《烟草及烟草制品 淀粉的测定 连续流动法》编制说明

1《烟草及烟草制品淀粉的测定连续流动法》标准编制说明《烟草及烟草制品淀粉的测定连续流动法》是国家烟草专卖局《关于印发2023年度烟草行业标准项目计划的通知》（国烟科〔2023〕35号）下达的行业标准制修订项目，合同号为2023B012，项目经费总预算12万。项目研究周期为2023年3月~2023年12月。本项目由福建中烟工业有限责任公司牵头，郑州烟草研究院、国家烟草质量监督检验中心、广东中烟工业有限责任公司、河南中烟工业有限责任公司、江苏中烟工业有限责任公司、中国烟草总公司福建烟草省公司、湖北中烟工业有限责任公司等共同承担。福建中烟工业有限责任公司负责项目总体方案制定、资料收集整理、方法开发研究、共同试验样品收集与检测、项目试验报告汇总、项目的总体标准文本的起草、标准的意见征求等。其他承担单位参与项目方案设计、项目实施过程研究、参与共同实验等工作。本项目下达后，项目组制定了项目的实施方案，并分四个阶段完成标准制定工作。第一阶段：文献调研项目组通过查阅烟草淀粉相关的国内外标准、规范、技术文献等资料，根据研究对象烟草及烟草制品的基质特性，结合行业现状考察有关方法的适用性，确定了本项目的总体技术方案和研究的基本方法。第二阶段：方法研究2023年3月-9月，项目组根据文献调研和前期实验结果形成技术方案，对分析方法进行了完善和优化。首先通过文献资料的研究与验证实验表明，用离心管+抽滤装置替代G3砂芯漏斗，使试样前处理可大批量进行；然后改进烟草试样淀粉萃取的萃取液，采用90%二甲亚砜-盐酸（0.25mol/L）萃取液萃取试样中淀粉，以避免40%高氯酸溶液在萃取淀粉过程中，可能因酸解而导致检测结果不稳定的问题，并优化了萃取过程参数。对改进后的方法与原标准方法进行了比对试验，同时进行了方法学考察，包括精密度，检出限，回收率等。第三阶段：实验比对阶段2023年10月-11月，制定了共同实验方案并组织福建中烟工业有限责任公司、中国烟草总公司郑州烟草研究院、国家烟草质量监督检验中心、广东中烟工业有限责任公司、河南中烟工业有限责任公司、中国烟草总公司福建烟草省公司、湖北中烟工业有限责任公司等7个实验室进行了方法的验证比对实验。实验结果表明：7家实验室的8个样品的检测结果RSD在10%以内，表明各实验室间数据比对良好。第四阶段：形成征求意见阶段2023年12月，撰写了项目试验研究报告，完成了标准方法初稿的起草工作，并将标准方法初稿及项目试验研究报告提交给项目协作单位的相关成员进行审阅，根据反馈意见对标准方法初稿进行进一步的修改和完善，形成了标准征求意见稿。主要起草人有：本标准项目负责人为XXX，项目组其他人员为承担单位参加该项技术研究的专业人员，主要负责标准起草、组织协调、样品收集、方案设计、方法验证等工作。2、相关领域的国、内外标准研究和制修订情况经检索目前对烟草及烟草制品中淀粉的检测方法标准主要有：YC/T283-2009《烟草及烟草制品淀粉的测定酶解-离子色谱测定法》和YC/T216-2013《烟草及烟草制品淀粉的测定连续流动法》。YC/T283-2009因酶制剂等稳定性制约，使用率较低；现行方法YC/T216-2013是在原标准YC/T216-2007（已废止）基础上进行修订，目前在行业内检测部门普遍使用。3、标准编制原则及主要内容确定的依据本标准规定了烟草及烟草制品中淀粉含量的连续流动分析测定方法。本标准适用于烟草及烟草制品中淀粉的测定。标准的编制原则是：达到国际标准先进水平，同时考虑国内的实际情况，在不影响方法准确性和先进性的前提下，尽量简化操作，提高检验效率。本标准主要内容包括：1范围；2规范性引用文件；3原理；4试剂；5仪器和材料；6分析步骤；7结果计算与表述；8方法重复性及回收率；9试验报告。本标准参考了国内外相关方面的最新文献，按照《化学类标准制修订方法补充规定》的要求，结合烟草基质实际成分，考虑行业相关企业具体情况，方法推广的难易程度，通过根据科学严谨的试验设计和反复试验结果确立了二甲亚砜-盐酸萃取的检测体系，修订了烟草及烟草制品中淀粉的测定方法-连续流动法，确定的依据包括方法优化和方法验证两部分，具体如下：现行标准YC/T216-2013采用G3烧结玻璃砂芯漏斗作为萃取和分离的装置，可实现萃取和固液分离。通过调研，砂芯套管、离心管+抽滤装置也能实现同样功能。项目组对三种装置的萃取和分离效果进行试验考察。不同种类烟叶三种装置的检测结果无明显差异，且平行检测结果RSD均小于5%。但在多次使用后发现，G3砂芯漏斗使用过程中易堵塞，且实验后需用重铬酸钾洗涤，存在环保安全方面的问题；采用砂芯套管堵塞有所改善，但内外管液体无法交换，存在死体积，不同批次套管的死体积不同，存在不可控因素，不利于标准推广；而采用离心管+抽滤装置清洗方便，不存在烟末残留，且离心管体积小，便于大批量前处理。项目组采用离心管+抽滤装置方式，在实验操作环节，改进了烟草淀粉测定过程试样萃取装4置及操作，解决了G3砂芯漏斗不好清洗，多次使用后易堵塞，影响检测结果的问题，提高了实验的批量操作性和检测结果的稳定性。烟草中含有色素、醌类等物质，对碘-淀粉显色物的比色测定产生干扰。现行标准YC/T216-2013采用0.25g试样用25mL80%乙醇-饱和氯化钠溶液一次萃洗去除试样中色素等，在实践过程中，发现部分烟叶不能完全去除色素等干扰。通过系列设计试验发现，提高80%乙醇-饱和氯化钠溶液至30mL醇洗1次，能完全去除色素等干扰。因此，在去色素干扰环节，项目组增加80%乙醇-饱和氯化钠溶液的用量，确保了不同烟草及烟草制品类型试样能够完全去除色素干扰。（1）考察高氯酸对淀粉萃取影响。标准YC/T216-2013采用40%高氯酸作为萃取剂，项目组通过试验考察了40%高氯酸对淀粉酸解影响和对烟草中部分大分子的溶出影响。结果发现，采用高氯酸萃取烟草试样淀粉，在萃取过程中可能伴随淀粉的酸解和将部分大分子物质酸解带出，从而影响检测结果的准确性。同时，新版的公安部《易制爆危险化学品名录》（2017版）将高氯酸纳入了管控名录，高氯酸药品的购买、存放、使用受限，对检测带来了不便与制约，因此，拟对萃取剂进行替代优化。（2）萃取剂的替换。通过文献调研发现，90%二甲基亚砜水溶液具有能完全萃取试样中淀粉、不发生酸解、稳定保存、满足环保要求等多方面的优点。但DMSO溶解淀粉时，淀粉易发生快速溶胀会阻止DMSO穿透整个淀粉颗粒，为提高淀粉在DMSO中的溶解性，使用DMSO溶解淀粉时需加入少量的水抑制淀粉颗粒凝胶层的形成，采用90%二甲基亚砜/水溶液50℃振荡萃取12h淀粉萃取率可达97.15%以上。此外，文献调研还发现，由于细胞壁对细胞内淀粉萃取起到一定阻隔作用，为加快试样中淀粉的萃取完全，在90%二甲基亚砜-水溶液萃取剂中加入适量盐酸，有助于超声振荡对细胞酸化破壁，从而加快二甲基亚砜溶液进入细胞内进行淀粉萃取，5极大提高萃取淀粉的效率。项目组借鉴文献方法，经反复试验确定采用90%二甲基亚砜-盐酸（0.25mol/L）溶液替代高浓度的高氯酸溶液作为萃取剂，改进其在烟草中的应用效果。（3）萃取条件优化。项目组在确定萃取剂试验过程中，同时还通过设计不同试验，优化了萃取时间、萃取温度、萃取体积等萃取条件，最终确定淀粉萃取最佳条件：采用90%二甲基亚砜-盐酸（0.25mol/L）溶液替代高浓度的高氯酸溶液作为萃取剂，称取025g试样，加入40mL萃取剂，在60℃温度下，超声萃取45min。根据文献，淀粉在pH≤4酸性条件下碘显色最佳。由于试样前处理已不再用高氯酸萃取，上机所用15%高氯酸溶液可用盐酸等其它酸性溶液代替，以契合实验管理、试剂安全环保等要求。通过实验验证，采用15%高氯酸溶液和用1M的盐酸溶液检测和结果无明显差异，因此，在连续流动分析环节，采用1mol/L盐酸替代高氯酸保持分析过程的酸体系平衡，实验过程更加绿色环保。本部分采用JJF1343-2022《标准物质的定值及均匀性、稳定性评估》[30]中有关稳定性研究方法对检验数据进行评估。取95%的置信区间，若|b1|<t0.95,5×s(b1)，说明试样的浓度对时间变量无明显差异，试样稳定性良好。实验结果表明：标准储备溶液31天内稳定性良好，储存条件确定为：在0℃~4℃下避光密闭保存，有效期一月；前处理后试样待测液中淀粉24小时内稳定性良好。项目组根据确定的检测方法，采用90%二甲基亚砜-盐酸溶液配制标准溶液，考察标准溶液线性，相关系数R=0.9998，线性关系良好；对精密度、回收率等指标进行了严谨细致的试验，日内RSD（%）在1.12%~2.08%之间，日间RSD（%）在1.80%~2.53%，均小于5.0%；试样加6标回收率在96.6%～101.5%之间，方法的重复性良好，检测方法准确、可靠，满足检测要求。项目组按照GB/T6379-2009标准要求，组织7家实验室开展了8个不同类型烟草试样的淀粉含量测定共同实验研究。实验室间不同烟草类型的检测结果RSD在1.59%~7.93%之间。项目组采用修订方法及现行标准（YC/T216-2013）方法对8个不同类型试样进行了淀粉含量检测，检测结果相对标准偏差在0.64%~4.35%之间，都在5%以内，表明两种方法检测结果比较吻合。采用两种方法分别进行100个试样的批量检测，考察两种方法前处理过程的时间效率，试验结果表明，修订方法的前处理效率是YC/T216-2013标准方法的前处理效率的3倍左右。经方法验证试验表明，修订方法稳定性和重复性好、准确性和精确性高，且该方法简便，快捷，适用于大批量检测，易于在行业内推广，可应用于烟草和烟草制品中淀粉含量的分析测定。具体情况详见项目技术报告。4、标准预期产生的社会、经济效益淀粉是影响烟草品质的重要物质，一直是烟草质量评价的重要指标。适宜的淀粉含量是提高卷烟香、吃味质量的重要指标，但较高的淀粉将会影响烟草的燃烧性能，产生的刺激性、焦糊气味和杂气等，对烟草的色、香、味产生不良影响。因此，测定调制前后烟叶中的淀粉含量已成为烟草品质评价的重要指标之一，建立简便、快速、准确测定烟草中淀粉的分析方法，是完善烟草化学成分分析的一项基础性工作。本标准的制定为烟草及烟草制品中淀粉含量的测定提供技术支持，以规范烟草及烟草制品中淀粉分析方法，通过合理调控烟草中淀粉含量，从而提高卷烟产品感官质量。5、采用国际标准和国外先进标准的情况7目前没有关于烟草及烟草制品中淀粉含量的连续流动测定法的相关国际标准和国外先进标准，因此没有进行采用。6、与有关的现行法律、法规和强制性标准的关系本标准符合现行有关法律、法规和强制性标准的要求。7、重大分歧意见的处理经过和依据本标准在制定过程中未出现重大的意见分歧。8、作为强制性标准或推荐性标准的建议及主要依据鉴于目前烟草行业内检测手段、仪器设备以及相关技术的现实情况，本标准选取方法准确可靠、操作简便、易推广，建议作为推荐性行业标准，提供给各卷烟企业及相关研究中心等检测部门。9、标准宣贯的要求和措施建议本标准发布后，建议由国家烟草专卖局牵头组织标准宣贯，在烟草企业、烟草质检系统进行标准宣贯培训，要求具备一定理论基础的技术人员或检验人员参加，以授课形式即可推广。10、废止现行有关