CN110879265A - 一种卷烟爆珠中甲醛和乙醛向烟气受热迁移量模拟测定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种卷烟爆珠中甲醛和乙醛向烟气受热迁移量模拟测定方法，属于卷烟用材料安全性评价技术领域。该方法首先打开热风机，当出风口以及排风口处温度稳定后，将待测爆珠采用醋酸纤维包裹后刺破，之后迅速装入吹扫管中；启动吸烟机进行抽吸，在吸烟机抽吸过程中气流通过吹扫管，把爆珠中能迁移的甲醛和乙醛吹扫出，通过捕集器捕集；吹扫完成后，取下捕集器，从和气流通入相反的方向用极性有机溶剂洗脱捕集器，过滤，滤液采用液相色谱分析，计算迁移率。本发明方法可真实模拟卷烟烟气流对爆珠的洗脱，准确测定爆珠中甲醛和乙醛残留向卷烟烟气迁移量，从而对爆珠中甲醛和乙醛残留安全性进行客观评价。

Description

一种卷烟爆珠中甲醛和乙醛向烟气受热迁移量模拟测定方法

技术领域

本发明属于卷烟用材料安全性评价技术领域，具体涉及一种卷烟爆珠中甲醛和乙醛向烟气受热迁移量模拟测定方法。

背景技术

随着消费者对卷烟产品个性化需求的日趋强烈，爆珠在卷烟产品中得到了广泛应用，含爆珠的卷烟产品销售量日趋增长。爆珠卷烟是在卷烟的生产过程中，在嘴棒中植入一粒或者多粒易捏破的香味胶囊，实现在卷烟吸食过程中人为可控的特色香味释放，以达到突出产品个性化特征，提升卷烟抽吸品质的作用。

卷烟爆珠分为芯材(香精内容物)和爆珠壁材两个部分，爆珠芯材主要是包裹的香精香料，爆珠壁材主要是由虫胶、动物胶等天然胶组成。随着爆珠卷烟销售的日趋增长，含爆珠滤嘴的安全性也受到越来越多的关注和质疑。在爆珠生产过程中，在爆珠生产过程中，一些外源性危害成分，如：低分子醛酮、苯系物、增塑剂等，也有可能会引入到卷烟爆珠中。

甲醛和乙醛作为可能引入到爆珠中的外源有害成分，能刺激人的眼睛和呼吸道，长期高浓度接触会对神经系统、免疫系统、肝脏器官等产生毒害，是国际癌症研究机构(IARCl995)确定的可疑致癌物，均在44种卷烟烟气有害成分名单之中。因此，爆珠卷烟中甲醛和乙醛及其向卷烟烟气迁移量的测定对保障爆珠在卷烟中的安全使用具有一定意义。目前卷烟爆珠中甲醛和乙醛含量测定已有研究报道。但目前的爆珠中甲醛和乙醛测定更多的限于爆珠本身，与卷烟的实际抽吸过程剥离开来，不能体现和人体的实际接触。虽然也有一些滤棒添加物迁移量的检测装置及检测方法的报道；但存在装置结构过于复杂，操作不方便，测定结果偏差大(例如CN201810467715.6)；没有考虑低分子醛类化合物的特点设计有针对性性的捕集，导致待测成分损失大而影响分析结果(例如CN201429591Y和CN203365266U)等问题。因此，如何克服现有技术中甲醛和乙醛的模拟迁移测定方法的不足是目前卷烟用材料安全性评价技术领域亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种一种卷烟爆珠中甲醛和乙醛向烟气受热迁移量模拟测定方法，该方法可真实模拟卷烟烟气流对爆珠的洗脱，准确测定爆珠中甲醛和乙醛残留向卷烟烟气迁移量，从而对爆珠中甲醛和乙醛安全性进行客观评价，可为卷烟爆珠在卷烟中的使用安全性评价提供技术支撑。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种卷烟爆珠中甲醛和乙醛向烟气受热迁移量模拟测定方法，采用如下测定装置进行测试：

所述的测定装置包括热风机、恒温箱、吹扫管、捕集器和吸烟机；

恒温箱上设有进风口、出风口和排风口；恒温箱内固定有空气恒温管；所述的空气恒温管的进气端固定在进风口处，空气恒温管的出气端固定在出风口处；

热风机与恒温箱的进风口相连；恒温箱的出风口与吹扫管的进气端相连；

吹扫管的出气端与捕集器的进气端相连；捕集器的出气端与吸烟机相连；

捕集器中装有捕集材料。

所述的测定方法包括如下步骤：

S1，打开热风机，当出风口以及排风口处温度稳定后，将待测爆珠采用醋酸纤维包裹后刺破，之后迅速装入吹扫管中；

S2，启动吸烟机进行抽吸，在吸烟机抽吸过程中气流通过吹扫管，把爆珠中能迁移的甲醛和乙醛吹扫出，通过捕集器捕集；

S3，吹扫完成后，取下捕集器，从和气流通入相反的方向用极性有机溶剂洗脱捕集器，过滤，滤液采用液相色谱分析，计算迁移率。

进一步，优选的是，所述的捕集材料为浸渍有酸性2,4-二硝基苯肼的石英纤维棉。

进一步，优选的是，所述的极性有机溶剂为甲醇、乙醇或乙腈。

进一步，优选的是，液相色谱参数为：

色谱柱为Waters XBridge C18分析柱，规格为150 mm×4.6 mm，3.5μm；流动相乙腈的水混合溶剂，体积比为65:35；流速：2.0 mL/min；进样量：25 μL；柱温：30℃；用二极管阵列检测器检测，甲醛的检测波长：352 nm，乙醛检测波长：360 nm。

进一步，优选的是，迁移率=实际迁移量测定值/总含量；

所述的总含量测试方法为：将2,4-二硝基苯肼加入到1 mol/L 磷酸溶液中，充分搅拌，过滤，得到2,4-二硝基苯肼酸性饱和溶液；

取0.1~1.0 g爆珠样品于5~20 mL的2,4-二硝基苯肼酸性饱和溶液中超声萃取25~45min，萃取液过滤，滤液采用液相色谱分析。

进一步，优选的是，在出风口和排风口处均设有温度传感器；

空气恒温管的出气端与吹扫管之间连接管路的死体积不大于1mL；

空气恒温管在恒温箱中呈S型；

吸烟机的抽吸模式为ISO标准抽吸模式或加拿大深度抽吸模式。

进一步，优选的是，吹扫管包括相互连接的管体和管帽；管体的开口端处设有密封圈卡口；管帽内固定有与密封圈卡口相匹配的密封圈；吹扫管的进气端设于管体底部，出气端设于管帽上；吹扫管的进气端处设有筛板，进气方向与筛板所在的平面相垂直。

进一步，优选的是，捕集器包括相互连接的管体和管帽；管体的开口端处设有密封圈卡口；管帽内固定有与密封圈卡口相匹配的密封圈；捕集器的进气端设于管体底部，出气端设于管帽上；捕集器的进气端处设有筛板，进气方向与筛板所在的平面相垂直。

进一步，优选的是，吹扫管的内径与滤棒的外径相同，吹扫管内空间的长度与滤棒的长度相同；吹扫管的材料为聚丙烯塑料。

本发明还提供一种评价爆珠中甲醛和乙醛残留安全风险的方法，包括如下步骤：

A、采用权利要求1所述的卷烟爆珠中甲醛和乙醛向烟气受热迁移量模拟测定方法测定样品的甲醛和乙醛的迁移量，测定时，模拟卷烟抽吸烟气流真实温度进行吹扫，如果可迁移甲醛和乙醛测定结果低于食品接触材料限量值时，判断为风险待定样品，如果可迁移甲醛和乙醛测定结果高于食品接触材料限量值时，判断为高风险样品；

B、将风风险待定的样品再次采用权利要求1所述的卷烟爆珠中甲醛和乙醛向烟气受热迁移量模拟测定方法测定样品的甲醛和乙醛的迁移量，测定时，，每口均采用模拟卷烟抽吸烟气流真实温度中的最高温度进行吹扫，如果可迁移甲醛和乙醛测定结果低于食品接触材料限量值时，判断为无风险样品，如果可迁移甲醛和乙醛测定结果高于食品接触材料限量值时，判断为低风险样品。

本发明用热风机提供模拟卷烟烟气流实际温度的空气，并通过恒温箱进一步稳定温度和气压。在吸烟机抽吸过程中，恒温箱提供的热气流通过吹扫管，把卷烟爆珠中的热迁移成分吹扫出，通过捕集器捕集可迁移的甲醛和乙醛，捕集的甲醛和乙醛用有机溶剂洗脱，然后用高效液相色谱测定。

本发明考虑到单由热风机吹出的热空气温度和气压波动大，在热风机后增加了空气恒温箱。热风机吹出的热空气从进风口进入到恒温箱的空气恒温管中，实现温度的进一步精确控制和稳定。在吸烟机处于非抽吸状态时，热空气从恒温箱的出风口流出，并从排放口排出到外界环境；当吸烟机处于抽吸状态时，热空气在真空负压的作用下通过吹扫管，模拟卷烟烟气流洗脱吹扫管中的爆珠。除更精确的控制温度外，恒温箱还起到恒定热空气气压的作用。

在恒温箱的出风口和排放口设有温度传感器，能准确指示恒温箱中的空气温度和温度波动。热风机和恒温箱产生的热空气采用数控电加热，能实现同步的数控程序升温(降温)；可模拟卷烟逐口抽吸不同温度，通过程序升温进行对滤棒添加物进行逐口吹扫；也遵循迁移物风险最大原则，每口均模拟卷烟烟气流最高温度对滤棒添加物进行吹扫。

本发明所述吹扫管的尺寸和卷烟滤嘴匹配(有常规卷烟滤嘴、中支卷烟滤嘴、细支卷烟滤嘴、长滤嘴、断滤嘴等多种规格)，不同尺寸吹扫管可根据模拟的卷烟规格自由更换。爆珠用醋酸纤维进行包裹，捏破爆珠后迅速填入吹扫管中。通过醋酸纤维的用量（装填紧密度）可模拟调节滤棒的吸阻。

吹扫管为带密封圈的卡套结构，在吹扫管中装入待测物后，在密封圈卡口上卡上密封圈即可形成模拟测试的滤棒并实现密封，吹扫管的进气端带有筛板，使吸烟机抽吸时气流能均匀通过装填的模拟滤棒。

为了避免管道连接时气流通过管道温度损失，吹扫管最好直接连接在恒温箱上，无死体积，可保持吹扫气流温度和设定温度完全一致。

捕集器的结构同于吹扫管，主要区别在于捕集器中装填的为甲醛和乙醛捕集材料。捕集材料为浸渍有酸性2,4-二硝基苯肼的石英纤维棉。其制作方法为：取适量(大于溶解度)的2,4-二硝基苯肼，加入到1 mol/L 磷酸溶液中，充分搅拌，过滤，得到浸渍液（2,4-二硝基苯肼酸性饱和溶液）；再用镊子取适量(能填满捕集管)的石英纤维棉，放入浸渍液中充分浸泡（浸泡时间为2~10 min），然后把浸渍过的石英纤维棉装填入捕集器中，在密封圈卡口上卡上密封圈，即可用于甲醛和乙醛的捕集。优选，本发明捕集器的进、出口管规格和常规固相萃取柱匹配，以便在常规固相萃取装置上进行洗脱。

本发明所述的吸烟机为卷烟烟气分析用常规吸烟机，可为直线型吸烟机、转盘式吸烟机，单孔道吸烟机等。吸烟机的抽吸参数可为ISO标准抽吸模式(每间隔1分钟抽吸1口，每口抽吸容量为35 mL，抽吸持续时间2秒)；也可为模拟加拿大深度抽吸模式(每间隔0.5分钟抽吸1口，每口抽吸容量为50 mL，抽吸持续时间2秒)。

模拟卷烟抽吸的吹扫完成后，取下捕集器，从和模拟烟气流通入相反的方向用1.0mL的极性有机溶剂(甲醇、乙醇或乙腈等)洗脱捕集器，并准确调整体积为1.0 mL，过滤，供液相色谱分析用。参考的液相色谱分析条件：色谱柱为Waters XBridge C18 (150 mm ×4.6 mm，3.5 μm) 分析柱；流动相乙腈-水，65:35；流速：2.0 mL/min；进样量：25 μL；柱温：30℃；用二极管阵列检测器检测，甲醛的检测波长：352 nm，乙醛检测波长：360 nm。在该色谱条件下，甲醛和乙醛典型的色谱图见图3。采用与标样对比保留时间定性，外标法定量。

要了解爆珠中甲醛和乙醛的迁移率，还需测定爆珠中甲醛和乙醛的总含量。总含量的测定同样液相色谱法。取适量爆珠样品(0.1~1.0 g)于磨口锥形瓶中，加入10 mL 2,4-二硝基苯肼酸性饱和溶液，超声萃取30 min，让爆珠充分溶解，并让甲醛和乙醛充分和2,4-二硝基苯肼反应生成苯腙。取1 mL的萃取液过滤，供液相色谱测定总量。液相色谱分析条件和上述色谱条件相同。通过“实际迁移量测定值/总含量”计算迁移成分的迁移率。

为了实现本发明中甲醛和乙醛的定量分析，用衍生产物(甲醛2,4-二硝基苯腙和乙醛2,4-二硝基苯腙)配置一系列的标准工作溶液，采用本发明上述色谱条件对甲醛和乙醛的系列标准溶液进行测定，以各组分峰面积为纵坐标（Y），对应各组分质量浓度为横坐标（X）绘制标准曲线，得回归方程及相关系数，结果见表1。从表1可看出，各待测组分的相关系数均在0.999以上，线性关系良好。并以信噪比（S/N）为3和S/N为10时，对应的样品含量计算检出限（LOD）和定量限（LOQ），结果见表1。从表1可看出，方法具有较高的灵敏度，能满足爆珠中甲醛和乙醛分析的要求。

表1、甲醛和乙醛的线性方程、相关系数（r）、检出限（LOD）及定量限(LOQ)

考虑到卷烟抽吸时，燃烧部位越靠近滤嘴端，烟气流的冷却路径越短，气流通过爆珠时的温度越高，烟气流温度呈现出逐口升高趋势。为了模拟卷烟烟气流真实洗脱温度，本发明中先用热电偶测定卷烟实际燃烧抽吸时，逐口烟气流通过爆珠部位时的温度，然后根据该测试温度设置热风的升温程序，程序升温进行逐口吹扫。

在模拟卷烟抽吸烟气流真实温度吹扫时，可迁移甲醛和乙醛测定结果低于食品接触材料限量值时风险待定，可迁移甲醛和乙醛测定结果高于食品接触材料限量值时为高风险。

对于确定为风险待定的样品，再次进进行逐口模拟最高温度吹扫测试，即不采用程序升温，每口用最高温度吹扫。在该条件下，可迁移甲醛和乙醛测试结果低于食品接触材料限量值时为无风险，可迁移甲醛和乙醛测定结果高于食品接触材料限量值时为低风险。

本发明与现有技术相比，其有益效果为：

A、本发明方法能够真实的模拟卷烟热气流对卷烟爆珠的洗脱，弥补了现有技术单独测试爆珠本身，与卷烟抽吸过程剥离开来，分析结果与卷烟抽吸的实际过程脱节的问题。

B、本发明方法中采用热空气流进行吹扫，避免了采用卷烟燃烧烟气分析中的：“烟丝燃烧后能生成甲醛和乙醛，会干扰卷烟爆珠中迁移部分的测定，要获得准确分析结果非常困难”的问题，采用本发明模拟测定的方法，获得的结果更准确、可靠。

C、本发明采用浸渍有酸性2,4-二硝基苯肼的石英纤维棉为甲醛和乙醛的捕集材料，石英玻璃棉表面积大，模拟卷烟烟气流吹扫出的甲醛和乙醛能迅速和石英纤维棉上浸渍的酸性2,4-二硝基苯肼充分反应，甲醛和乙醛捕集非常完全，回收率高。

D、本发明采用石英玻璃棉为捕集甲醛和乙醛衍生试剂2,4-二硝基苯肼的的载体，石英纤维棉刚性好，浸渍后不会发生形变，能保障气流均衡通过；并且石英纤维化学惰性好，不会对甲醛和乙醛衍生产物发生不可逆吸附，洗脱可逆性好，待测成分回收率高。

E、本发明总设计了卡套柱式捕集器，捕集材料的装填操作容易，捕集完后可直接洗脱进行测定，避免了传统烟气分析方法中需超声萃取后再测定的麻烦。

F、由于烟气流通过捕集器时先从顶端开始吸附甲醛和乙醛，并且采用和气流通过相反的方向洗脱，可大大缩短洗脱路径、减少洗脱液的用量，待测成分的富集倍数远高于传统方法。

G、本发明中还提出了根据可迁移甲醛和乙醛结果判定爆珠中甲醛乙醛安全风险评价的方法和原则，评价方法既考虑了模拟卷烟烟气流真实吹扫的情况，又考虑了风险最大化放大的情况，评价结果更真实、客观。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1滤棒添加物受热迁移量测定装置的结构示意图；

图2为吹扫管（或捕集器）的结构示意图；

其中，1、热风机；2、恒温箱；3、进风口；4、出风口；5、排风口；6、空气恒温管；7、吹扫管；8、温度传感器；9、吸烟机；10、密封圈卡口；11、筛板；12、密封圈；13、捕集器；14、捕集材料；15、管体；16、管帽。

图3为选定色谱条件下甲醛和乙醛的色谱图，其中，1为甲醛，2为乙醛。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”到另一元件时，它可以直接连接到其他元件，或者也可以存在中间元件。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。术语“内”、“上”、“下”等指示的方位或状态关系为基于附图所示的方位或状态关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“设有”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

如图1和图2所示，本发明采用的测定装置，包括热风机1、恒温箱2、吹扫管7、吹扫出成分收集器16和吸烟机9；

恒温箱2上设有进风口3、出风口4和排风口5；恒温箱2内固定有空气恒温管6；所述的空气恒温管6的进气端固定在进风口3处，空气恒温管6的出气端固定在出风口4处；

热风机1与恒温箱2的进风口3相连；恒温箱2的出风口4与吹扫管7的进气端相连；

吹扫管7的出气端与捕集器13的一端相连；捕集器13的另一端与吸烟机9相连；

捕集器13装有捕集材料14。

在出风口4和排风口5处均设有温度传感器8。

空气恒温管6的出气端与吹扫管7之间连接管路的死体积不大于1mL。

空气恒温管6的出气端与吹扫管7之间连接管路的死体积不大于1mL。

吹扫管7包括相互连接的管体15和管帽16；管体15的开口端处设有密封圈卡口10；管帽16内固定有与密封圈卡口10相匹配的密封圈12；吹扫管7的进气端设于管体15底部，出气端设于管帽16上。

吹扫管7的进气端处设有筛板11，进气方向与筛板11所在的平面相垂直。

吹扫管7的材料为聚丙烯塑料。

吹扫管7的内径与滤棒的外径相同，吹扫管7内空间的长度与滤棒的长度相同。

空气恒温管6在恒温箱2中呈S型。

排风口5保障在抽吸间歇热风的排除，避免空气过热。

捕集器13包括相互连接的管体15和管帽16；管体15的开口端处设有密封圈卡口10；管帽16内固定有与密封圈卡口10相匹配的密封圈12；捕集器13的进气端设于管体15底部，出气端设于管帽16上。

捕集器13的进气端处设有筛板11，进气方向与筛板11所在的平面相垂直。

卷烟爆珠中甲醛和乙醛向烟气受热迁移量模拟测定方法，包括如下步骤：

S1，打开热风机，当出风口以及排风口处温度稳定后，将待测爆珠采用醋酸纤维包裹后刺破，之后迅速装入吹扫管中；

S2，启动吸烟机进行抽吸，在吸烟机抽吸过程中气流通过吹扫管，把爆珠中能迁移的甲醛和乙醛吹扫出，通过捕集器捕集；

S3，吹扫完成后，取下捕集器，从和气流通入相反的方向用极性有机溶剂洗脱捕集器，过滤，滤液采用液相色谱分析，计算迁移率。

所述的捕集材料为浸渍有酸性2,4-二硝基苯肼的石英纤维棉。

所述的极性有机溶剂为甲醇、乙醇或乙腈。

迁移率=实际迁移量测定值/总含量；

所述的总含量测试方法为：将2,4-二硝基苯肼加入到1 mol/L 磷酸溶液中，充分搅拌，过滤，得到2,4-二硝基苯肼酸性饱和溶液；

取爆珠样品于2,4-二硝基苯肼酸性饱和溶液中超声萃取，萃取液过滤，滤液采用液相色谱分析。

液相色谱参数为：

色谱柱为Waters XBridge C18分析柱，规格为150 mm×4.6 mm，3.5μm；流动相乙腈的水混合溶剂，体积比为65:35；流速：2.0 mL/min；进样量：25 μL；柱温：30℃；用二极管阵列检测器检测，甲醛的检测波长：352 nm，乙醛检测波长：360 nm。

实施例1

所测试爆珠为人工在爆珠壁材中添加了甲醛和乙醛的爆珠样品，甲醛和乙醛添加量均为48.2 µg/g；爆珠包裹成分为辛癸酸甘油酯。吸烟机的抽吸参数为ISO标准抽吸模式(每间隔1分钟抽吸1口，每口抽吸容量为35 mL，抽吸持续时间2秒)，共抽吸9口，吹扫气流采用逐渐升温模式，每口气流温度参照卷烟实际燃烧时烟气流通过爆珠部位的逐口温度(用热电偶测定结果)设定。

测试的爆珠取10颗粒(0.22~0.3g)，用醋酸纤维包裹后捏碎，迅速装入吹扫管中，并用隔热胶管连接好装置各部件。启动吸烟机抽吸，让热气流通过吹扫管，吹扫出的甲醛和乙醛通过捕集器捕集[捕集器腔体为(10 mm 长度×8 mm 直径)，捕集管中装填的浸渍有酸性2,4-二硝基苯肼的石英纤维量为0.5 g]。抽吸完成后，捕集的甲醛和乙醛用1.0 mL的甲醇洗脱，准确调整洗脱液体积为1.0 mL，过滤，然后按选定条件用高效液相色谱测定。

本实施例总含量测试方法为：将2,4-二硝基苯肼加入到1 mol/L 磷酸溶液中，充分搅拌，过滤，得到2,4-二硝基苯肼酸性饱和溶液；

取0.1 g爆珠样品于5 mL的2,4-二硝基苯肼酸性饱和溶液中超声萃取25min，萃取液过滤，滤液采用液相色谱分析。

色谱柱为Waters XBridge C18分析柱，规格为150 mm×4.6 mm，3.5μm；流动相乙腈的水混合溶剂，体积比为65:35；流速：2.0 mL/min；进样量：25 μL；柱温：30℃；用二极管阵列检测器检测，甲醛的检测波长：352 nm，乙醛检测波长：360 nm。

测定结果表明：该爆珠中甲醛含量为0.384 µg/g，乙醛含量为 0.362 µg/g；甲醛的迁移率为0.797%，乙醛的迁移率为0.751，说明在模拟卷烟烟气流真实温度时，爆珠壁材中的甲醛和乙醛可向卷烟烟气中的迁移量很低。对样品进行了7次平行测定，相对标准偏差在3.5~4.2%之间，说明本发明方法测定结果的重现性好。

实施例2

所测试爆珠为人工在爆珠芯材中添加了甲醛和乙醛的爆珠样品，甲醛和乙醛添加量均为43.8 µg/g；爆珠包裹成分为辛癸酸甘油酯，甲醛和乙醛添加在辛癸酸甘油酯。吸烟机的抽吸参数为ISO标准抽吸模式(每间隔1分钟抽吸1口，每口抽吸容量为35 mL，抽吸持续时间2秒)，共抽吸9口，吹扫气流采用逐渐升温模式，每口气流温度参照卷烟实际燃烧时烟气流通过爆珠部位的逐口温度(用热电偶测定结果)设定。

测试的爆珠取10颗粒(0.22~0.3 g)，用醋酸纤维包裹后捏碎，迅速装入吹扫管中，并用隔热胶管连接好装置各部件。启动吸烟机抽吸，让热气流通过吹扫管，吹扫出的甲醛和乙醛通过捕集器捕集 [捕集器腔体为(10 mm 长度× 8 mm 直径)，捕集管中装填的浸渍有酸性2,4-二硝基苯肼的石英纤维量为0.5 g]。抽吸完成后，捕集的甲醛和乙醛用1.0 mL的乙醇洗脱，准确调整洗脱液体积为1.0 mL，过滤，然后按选定条件用高效液相色谱测定。

本实施例总含量测试方法为：将2,4-二硝基苯肼加入到1 mol/L 磷酸溶液中，充分搅拌，过滤，得到2,4-二硝基苯肼酸性饱和溶液；

取1.0 g爆珠样品于20 mL的2,4-二硝基苯肼酸性饱和溶液中超声萃取45 min，萃取液过滤，滤液采用液相色谱分析。

测定结果表明：该爆珠中甲醛含量为3.57 µg/g，乙醛含量为 3.42 µg/g；甲醛的迁移率为8.15%，乙醛的迁移率为7.81%，说明在模拟卷烟烟气流真实温度时，爆珠芯材中的甲醛和乙醛可向卷烟烟气中的迁移量远高于壁材，是壁材的10倍以上，爆珠样品芯材中甲醛和乙醛控制是提升爆珠安全性的关键。对样品进行了7次平行测定，相对标准偏差在3.0~3.6%之间，说明本发明方法测定结果的重现性好。

实施例3

所测试爆珠为人工在爆珠芯材中添加了甲醛和乙醛的爆珠样品，甲醛和乙醛添加量均为43.8 µg/g；爆珠包裹成分为辛癸酸甘油酯，甲醛和乙醛添加在辛癸酸甘油酯。吸烟机的抽吸参数为ISO标准抽吸模式(每间隔1分钟抽吸1口，每口抽吸容量为35 mL，抽吸持续时间2秒)，共抽吸9口，吹扫气流采用逐渐升温模式，每口气流温度参照卷烟实际燃烧时烟气流通过爆珠部位的逐口温度(用热电偶测定结果)设定。

测试的爆珠取10颗粒(0.22~0.3 g)，用醋酸纤维包裹后捏碎，迅速装入吹扫管中，并用隔热胶管连接好装置各部件。启动吸烟机抽吸，让热气流通过吹扫管，吹扫出的甲醛和乙醛通过捕集器捕集 [捕集器腔体为(10 mm 长度× 8 mm 直径)，捕集管中装填的浸渍有酸性2,4-二硝基苯肼的石英纤维量为0.5 g]。抽吸完成后，捕集的甲醛和乙醛用1.0 mL的乙腈洗脱，准确调整洗脱液体积为1.0 mL，过滤，然后按选定条件用高效液相色谱测定。

本实施例总含量测试方法为：将2,4-二硝基苯肼加入到1 mol/L 磷酸溶液中，充分搅拌，过滤，得到2,4-二硝基苯肼酸性饱和溶液；

取0.5 g爆珠样品于10 mL的2,4-二硝基苯肼酸性饱和溶液中超声萃取35 min，萃取液过滤，滤液采用液相色谱分析。

测定结果表明：该爆珠中甲醛含量为3.57 µg/g，乙醛含量为 3.42 µg/g；甲醛的迁移率为8.15%，乙醛的迁移率为7.81%，说明在模拟卷烟烟气流真实温度时，爆珠芯材中的甲醛和乙醛可向卷烟烟气中的迁移量远高于壁材，是壁材的10倍以上，爆珠样品芯材中甲醛和乙醛控制是提升爆珠安全性的关键。对样品进行了7次平行测定，相对标准偏差在3.0~3.6%之间，说明本发明方法测定结果的重现性好。

实施例4

所测试爆珠为人工在爆珠芯材中添加了甲醛和乙醛的爆珠样品，甲醛和乙醛添加量均为43.8 µg/g；爆珠包裹成分为辛癸酸甘油酯，甲醛和乙醛添加在辛癸酸甘油酯。吸烟机的抽吸参数为ISO标准抽吸模式(每间隔1分钟抽吸1口，每口抽吸容量为35 mL，抽吸持续时间2秒)，共抽吸9口，依据风险最大化放大原则，采用实际卷烟抽吸中最高温度(即最后一口温度) 70 ℃，进行吹扫。

测试的爆珠取10颗粒(0.22~0.3 g)，用醋酸纤维包裹后捏碎，迅速装入吹扫管中，并用隔热胶管连接好装置各部件。启动吸烟机抽吸，让热气流通过吹扫管，吹扫出的甲醛和乙醛通过捕集器捕集 [捕集器腔体为(10 mm 长度× 8 mm 直径)，捕集管中装填的浸渍有酸性2,4-二硝基苯肼的石英纤维量为0.5 g]。抽吸完成后，捕集的甲醛和乙醛用1.0 mL的甲醇洗脱，准确调整洗脱液体积为1.0 mL，过滤，然后按选定条件用高效液相色谱测定。

本实施例总含量测试方法为：将2,4-二硝基苯肼加入到1 mol/L 磷酸溶液中，充分搅拌，过滤，得到2,4-二硝基苯肼酸性饱和溶液；

取0.5 g爆珠样品于10 mL的2,4-二硝基苯肼酸性饱和溶液中超声萃取30 min，萃取液过滤，滤液采用液相色谱分析。

测定结果表明：该爆珠中甲醛含量为12.8 µg/g，乙醛含量为 11.2 µg/g；甲醛的迁移率为29.2%，乙醛的迁移率为25.6%，说明风险放大，在模拟卷烟烟气流最高温度吹扫时，爆珠芯材中添加的甲醛和乙醛迁移量显著增加，其迁移量远高于壁材，这和芯材是液体，爆珠揑破后液体迅速渗透到包裹的醋酸纤维中，容易实现分散，吹扫时和流作用充分，甲醛和乙醛容易溢出有关。对样品进行了7次平行测定，相对标准偏差在2.4~3.5%之间，说明本发明方法测定结果的重现性好。

实施例5

所测试爆珠为卷烟在用薄荷味爆珠；爆珠包裹成分为溶有薄荷味香料的辛癸酸甘油酯。吸烟机的抽吸参数为ISO标准抽吸模式(每间隔1分钟抽吸1口，每口抽吸容量为35 mL，抽吸持续时间2秒)，共抽吸9口，吹扫气流采用逐渐升温模式，每口气流温度参照卷烟实际燃烧时烟气流通过爆珠部位的逐口温度(用热电偶测定结果)设定。

测试的爆珠取10颗粒(0.22~0.3 g)，用醋酸纤维包裹后捏碎，迅速装入吹扫管中，并用隔热胶管连接好装置各部件。启动吸烟机抽吸，让热气流通过吹扫管，吹扫出的甲醛和乙醛通过捕集器捕集 [捕集器腔体为(10 mm 长度× 8 mm 直径)，捕集管中装填的浸渍有酸性2,4-二硝基苯肼的石英纤维量为0.5 g]。抽吸完成后，捕集的甲醛和乙醛用1.0 mL的甲醇洗脱，准确调整洗脱液体积为1.0 mL，过滤，然后按选定条件用高效液相色谱测定。

本实施例总含量测试方法为：将2,4-二硝基苯肼加入到1 mol/L 磷酸溶液中，充分搅拌，过滤，得到2,4-二硝基苯肼酸性饱和溶液；

取0.5 g爆珠样品于10 mL的2,4-二硝基苯肼酸性饱和溶液中超声萃取30 min，萃取液过滤，滤液采用液相色谱分析。

测定结果表明：爆珠中可迁移甲醛和乙醛含量测定结果均低于检测方法的定量限(甲醛0.039 μg/g，乙醛0.048 μg/g)。该爆珠不存在甲醛和乙醛残留带来的安全风险。

实施例6

所测试爆珠为卷烟在用薄荷味爆珠；爆珠包裹成分为溶有薄荷味香料的辛癸酸甘油酯。吸烟机的抽吸参数为加拿大深度抽吸模式(每间隔0.5分钟抽吸1口，每口抽吸容量为50mL，抽吸持续时间2秒)，共抽吸9口，依据风险最大化放大原则，采用实际卷烟抽吸中最高温度(即最后一口温度) 70 ℃，进行吹扫。

测试的爆珠取10颗粒(0.22~0.3 g)，用醋酸纤维包裹后捏碎，迅速装入吹扫管中，并用隔热胶管连接好装置各部件。启动吸烟机抽吸，让热气流通过吹扫管，吹扫出的甲醛和乙醛通过捕集器捕集 [捕集器腔体为(10 mm 长度× 8 mm 直径)，捕集管中装填的浸渍有酸性2,4-二硝基苯肼的石英纤维量为0.5 g]。抽吸完成后，捕集的甲醛和乙醛用1.0 mL的甲醇洗脱，准确调整洗脱液体积为1.0 mL，过滤，然后按选定条件用高效液相色谱测定。

本实施例总含量测试方法为：将2,4-二硝基苯肼加入到1 mol/L 磷酸溶液中，充分搅拌，过滤，得到2,4-二硝基苯肼酸性饱和溶液；

取0.5 g爆珠样品于10 mL的2,4-二硝基苯肼酸性饱和溶液中超声萃取30 min，萃取液过滤，滤液采用液相色谱分析。

测定结果表明爆珠中可迁移甲醛和乙醛含量测定结果均低于检测方法的定量限(甲醛0.039 μg/g，乙醛0.048 μg/g)。依据风险最大化放大原则，采用实际卷烟抽吸中最高温度并按加大深度抽吸模式进行吹扫，该爆珠也不存在甲醛和乙醛残留带来的安全风险。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种卷烟爆珠中甲醛和乙醛向烟气受热迁移量模拟测定方法，其特征在于，采用如下测定装置进行测试：

所述的测定装置包括热风机、恒温箱、吹扫管、捕集器和吸烟机；

恒温箱上设有进风口、出风口和排风口；恒温箱内固定有空气恒温管；所述的空气恒温管的进气端固定在进风口处，空气恒温管的出气端固定在出风口处；

热风机与恒温箱的进风口相连；恒温箱的出风口与吹扫管的进气端相连；

吹扫管的出气端与捕集器的进气端相连；捕集器的出气端与吸烟机相连；

捕集器中装有捕集材料；

所述的测定方法包括如下步骤：

S1，打开热风机，当出风口以及排风口处温度稳定后，将待测爆珠采用醋酸纤维包裹后刺破，之后迅速装入吹扫管中；

S2，启动吸烟机进行抽吸，在吸烟机抽吸过程中气流通过吹扫管，把爆珠中能迁移的甲醛和乙醛吹扫出，通过捕集器捕集；

S3，吹扫完成后，取下捕集器，从和气流通入相反的方向用极性有机溶剂洗脱捕集器，过滤，滤液采用液相色谱分析，计算迁移率。

2.根据权利要求1所述的卷烟爆珠中甲醛和乙醛向烟气受热迁移量模拟测定方法，其特征在于，所述的捕集材料为浸渍有酸性2,4-二硝基苯肼的石英纤维棉。

3.根据权利要求1所述的卷烟爆珠中甲醛和乙醛向烟气受热迁移量模拟测定方法，其特征在于，所述的极性有机溶剂为甲醇、乙醇或乙腈。

4.根据权利要求1所述的卷烟爆珠中甲醛和乙醛向烟气受热迁移量模拟测定方法，其特征在于，液相色谱参数为：

色谱柱为Waters XBridge C18分析柱，规格为150 mm×4.6 mm，3.5μm；流动相乙腈的水混合溶剂，体积比为65:35；流速：2.0 mL/min；进样量：25 μL；柱温：30℃；用二极管阵列检测器检测，甲醛的检测波长：352 nm，乙醛检测波长：360 nm。

5.根据权利要求1所述的卷烟爆珠中甲醛和乙醛向烟气受热迁移量模拟测定方法，其特征在于，迁移率=实际迁移量测定值/总含量；

所述的总含量测试方法为：将2,4-二硝基苯肼加入到1 mol/L 磷酸溶液中，充分搅拌，过滤，得到2,4-二硝基苯肼酸性饱和溶液；

取0.1~1.0 g爆珠样品于5~20 mL的2,4-二硝基苯肼酸性饱和溶液中超声萃取25~45min，萃取液过滤，滤液采用液相色谱分析。

6.根据权利要求1所述的卷烟爆珠中甲醛和乙醛向烟气受热迁移量模拟测定方法，其特征在于，在出风口和排风口处均设有温度传感器；

空气恒温管的出气端与吹扫管之间连接管路的死体积不大于1mL；

空气恒温管在恒温箱中呈S型；

吸烟机的抽吸模式为ISO标准抽吸模式或加拿大深度抽吸模式。

7.根据权利要求1所述的卷烟爆珠中甲醛和乙醛向烟气受热迁移量模拟测定方法，其特征在于，吹扫管包括相互连接的管体和管帽；管体的开口端处设有密封圈卡口；管帽内固定有与密封圈卡口相匹配的密封圈；吹扫管的进气端设于管体底部，出气端设于管帽上；吹扫管的进气端处设有筛板，进气方向与筛板所在的平面相垂直。

8.根据权利要求1所述的卷烟爆珠中甲醛和乙醛向烟气受热迁移量模拟测定方法，其特征在于，捕集器包括相互连接的管体和管帽；管体的开口端处设有密封圈卡口；管帽内固定有与密封圈卡口相匹配的密封圈；捕集器的进气端设于管体底部，出气端设于管帽上；捕集器的进气端处设有筛板，进气方向与筛板所在的平面相垂直。

9.根据权利要求1所述的卷烟爆珠中甲醛和乙醛向烟气受热迁移量模拟测定方法，其特征在于，吹扫管的内径与滤棒的外径相同，吹扫管内空间的长度与滤棒的长度相同；吹扫管的材料为聚丙烯塑料。

10.一种评价爆珠中甲醛和乙醛残留安全风险的方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、采用权利要求1所述的卷烟爆珠中甲醛和乙醛向烟气受热迁移量模拟测定方法测定样品的甲醛和乙醛的迁移量，测定时，模拟卷烟抽吸烟气流真实温度进行吹扫，如果可迁移甲醛和乙醛测定结果低于食品接触材料限量值时，判断为风险待定样品，如果可迁移甲醛和乙醛测定结果高于食品接触材料限量值时，判断为高风险样品；

B、将风风险待定的样品再次采用权利要求1所述的卷烟爆珠中甲醛和乙醛向烟气受热迁移量模拟测定方法测定样品的甲醛和乙醛的迁移量，测定时，，每口均采用模拟卷烟抽吸烟气流真实温度中的最高温度进行吹扫，如果可迁移甲醛和乙醛测定结果低于食品接触材料限量值时，判断为无风险样品，如果可迁移甲醛和乙醛测定结果高于食品接触材料限量值时，判断为低风险样品。

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