卷烟主流烟气粒相或分中碳氮物质.doc

卷烟主流烟气粒相或分中碳氮物质含量的初步研究和分析谢雯燕 吴 达 刘百战上海烟草（集团）公司技术中心一前言 吸烟者对卷烟的认同，是通过对卷烟燃烧之后所产生的烟气被吸烟者受用后产生的；而对卷烟产品内在质量的评价，则是它燃烧后所产生的烟气成分对吸烟者的感观引起反应综合反映效果的评价卷烟燃烧后所产生的烟气成分多达5000多种1，尽管目前分析化学技术的飞速发展，能使我们了解烟气更多的成分，但是，要彻底弄清楚每个化学成分，或每个化学成分对卷烟品质的影响却是一个相当复杂浩繁的课题在以往的研究中，大多数研究人员在用烟气pH值来总体表征姻气的感观方面作了大量研究，本文在此基础上提出了用烟气中碳氨值的含量即1m9焦油中含碳量(碳值C)含氮量(氮值N)及氮碳值(N/C值)来表征卷烟质量，并初步比较了不同类型卷烟，不同地区卷烟，及不同价位卷烟之间烟气粒相物中碳氮值的差异，对用碳氮值来表征卷烟烟气质量进行了可行性的探索研究。二实验 在标准抽吸的条件下，用转盘式吸烟机收集20支卷烟，加入0.64mg/ml烟酸甲酯1001作为内标，用30ml甲基叔丁基醚萃取滤片2。萃取物直接进样，通过Y型分流器分别用FID和氮磷检测器检测(如图1所示)FID检测器得到的含碳物质的量为碳值，记为C，氮磷检测器得到的含氮碳物质的量为氮值，记为N图气相分析流示意图色谱条件的选择:瓦里安CP3800气相、进样口温度250、进样量41(不分流)色谱柱：EQUITY-5 60m0.32mmi.d1mdf流量2.5ml/min程序升温：三结果与分析 图2是卷烟主流烟气粒相萃取物的FID和氮磷检测器的色谱图由于烟气成分复杂，不可能在本实验中定性出所有物质，表1和表2是部分物质的定性结果。图2 粒相萃取物FID和氮磷检测器的色谱图表1 卷烟主流烟气粒相萃取物FID检测器色谱图定性结果色谱峰编号 保留时间(分钟) 化合物名称1 11.19 甲苯2 14.00 呋喃糠醛3 16.34 呋喃醇4 19.72 乙基苯5 24.13 2-甲基环戊烯酮6 33.00 苯酚7 39.58 柠檬烯8 50.84 烟酸甲酯内标9 959.928 2-呋喃糖醛 5-甲醇10 70.5 三醋酸甘油酯11 71.5 尼古丁12 90.00 巨豆三烯酮13 108.99 新植二烯表2 卷烟主流烟气粒相萃取物氮磷检测器色谱图定性结果色谱峰编号 保留时间(分钟) 化合物名称1 14.54 甲基毗啶2 22.24 乙基毗啶3 32.72 乙烯基毗啶4 48.48 3-乙酸毗啶5 50.84 烟酸甲酯(内标)6 71.50 尼古丁7 87.2 联吡啶8 97.311 1-甲基-2乙氰基-吲哚 以上色谱图在处理过程中，无论色谱峰有无定性结果，将所有的色谱峰进行积分广遍过加入内标后进行归一化的处理计算公式为: C(N)=(A1+A2+A3+An)Ai/TAR N/C=N/C/TAR100 其中A1A2A3An为色谱图中n个色谱峰面积； Ai为内标峰面积； TAR为卷烟盒标焦油含量 我们用此方法考察了下些卷烟品牌，包括混合型(卷烟编号为1，2，3)，烤烟型(卷烟编号为4，5，6，7，8，9，10，11，12，13，14)，烤烟型卷烟中中包括了不同产地不同价格的卷烟产品结果见表3表3 卷烟主流烟气中含碳物质量和含氮物质量从表3数据可以看出，混合型的卷烟，其含碳量和烤烟型差异不大，但其含氮量较烤烟型高，所以岛C值也较高，这点符合对卷烟烟气PH值研究的结论在混合卷卷烟中由于其含氮物族量较高所以烟气PH值比烤烟型高1 对4-14号品牌进行进一步的研究，按照N值C值和N/C值的大小进行排序，结果如下：其中9号和14号卷烟为云南地区的卷烟，其N值较其他地区的高，10号和5号为湖南地区的卷烟，其N值较其他地区的低，江浙沪地区的卷烟其N值居中，由此看出N值具有一定的地域特征；除10号卷烟外，其他卷烟的价位与含氮量也呈一定的相关性，价位高的卷烟含氮物质量大，而低价卷烟含氮物质稍偏低从上图看出，碳值的地域特征并不显著，但品牌价位与碳值具有一定的相关性高价位的卷烟含碳量较高，低价位卷烟的含碳量较低 由于云南地区卷烟的N值较高，所以N/C值明显高于其他地区：但N/C值与卷烟价位之间不相关 综上所述，N值和C值和卷烟价位正相关，说明高价位的卷烟烟气浓度高，烟气饱满；N/C值和卷烟价位不相关，N/C值所带给我们的信息需要进一步的研究云南地区卷烟中丰富的含氮物质也是值得我们深入研究的四启示 我们下直在探索烟气pH值对感观的影响由于pH的测量是在水溶液状态下测得的，其反映的是水溶性部分烟气的总体特征同时用碳氮值也从另外一个侧面得到烟气总体的特征，也不失为一个较好的方法以上数据显示相同类型的卷烟(烤烟型)N值C值N/C值的相对标准偏差分别为范围9.6945.1231.76这说明不同品牌的碳值还是有很大的差异这些差异为我们提供了足够的空间去进一步探索这些差异的实质内涵 但是有一点值得注意的是，我们从卷烟类型产地和价位上对碳氮值进行分析是相当粗浅的碳氮值所反映出来的信息还只是进行了初步研究和探索如何更好的定义碳氮值，结合评吸来进一步解释N值N/C值和卷烟价位之间正相关性的本质等，还有待于进一步的探索和完善【参考文献】1.烟草化学与低焦油卷烟设计 钟庆辉 文汇出版社2.A Simple Technique for Determination the pH of Whole Cigerette Smoke Ji-Zhou Dong NeilGlassContributions to Tobacco Research Vol.19No