煙草中的有機酸大部分是非揮發(fā)性有機酸,如蘋(píng)果酸、草酸等。非揮發(fā)酸雖然不直接影響煙氣香味,但可以調節煙草的pH值,在一定程度上改善煙草吃味,提升卷煙感官舒適度,弱化卷煙煙氣的噪感,并增加煙氣濃度。


卷煙煙草pH、煙氣pH是衡量卷煙產(chǎn)品整體質(zhì)量的重要指標之一,能在一定程度上反映卷煙配方中的酸堿平衡。卷煙產(chǎn)品配方由眾多不同產(chǎn)地、等級的單料煙煙葉構成,各單料煙中有機酸的種類(lèi)及含量會(huì )影響卷煙產(chǎn)品的煙草及煙氣pH。邱寶平等通過(guò)測定中國卷煙非揮發(fā)酸的含量及煙氣pH,發(fā)現蘋(píng)果酸和油酸對煙氣粒相物pH影響較大,但有關(guān)非揮發(fā)酸與煙草pH之間的關(guān)聯(lián)性未見(jiàn)報道。目前對于卷煙煙草pH、煙氣pH的其他研究主要側重于pH的測定方法和其影響因素,鮮見(jiàn)二者與有機酸之間關(guān)聯(lián)性的研究。


研究擬以34種單料煙和11種卷煙為研究對象,分別測定其非揮發(fā)性有機酸、煙草pH和卷煙主流煙氣粒相物pH,采用灰色關(guān)聯(lián)度分析、主成分分析對有機酸與pH進(jìn)行相關(guān)性分析研究,為從化學(xué)分析角度確定卷煙內在品質(zhì)、改善和調控煙草及煙氣pH提供理論依據和數據支撐。


1材料與方法


1.1材料與儀器


1.1.1材料與試劑


煙葉樣品:從中國貴州(T1~T4)、吉林(T5、T6)、山東(T7、T8)、福建(T9~T12)、河南(T13~T16)、湖南(T17~T21)、云南(T22~T27)代表性煙葉產(chǎn)區收集的上部、中部、下部烤煙煙葉以及巴西(T28、T29)、津巴布韋(T30、T31)、美國(T32~T34)煙葉樣品共34種;


卷煙樣品(見(jiàn)表1):市售一類(lèi)、二類(lèi)、三類(lèi)烤煙型卷煙共11種;


表1卷煙樣品信息

草酸、月桂酸、檸檬酸:純度>98%,上海華彭實(shí)業(yè)有限公司;


丙二酸、十三酸、正十五酸、軟脂酸、硬脂酸、亞麻酸:純度>98%,美國FLUKA公司;


琥珀酸、蘋(píng)果酸、油酸、亞油酸:純度大于98%,百靈威科技有限公司;


二氯甲烷、甲醇:色譜純,迪科馬科技有限公司;


其余試劑均為分析純。


1.1.2主要儀器設備


電子天平:PL-203型,瑞士Mettler Toledo公司;


氣相色譜儀:Agilent 8890A(FID)型,安捷倫公司;


吸煙機:RM20H型,德國博格瓦爾特公司;


pH微電極:丹麥Unisense公司;


振蕩培養箱:F160型,太倉實(shí)驗設備廠(chǎng)。


1.2方法


1.2.1非揮發(fā)性有機酸的測定參照邱寶平等的方法,對單料煙及卷煙非揮發(fā)性有機酸進(jìn)行測定,每個(gè)樣品平行測定3次。


1.2.2煙草pH的測定按YC/T 222—2007執行,對單料煙及卷煙煙草pH進(jìn)行測定,每個(gè)樣品平行測定3次。


1.2.3卷煙主流煙氣粒相物pH的測定參照徐石磊等的方法,對卷煙主流煙氣粒相物pH進(jìn)行測定,每個(gè)樣品平行測定3次。


1.2.4數據處理使用Excel軟件整理數據,利用SPSSAU分析平臺進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析,采用SPSS 21軟件進(jìn)行主成分分析。


2結果與分析


2.1非揮發(fā)性有機酸測定結果


2.1.1標準曲線(xiàn)、檢出限和定量限由表2可知,13種非揮發(fā)酸的回歸方程線(xiàn)性良好,決定系數R2>0.999,檢出限為0.50~3.83μg/mL,定量限為1.67~12.75μg/mL。

表2非揮發(fā)酸回歸方程、決定系數、檢出限、定量限


2.1.2方法的回收率及精密度由表3可知,在不同的加標水平下,非揮發(fā)酸的平均回收率在88.64%~95.75%,精密度在1.29%~3.87%,回收率較高,重復性較好,適用于煙草中非揮發(fā)酸的檢測分析。

表3方法的回收率及精密度


2.1.3樣品的測定卷煙非揮發(fā)性有機酸含量的測定結果見(jiàn)表4,單料煙非揮發(fā)性有機酸含量的測定結果見(jiàn)表5。

表4卷煙非揮發(fā)性有機酸含量

表5單料煙非揮發(fā)性有機酸含量


由表4、表5可知,單料煙非揮發(fā)性有機酸含量范圍為34.30~134.60 mg/g,卷煙非揮發(fā)性有機酸含量范圍為70.18~104.25 mg/g,單料煙與卷煙中共測定出12種非揮發(fā)性有機酸。蘋(píng)果酸與草酸在單料煙與卷煙中含量較高,約占非揮發(fā)性有機酸總含量的70%~80%;琥珀酸、十三酸、正十五酸含量很低且在一部分樣品中未被檢出,與李登科等的研究一致。煙葉的遺傳因素、氣候土壤條件、栽培水平以及加工差異是樣品中非揮發(fā)性有機酸含量不同的原因,如不同基因型烤煙中非揮發(fā)酸的含量存在較大差異、溫度對煙株在生根期和成熟期中有機酸含量的積累影響較大、烘烤后煙葉中非揮發(fā)酸含量與餅肥用量顯著(zhù)負相關(guān)、打葉后片煙中非揮發(fā)酸含量與葉片尺寸呈負相關(guān)。