CN111398493A - 一种过热水蒸气蒸馏萃取装置及用于烟草香味成分提取的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种过热水蒸气蒸馏萃取装置，包括如下部件：样品管(1)；过热蒸汽发生器(2)；冷凝管(4)；固相萃取柱(5)；过热蒸汽导管(3)；样品管(1)的上接口(131)通过所述过热蒸汽导管(3)与所述过热蒸汽发生器(2)连通连接，样品管(1)的下接口(132)通过所述冷凝管(4)与所述固相萃取柱(5)连通连接。本发明还公开了所述的热水蒸气蒸馏萃取装置用于烟草香味成分提取的方法。
Description
技术领域
本发明属于烟草化学研究领域，具体涉及一种过热水蒸气蒸馏测定烟草香气成分的新装置及方法。
背景技术
烟草中的香气成分一直是国内外研究热点，在国外用植物化学的方法研究烟草香气成分主要集中在上世纪70年代，国内对烟草香气成分的研究始于上世纪 80年代末，目前常用的烟草香气成分测定方法有：溶剂萃取法、水蒸气蒸馏法、液相微萃取法、顶空液相微萃取法、分散液相微萃取法、顶空气相萃取法、热脱附法等。在这些方法中，液相微萃取法、顶空液相微萃取法、分散液相微萃取法、顶空气相萃取法、热脱附法只能实现定性和半定量分析，分析结果的重现性差。因此，对固体物质的萃取,通常采用冷浸法或热浸法，常用方法包括溶剂直接萃取、索氏提取、同时蒸馏萃取等。在这些现行通用方法中，索氏提取是利用溶剂回流及虹吸原理,使固体物质每一次都能被溶剂所萃取，但在萃取过程中大量杂质会随香气成分一起溶出，影响样品分析结果，并且在提取过程中很难避免香气成分损失。
水蒸气蒸馏是一种传统的挥发性、半挥发性成分的方法,适合分析沸点较低的挥发性、半挥发性、中性成分，但有些香气成分会和水发生反应，影响分析结果的客观性；并且部分香气成分会溶解在水中造成香气成分损失，测定结果的误差大。蒸馏萃取法是1964年Likens和Nickerson提出并发展起来的一种香气成分分析方法，蒸馏萃取法是将水蒸气蒸馏及将馏出液与溶剂萃取同时进行,操作简单、有效。但蒸馏萃取同时进行同样存在问题，某些欠稳定组分长时间会和热水反应，且自身也会热分解,处理过程中香气成分容易溶解在水中而造成损失，分析结果的重现性差。而烟草样品中挥发性、半挥发性、中性成分的含量较多，且香气成分会和水发生反应，采用水蒸气蒸馏和萃取同时进行的方法误差较大。
过热水蒸气蒸馏为近几年来发展起来的一种新的水蒸气蒸馏方法，此方法的水蒸气处于过热状态时，其蒸汽的热焓值大大高于饱和状态。用过水蒸气蒸馏可有效避免水蒸气在样品容器中冷凝，蒸馏温度可提高到100℃以上，不再受水的沸点温度的限制；对于热相对稳定的成分，过热水蒸气蒸馏可以大幅度地降低待测成分的分解、提高待测成分的回收率、有效缩短蒸馏时间。
本发明首次公开了一种过热水蒸气蒸馏测定烟草香气成分装置和方法。与常规方法相比，本发明方法的方法和装置能显著缩小分析误差，提高待测成分的回收率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种过热水蒸气蒸馏测定烟草香气成分的新方法和装置，以及该装置和方法在烟草挥发性、半挥发性香气成分分析样品前处理中的应用。具体内容实现如下：
本发明第一方面公开了一种过热水蒸气蒸馏萃取装置，包括如下部件：
--样品管1，包括管体12和管盖11；所述管盖11内顶端有第一筛板111，管体12内底部有第二筛板121；所述管盖11外有上接口131，管体12外有下接口132；
--过热蒸汽发生器2；
--冷凝管4；
--固相萃取柱5；
--过热蒸汽导管3；
所述上接口131通过所述过热蒸汽导管3与所述过热蒸汽发生器2连通连接，所述下接口132通过所述冷凝管4与所述固相萃取柱5连通连接。
优选地，所述管体12和管盖11以可拆卸方式密封在一起。
优选地，所述第一筛板111和第二筛板121的孔径为20-30μm。
优选地，所述固相萃取柱5内有反相树脂。
优选地，所述反相树脂为MCI GEL反相树脂，其粒径为35-70μm。
优选地，所述冷凝管4使用的冷凝水温度为2-4℃，且进水口和出水口的温差不超过4℃。
优选地，所述固相萃取柱5的进口的压力大于出口的压力。
本发明第二方面公开了所述的热水蒸气蒸馏萃取装置用于烟草香味成分提取的方法，包括如下步骤：
①将烟草样品装入样品管1中，把管盖11盖好密封；
②冷凝管4开启冷凝水；启动过热蒸汽发生器2，使过热蒸汽通过过热蒸汽导管3进入样品管；
③取下固相萃取柱5，用含有磷酸的乙醇溶液洗涤固相萃取柱5，再用水洗涤除去残留的磷酸；然后用含有内标物的乙醇从固相萃取柱5的反方向洗脱所述固相萃取柱5内MCI GEL反相树脂上富集的香气成分，得到洗脱液；洗脱液供气相色谱-质谱(GC-MS)分析用。
优选地，步骤②内样品管1中的过热蒸汽为180-220℃；蒸馏时间为30min-40 min。
优选地，步骤③所述乙醇溶液的浓度为10v/v％，所述磷酸的含量为1wt％；所述内标物为萘或乙酸苯乙酯，浓度为50μg/mL。
本发明的有益效果：
1、本发明的过热水蒸气蒸馏萃取装置设计紧凑新颖，用于对热相对稳定的样品的提取，可有效避免蒸汽在样品容器中冷凝，蒸馏温度不再受水沸点温度的限制。可以有效缩短蒸馏时间、大幅度地提高蒸馏效率。
2、本发明的过热水蒸气蒸馏萃取装置采用全封闭的冷凝管，有效降低了样品中的香气成分挥发损失，测定结果的精密度、准确性显著提高。
3、本发明的过热水蒸气蒸馏萃取装置采用固相萃取富集随过热水蒸气蒸馏出样品中的有效成分，富集操作方便、回收率高、有机溶剂消耗小，避免了传统方法中蒸馏出馏分还需溶剂萃取富集的缺陷，对实验实施环境的污染非常小。
4、与同时蒸馏萃取的方法相比，使用本发明的过热水蒸气蒸馏萃取装置用于烟草香味成分提取的方法的样品前处理更能完全的回收烟草中的香气成分，有效地避免了样品前处理过程中的香气成分分解或损失。并且本发明方法的日内相对标准偏差和日间相对标准偏差均低于同时蒸馏萃取的方法，测定结果的精密度显著改善。
附图说明
图1是本发明的热水蒸气蒸馏萃取装置示意图。
图2是本发明的样品管示意图。
图3是典型烟草样品香味成分提取物的色谱图。
附图标记为：1-样品管；11-管盖；111-第一筛板；12-管体；121-第二筛板； 131-上接口；132-下接口；2-过热蒸汽发生器；3-过热蒸汽导管；4-冷凝管；5- 固相萃取柱。
具体实施方式
以下通过具体实施例作进一步描述，但不限制本发明。
本发明的过热水蒸气蒸馏萃取装置如图1所示，包括如下部件：
样品管1如图2所示，包括管体12和管盖11；所述管盖11内顶端有第一筛板111，管体12内底部有第二筛板121；所述管盖11外有上接口131，管体 12外有下接口132；上接口131通过所述过热蒸汽导管3与所述过热蒸汽发生器 2连通连接，下接口132通过所述冷凝管4与所述固相萃取柱5连通连接。所述管体12和管盖11以可拆卸方式密封在一起，如用夹子夹紧等。过热蒸汽发生器 2的蒸汽温度可调范围为100-300℃；蒸汽流量(以水计)可调范围为2.0-50 mL/min。
所述第一筛板111和第二筛板121的孔径为20-30μm，可保障蒸馏过程中蒸汽顺畅通过，并防止烟草样品漏出。
所述冷凝管4使用的冷凝水温度为2-4℃，且进水口和出水口的温差不超过 4℃；所述冷凝管为常规玻璃蛇形冷凝管。
所述固相萃取柱5内有反相树脂，所述反相树脂为MCI GEL反相树脂，该反相树脂和反相键合硅胶具有相似的保留行为，可不经活化直接用于固相萃取，而且以水介质过柱时，对极性、非极性有机物独有很好的富集效果，可满足香气成分固相萃取富集的要求，其粒径为35-70μm。
整个过热水蒸气蒸馏萃取装置系统为密闭系统，蒸汽通过系统时会产生压力，即固相萃取柱5的进口的压力大于出口的压力。因此，冷凝后的馏分能自动通过固相萃取柱，无需进行额外的加压或外部抽真空促使馏分通过固相萃取柱。
使用热水蒸气蒸馏萃取装置用于烟草香味成分提取的方法，包括如下步骤：
①将烟草样品装入样品管1中，把管盖11盖好密封。将烟草样品于30℃烘1-2 h，粉碎并过20目筛，准确称取样品1.0～5.0g并装入样品管中，管盖11盖好密封，并按图1连接好过热蒸汽发生器2、冷凝管4和固相萃取柱5；固相萃取柱5中的MCI GEL反相树脂装填量为2～10g提前装好；检查装置的气密性。
②冷凝管4开启冷凝水；启动过热蒸汽发生器2；使过热蒸汽通过过热蒸汽导管3进入样品管10-60min；过热蒸汽温度为设180～220℃，蒸汽流量(以水计) 为5.0～6.0mL/min，让过热蒸汽通过蒸馏装置，蒸馏时间30～40min时烟草样品中的香气成分可完全蒸出，继续延长蒸馏时间对分析结果没有影响；在该蒸馏过程中，过热水蒸气通过样品管中的烟草样品，把样品中的香气成分带出，携带香气成分的过热蒸汽通过冷凝管冷凝，冷凝后的水溶液通过固相萃取柱，香气成分被富集在固相萃取柱上；
③取下固相萃取柱5，用含有磷酸(磷酸的含量为1wt％)的10v/v％乙醇溶液 10～20mL洗涤固相萃取柱，除去生物碱类成分；再用20-40mL的水洗涤除去残留的磷酸；然后用含有内标物(内标物为萘或乙酸苯乙酯，浓度为50μg/mL)的乙醇2-10mL从固相萃取柱5的反方向洗脱所述固相萃取柱5内MCI GEL反相树脂上富集的香气成分，得到洗脱液；洗脱液供气相色谱-质谱(GC-MS)分析用。
本发明中对固相萃取条件进行了优化。实验结果表明：当香气成分的量小于固相萃取柱萃取容量的5倍时，香气成分能完全被固相萃取柱萃取，不会发生穿漏；收集通过固相萃取柱后的流出液再富集一次，已经没有香气成分检出。由于在过热水蒸气蒸馏过程中，烟草生物碱也会同时蒸出，生物碱含量大，会影响香气成分的检测；本发明中采用10v/v％的乙醇(内含1wt％磷酸)溶液洗涤固相萃取柱，可有效除去烟草生物碱类成分，少量残留出峰不影响香气成分的检测。由于磷酸残留会影响气相色谱柱的寿命，本发明中采用20～40mL的水洗涤，可完全除去固相萃取柱上残留的磷酸。
经过洗涤后的固相萃取柱可进行洗脱，由于待测的香气成分优先富集在固相萃取柱的顶端，顶端萃取容量达到饱和后才会下移，颠倒固相萃取柱，从固相萃取柱的相反方向进行洗脱，可有效的缩短洗脱路径，减少洗脱液的体积。实验结果表明：用2-10mL含有内标物(内标物为萘或乙酸苯乙酯，浓度为50μg/mL) 的乙醇从固相萃取柱的反方向洗脱所述固相萃取柱内MCI GEL反相树脂上富集的香气成分，可以完全把固相萃取柱上富集的香气成分洗脱下，得到洗脱液；对固相萃取柱进行第二次洗脱，洗脱液中已经没有香气成分检出。
本发明的色谱-质谱条件为：DB-5MS色谱柱(30m×0.25mm×0.25μm)；进样量1.0μL；柱流量1.0mL/min；分流比：1：1；进样口温度260℃；程序升温条件：初始温度5O℃，保持2min；再以5℃·min-1速率升至220℃，再以 10℃·min-1速率升至250℃，保持10min。质谱条件：电子轰击离子源：E1+；离子化电压：7OeV；离子源温度：230℃；传输线温度：280℃；质量扫描范围 50～350amu；谱图检索：WILEY、NIST谱库进行检索。在选定的色谱-质谱条件下，典型烟草样品的色谱图见图3。
本发明方法的回收率和精密度：
本发明中选择茄酮、β-大马酮、香叶基丙酮、β-紫罗兰酮、降茄二酮、巨豆三烯酮、二氢猕猴桃内酯、3-羟基-大马酮8种烟草中最典型的香气成分进行了分析方法的回收和精密度实验。实验结果表明：8种香气成分的回收率在 91.6％-97.3％之间；对样品进行7次平行测定，日内相对标准偏差在2.9-3.4％之间，日间相对标准偏差在3.3-4.1％之间。因此本发明方法回收率高，重现性好，能满足烟草香气成分准确测定的要求。
本发明方法和同时蒸馏萃取的方法的比较如表1所示：
表1、本发明方法和同时蒸馏萃取的方法比较
从表1可看出，对于8种最具特征的香气成分，在相同仪器条件下，本发明方法的测定结果的含量趋势和同时蒸馏萃取的方法一致，但测定值普遍高于同时蒸馏萃取的方法，而且加标回收率比同时蒸馏萃取的方法高。说明采用本发明方法的样品前处理更能完全的回收烟草中的香气成分，更有效的避免样品前处理过程中的香气成分分解或损失。并且本发明方法的日内相对标准偏差和日间相对标准偏差均低于同时蒸馏萃取的方法。因此本发明方法和同时蒸馏萃取的方法相比，测定结果的精密度显著改善、在分析结果比较上有了显著的改进。
实施例1
所测定样品为某品牌卷烟的叶组配方，烟草样品于30℃烘1.5h，粉碎并过 20目筛，准确称取样品2.0g并装入样品管中，卡上管盖并按图1连接好过热蒸汽发生器、冷凝管和固相萃取柱(固相萃取柱填料装填量为4.0g)，检查装置的气密性。启动过热蒸汽发生器,蒸汽温度为185℃，蒸汽流量(以水计)为5.0mL/min，让过热蒸汽通过蒸馏装置，蒸馏时间35min。
蒸馏和香气成分富集完成后，取下固相萃取柱，用10v/v％乙醇(内含1wt％磷酸)溶液15mL洗涤固相萃取柱，再用25mL的水洗涤除去固相萃取柱上残留的磷酸；然后再颠倒固相萃取柱，从过柱相反的方向用5.0mL的乙醇(含内标,内标物为萘或乙酸苯乙酯，浓度为50μg/mL)洗脱固相萃取柱上富集的香气成分。洗脱液按选定的GC-MS条件测定香气成分含量，结果见表2。
实施例2
所测定样品为宜良云87烟叶，烟草样品于30℃烘1.8h，粉碎并过20目筛，准确称取样品1.0g并装入样品管中，卡上管盖并按图1连接好过热蒸汽发生器、冷凝管和固相萃取柱(固相萃取柱填料装填量为2.0g)，检查装置的气密性。启动过热蒸汽发生器,蒸汽温度为185℃，蒸汽流量(以水计)为5.0mL/min，让过热蒸汽通过蒸馏装置，蒸馏时间30min。
蒸馏和香气成分富集完成后，取下固相萃取柱，用10v/v％乙醇(内含1wt％磷酸)溶液10mL洗涤固相萃取柱，再用20mL的水洗涤除去固相萃取柱上残留的磷酸；然后再颠倒固相萃取柱，从过柱相反的方向用2.5mL的乙醇(含内标,内标物为萘或乙酸苯乙酯，浓度为50μg/mL)洗脱固相萃取柱上富集的香气成分。洗脱液按选定的GC-MS条件测定香气成分含量，结果见表2。
实施例3
所测定样品为宜良K326烟叶，烟草样品于30℃烘2.0h，粉碎并过20目筛，准确称取样品1.5g并装入样品管中，卡上管盖并按图1连接好过热蒸汽发生器、冷凝管和固相萃取柱(固相萃取柱填料装填量为3.0g)，检查装置的气密性。启动过热蒸汽发生器,蒸汽温度为190℃，蒸汽流量(以水计)为5.0mL/min，让过热蒸汽通过蒸馏装置，蒸馏时间32min。
蒸馏和香气成分富集完成后，取下固相萃取柱，用10v/v％乙醇(内含1wt％磷酸)溶液10mL洗涤固相萃取柱，再用20mL的水洗涤除去固相萃取柱上残留的磷酸；然后再颠倒固相萃取柱，从过柱相反的方向用4.0mL的乙醇(含内标,内标物为萘或乙酸苯乙酯，浓度为50μg/mL)洗脱固相萃取柱上富集的香气成分。洗脱液按选定的GC-MS条件测定香气成分含量，结果见表2。
实施例4
所测定样品为玉溪红大烟叶，烟草样品于30℃烘2.0h，粉碎并过20目筛，准确称取样品2.5g并装入样品管中，卡上管盖并按图1连接好过热蒸汽发生器、冷凝管和固相萃取柱(固相萃取柱填料装填量为5.0g)，检查装置的气密性。启动过热蒸汽发生器,蒸汽温度为200℃，蒸汽流量(以水计)为5.0mL/min，让过热蒸汽通过蒸馏装置，蒸馏时间30min。
蒸馏和香气成分富集完成后，取下固相萃取柱，用10v/v％乙醇(内含1wt％磷酸)溶液20mL洗涤固相萃取柱，再用30mL的水洗涤除去固相萃取柱上残留的磷酸；然后再颠倒固相萃取柱，从过柱相反的方向用6.0mL的乙醇(含内标,内标物为萘或乙酸苯乙酯，浓度为50μg/mL)洗脱固相萃取柱上富集的香气成分。洗脱液按选定的GC-MS条件测定香气成分含量，结果见表2。
实施例5
所测定样品为玉溪K326烟叶，烟草样品于30℃烘2.0h，粉碎并过20目筛，准确称取样品3.0g并装入样品管中，卡上管盖并按图1连接好过热蒸汽发生器、冷凝管和固相萃取柱(固相萃取柱填料装填量为4.0g)，检查装置的气密性。启动过热蒸汽发生器，蒸汽温度为205℃，蒸汽流量(以水计)为5.0mL/min，让过热蒸汽通过蒸馏装置，蒸馏时间30min。
蒸馏和香气成分富集完成后，取下固相萃取柱，用10v/v％乙醇(内含1wt％磷酸)溶液25mL洗涤固相萃取柱，再用35mL的水洗涤除去固相萃取柱上残留的磷酸；然后再颠倒固相萃取柱，从过柱相反的方向用5.0mL的乙醇(含内标,内标物为萘或乙酸苯乙酯，浓度为50μg/mL)洗脱固相萃取柱上富集的香气成分。洗脱液按选定的GC-MS条件测定香气成分含量，结果见表2。
实施例6
所测定样品为大理K326烟叶，烟草样品于30℃烘2.0h，粉碎并过20目筛，准确称取样品4.0g并装入样品管中，卡上管盖并按图1连接好过热蒸汽发生器、冷凝管和固相萃取柱(固相萃取柱填料装填量为8.0g)，检查装置的气密性。启动过热蒸汽发生器,蒸汽温度为190℃，蒸汽流量(以水计)为5.0mL/min，让过热蒸汽通过蒸馏装置，蒸馏时间35min。
蒸馏和香气成分富集完成后，取下固相萃取柱，用10v/v％乙醇(内含1wt％磷酸)溶液30mL洗涤固相萃取柱，再用40mL的水洗涤除去固相萃取柱上残留的磷酸；然后再颠倒固相萃取柱，从过柱相反的方向用8.0mL的乙醇(含内标,内标物为萘或乙酸苯乙酯，浓度为50μg/mL)洗脱固相萃取柱上富集的香气成分。洗脱液按选定的GC-MS条件测定香气成分含量，结果见表2。
实施例7
所测定样品为红河K326烟叶，烟草样品于30℃烘2.0h，粉碎并过20目筛，准确称取样品4.0g并装入样品管中，卡上管盖并按图1连接好过热蒸汽发生器、冷凝管和固相萃取柱(固相萃取柱填料装填量为8.0g)，检查装置的气密性。启动过热蒸汽发生器,蒸汽温度为195℃，蒸汽流量(以水计)为5.0mL/min，让过热蒸汽通过蒸馏装置，蒸馏时间35min。
蒸馏和香气成分富集完成后，取下固相萃取柱，用10v/v％乙醇(内含1wt％磷酸)溶液25mL洗涤固相萃取柱，再用35mL的水洗涤除去固相萃取柱上残留的磷酸；然后再颠倒固相萃取柱，从过柱相反的方向用6.0mL的乙醇(含内标,内标物为萘或乙酸苯乙酯，浓度为50μg/mL)洗脱固相萃取柱上富集的香气成分。洗脱液按选定的GC-MS条件测定香气成分含量，结果见表2。
实施例8
所测定样品为曲靖K326烟叶，烟草样品于30℃烘2.0h，粉碎并过20目筛，准确称取样品2.0g并装入样品管中，卡上管盖并按图1连接好过热蒸汽发生器、冷凝管和固相萃取柱(固相萃取柱填料装填量为5.0g)，检查装置的气密性。启动过热蒸汽发生器,蒸汽温度为200℃，蒸汽流量(以水计)为5.0mL/min，让过热蒸汽通过蒸馏装置，蒸馏时间30min。
蒸馏和香气成分富集完成后，取下固相萃取柱，用10v/v％乙醇(内含1wt％磷酸)溶液20mL洗涤固相萃取柱，再用30mL的水洗涤除去固相萃取柱上残留的磷酸；然后再颠倒固相萃取柱，从过柱相反的方向用5.0mL的乙醇(含内标,内标物为萘或乙酸苯乙酯，浓度为50μg/mL)洗脱固相萃取柱上富集的香气成分。洗脱液按选定的GC-MS条件测定香气成分含量，结果见表2。
表2烟草样品香气成分分析结果
表2中的测定值普遍高于同时蒸馏萃取的方法的测定值，说明采用本发明方法的样品前处理更能完全的回收烟草中的香气成分，更有效的避免样品前处理过程中的香气成分分解或损失。因此本发明方法优于同时蒸馏萃取的方法。
Claims (10)
1.一种过热水蒸气蒸馏萃取装置，其特征在于，包括如下部件：
--样品管(1)，包括管体(12)和管盖(11)；所述管盖(11)内顶端有第一筛板(111)，管体(12)内底部有第二筛板(121)；所述管盖(11)外有上接口(131)，管体(12)外有下接口(132)；
--过热蒸汽发生器(2)；
--冷凝管(4)；
--固相萃取柱(5)；
--过热蒸汽导管(3)；
所述上接口(131)通过所述过热蒸汽导管(3)与所述过热蒸汽发生器(2)连通连接，所述下接口(132)通过所述冷凝管(4)与所述固相萃取柱(5)连通连接。
2.根据权利要求1所述的过热水蒸气蒸馏萃取装置，其特征在于，所述管体(12)和管盖(11)以可拆卸方式密封在一起。
3.根据权利要求1所述的过热水蒸气蒸馏萃取装置，其特征在于，所述第一筛板(111)和第二筛板(121)的孔径为20-30μm。
4.根据权利要求1所述的过热水蒸气蒸馏萃取装置，其特征在于，所述固相萃取柱(5)内有反相树脂。
5.根据权利要求4所述的过热水蒸气蒸馏萃取装置，其特征在于，所述反相树脂为MCIGEL反相树脂，其粒径为35-70μm。
6.根据权利要求1所述的过热水蒸气蒸馏萃取装置，其特征在于，所述冷凝管(4)使用的冷凝水温度为2-4℃，且进水口和出水口的温差不超过4℃。
7.根据权利要求1所述的过热水蒸气蒸馏萃取装置，其特征在于，所述固相萃取柱(5)的进口的压力大于出口的压力。
8.根据权利要求1-7所述的热水蒸气蒸馏萃取装置用于烟草香味成分提取的方法，其特征在于，包括如下步骤：
①将烟草样品装入样品管(1)中，把管盖(11)盖好密封；
②冷凝管(4)开启冷凝水；启动过热蒸汽发生器(2)，使过热蒸汽通过过热蒸汽导管(3)进入样品管(1)；
③取下固相萃取柱(5)，用含有磷酸的乙醇溶液洗涤固相萃取柱(5)，再用水洗涤除去残留的磷酸；然后用含有内标物的乙醇从固相萃取柱(5)的反方向洗脱所述固相萃取柱(5)内MCI GEL反相树脂上富集的香气成分，得到洗脱液；洗脱液供气相色谱-质谱(GC-MS)分析用。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤②内样品管(1)中的过热蒸汽为180-220℃；蒸馏时间为30min-40min。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤③所述乙醇溶液的浓度为10v/v％，所述磷酸的含量为1wt％；所述内标物为萘或乙酸苯乙酯，浓度为50μg/mL。
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Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004520818A (ja) * | 2000-11-10 | 2004-07-15 | ベクター、タバコ、リミテッド | タバコの煙から発癌性物質を除去する方法および製品 |
| CN106867673A (zh) * | 2017-01-07 | 2017-06-20 | 云南中烟工业有限责任公司 | 一种过热水蒸汽蒸馏提取烟草精油的装置和方法 |
| CN109781882A (zh) * | 2019-01-11 | 2019-05-21 | 云南中烟工业有限责任公司 | 一种利用带固相萃取功能的索氏提取装置提取烟草香味成分的方法 |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| MUSTAFA Z.OZEL等: "Superheated water extraction, steam distillation and Soxhlet extraction of essential oils of Origanum onites", 《ANAL BIOANAL CHEM》, 4 June 2004 (2004-06-04), pages 1127 - 1133 * |
| 吴建国等: "GC法测定用于生脉注射液中五味子药材挥发性成分指纹图谱的建立", 《中国中医急症》, vol. 27, no. 5, 31 May 2018 (2018-05-31), pages 817 - 819 * |
| 孙绍曾 主编, vol. 1, 金盾出版社, pages: 510 - 163 * |
| 李程勋等: "百香果果皮精油提取及香气成分分析", 《福建农业学报》, vol. 34, no. 4, 31 December 2019 (2019-12-31), pages 495 - 501 * |
| 王岚等: "固相萃取光度法测定烟草中的挥发酚", 《分析试验室》, no. 02, 28 March 2002 (2002-03-28), pages 31 - 32 * |
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