煙草及煙草制品總揮發(fā)酸的測定連續(xù)流動法

于瑞國1，王蕾1，孟廣宇2，郝庭亮2，李榮1（1.澳華達國際香料（廣州）有限公司廣州510530）（2.將軍煙草集團有限公司濟南250100）1.1煙草中的揮發(fā)酸1.1.1煙草中的揮發(fā)酸主要是含碳原子數(shù)小于10的有機酸1.1.2乙酸和甲酸是煙葉揮發(fā)酸中的主要揮發(fā)酸，次要揮發(fā)酸是丙酸、α-呋喃酸、苯甲酸、α-甲基丁酸、β-甲基戊酸和其它許多酸類1.2煙草中揮發(fā)性酸類物質(zhì)對煙草品質(zhì)的影響1.2.1影響煙氣的香味許多揮發(fā)性有機酸都具有特殊的氣味，燃吸進入煙氣中，影響煙氣的香味特征1.2.2影響煙氣的酸堿度，進而影響煙氣的吃味特征1985年國際癌癥研究機構（IARC）提出，當煙氣的酸堿性變時，非質(zhì)子化煙堿的揮發(fā)性氣相中的煙堿比例也隨之改變，從而影響煙氣的吃味特征[2]。

2003年我國主要煙區(qū)烤煙C3F總揮發(fā)酸年份產(chǎn)地品種等級總揮發(fā)酸（%）2003云南昆明宜良縣K326C3F0.282003云南昆明瀘西縣K326C3F0.222003云南昆明玉溪市云煙87C3F0.082003云南曲靖陸良縣K326C3F0.292003云南曲靖羅平縣K326C3F0.292003云南文山文山縣云煙85C3F0.042003云南大理麗江云煙85C3F0.072003福建龍巖武平縣K326C3F0.072003福建龍巖永定縣云煙85C3F0.072003福建三明明溪縣K326C3F0.422003福建三明永安市K326C3F0.572003福建三明寧化縣CB-1C3F0.662003福建邵武市K326C3F0.022003河南許昌市中煙100C3F0.122003河南許昌襄城縣中煙101C3F0.162003河南漯河舞陽縣云煙85C3F0.212003河南漯河臨潁縣云煙87C3F0.172003河南駐馬店確山縣NC89C3F0.202003河南信陽信陽市云煙85C3F0.192003河南平頂山郟縣K326C3F0.142003貴州貴陽黔西縣K326C3F0.162003貴州貴陽黔西縣NC82C3F0.132003貴州貴陽大方縣云煙85C3F0.222003貴州六盤水水城縣K326C3F0.072003貴州六盤水水城縣云煙87C3F0.082003貴州玉屏石阡縣K326C3F0.131.3煙草總揮發(fā)酸的測定方法1.3.1煙草總揮發(fā)酸的傳統(tǒng)測定方法是水蒸氣蒸餾、酸堿滴定法1.3.2光度法報道較少1.3.3酸類物質(zhì)與KI、KIO3在常溫下反應生成單質(zhì)碘顯色[4][5]，[H+]減少的量與單質(zhì)碘增加的量成比例對應關系1.4顯色反應機理I-+IO3-+H+I2+H2OI-+I2I3-2、CFA—KI、KIO3光度分析方法的優(yōu)化2.1KI、KIO3分光光度法的優(yōu)化2.2CFA流路系統(tǒng)的優(yōu)化2.3與經(jīng)典方法的比對實驗2.1KI、KIO3分光光度法的優(yōu)化2.1.1KI-KIO3分光光度法測定波長的確定2.1.2時間對顯色反應靈敏度的影響2.1.3試劑濃度的優(yōu)化和初始酸度對標準曲線的影響2.1.1KI-KIO3分光光度法測定波長的確定顯色反應的吸收曲線最大吸收波長：350nm2.1.2時間對顯色反應靈敏度的影響隨著反應時間的增加，吸光度也增加，5分鐘即達到穩(wěn)定平臺，10分鐘后趨于穩(wěn)定。結(jié)合連續(xù)流動分析方法的開發(fā)，在確保一定的靈敏度的條件下，為了獲得較快的測定速度，顯色反應的時間選定為13分鐘。吸光度時間曲線2.1.3試劑濃度的優(yōu)化和初始酸度對標準曲線的影響2.1.3.1KI、KIO3試劑的濃度對顯色反應的影響類似，在一定的濃度范圍內(nèi)靈敏度達到高水平平臺，且基本保持不變，濃度過高或過低都會降低靈敏度，同時由于I-容易與I2結(jié)合成I3-，降低顯色反應的靈敏度，所以KIO3應過量2.1.3.2顯色反應是酸催化的氧化還原反應，一定的初始酸度有助于提高顯色反應的靈敏度，并且能為顯色反應提供穩(wěn)定的基線，10mg/l乙酸溶液和50ul/l的磷酸溶液都能達到這個目的，但選用10mg/l乙酸溶液，標準曲線的線性相關性明顯改善，相關系數(shù)從0.98931提高到0.99389KI-KIO3分光光度法標準曲線2.2CFA流路系統(tǒng)的優(yōu)化2.2.1試劑、樣品流量的選擇2.2.2蒸餾溫度的選擇2.2.3工作曲線及最低檢出限2.2.4干擾的消除2.2.5重復性2.2.6回收率2.2.1試劑、樣品流量的選擇2.2.1.1恒流蠕動泵泵速一定的條件下，試劑和樣品的流量由泵管的內(nèi)徑?jīng)Q定，從靈敏度、線性范圍和進樣頻率的角度考慮，本次實驗選用0.3mol/lKI溶液、0.014mol/lKIO3溶液、10mg/l乙酸溶液，流速分別為1ml/min、8ml/min、8ml/min，即摩爾比為0.03：0.0112：0.000167。2.2.1.2二次進樣的流速選用0.23ml/min，可以括寬工作曲線的線性范圍，滿足對大部分樣品的測定需求2.2.2蒸餾溫度的選擇2.2.2.1蒸餾溫度小于120℃時，蒸餾的效率較低，顯色反應的靈敏度差2.2.2.2蒸餾溫度高于145℃時，樣品的分離較差，峰高增加，線性范圍變窄，帶過增加，降低了進樣頻率2.2.2.3標準濃度與樣品在同等條件下進行蒸餾，在保證回收率的前提下，選用135℃的蒸餾溫度，能得到滿意結(jié)果2.2.3工作曲線及最低檢出限工作曲線的峰高與標準溶液的濃度呈良好的線性關系，線性方程為Y=0.1918*ρ+0.0001016，相關系數(shù)為0.9995，由于儀器取樣的精確度高，在線蒸餾、二次進樣時煙草樣品的濃度得到稀釋，因此連續(xù)流動分析的線性范圍為0-5mg/g，最低檢出限為0.012mg/g。2.2.4干擾的消除2.2.4.1該顯色反應的紫外吸收特征明顯，CFA流路的在線透析和在線蒸餾裝置可以有效地去除煙草萃取液中的有色基團，避免了萃取液本身的紫外吸收2.2.4.2磷酸、甘油存在的條件下135℃對試樣進行蒸餾，試樣中非揮發(fā)性酸類成分被有效的分離，降低了顯色反應的干擾2.2.4.310mg/l乙酸溶液可有效的避免空氣中的CO2在溶液中的溶解電離，提供穩(wěn)定的本底信號2.2.4.4KI溶液容易被空氣中的O2氧化生成單質(zhì)碘，會產(chǎn)生干擾，降低檢測的靈敏度，同時不利于清洗，產(chǎn)生帶過，因此KI溶液要新鮮配制2.2.4.5使用調(diào)節(jié)中性的二次重蒸水配置試劑2.2據(jù).5箭重復性劈燕實驗對某一辭濃度的約標準乙找酸溶液筋平行測鋸定9次燙，其變舌異系數(shù)洞為1.孩82%禮，說明校該方法安的重復帖性較好南。實測值平均值RSD%2.332.382.422.402.312.392.392.312.402.371.822.2冠.6墨回收率2.2.勝6.1烤唐煙的平均蘭回收率9援7.8％鉛；白肋煙團平均回收系率100乎.1％；孕香料煙的伐平均回收邊率101割.6％2.2售.6.用2烤煙疊的回收局率偏低園是由于棋其揮發(fā)態(tài)性有機諷酸主要道以甲酸繳和乙酸掌組成，像而深色怨煙草（調(diào)白肋煙科、香料瓦煙）的床揮發(fā)性戴有機酸圖除甲酸臺和乙酸漸外還含川有較高喪的β-汽甲基戊慕酸、異躍己酸和著苯甲酸池等。有宰機酸的輛構成不暫同導致濤了顯色尋反應靈餓敏度的變差異性擊。2.2屯.6.凱3試驗筒結(jié)果與評文獻報資道吻合[1]，表明方串法可適用孕于不同類葛型的煙草淺揮發(fā)性有染機酸測定釋。煙草類型實測值(mg/g)RSD(%)加入量(mg/g)測定總量(mg/g)回收率平均回收率烤煙1.2220.660.60.60.60.60.60.61.8091.8101.7991.8071.7981.83197.8%98.0%96.2%97.5%96.0%101.5%97.8%白肋煙0.8082.020.40.40.40.40.40.41.2101.1991.2061.2091.2331.194100.5%97.8%100.3%99.5%106.2%96.5%100.1%香料煙2.3241.731111113.3563.3363.3253.3083.3603.282103.2%101.2%101.1%98.4%103.6%95.8%101.6%2.3呈與經(jīng)卷典方法鮮的對比狂實驗經(jīng)典的像水蒸氣椒蒸餾—叛—酸堿番滴定法爸的測定暮結(jié)果要格稍低于沸連續(xù)流隱動分析傅的測定梅結(jié)果，理這主要塌是水蒸悲氣蒸餾凳的方法盾蒸餾溫報度較低眠，煙草橋的揮發(fā)抱性有機格酸容易恒與水產(chǎn)牧生共沸棵，蒸餾賺效率低太。流動嗓分析方傳法采用精135換℃在線克蒸餾時沸，對樣茄品的每是一個液系流片段雅均達到如了半汽齡化狀態(tài)聾，可以銹有效的陶分離煙伐草中的響揮發(fā)性株酸類物兩質(zhì)，測破定的結(jié)垂果要高挺于10桑0℃水僻蒸氣蒸痕餾的結(jié)蹲果。而濟且測定需結(jié)果的嚷精密度虎也要優(yōu)襯于傳統(tǒng)蓋方法的慈結(jié)果。煙草類型水蒸氣蒸餾-酸堿滴定CFA實測值（mg/g）平均值(mg/g)RSD%實測值(mg/g)平均值(mg/g)RSD%烤煙1.1261.1981.0621.0961.1205.171.2241.2321.2191.2131.2220.66白肋煙0.7720.7200.7060.7730.7434.690.8190.8250.7980.7918.082.02香料煙2.2302.0892.0662.1582.1363.462.3192.2702.3622.3452.3241.733、總結(jié)3.1寸采用在泄線蒸餾粘的方法彈代替?zhèn)骰萁y(tǒng)的水曬蒸氣蒸付餾，簡能化了樣貿(mào)品的前醉處理；3.2部分析能宣力強，納一小時滅可測定直30-淘40個篩樣品，才試劑耗室用少。3.3晴靈敏度巾高，檢僻出限為手0.0恐12m懂g/g粱。3.4緊有較好鳴的線性飯關系，丙線性范仔圍寬（觸0.0能12-豪5.0逢mg/失g）。3.5精康度高，回堂收率理想3.6選筆擇性好，膏測定過程姿中干擾少端。謝謝！謝謝觀看