一種準(zhǔn)確表征和評(píng)價(jià)卷煙香氣中烘焙香特征的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于卷煙感官質(zhì)量評(píng)價(jià)和分析技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種能夠準(zhǔn)確表征和 評(píng)價(jià)卷煙香氣中的烘焙香特征的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 作為一種燃吸消費(fèi)品，卷煙的感官質(zhì)量是其核心和靈魂，因此對(duì)卷煙感官質(zhì)量的 評(píng)價(jià)和分析一直是卷煙技術(shù)工作中最為重要的內(nèi)容之一。文獻(xiàn)調(diào)研表明，近年來(lái)圍繞卷煙 感官質(zhì)量開(kāi)展了大量的技術(shù)研發(fā)，總結(jié)起來(lái)可以分為卷煙感官質(zhì)量評(píng)價(jià)、與感官質(zhì)量相關(guān) 的物質(zhì)分析兩種類(lèi)型。
[0003] 1、卷煙感官質(zhì)量評(píng)價(jià)
[0004] 現(xiàn)行的卷煙感官質(zhì)量評(píng)價(jià)方法有兩種，一種是對(duì)卷煙感官品質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)，另一 種是對(duì)卷煙感官風(fēng)格特征及品質(zhì)特征的評(píng)價(jià)。
[0005] 卷煙感官品質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)方法：GB 5606. 4-2005《卷煙第4部分：感官技術(shù)要求》 中所規(guī)定的，感官評(píng)吸的六項(xiàng)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，包括光澤、香氣、諧調(diào)、雜氣、刺激性及余味；
[0006] 卷煙感官風(fēng)格特征及品質(zhì)特征評(píng)價(jià)方法：YC/T 497-2014《卷煙中式卷煙風(fēng)格感官 評(píng)價(jià)方法》中將卷煙感官香氣風(fēng)格進(jìn)一步細(xì)分為：清香、果香、辛香、木香、青滋香、花香、藥 草香、豆香、可可香、奶香、膏香、烘焙香、甜香、烤煙煙香和晾曬煙煙香等15個(gè)香韻指標(biāo)；
[0007] 上述兩種現(xiàn)行評(píng)價(jià)方法都是從評(píng)吸者視覺(jué)、嗅覺(jué)、味覺(jué)等主觀(guān)經(jīng)驗(yàn)感受出發(fā)建立 的評(píng)價(jià)和分析方法，其中GB 5606. 4-2005主要應(yīng)用于卷煙產(chǎn)品感官質(zhì)量的符合性檢驗(yàn)，而 YC/T 497-2014則應(yīng)用于卷煙產(chǎn)品感官質(zhì)量的一致性檢驗(yàn)。但這兩種方法需要依賴(lài)卷煙感 官質(zhì)量評(píng)委的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，容易受到評(píng)委的專(zhuān)業(yè)水平、評(píng)吸技能、主觀(guān)喜好等多方面因素的影 響，不同評(píng)委的評(píng)價(jià)結(jié)果有可能出現(xiàn)較大差異。
[0008] 2、與卷煙感官質(zhì)量相關(guān)的物質(zhì)分析
[0009] 隨著檢測(cè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，研究人員采用頂空固相微萃取-GC/MS、LC-MS、傳感器、 電子鼻、近紅外等技術(shù)手段對(duì)與卷煙感官質(zhì)量相關(guān)的致香物質(zhì)進(jìn)行了檢測(cè)，并對(duì)致香物質(zhì) 濃度及其致香貢獻(xiàn)進(jìn)行多元回歸，通過(guò)建立相應(yīng)的回歸方程來(lái)尋找不同濃度的物質(zhì)對(duì)卷煙 感官香氣的影響。例如CN201210388661 -種卷煙香型的檢測(cè)判定方法?；貧w方程雖然可以 在一定程度上解釋致香物質(zhì)的濃度與卷煙香氣之間的相關(guān)性。但是GC-MS方法在物質(zhì)定性 /定量上存在著靈敏度低、分辨率不足、選擇性差、易產(chǎn)生假陽(yáng)性結(jié)果、且不能給出足夠的定 性/定量信息等問(wèn)題，致使定性/定量結(jié)果存在很大不確定性。同時(shí)，相關(guān)的研究工作也無(wú) 法解釋呋喃酮等含量低，卻對(duì)感官香氣貢獻(xiàn)大（即閾值低）的物質(zhì)對(duì)卷煙烘焙香香氣風(fēng)格 的顯著作用；缺少對(duì)卷煙品質(zhì)特征及風(fēng)格特征基于物質(zhì)基礎(chǔ)的相應(yīng)描述和表達(dá)，許多感官 評(píng)吸特征也無(wú)法從物質(zhì)基礎(chǔ)上予以解釋。
[0010] 3、小結(jié)
[0011] 現(xiàn)有的評(píng)價(jià)與分析方法均存在一定缺陷。如何通過(guò)化學(xué)分析技術(shù)手段對(duì)"卷煙風(fēng) 格特征及品質(zhì)特征"進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià)與分析，就成為煙草行業(yè)科技工作者們所面臨亟待解決 的重大課題之一。但現(xiàn)有技術(shù)中尚未見(jiàn)有很好地解決辦法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠準(zhǔn)確表征和評(píng)價(jià)卷煙香氣 中的烘焙香特征的方法。通過(guò)HS-GC-MS/MS (頂空-氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法）檢測(cè)獲取致 香物質(zhì)定量數(shù)據(jù)，并通過(guò)相應(yīng)致香物質(zhì)的閾值來(lái)計(jì)算并構(gòu)建得到卷煙的烘焙香香韻指數(shù)R， 對(duì)卷煙烘焙香香氣風(fēng)格特征進(jìn)行評(píng)判，以避免感官評(píng)吸造成的主觀(guān)誤差。
[0013] 本發(fā)明的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)。
[0014] 除非另有說(shuō)明，本發(fā)明所采用的百分?jǐn)?shù)均為質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。
[0015] -種準(zhǔn)確表征和評(píng)價(jià)卷煙香氣中烘焙香特征的方法，包括以下步驟：
[0016] (1)以2-乙酰基呋喃、2-乙?；拎ぁ?-乙?；量?、2, 3-二甲基吡嗪、面包酮、 呋喃酮、2-甲基吡嗪和4-乙烯基愈創(chuàng)木酚作為顯著影響卷煙烘焙香香氣風(fēng)格的8種特征物 質(zhì)；
[0017] (2)特征物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)工作曲線(xiàn)的建立：
[0018] ①標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：每一種特征物質(zhì)分別準(zhǔn)確稱(chēng)取10.0 mg的標(biāo)準(zhǔn)品，置于同一個(gè) IOOmL容量瓶中，用二氯甲烷溶解并稀釋定容，配制成質(zhì)量濃度為100 μ g/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備 液，貯存在4°C冰箱中備用；
[0019] ②內(nèi)標(biāo)物萘溶于無(wú)水乙醇，濃度為100 μ g/mL ;
[0020] ③分別移?、偎脴?biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液0. lmL、0. 5mL、lmL、5mL、10mL，分別置于5個(gè)IOOmL 容量瓶中，分別加入ImL內(nèi)標(biāo)溶液，用二氯甲烷稀釋得到濃度依次為0. 1 μ g/mL、0. 5 μ g/ mL、1 μ g/mL、5 μ g/mL、10 μ g/mL的化合物溶液，其中內(nèi)標(biāo)萘濃度為1 μ g/mL，作為工作標(biāo)準(zhǔn) 溶液；
[0021] ④分別用8個(gè)特征物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)樣品及內(nèi)標(biāo)的響應(yīng)值比值與其濃度比值進(jìn)行線(xiàn) 性回歸，得到每一種特征物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線(xiàn)，曲線(xiàn)強(qiáng)制歸零，線(xiàn)性相關(guān)系數(shù)R 2須大于 0. 999 ；
[0022] (3)待測(cè)樣品的前處理：
[0023] a、取待測(cè)樣品的煙絲，按照《YC/T 31煙草及煙草制品試樣的制備和水分測(cè)定烘 箱法》進(jìn)行水分測(cè)定；
[0024] b、稱(chēng)取1.0 OOg待測(cè)樣品的煙絲，置于20mL頂空瓶中，加入ImL內(nèi)標(biāo)溶液，迅速壓 緊瓶蓋，振搖使煙絲均勻而松散地平鋪于瓶底；
[0025] (4)用HS-GC-MS/MS法對(duì)待測(cè)樣品進(jìn)行分析與測(cè)定，儀器分析條件如下：
[0026] ①頂空儀分析條件：
[0027] 頂空瓶容量：20mL，樣品環(huán)容量：3mL，樣品平衡溫度：100°C，樣品環(huán)溫度：120°C， 傳輸線(xiàn)溫度：160°C，樣品平衡時(shí)間：45min，GC循環(huán)時(shí)間：42min，樣品瓶加壓壓力：138KPa， 加壓時(shí)間：〇. 20min，充氣時(shí)間：0. 20min，樣品環(huán)平衡時(shí)間：0. 05min，進(jìn)樣時(shí)間：0. 50min ;
[0028] ②色譜分析條件：
[0029] DB-5MS毛細(xì)管柱；進(jìn)樣口溫度：250°C ;恒流模式，柱流量lmL/min ;分流比：20:1 ; 升溫程序：初始溫度80°C，保持lmin，以8°C /min的速率升溫至150°C，保持3min ;再以 15°C /min的速率升溫至250°C，保持20min ;
[0030] ③質(zhì)譜分析條件：
[0031] EI電離模式，電離能70ev ;燈絲電流：80μΑ ;離子源溫度：170°C ;傳輸線(xiàn)溫度： 250°C ;Q2碰撞氣：氬氣純度99. 999%，CID氣體壓力為I. 5mtorr ;掃描方式：多反應(yīng)監(jiān)測(cè) MRM模式，對(duì)每個(gè)離子的檢測(cè)時(shí)間為150ms ;
[0032] 有關(guān)定性離子對(duì)、定量離子對(duì)以及優(yōu)化后的碰撞能量（CE)值如表1所示：
[0033] 表 1 :

[0036] (5)讀取待測(cè)樣品各特征物質(zhì)的響應(yīng)值，用步驟⑵所建立的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)對(duì)待測(cè)樣 品中各特征物質(zhì)初始數(shù)據(jù)進(jìn)行校正，即得到待測(cè)樣品中某一種特征物質(zhì)的含量C1:
[0038] 其中，C1表示待測(cè)樣品中某一種特征物質(zhì)的含量，單位為ug/g ;
[0039] A1為待測(cè)樣品中某一種特征物質(zhì)的峰面積，單位為U (積分單位）；
[0040] As為內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的峰面積，單位為U (積分單位）；
[0041] ms為加入內(nèi)標(biāo)物質(zhì)的量，單位為Ug ;
[0042] m為稱(chēng)取煙絲質(zhì)量，單位為g ;
[0043] w為待測(cè)煙絲水分含量，單位為％ ;
[0044] 心為各特征物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)工作曲線(xiàn)斜率；
[0045] (6)卷煙烘焙香香韻指數(shù)R的計(jì)算：
[0046] 8種特征物質(zhì)對(duì)卷煙煙氣烘焙香均有貢獻(xiàn)，通過(guò)氣味活度值OAV來(lái)評(píng)價(jià)某一特征 物質(zhì)對(duì)卷煙烘焙香的貢獻(xiàn)程度，卷煙烘焙香香韻指數(shù)是8種特征物質(zhì)氣味活度值的加和：
[0047] 卷煙烘焙香香韻指數(shù)
[0048] 式中=C1為待測(cè)樣品中i種特征物質(zhì)的含量；t i種特征物質(zhì)的香氣閾值；0 i種特征物質(zhì)的OAV值，
η為特征物質(zhì)的數(shù)目；因香味閾值很低，為便于和感官評(píng)價(jià)結(jié) 果比較，將各個(gè)特征物質(zhì)的OAV值乘以一個(gè)系數(shù)，A為各個(gè)特征物質(zhì)的修正系數(shù)，具體如表 2所示；
[0049] 表 2
[0050]
[0051] (7)卷煙烘焙香香氣風(fēng)格特征評(píng)判：
[0052] 按照表3的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)卷煙香氣進(jìn)行評(píng)判；
[0053] 表3卷煙烘焙香香氣風(fēng)格評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)
[0055] 卷煙香氣中的烘焙香特征與卷煙烘焙香香韻指數(shù)R呈正相關(guān)關(guān)系，即卷煙烘焙香 香韻指數(shù)R值越高，則表明該卷煙的烘焙香香氣風(fēng)格越顯著。
[0056] 相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0057] 1、本發(fā)明以卷煙風(fēng)格特征指標(biāo)一一烘焙香香韻為導(dǎo)向，采用HS-GC-MS/MS技術(shù)手 段，在建立品質(zhì)特征及風(fēng)格特征物質(zhì)譜庫(kù)的基礎(chǔ)上，對(duì)卷煙品質(zhì)、風(fēng)格相關(guān)物質(zhì)進(jìn)行定性、 定量檢測(cè)；利用檢測(cè)結(jié)果采用統(tǒng)計(jì)模型建立烘焙香香韻指數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式，該表達(dá)式綜合 以相應(yīng)的閾值計(jì)算并構(gòu)建表征卷煙烘焙香香氣風(fēng)格的指數(shù)（烘焙香香韻指數(shù)R)，來(lái)綜合表 征及評(píng)價(jià)卷煙產(chǎn)品的烘焙香香氣風(fēng)格。烘焙香香韻指數(shù)R模型的提出從物質(zhì)基礎(chǔ)的角度對(duì) 卷煙烘焙香特征進(jìn)行了相應(yīng)描述和表達(dá)，從物質(zhì)基礎(chǔ)上解釋了許多感官評(píng)吸特征，解釋了 呋喃酮等含量低，卻對(duì)感官香氣貢獻(xiàn)大（即閾值低）的物質(zhì)對(duì)卷煙烘焙香香氣風(fēng)格的顯著 作用。而且避免了感官評(píng)吸的主觀(guān)性，客觀(guān)綜合表征及評(píng)價(jià)卷煙產(chǎn)品的烘焙香香氣風(fēng)格。
[0058] 2、HS-GC-MS/MS(頂空-氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法）操作簡(jiǎn)便、不易受雜質(zhì)干擾、檢 測(cè)結(jié)果更為準(zhǔn)確。GC-MS/MS (氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法）的選擇性和靈敏度比GC-MS (氣質(zhì)聯(lián) 用法）高，避免了 GC-MS靈敏度低、分辨率不足、選擇性差、易產(chǎn)生假陽(yáng)性結(jié)果、且不能給出 足夠的定性/定量信息等問(wèn)題。
【具體實(shí)施方式】
[0059] 為了更好地理解本發(fā)明，下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但實(shí)施 例并不是對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的限定。
[0060] 實(shí)施例1 :
[0061] ( 一）材料與儀器：
[0062] ⑴材料：某品牌卷煙A ;
[0063] 試劑：二氯甲烷（AR，上海安譜科學(xué)儀器有限公司）；無(wú)水乙醇（AR，上海試劑一 廠(chǎng)）；2_乙?；秽?、2-乙酰基吡啶、2-乙酰基吡咯、2, 3-二甲基吡嗪、面包酮、呋喃酮、 2-甲基吡嗪、4-乙烯基愈創(chuàng)木酚、萘（純度均大于98%，均購(gòu)自百靈威）。
[0064] (2)儀器：AG204 電子天平（感量：0· OOOlg，瑞士 METTLER TOLEDO 公司）；鼓風(fēng) 恒溫干燥箱（101A-2,上海市實(shí)驗(yàn)儀器總廠(chǎng)）；頂空儀（G1888, Agilent) ;GC-MS/MS