劉夢(mèng)夢(mèng)，張媛，孫學(xué)輝，秦亞瓊，朱龍杰，伍鵬霖，朱懷遠(yuǎn)，曹毅*

煙草和煙氣化學(xué)

稠漿法煙草薄片中甘油含量對(duì)加熱卷煙煙氣香味成分釋放的影響

劉夢(mèng)夢(mèng)1，張媛1，孫學(xué)輝2，秦亞瓊2，朱龍杰1，伍鵬霖1，朱懷遠(yuǎn)1，曹毅1*

1 江蘇中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，南京市建鄴區(qū)興隆大街29號(hào) 210019；2 中國(guó)煙草總公司鄭州煙草研究院，鄭州高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)楓楊街2號(hào) 450001

【目的】探究稠漿法煙草薄片中甘油含量對(duì)加熱卷煙煙氣中揮發(fā)/半揮發(fā)性香味成分釋放的影響?！痉椒ā坎捎肎C/MS分析加熱卷煙煙氣中179種揮發(fā)/半揮發(fā)性香味成分的釋放量，對(duì)甘油含量與各香味成分的單位干基釋放量進(jìn)行相關(guān)性分析?！窘Y(jié)果】（1）甘油含量從9.36%增加到28.40%，揮發(fā)/半揮發(fā)性成分釋放總量先上升后下降，與甘油含量呈二次函數(shù)變化關(guān)系，2為0.9199。（2）煙氣中羧酸類(lèi)、醛酮類(lèi)、酚類(lèi)、酯類(lèi)、內(nèi)酯類(lèi)及氮雜環(huán)類(lèi)物質(zhì)的釋放量隨甘油含量的增加呈二次函數(shù)變化，相關(guān)系數(shù)2分布在0.8453～0.9465，烴類(lèi)物質(zhì)釋放量與甘油含量呈線(xiàn)性變化關(guān)系，2為0.9618。（3）低沸點(diǎn)且與甘油容易形成氫鍵的成分，其釋放量與甘油含量呈正相關(guān)，而含有長(zhǎng)烷烴鏈或者大位阻取代基的高沸點(diǎn)類(lèi)物質(zhì)釋放量與甘油含量一般呈弱相關(guān)。所檢出的香味成分中，單位干基釋放量與甘油施加量呈顯著正相關(guān)的有12種。

加熱卷煙；香味成分；甘油含量；相關(guān)性分析；沸點(diǎn)；氫鍵

加熱卷煙作為一種新型煙草制品，加熱溫度在200℃～400℃，較傳統(tǒng)卷煙的有害成分和側(cè)流煙氣釋放量明顯減少[1-3]，近年來(lái)發(fā)展迅速。煙草制品的品質(zhì)是由其煙氣釋放特征所決定的，因此，研究煙氣中各種揮發(fā)性半揮發(fā)性香味成分的釋放規(guī)律及其影響因素對(duì)加熱卷煙的發(fā)展意義重大。許曉黎[4]、司曉喜[5]和羅彥波[6]等在分析方法開(kāi)發(fā)方面做了大量工作，主要用于特定一種或一類(lèi)物質(zhì)的分析。趙國(guó)豪等[7]研發(fā)了具有內(nèi)加熱功能的加熱卷煙煙具裝置和配套使用的煙支，采用GC/MS法，測(cè)定主流煙氣中32種香味成分的釋放量，并對(duì)比分析不同煙葉原料的差異。朱浩等[8]研究了加熱溫度對(duì)3種加熱不燃燒卷煙煙氣中煙熏香成分種類(lèi)和釋放量的影響，并與傳統(tǒng)卷煙進(jìn)行了比較。

與常規(guī)卷煙不同的是，加熱卷煙原料中添加大比例甘油作為發(fā)煙劑以提升氣溶膠釋放量，并攜帶煙堿和香味物質(zhì)[9-10]。為探究甘油對(duì)加熱卷煙煙氣釋放的影響，研究者們開(kāi)展了一些工作。曹蕓等[11]為揭示加熱狀態(tài)下煙草顆粒煙氣釋放規(guī)律，采用濕法造粒技術(shù)，利用熱分析儀和錐型量熱儀研究甘油添加量與溫度對(duì)其熱解和煙氣釋放特性的影響。周明慧等[12]以不同甘油質(zhì)量分?jǐn)?shù)的再造煙葉顆粒為原料，通過(guò)二維氣相色譜-質(zhì)譜對(duì)受熱釋放的粒相物香味成分進(jìn)行分析，詳細(xì)研究了加熱溫度對(duì)各類(lèi)成分釋放的影響。但目前研究中甘油的施加方式多為噴灑在加熱卷煙原料表面[13-14]，朱龍杰等[15]采用稠漿法制作煙草薄片工藝，制作了不同甘油添加比例的煙草薄片，對(duì)其進(jìn)行熱重和熱重-氣質(zhì)聯(lián)用分析，考察過(guò)程中甘油的熱穩(wěn)定性以及甘油添加比例對(duì)煙草薄片中揮發(fā)性物質(zhì)的影響規(guī)律，但尚未見(jiàn)甘油施加量對(duì)加熱卷煙揮發(fā)/半揮發(fā)性成分釋放影響的研究?；诖耍狙芯坎捎贸頋{法制作6個(gè)不同甘油含量的煙草薄片，并對(duì)制成的加熱卷煙煙氣中揮發(fā)/半揮發(fā)性成分進(jìn)行檢測(cè)，重點(diǎn)考察甘油含量對(duì)各成分釋放的影響，旨在為加熱卷煙產(chǎn)品研發(fā)及品質(zhì)改善提供參考。

1 材料與方法

1.1 儀器、試劑與材料

林賽斯TIM TESTER材料導(dǎo)熱及熱阻測(cè)試系統(tǒng)（德國(guó)Linseis公司）；SM450型20孔道吸煙機(jī)（英國(guó)Cerulean公司）；7890B/5977A氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（美國(guó)Agilent公司）；SML600E&H直線(xiàn)型加熱不燃燒卷煙吸煙機(jī)（合肥眾沃儀器技術(shù)有限公司）；IQOS 3 DUO加熱卷煙煙具（美國(guó)Philip Morris公司）；Silver Tip Boy卷煙管裝填器（德國(guó)Gizeh公司）；BEVS1806A/200型磁吸式可調(diào)涂布器（廣州盛華實(shí)業(yè)有限公司）；KBF720型恒溫恒濕箱（德國(guó)Binder公司）。

羧甲基纖維素鈉鹽（CMC）、丙二醇、甘油、正丁醇、1,3–丁二醇：分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；乙酸苯乙酯（99%，美國(guó)Sigma Aldrich公司）；反式-3–己烯酸（99%，日本Tokyo Chemical Industry公司）；N,O-雙（三甲基硅基）三氟乙酰胺（BSTFA，>99%，美國(guó)Regis Technologies公司）；三甲基氯硅烷（TMCS，99%，美國(guó)Sigma Aldrich公司）；二氯甲烷（色譜純，德國(guó)Merck公司）；超純水（電阻率≥18.2 MΩ·cm，德國(guó)默克公司）。

木漿纖維（無(wú)錫市斯木德工程材料有限公司）；煙草粉末（福建三明）；加熱卷煙煙支空管（南通煙濾嘴有限責(zé)任公司）；劍橋?yàn)V片：Φ44 mm（德國(guó)Borgwaldt公司）。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 稠漿法煙草薄片及加熱卷煙的制作

按照稠漿法煙草薄片的生產(chǎn)工藝[16]，制漿時(shí)，按照木漿纖維、羧甲基纖維素鈉鹽（CMC）和煙粉質(zhì)量比為35:6:780進(jìn)行投料，不添加香精，通過(guò)改變甘油的添加量來(lái)調(diào)整薄片中的甘油含量。制作得到的煙草薄片在60℃下烘1.5 h，用于薄片成型和去除多余水分。將煙草薄片置于溫度22℃、相對(duì)濕度50%的恒溫恒濕箱中平衡48 h備用。

將平衡好的煙草薄片切條后加入加熱卷煙煙支空管，制作成加熱卷煙，控制加熱卷煙中薄片添加量為0.3 g/支。

1.2.2 煙草薄片導(dǎo)熱系數(shù)的測(cè)試

將片狀煙草薄片制備成邊長(zhǎng)25 mm的方形樣品，采用導(dǎo)熱及熱阻測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試樣品的導(dǎo)熱系數(shù)。其中，上、下加熱米條實(shí)驗(yàn)溫度分別為40℃和20℃，荷載壓強(qiáng)0.2 MPa，熱流穩(wěn)定平衡300 s。

1.2.3 煙草薄片水分和甘油含量的測(cè)試

將不同甘油添加比例的煙草薄片在溫度22℃、相對(duì)濕度50%條件下平衡48 h[17]。采用行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)方法[18-19]，測(cè)試不同薄片樣品的水分和甘油含量。

1.2.4 加熱卷煙煙氣揮發(fā)/半揮發(fā)性香味成分的分析方法

由于加熱卷煙煙氣中香味成分釋放水平較低，因此采用加拿大深度抽吸模式，即抽吸容量55 mL，抽吸時(shí)間2 s，抽吸間隔30 s捕集煙氣。加熱裝置采用商品化IQOS加熱器具，每支加熱卷煙固定抽吸11口，每張劍橋?yàn)V片收集4支加熱卷煙煙氣粒相物，每個(gè)樣品均平行抽吸2次。采用實(shí)驗(yàn)室自建方法[20]，分析測(cè)試加熱卷煙煙氣中揮發(fā)/半揮發(fā)性香味成分，主要分析步驟及參數(shù)如下：將捕集后的劍橋?yàn)V片放入玻璃瓶中，加入20 mL二氯甲烷萃取劑，超聲萃取40 min，0.45 μm微孔濾膜過(guò)濾，濾液進(jìn)行GC-MS/MS分析。同時(shí)采用硅烷化衍生分析目標(biāo)物中的酸性香味成分，取800 μL濾液于色譜瓶中，加入300 μL含1%TMCS的BSTFA衍生化試劑，60℃水浴衍生40 min。GC-MS/MS儀器分析方法包含3個(gè)，其中中性和堿性香味成分分別采用DB-5MS（60 m×0.25 mm×0.25 μm）和DB-624（60 m×0.25 mm×1.4 μm）兩種色譜柱分析，而硅烷化后的酸性成分采用DB-5MS（60 m×0.25 mm×0.25 μm）色譜柱分析。

1.2.5 數(shù)據(jù)分析與處理

基于1.2.3測(cè)得的不同甘油添加比例煙草薄片中甘油和水分含量，利用公式（1），得到煙草薄片中的單位干基率，以百分?jǐn)?shù)表示。

其中：—煙草薄片中不含甘油和水分的單位干基率，%；m—每克煙草薄片中甘油的質(zhì)量，g；m—每克煙草薄片中水分的質(zhì)量，g。最終煙草薄片的實(shí)測(cè)甘油含量和單位干基率見(jiàn)表1。

基于1.2.4測(cè)得的加熱卷煙煙氣中揮發(fā)/半揮發(fā)性香味成分的釋放量，利用公式（2）計(jì)算得到煙草單位干基質(zhì)量下各組分的釋放量。

其中：S—煙草薄片中揮發(fā)/半揮發(fā)性成分單位干基質(zhì)量釋放量，μg/支；m—煙草薄片中揮發(fā)/半揮發(fā)性香味成分檢測(cè)量，μg/支；R—不同甘油添加比例煙草薄片中不含甘油和水分的單位干基率，%。

表1 不同甘油添加比例煙草薄片中甘油、水分和單位干基率

Tab.1 Contents of glycerol and moisture as well as unit dry basis ratio in reconstituted tobacco with different glycerol addition ratios

2 結(jié)果與討論

2.1 甘油含量對(duì)加熱卷煙煙氣酸、中、堿性香味成分釋放總量的影響

通過(guò)分析計(jì)算，得到不同甘油含量的加熱卷煙煙氣中179種香味成分的釋放總量，見(jiàn)表2。甘油含量從9.36%增加到28.40%，加熱卷煙煙氣中179種成分釋放總量在403.26～616.69 μg/支之間變化（圖1）。隨著甘油含量的增加，煙氣香味成分釋放總量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，在16.7%左右出現(xiàn)極大值，與甘油含量呈二次函數(shù)變化關(guān)系，2=0.9199。

表2 不同甘油含量加熱卷煙煙氣179種成分釋放總量

Tab.2 The total release of 179 components in the smoke of heated cigarettes with different glycerol content

圖1 煙氣中179種香味成分釋放總量隨甘油含量的變化

理論上，在加熱溫度相同的情況下，隨著甘油含量的增加，煙草干基重量下降，則煙氣中香味成分的釋放量應(yīng)該呈降低趨勢(shì)，而由圖1可知，煙氣香味成分釋放總量呈先上升后下降的趨勢(shì)。一方面，甘油的加入能夠改善煙草薄片的導(dǎo)熱性能，增加低溫下的失重比例，降低一些香味物質(zhì)釋放所需溫度[12-13]。如表3所示，甘油含量從9.36%增加到28.40%，煙草薄片的熱導(dǎo)率從0.115 W/(m?K)增加到0.250 W/(m?K)。另一方面，甘油的溶劑化和擴(kuò)散效應(yīng)對(duì)香味物質(zhì)的釋放具有攜帶作用[12]。

表3 不同甘油添加比例煙草薄片的熱導(dǎo)率（30℃）

Tab.3 Thermal conductivity of reconstituted tobacco with different glycerol addition ratios (30℃)

2.2 甘油含量對(duì)煙氣中各類(lèi)成分釋放量的影響

179種香味成分具體包括羧酸類(lèi)42種、醇類(lèi)18種、酚類(lèi)17種、酯類(lèi)16種、內(nèi)酯類(lèi)11種、醛酮類(lèi)47種、氮雜環(huán)類(lèi)25種以及烴類(lèi)3種，具體見(jiàn)表4。各類(lèi)成分釋放量占總量比例隨甘油含量的變化情況見(jiàn)圖2。結(jié)果顯示，加熱卷煙煙氣中羧酸類(lèi)、醛酮類(lèi)和酯類(lèi)含量較高，相對(duì)比例均在20%以上，氮雜環(huán)類(lèi)成分比例最低，為1%左右。甘油含量從9.36%增加到28.40%，羧酸類(lèi)和醇類(lèi)的占比先降低后升高，酯類(lèi)、內(nèi)酯類(lèi)和酚類(lèi)的占比則先升高后降低，烴類(lèi)成分的占比逐漸降低，而醛酮類(lèi)和氮雜環(huán)類(lèi)占比變化規(guī)律不明顯。

表4 不同甘油含量加熱卷煙煙氣中各類(lèi)成分釋放總量

Tab.4 Total release amount of various components in the smoke of heated cigarettes with different glycerol content （μg/支）

圖2 不同甘油含量加熱卷煙煙氣中各類(lèi)成分的相對(duì)比例

各類(lèi)成分釋放量隨甘油含量變化趨勢(shì)見(jiàn)圖3。結(jié)果顯示，煙氣中羧酸類(lèi)、醛酮類(lèi)、酚類(lèi)、酯類(lèi)、內(nèi)酯類(lèi)及氮雜環(huán)類(lèi)物質(zhì)的釋放量隨甘油含量的增加呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，與總量的變化趨勢(shì)相同。煙氣中的有機(jī)酸主要源于煙草中糖類(lèi)物質(zhì)和非揮發(fā)性有機(jī)酸的熱裂解以及揮發(fā)性有機(jī)酸的轉(zhuǎn)移，醛酮類(lèi)物質(zhì)主要源于糖類(lèi)物質(zhì)的熱裂解以及還原糖與含氨基物質(zhì)的美拉德反應(yīng)，酚類(lèi)主要來(lái)源于綠原酸、奎尼酸、蕓香苷、蘆丁、氨基酸以及一些大分子物質(zhì)如纖維素、木質(zhì)素等的熱解，酯類(lèi)和內(nèi)酯類(lèi)物質(zhì)主要源于胡蘿卜素、糖以及部分氨基酸的熱解，而小分子氮雜環(huán)化合物主要源于氨基酸、蛋白質(zhì)及其他含氮物質(zhì)的熱解和美拉德反應(yīng)產(chǎn)物的轉(zhuǎn)移。甘油的加入起到了傳熱媒介的作用，有利于熱量穩(wěn)定且快速地傳遞，因此對(duì)上述成分的遷移釋放都有促進(jìn)作用[21-23]。

由圖3可知，羧酸類(lèi)、醛酮類(lèi)、酚類(lèi)、酯類(lèi)、內(nèi)酯類(lèi)及氮雜環(huán)類(lèi)物質(zhì)的釋放量隨甘油含量的增加呈二次函數(shù)變化關(guān)系，相關(guān)系數(shù)2分布在0.8453～0.9465，釋放量的最大值分別出現(xiàn)在14.8%、16.4%、17.9%、18.1%、16.7%及15.1%，拐點(diǎn)對(duì)加熱卷煙芯材中優(yōu)化甘油施加量具有參考指導(dǎo)意義。

在醇類(lèi)成分釋放量與甘油含量的二次函數(shù)擬合曲線(xiàn)中，2為0.5234，即隨著甘油含量的增加，煙氣中醇類(lèi)物質(zhì)的釋放量也呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，但降低趨勢(shì)沒(méi)有羧酸等6類(lèi)物質(zhì)顯著。推測(cè)原因是醇類(lèi)物質(zhì)與甘油性質(zhì)相似，且因?yàn)闅滏I的存在而分子間作用力較強(qiáng)，甘油對(duì)煙氣中醇類(lèi)物質(zhì)的攜帶能力較強(qiáng)。

由圖3可知，煙氣中烴類(lèi)物質(zhì)釋放量與甘油含量呈線(xiàn)性關(guān)系，隨著甘油含量增加，烴類(lèi)物質(zhì)釋放量降低，2為0.9618。隨著甘油含量增加，煙草干基重量減小，使得釋放的烴類(lèi)物質(zhì)量減少；此外，烴類(lèi)在幾類(lèi)物質(zhì)中極性最低，無(wú)法與甘油分子之間形成氫鍵，分子間作用力弱，甘油對(duì)其攜帶能力較差。

圖3 煙氣各類(lèi)物質(zhì)釋放量隨甘油含量變化圖

2.3 甘油含量與煙氣中各香味成分釋放量的相關(guān)性分析

為排除煙草薄片干基質(zhì)量下降對(duì)煙氣中各香味成分釋放帶來(lái)的影響，后續(xù)分析中，以單位干基質(zhì)量下各組分的釋放量（公式（2））代替檢測(cè)值，與甘油含量進(jìn)行相關(guān)性分析。煙氣中179種香味成分的單位干基釋放量見(jiàn)表5～表11。179種香味成分中，釋放量較高的前14種成分（圖4）分別為：三醋酸甘油酯、乙酸、1-羥基-2-丙酮、糠醇、新植二烯、棕櫚酸、5-羥甲基糠醛、2-糠醛、3,5-二羥基-2-甲基-4H-吡喃-4-酮、2,3-二氫-3,5-二羥基-6-甲基-4H-吡喃-4-酮、丙酸、5-甲基-2-糠醛、亞麻酸和1-羥基-2-丁酮，約占全部檢出成分總量的80%。

圖4 釋放量前14種成分及其比例

表5a 不同甘油含量加熱卷煙煙氣中羧酸類(lèi)成分單位干基釋放量

表5b 不同甘油含量加熱卷煙煙氣中羧酸類(lèi)成分單位干基釋放量

表6 不同甘油含量加熱卷煙煙氣中醇類(lèi)成分單位干基釋放量

表7 不同甘油含量加熱卷煙煙氣中酚類(lèi)成分單位干基釋放量

表8a 不同甘油含量加熱卷煙煙氣中醛酮類(lèi)成分單位干基釋放量

表8b 不同甘油含量加熱卷煙煙氣中醛酮類(lèi)成分單位干基釋放量

表9 不同甘油含量加熱卷煙煙氣中氮雜環(huán)類(lèi)成分單位干基釋放量

表10 不同甘油含量加熱卷煙煙氣中酯類(lèi)成分單位干基釋放量

表11 不同甘油含量加熱卷煙煙氣中內(nèi)酯類(lèi)及烴類(lèi)成分單位干基釋放量

Tab.11 The unit dry basis release of lactones and hydrocarbons in the smoke of heated cigarettes with different glycerol content （μg/支）

檢測(cè)出單位干基釋放量高于0.1 μg/支的37種羧酸類(lèi)物質(zhì)中，與甘油含量呈正相關(guān)的物質(zhì)有20種，呈弱相關(guān)的物質(zhì)有17種。釋放量與甘油含量呈正相關(guān)的酸性物質(zhì)多數(shù)為小分子量的直鏈羧酸，這類(lèi)物質(zhì)沸點(diǎn)低（均低于甘油沸點(diǎn)），與甘油的分子間作用力也較強(qiáng)，其中，乙酸、丙酸、丁酸等8種羧酸釋放量與甘油含量呈顯著正相關(guān)（表12）。另一方面，釋放量與甘油含量呈弱相關(guān)的酸性物質(zhì)主要為一些含有長(zhǎng)烷基鏈的大分子羧酸（如棕櫚酸、油酸、亞油酸、硬脂酸等），以及含有苯環(huán)等大位阻取代基的羧酸（如糠酸、苯甲酸、苯乙酸等），這類(lèi)物質(zhì)沸點(diǎn)高于甘油，且與甘油的分子間作用力較弱，因此甘油對(duì)其攜帶能力較差。

表12 與甘油含量呈顯著正相關(guān)的羧酸類(lèi)物質(zhì)

Tab.12 Carboxylic acids with significant positive correlation with glycerol content

注：*在0.05水平（雙側(cè)）上顯著相關(guān)，**在0.01水平（雙側(cè)）上顯著相關(guān)。下同

Note: *significantly correlated at the 0.05 level (two-sided), **significantly correlated at the 0.01 level (two-sided). Same below.

檢測(cè)出的13種醇類(lèi)物質(zhì)中有8種物質(zhì)的釋放量與甘油含量呈正相關(guān)，其中糠醇和月桂醇釋放量與甘油含量相關(guān)性顯著（表13）。與甘油含量呈負(fù)相關(guān)的醇類(lèi)物質(zhì)多數(shù)有長(zhǎng)烷烴鏈（如二十二烷醇，沸點(diǎn)為376℃）或大位阻取代基（如3-羥基苯乙醇和4-羥基苯乙醇，沸點(diǎn)均在375℃左右）。

檢測(cè)出的含量高于0.1 μg/支的9種酚類(lèi)物質(zhì)中，4種物質(zhì)的釋放量與甘油含量呈正相關(guān)，其中有顯著相關(guān)性的為苯酚（表13），另外5種酚類(lèi)物質(zhì)的釋放量與甘油含量呈弱相關(guān)。酚類(lèi)物質(zhì)含有羥基，且沸點(diǎn)一般不超過(guò)300℃，但鄰苯二酚、愈創(chuàng)木酚及麥芽酚等，苯環(huán)平面上含有多個(gè)羥基，極易形成分子內(nèi)氫鍵[24]，削弱了與甘油的分子間作用力，導(dǎo)致甘油對(duì)這類(lèi)物質(zhì)的攜帶能力減弱。

多數(shù)醛酮類(lèi)物質(zhì)分子結(jié)構(gòu)中只存在氫鍵受體，沒(méi)有給體；氮雜環(huán)類(lèi)物質(zhì)中，吡啶和吡嗪類(lèi)化合物中僅存在氫鍵受體，無(wú)給體，而吡咯類(lèi)化合物則僅存在氫鍵給體，而無(wú)受體，因此這兩類(lèi)成分與甘油之間的相互作用不如醇類(lèi)和羧酸類(lèi)物質(zhì)強(qiáng)，表現(xiàn)為多數(shù)醛酮類(lèi)和氮雜環(huán)類(lèi)成分的釋放量與甘油含量之間的相關(guān)性不顯著，整體呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。檢測(cè)出的醛酮類(lèi)成分中，與甘油的施加量呈顯著正相關(guān)的只有1-羥基-2-丁酮（表13），而氮雜環(huán)中的二烯煙堿釋放量與甘油含量負(fù)相關(guān)顯著（=?0.966，顯著性（雙側(cè)）=0.002）。

表13 與甘油含量呈顯著正相關(guān)的醇、酚及醛酮類(lèi)物質(zhì)

檢測(cè)出的酯類(lèi)和內(nèi)酯類(lèi)物質(zhì)多數(shù)分子量較大，沸點(diǎn)較高，與甘油的施加量呈負(fù)相關(guān)，但相關(guān)性均不顯著。三種烴類(lèi)物質(zhì)中，新植二烯的含量約占99%，其釋放量與甘油含量呈顯著負(fù)相關(guān)（=?0.996，顯著性（雙側(cè)）=0.002）。作為烤煙中含量最高的中性致香成分，新植二烯是葉綠素的降解產(chǎn)物，在加熱過(guò)程中以原型轉(zhuǎn)移的方式進(jìn)入煙氣[25]，沸點(diǎn)較高（344℃），更易在濾嘴降溫段冷凝，且與甘油的分子間作用力弱，降低了煙氣中的釋放量。

3 結(jié)論

（1）采用GC/MS方法，分析了加熱卷煙中揮發(fā)/半揮發(fā)共179種香味成分。甘油含量從9.36%增加到28.40%，179種成分釋放總量在403.26～616.69 μg/支之間變化，呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，與甘油含量呈二次函數(shù)變化關(guān)系，2=0.9199；（2）加熱卷煙煙氣中羧酸類(lèi)、醛酮類(lèi)和酯類(lèi)含量較高，相對(duì)比例均在20%以上，氮雜環(huán)類(lèi)成分比例最低，為1%左右，烴類(lèi)物質(zhì)釋放量與甘油含量呈線(xiàn)性變化關(guān)系，2為0.9618，其余物質(zhì)釋放量隨甘油含量的增加呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，呈二次函數(shù)變化關(guān)系，相關(guān)系數(shù)2分布在0.8453～0.9465；（3）多數(shù)低沸點(diǎn)的羧酸類(lèi)和醇類(lèi)物質(zhì)因能與甘油之間形成較強(qiáng)的氫鍵相互作用，其單位干基釋放量與甘油含量呈正相關(guān)，少數(shù)含有長(zhǎng)烷烴鏈或者大位阻取代基的高沸點(diǎn)羧酸類(lèi)和醇類(lèi)物質(zhì)的釋放量與甘油含量之間呈弱相關(guān)；（4）多數(shù)醛酮類(lèi)和氮雜環(huán)類(lèi)化合物因只存在氫鍵的給體或者受體，與甘油之間的相互作用力較弱，其單位干基釋放量與甘油含量之間呈弱相關(guān)；（5）酯類(lèi)、內(nèi)酯類(lèi)和烴類(lèi)物質(zhì)多數(shù)分子量較大，沸點(diǎn)較高，且烴類(lèi)物質(zhì)與甘油之間無(wú)法形成氫鍵，因此這三類(lèi)物質(zhì)的單位干基釋放量多數(shù)與甘油含量呈弱相關(guān)。

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Effect of glycerol content in reconstituted tobacco made by slurry process on the release of aromatic components from heated cigarette smoke

LIU Mengmeng1, ZHANG Yuan1,SUN Xuehui2, QIN Yaqiong2, ZHU Longjie1, WU Penglin1, ZHU Huaiyuan1, CAO Yi1*

1 China Tobacco Jiangsu Industrial Co., Ltd., Nanjing 210019, China;2 Zhengzhou Tobacco Research Institute of CNTC, Zhengzhou 450001, China

This study aims to explore the effect of glycerol content in reconstituted tobacco made by slurry process on the release of volatile/semi-volatile aromatic components from heated cigarette smoke. To this end, GC/MS method was used to analyze the release of 179 volatile/semi-volatile aromatic components in heated cigarette smoke and correlation analysis was carried out with the unit dry basis release of each aroma component. The results showed that: 1) When the glycerol content increased from 9.36% to 28.40%, the total release of volatile/semi-volatile aromatic components firstly increased and then decreased, forming a quadratic function with the glycerol content. 2) The release of carboxylic acids, aldehydes and ketones, phenols, esters, lactones and nitrogen heterocyclic substances in the smoke changed quadraticly with the increase of glycerol content, where the correlation coefficient change from 0.8453 to 0.9465. Moreover, the release amount of hydrocarbon substances had a linear relationship with the glycerol content, whereRwas 0.9618. 3) The component that has a low boiling point and is easy to form hydrogen bonds with glycerol had a positive correlation with the glycerol content, while those containing long alkane chains or large steric substituent with high boiling point were weakly correlated with the glycerol content. Of the detected aromatic components, 12 were significantly positively correlated with the glycerol content.

heated cigarette;aromatic components; glycerol content; correlation analysis; boiling point; hydrogen bond

Corresponding author. Email：caoyi@jszygs.com

江蘇中煙工業(yè)有限責(zé)任公司科技項(xiàng)目“加熱卷煙煙氣pH值和游離煙堿含量的關(guān)系研究”（202024）

劉夢(mèng)夢(mèng)（1990―），碩士，工程師，主要從事煙草化學(xué)研究，Tel：025-69896754，Email：202356@jszygs.com

曹毅（1980―），博士，高級(jí)工程師，Email：caoyi@jszygs.com

2022-05-10；

2023-03-10

劉夢(mèng)夢(mèng)，張媛，孫學(xué)輝，等. 稠漿法煙草薄片中甘油含量對(duì)加熱卷煙煙氣香味成分釋放的影響[J]. 中國(guó)煙草學(xué)報(bào)，2023，29（5）. LIU Mengmeng, ZHANG Yuan, SUN Xuehui, et al. Effect of glycerol content in reconstituted tobacco made by slurry process on the release of aromatic components from heated cigarette smoke[J]. Acta Tabacaria Sinica, 2023,29(5). doi:10.16472/j.chinatobacco.2022.093