一種煙用香料組分檢測的前處理及定量檢測方法

2024-03-02 23:18:15

專利名稱：一種煙用香料組分檢測的前處理及定量檢測方法
技術領域：
本發明涉及煙用香料組分的檢測技術，具體涉及一種煙用香料組分檢測的前處理
方法，及香料組分的定量檢測方法。
背景技術：
煙用香料大部分是液態，包峰信息明顯，丙二醇、甘油和糖類的質量含量^ 1%，其 它香味物質峰信息量少，煙用香料各種指標的檢測中最關鍵的是香氣質量的評定。香氣質 量的評定若由人的感官評定，則由於人感官評價具有主觀性存在不確定因素而使結果存在 的差異比較大。 採用質譜、色譜等高效靈敏的現代分析分離技術，使人們能夠分離較複雜的混合 物，並獲得有關組分有機化學結構方面的大量信息，因此，菸草行業中普遍使用質譜、色譜 對香料進行檢測分析。而為防止出現大量包峰，保證分析結果的有效性，對樣品的前處理尤 為重要。目前對煙用香料樣品的前處理方法有很多，通過對煙用香料的檢測實驗發現，同時 蒸餾萃取法(SDE)、水蒸汽蒸餾法(WSD)、超臨界流體萃取法(SCF)較為複雜，檢測效率低； 直接進樣分析香料會產生明顯的包峰信息，對香味物質檢測造成幹擾；採用溶劑稀釋法使 得大量的小峰物質檢出靈敏度降低；頂空分析法(HS)使樣品信息量大幅減少；頂空固相微 萃取法(SPME)的內標物質選擇困難，檢測的重現性差；而液液萃取法比較簡單，能夠消除 包峰物質的影響，重現性好，因此本發明選用液液萃取法對煙用香料的樣品進行分析。
現在對煙用香料使用液液萃取法進行前處理時，一般使用二氯甲烷、正戊烷、二硫 化碳等作為萃取劑，使用這些萃取劑進行前處理後再利用色譜對香料進行檢測時，色譜區 分出的香味物質峰較少，不夠靈敏。

發明內容
本發明解決的問題在於提供一種煙用香料組分檢測的前處理方法，能夠在對煙用
香料進行前處理後進入色譜檢測時消除包峰物質的影響並區分出較多的香味組分。本發明
還提供了 一種煙用香料組分的定量檢測方法。 為了解決上述技術問題，本發明的技術方案為 —種煙用香料組分檢測的前處理方法，包括以下步驟 a、向待測的煙用香料中加入NaCl，所述煙用香料中丙二醇、甘油和糖類的質量含 量> 1% ; b、向上步得到的溶液中加入正己烷與乙醚，然後振蕩均勻，取出其中的有機層液
體，其中正己烷+乙醚的體積與香料的體積比為i : 2 3 : 2，正己烷與乙醚的體積比為 i : 2 2 : i。 作為優選，所述NaCl的加入量為每毫升待測香料中加入0. 25g 0. 45g。
作為優選，步驟b中所述正己烷+乙醚的體積與香料的體積比為i : i。
作為優選，步驟b中正己烷與乙醚的體積比為i : i。
—種使用了所述前處理方法的煙用香料組分的定量檢測方法，包括以下步驟
①、對待測的煙用香料進行所述前處理；
②、將取出的有機層液體用GC-FID進行分析。 作為優選，步驟②中所述GC的色譜柱為DB-5色譜柱，柱頭壓力為80KPa 150KPa。 作為優選，所述GC的進樣口溫度為200°C 300°C ，載氣流速0. 8mL/min 1. 2mL/ min，進樣為分流進樣，分流比為40 : 1 60 : 1。 作為優選，所述GC的爐溫初始為30°C 60。C，保持3min 8min，以3°C /min 6°C /min的升溫速率升溫，升到120°C 20(TC後以5°C /min 15°C /min的升溫速率升溫 至200°C 300。C，保持lOmin 20min。 作為優選，所述GC的爐溫初始為4(TC，保持5min，以5°C /min的升溫速率升溫，升 到15(TC後以8°C /min的升溫速率升溫至28(TC，保持15min。 作為優選，所述FID檢測器的溫度為200°C 30(TC，氫氣與空氣的流量比為
i : 9 i : 15。 本發明提供的煙用香料的前處理方法及定量檢測方法能夠針對煙用香料包峰信
息明顯，其它香味物質峰信息量較少的特點，消除煙用香料中包峰物質的影響並區分出較 多的香味組分，檢測靈敏，重現性好，從而可以有效監控香料的質量情況。


圖1為未經過前處理的煙用香料的GC-FID圖； 圖2為使用二氯甲烷進行前處理的煙用香料的GC-FID圖； 圖3為使用正戊烷進行前處理的煙用香料的GC-FID圖； 圖4為使用二氯甲烷+正戊烷進行前處理的煙用香精的GC-FID圖； 圖5為使用正己烷+乙醚進行前處理的煙用香料的GC-FID圖； 圖6為未經過前處理的煙用香料GC-MS的TIC圖； 圖7為煙用香料使用正己烷+乙醚前處理後有機層GC-MS的TIC圖； 圖8為煙用香料使用正己烷+乙醚前處理後無機層GC-MS的TIC圖。
具體實施例方式
為了進一步了解本發明，下面結合實施例對本發明優選實施方案進行描述，但是 應當理解，這些描述只是為進一步說明本發明的特徵和優點，而不是對本發明權利要求的 限制。 對煙用香料進行前處理可以防止出現大量包峰，影響檢測結果，而且煙用香料比 較粘稠，若不進行前處理，容易堵塞進樣針，還會使色譜的內襯管、毛細柱很快被汙染。
本發明提供的煙用香料組分檢測的前處理方法，包括以下步驟
a、向待測的煙用香料中加入NaCl，所述煙用香料中丙二醇、甘油和糖類的質量含 量> 1X，所述NaCl的加入量為每毫升待測香料中加入O. 25g 0. 45g。加入NaCl後可以 拉大萃取後兩相的密度差距，減少萃取劑的乳化。 b、向上步得到的溶液中加入正己烷與乙醚，然後振蕩均勻，取出其中的有機層液體，其中正己烷+乙醚的體積與香料的體積比為i : 2 3 : 2，優選為i : i，正己烷與乙 醚的體積比為i : 2 2 : i，優選為i : i。
煙用香料組分的定量檢測分析，包括①、對待測的煙用香料進行所述前處理；
②、將取出的有機層液體用GC-FID (氣相色譜-氫火焰離子化檢測器)進行分析。 氣相色譜儀的原理是以氣體作流動相，當樣品進入氣化室氣化後，被流動相帶入
色譜柱內，樣品中各組分在流動相和固定相之間進行反覆多次的分配，由於樣品中各組分
的性質不同，在色譜柱中兩相間的分配係數和吸附係數不同，在流動相帶動下各組分在柱
子中的運行速度也不同，經過一定的柱長後，各組分在柱子末端分離開，然後接在柱子後的
檢測器將組分按順序檢測出來。 本發明使用的氣相色譜柱為DB-5色譜柱，柱頭壓力為80KPa 150KPa，優選為 lOOKPa ;進樣口溫度為200°C 30(TC，優選為28(TC;載氣流速0. 8mL/min 1. 2mL/min，優 選為lmL/min;進樣為分流進樣，分流比為40 : 1 60 : 1，優選為50 : 1。程序升溫，爐 溫初始為30°C 60°C ，保持3min 8min，以較低的升溫速率3°C /min 6°C /min升溫，升 到120°C 200。C後以較高的升溫速率5°C /min 15°C /min升溫至200°C 300。C，保持 lOmin 20min。作為優選，爐溫初始為40°C ，保持5min後開始升溫，以5°C /min的升溫速 率升溫到15(TC後，以8°C /min的升溫速率升溫至28(TC，保持15min。
FID的工作原理是以氫氣在空氣中燃燒為能源，載氣攜帶被分析組分和可燃氣H2 從噴嘴進入檢測器，助燃氣空氣從四周導入。被分析組分在氫氣_空氣火焰中被解離成正 負離子，在極化電壓形成的電場中，正負離子向各自相反的電極移動，形成的離子流被收集 級吸收，微弱的離子流經過高阻放大可以獲得可測量的電信號，產生的電流與燃燒的樣品 量成正比，因此可以根據信號的大小對有機化合物進行定量分析。其主要特點是對幾乎所 有揮發性的有機化合物均有響應，而且靈敏性高、基流小、線性範圍寬、死體積小、響應快， 可以和毛細管柱直接聯用。本發明中，檢測器溫度為200°C 30(TC，優選為28(TC，氫氣與
空氣的流量比為i : 9 i : 15，優選為i : io。
實施例1 : 取煙用香料2mL，該煙用香料為華芳煙用香料有限公司的產品，其中丙二醇、甘油 和糖類的質量含量^ 1%。 向2mL該煙用香料中加入NaCl 0. 72g，加入正己烷+乙醚的混合液2mL，其中正己 烷與乙醚的體積比為l : l，振蕩搖勻後靜置，混合液體分層，其中有機層呈現淺黃色，取淺 黃色層液體進樣，利用GC-FID進行定量檢測。 使用Agilent(安捷倫)4890GC-FID，色譜柱為DB-5，30mX0. 25iimX0. 25mm ;進樣 口溫度280°C ;柱頭壓力lOOKPa ;載氣選用氮氣，流速為lmL/min ;進樣為分流進樣，分流比 為50 : 1 ;程序升溫，爐溫初始為4(TC，保持5min後開始升溫，以5°C /min的升溫速率升 溫到15(TC後，以8°C /min的升溫速率升溫至28(TC，保持15min ;檢測器溫度為28(TC，氫 氣與空氣的流量比為1 : 10。 檢測獲得的GC-FID圖請參考圖5，圖5為使用正己烷+乙醚進行前處理的煙用香 料的GC-FID圖。
實施例2 : 取煙用香料2mL，該煙用香料為廣州百花香料股份有限公司的產品，其中丙二醇、甘油和糖類的質量含量^ 5%。 向2mL該煙用香料中加入NaCl 0. 72g，加入正己烷+乙醚的混合液2mL，其中正己 烷與乙醚的體積比為l : l，振蕩搖勻後靜置，混合液體分層，分為淺黃色的有機層和黑褐 色的水層，分別取該煙用香料、淺黃色層液體和黑褐色層液體分別進樣，利用GC-MS進行定 性檢測。 檢測條件為使用Agilent 6890-5873GC-MS， HP-5ms柱，30mX0. 25iimX0. 25mm ; 進樣口溫度28(TC;載氣為氦氣，流速為lmL/min;分流進樣，分流比為20 : l;程序升溫，爐 溫初始為40°C ，保持5min後開始升溫，以5°C /min的升溫速率升溫到15(TC後，以8°C /min 的升溫速率升溫至280°C ，保持15min ;進樣量1 y L，傳輸線溫度280°C ，離子源250°C ，四極 杆溫度15(TC，溶劑延遲時間為3. 5min，分析結果分別見圖6、圖7、圖8，圖6為未經過前處 理的煙用香料GC-MS的TIC圖，圖7為煙用香料使用正己烷+乙醚前處理後有機層GC-MS 的TIC圖，圖8為煙用香料使用正己烷+乙醚前處理後無機層GC-MS的TIC圖。
對比例1 : 取與實施例1中相同的煙用香料，進樣後獲得的GC-FID圖請參考圖1，圖1為未經 過前處理的煙用香料的GC-FID圖。
對比例2: 取與實施例1中相同的煙用香料2mL，向該煙用香料中加入NaClO. 72g，加入二氯 甲烷2mL，振蕩搖勻後靜置，混合液體分層，其中有機層呈現淺黃色，取淺黃色層液體進樣， 利用GC-FID進行定量檢測。 檢測過程中的色譜條件與實施例相同。檢測獲得的GC-FID圖請參考圖2，圖2為 使用二氯甲烷進行前處理的煙用香料的GC-FID圖。
對比例3: 取與實施例1中相同的煙用香料2mL，向該煙用香料中加入NaClO. 72g，加入正戊 烷2mL，振蕩搖勻後靜置，混合液體分層，其中有機層呈現淺黃色，取淺黃色層液體進樣，利 用GC-FID進行定量檢測。 檢測過程中的色譜條件與實施例相同。檢測獲得的GC-FID圖請參考圖3，圖3為 使用正戊烷進行前處理的煙用香料的GC-FID圖。
X寸比例4: 取與實施例1中相同的煙用香料2mL，向該煙用香料中加入NaClO. 72g，加入二氯 甲烷+正戊烷的混合液2mL，其中二氯甲烷與正戊烷的體積比為l : l，振蕩搖勻後靜置，混 合液體分層，其中有機層呈現淺黃色，取淺黃色層液體進樣，利用GC-FID進行定量檢測。檢 測過程中的色譜條件與實施例相同。檢測獲得的GC-FID圖請參考圖4，圖4為使用二氯甲 烷+正戊烷進行前處理的煙用香精的GC-FID圖。 煙用香料中的香味物質為易揮發物質，圖1至圖5的實驗結果可知使用幾種萃取 劑對該煙用香料進行前處理後再檢測，能夠消除丙二醇、甘油、糖等包峰物質的影響，而且 還可以比較出，圖5中前5min的出峰最多，能夠區分的香味組分較多。因此使用正己烷+ 乙醚作為萃取劑的前處理方法，能夠消除煙用香料中包峰物質的影響並區分出較多的香味 組分，檢測靈敏度高。 觀察圖6至圖8，可以看到有機層的圖譜中包峰已經被消除，水層的圖譜中顯示出被消除的包峰，且香味物質峰基本都在有機層的圖譜中，水層的圖譜中香味物質峰殘留的 很少，且在香味物質圖譜中也都有對應的峰。可知本發明提供的前處理方法，通過萃取劑的 萃取能將煙用香料中的香味物質和產生包峰的物質分開，萃取後的有機層中香味物質基本 沒有遺漏，有效的提取了香味物質，消除包峰，改善基線，提高靈敏度，使得複雜的香料體系 得到分離。 以上對本發明所提供的煙用香料組分檢測的前處理及定量檢測方法進行了詳細 介紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明 只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對於本技術領域的普通技術人 員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和 修飾也落入本發明權利要求的保護範圍內。
權利要求
一種煙用香料組分檢測的前處理方法，其特徵在於，包括以下步驟a、向待測的煙用香料中加入NaCl，所述煙用香料中丙二醇、甘油和糖類的質量含量≥1％；b、向上步得到的溶液中加入正己烷與乙醚，然後振蕩均勻，取出其中的有機層液體，其中正己烷+乙醚的體積與香料的體積比為1∶2～3∶2，正己烷與乙醚的體積比為1∶2～2∶1。
2. 根據權利要求1所述的前處理方法，其特徵在於，所述NaCl的加入量為每毫升待測 香料中加入O. 25g 0. 45g。
3. 根據權利要求1所述的前處理方法，其特徵在於，步驟b中所述正己烷+乙醚的體積 與香料的體積比為1:1。
4. 根據權利要求l所述的前處理方法，其特徵在於，步驟b中正己烷與乙醚的體積比為i : io
5. —種使用了權利要求1至4中任一項所述的前處理方法的煙用香料組分的定量檢測方法，其特徵在於，包括以下步驟① 、對待測的煙用香料進行所述前處理；② 、將取出的有機層液體用GC-FID進行分析。
6. 根據權利要求5所述的定量檢測方法，其特徵在於，步驟②中所述GC的色譜柱為 DB-5色譜柱，柱頭壓力為80KPa 150KPa。
7. 根據權利要求6所述的定量檢測方法，其特徵在於，所述GC的進樣口溫度為 200。C 30(TC，載氣流速0. 8mL/min 1.2mL/min，進樣為分流進樣，分流比為40 : l 60 : 1。
8. 根據權利要求6所述的定量檢測方法，其特徵在於，所述GC的爐溫初始為30°C 60。C，保持3min 8min，以3°C /min 6°C /min的升溫速率升溫，升到120°C 200。C後以 5°C /min 15°C /min的升溫速率升溫至200°C 300。C，保持lOmin 20min。
9. 根據權利要求8所述的定量檢測方法，其特徵在於，所述GC的爐溫初始為4(TC，保 持5min，以5°C /min的升溫速率升溫，升到15(TC後以8°C /min的升溫速率升溫至280°C， 保持15min。
10. 根據權利要求6所述的定量檢測方法，其特徵在於，所述FID檢測器的溫度為 2Q0。C 300。C，氫氣與空氣的流量比為1 : 9 1 : 15。
全文摘要
本發明提供了一種煙用香料組分檢測的前處理方法，包括以下步驟a、向待測的煙用香料中加入NaCl，所述煙用香料中丙二醇、甘油和糖類的質量含量≥1％；b、向上步得到的溶液中加入正己烷與乙醚，然後振蕩均勻，取出其中的有機層液體，其中正己烷+乙醚的體積與香料的體積比為1∶2～3∶2，正己烷與乙醚的體積比為1∶2～2∶1。本發明提供的煙用香料的前處理方法及定量檢測方法能夠針對煙用香料包峰信息明顯，其它香味物質峰信息量較少的特點，消除煙用香料中包峰物質的影響並區分出較多的香味組分，檢測靈敏，重現性好，從而可以有效監控香料的質量情況。
文檔編號G01N1/28GK101762415SQ200910254279
公開日2010年6月30日 申請日期2009年12月14日 優先權日2009年12月14日
發明者孔浩輝, 張心穎, 陳翠玲 申請人:廣東中煙工業有限責任公司