测定方法：同实施例1。未检出1-Octen-3-ol、2-MIB、GSM。
上述GC-MS分析条件为：同实施例1。
实施例3
如实施例1所述，选择某复烤片烟(等级为C2F)。
(1)仪器与试剂：同实施例1
(2)样品处理：复烤片烟(等级为C2F)40℃温度下烘干2h后，粉碎过40目筛，准确称取1.0g(精确至0.001g)于100mL具塞锥形瓶中，加入10mL甲醇，150rpm振荡萃取20min，过滤，旋蒸浓缩近干；使用甲醇复溶，然后将萃取液经0.45μm有机相滤膜后使用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)测定。
(3)标准工作曲线制备：以甲醇为溶剂，配制1-Octen-3-ol、2-MIB、GSM标准物质溶液，各物质标准溶液浓度分别为10ng/mL、20ng/mL、50ng/mL、100ng/mL、200ng/mL、500ng/mL。
(4)测定方法：同实施例1。未检出1-Octen-3-ol、2-MIB、GSM。
上述GC-MS分析条件为：同实施例1。

Claims (9)

1.一种烟草及烟草制品中三种壤香韵物质的测定方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）样品的提取：将烟草或烟草制品在40℃下烘干2h后，粉碎过40目筛；称取样品并加入萃取剂，萃取后经滤纸过滤；定量移取滤液，浓缩至干，使用萃取剂复溶后经0.45μm有机相滤膜过滤，即为提取好的待测样品；所述萃取剂为正己烷、二氯甲烷或甲醇的一种；
（2）标准工作溶液制备：取三种壤香韵物质分别为1-辛烯-3-醇、2-甲基异莰醇、二甲基萘烷醇的标准品，使用萃取剂定容，分别配制成具有浓度梯度的标准工作溶液；
（3）样品含量进行GC/MS测定：取步骤（1）提取好的待测样品及步骤（2）的标准工作溶液，注入GC-MS；以外标法进行定量分析，即以三种壤香韵物质标准品溶液的色谱峰面积对其相应浓度进行回归分析，得到标准曲线，三种目标物线性决定系数即，R2均大于0.999；对提取后的样品进行测定，测得样品中三种壤香韵物质的色谱峰面积，代入标准曲线，求得样品中三种壤香韵物质的含量；
GC/MS测定时，色谱柱：DB-5MS毛细管柱，30 m × 0.25 mm i.d.× 0.25 μm d.f.；程序升温方式为：初始温度60℃，保持5min，以15℃/min的速率升温至200℃，保持1 min；后运行温度为280℃，保持5min。
2.根据权利要求1所述的一种烟草及烟草制品中三种壤香韵物质的测定方法，其特征在于，所述步骤（2）中最终配制成的标准工作溶液的浓度梯度分别为10 ng/mL、20 ng/mL、50 ng/mL、100 ng/mL、200 ng/mL、500 ng/mL。
3.根据权利要求1所述的一种烟草及烟草制品中三种壤香韵物质的测定方法，其特征在于，步骤（3）中，GC-MS分析条件为：进样口温度为280 ℃；进样量为2.0 μL；不分流进样；载气为纯度为99.999%的氦气；载气流速为1.0 mL/min；离子源温度为230 ℃；传输线温度为280 ℃；电离方式为EI；电离能量为70 eV；四极杆温度为150 ℃；扫描方式为选择离子监测，即SIM ，1-辛烯-3-醇选择离子为43、57、72，2-甲基异莰醇选择离子为95、107、135，二甲基萘烷醇选择离子为112、125。
4.根据权利要求1所述的一种烟草及烟草制品中三种壤香韵物质的测定方法，其特征在于，所述萃取剂为正己烷。
5.根据权利要求1所述的一种烟草及烟草制品中三种壤香韵物质的测定方法，其特征在于，所用萃取溶剂的体积与样品的质量比为10:1-30:1，样品的称取质量精确至0.0001g。
6.根据权利要求5所述的一种烟草及烟草制品中三种壤香韵物质的测定方法，其特征在于，所用萃取溶剂的体积与样品的质量比为20:1。
7.根据权利要求1所述的一种烟草及烟草制品中三种壤香韵物质的测定方法，其特征在于，所述步骤（1）萃取方式为振荡萃取或超声萃取；浓缩方式为氮吹或旋蒸。
8.根据权利要求7所述的一种烟草及烟草制品中三种壤香韵物质的测定方法，其特征在于，所述步骤（1）中浓缩方式为氮吹，氮吹水浴温度为30-40 ℃，吹扫时间为20-30 min。
9.根据权利要求7所述的一种烟草及烟草制品中三种壤香韵物质的测定方法，其特征在于，步骤（1）振荡频率幅度为100-200 rpm，超声功率为400-500 W，萃取时间为15-30min。
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