肉桂酸乙酯的應用
謝劍平、宗永立、宋瑜冰
一.引言
1. 在卷煙焦油等降低的同時,卷煙香味也隨之下降,
這就對卷煙加香技術提出了如何在焦油等降低的同時,進行香味補償,滿足消費者新的、對卷煙吸味更高的要求。
2. 目前國內的加香技術主要是依靠評吸 ,
在加香方面的基礎研究較薄弱,對香料在卷煙中的轉移行為缺乏了解,這是目前煙草行業存在的一個基礎性、共性的問題。
3. 對一些外加酯類香料單體在卷煙燃吸過程中的轉移行為進行研究,對這些香料在卷煙中的應用提供直接的參考,
4.將對卷煙加香技術的進步產生一定影響,有助于確定香料單體的適當用量和準確評價香料單體的作用,對量化卷煙加香加料、進一步了解加香效果和低焦油卷煙的香味補償等都具有重要意義。
二.試驗部分
1. 卷煙樣品:
重慶煙草集團公司提供的未加香卷煙,煙支長度84 mm, 醋纖濾嘴長20 mm,圓周24.5 mm。
2. 標準樣品:
異戊酸甲酯, 異戊酸乙酯, 異戊酸丙酯, 異戊酸丁酯, 異戊酸異戊酯, 異戊酸己酯; 丁酸乙酯, 己酸乙酯, 庚酸乙酯, 辛酸乙酯, 壬酸乙酯, 癸酸乙酯; 乙酸丁酯, 乙酸異戊酯, 乙酸己酯, 乙酸庚酯, 乙酸辛酯, 乙酸壬酯, 乙酸癸酯;肉桂酸甲酯, 肉桂酸乙酯, 肉桂酸丙酯, 肉桂酸丁酯, 肉桂酸異戊酯, 以及內標化合物乙酸苯乙酯;
以上試劑均為色譜純試劑。
3. 試劑
二氯甲烷,氫氧化鈉,鹽酸,無水硫酸鈉,氯化鈉,無水乙醇等。以上試劑均為分析純,無水乙醇為色譜純試劑。
4. 儀器
JJZ-20自動吸煙機(無錫通振科技公司);HP-6890氣相色譜儀和氣質連用儀(美國安捷倫公司);旋轉蒸發儀(瑞士Büchi公司);同時蒸餾萃取裝置(鄭州大學);毛細管柱:HP-5毛細管柱,Ultra-2WCOT, (美國安捷倫公司)。
5. 實驗方法
5.1 準確稱取一定量的香料單體,以乙醇為溶劑配置成濃度為1.000%的香料溶液。所加乙醇的量為7.6268 g ,溶液總質量為10.04 g ,各單體的準確含量如表1 所示。
5.2 HP-6890氣相色譜儀配備的FID檢測器檢測限和最小檢測量按以下方法計算:
檢測限 D=2N/S,N為噪聲, S為靈敏度;
最小檢測量Wf= D ?y1/2 ,y1/2 為信號的半峰寬;
在一定條件下各單體的檢測限和最小檢測量如表1所示:
表1
表1續
5.3取出卷煙樣品,每支注射加香 (注射確保溶液不進入濾嘴,不扎破和沾濕水松紙),大約相當于每支卷煙中加入70ppm單一香料。由表1知,外加單體的量遠遠大于其在氣相色譜上的最小檢測量。
5.4 取部分加香卷煙,快速將煙絲和濾嘴分開進行前處理,部分加香卷煙按標準抽吸,用劍橋濾片收集主流氣相,收集濾嘴和煙蒂。
6. 前處理
6.1將目標樣品置于同時蒸餾萃取儀萃取兩個小時,得到CH2CL2萃取液。
6.2將萃取液轉移到分液漏斗中,分別用酸、堿洗三次,再用飽和NaCL洗一次,水溶液分別用CH2CL2反萃取兩次,萃取液與有機相合并,加入無水硫酸鈉過夜。
6.3干燥后的CH2CL2溶液轉移到濃縮瓶中,濃縮到1ml,加入內標乙酸苯乙酯,即為GC、GC/MS分析樣品液。
7. 檢測條件
HP6890自動進樣器,每次進樣2.0μl
檢測器 FID
進樣口溫度 260℃
檢測器溫度 270℃
載氣與流速 N2 0.9ml/min
分流比 10:1
程序升溫
初始溫度:60℃,保持1min
以2℃/min升溫至270℃,保持30min
GC-MS的條件
氣相條件 同GC條件
傳輸線溫度 270℃
離子源溫度 200℃
電離電壓 70eV
質量數范圍 30-350
載氣 He
溶劑延遲 5.5min
8. 定性定量分析
8.1樣品中化合物的定性采用氣質聯用法由計算機在Wiley圖譜庫中檢索,部分化合物還結合單一標樣GC出峰的保留時間來定性。
8.2采用氣相色譜法內標法標準工作曲線對收集物中的外加香料單體進行定量分析。
9. 標準工作曲線
在所測范圍內,各單體的標準曲線線性相關性好,適合定量。
10. 前處理過程中各標樣化合物的重復性和回收率
準確移取一定量的標樣置于同時蒸餾萃取儀中,采用與樣品一樣的前處理操作和GC條件分析標樣,重復作5次,計算回收率和變異系數,發現各單體回收率均可達到85%以上,大部分達到100%,適合定量分析。
三.結果與討論
卷煙加香后直接抽吸轉移情況研究
ZT:卷煙加香后去濾嘴直接測得煙絲中單體持留率,
ZSM:卷煙加香后直接抽吸測得主流粒相中單體轉移率,
ZSF:卷煙加香后直接抽吸測得濾嘴中的單體截留率,
ZSD:卷煙加香后直接抽吸測得煙蒂中的單體截留率.
1 異戊酸甲酯,2 異戊酸乙酯,3 異戊酸丙酯,4 異戊酸丁酯,5 異戊酸異戊酯,6 異戊酸己酯;7 丁酸乙酯,8 己酸乙酯,9 庚酸乙酯,10 辛酸乙酯,
11,12 壬酸乙酯,13 癸酸乙酯, 14 乙酸丁酯,15 乙酸異戊酯,16 乙酸己酯, 17 乙酸庚酯,18 乙酸辛酯,19 乙酸壬酯,20 乙酸癸酯;21 肉桂酸甲酯,22 肉桂酸乙酯,23 肉桂酸丙酯,24 肉桂酸丁酯,25,26肉桂酸異戊酯
圖2-1 加香后煙絲中香味成分色譜圖
圖2-2 抽吸后濾嘴截留香味成分色譜圖
1 異戊酸酯系列轉移情況
2 乙醇羧酸酯系列轉移情況
3 乙酸酯系列轉移情況
4 肉桂酸酯系列單體轉移情況
四.結論
1 在加香后迅速剝離并處理的水松紙和濾嘴中,沒有檢測到目標單體。
2 沸點較低的單體在煙絲中的持留率較低,而且在抽吸過程中大部分散失較多。
3異戊酸某酯、乙酸某酯和某酸乙酯系列香料在煙絲中的持留率、在抽吸后的主流粒相和濾嘴中的轉移率大都隨著分子量和沸點的增大而增大,在煙蒂中的轉移率都較低。
4沸點高于170℃的單體在抽吸后可以進入主流粒相、濾嘴和煙蒂中,低于170℃的單體抽吸后在主流粒相、濾嘴和煙蒂中檢測不到。
5肉桂酸某酯系列單體由于沸點都在260℃以上,加香后煙絲持留率、抽吸后主流粒相轉移率與濾嘴截留率都相對較高,且較穩定。