倪和朋，張 震，王曉斌，李 明，張 瑩，譚淞彥，鄒 琦，馬 俊，張錢雙燕，李姝蓉，越義俊

（紅塔煙草（集團(tuán)） 有限公司 玉溪卷煙廠，云南 玉溪 653100）

隨著煙草行業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)卷煙已經(jīng)無法滿足消費者的需求，針對卷煙輔料的加香工藝在行業(yè)內(nèi)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用[1-7]，絲束加香濾棒就是其中重要的一種[8]，該工藝是根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計的需要，以濾棒的原料絲束作為載體，添加個性化香味物質(zhì)，以滿足消費者的需求。目前，行業(yè)內(nèi)針對絲束加香濾棒的研究越來越多，相關(guān)專利也是層出不窮，主要涉及加香方法、加香裝置及加香工藝等方面[9-14]，而針對絲束加香濾棒貯存期主要香味成分衰減的研究鮮有報道。由于生產(chǎn)的限制，絲束加香濾棒從生產(chǎn)結(jié)束到使用，中間有一定的貯存期，因此以P&TGC-MS[15-20]技術(shù)對絲束加香濾棒進(jìn)行檢測，研究了不同貯存時間和貯存環(huán)境下，絲束加香濾棒中主要香味成分的衰減特性，明確了絲束加香濾棒在貯存期主要香味成分的變化情況，為絲束加香濾棒的進(jìn)一步使用提供了理論基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)支撐。

1 試驗部分

1.1 材料、儀器與試劑

材料：某品牌絲束加香濾棒，由紅塔煙草(集團(tuán))有限責(zé)任公司玉溪卷煙廠生產(chǎn)，所述絲束加香濾棒均為該品牌絲束加香濾棒。

儀器：EL204 型電子天平，瑞士Mettler Toledo公司產(chǎn)品；7890B/5977A 型氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國Agilent 公司產(chǎn)品；Atomx XYZ 型吹掃捕集裝置，美國泰克瑪Tekmar 有限公司產(chǎn)品。

試劑：無水乙醇、甲醇（≥99.9%），天津市大茂化學(xué)試劑廠提供；2 -甲基丁酸甲酯、丁酸乙酯、異戊酸乙酯、乙酸異戊酯、戊酸乙酯、丙酸丁酯、辛醛、乙酸葉醇酯、乙酸己酯、D -檸檬烯、庚醛、安息香酸乙酯、癸醛、乙酸丁酯、2 - 甲基丁酸乙酯、α -蒎烯、薄荷酮（≥98%），北京百靈威科技有限公司提供；超純水。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品的貯存環(huán)境

將絲束加香濾棒放置于不同溫濕度環(huán)境下進(jìn)行貯存。

絲束加香濾棒的不同貯存環(huán)境見表1。

表1 絲束加香濾棒的不同貯存環(huán)境

1.2.2 標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的配制

準(zhǔn)確稱取1.1 中各標(biāo)準(zhǔn)品0.02 g，將其配制成濃度為0.2 μg/mL 的乙醇-水混合標(biāo)準(zhǔn)中儲液。用超純水將標(biāo)樣儲備液逐級稀釋，得到質(zhì)量濃度分別約為0.20，0.80，1.60，4.00，10.00，20.00，50.00，80.00，140.00，200.00 ng/mL 的1～10 級標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，各取1 μL 于40 mL 吹掃捕集瓶中，進(jìn)行P&T-GC-MS分析。

1.2.3 樣品的前處理

選取1 支絲束加香濾棒，剪碎后置于40 mL 吹掃捕集瓶中，加入10 mL 超純水，待上樣進(jìn)行P&TGC-MS 分析。

1.3 P&T-GC-MS 的分析條件

1.3.1 吹掃捕集的參數(shù)設(shè)置

吹掃流量40 mL/min，吹掃溫度70 ℃，預(yù)熱時間2 min，吹掃時間11 min，干吹時間2 min，捕集阱溫度25 ℃，解析溫度220 ℃，解析時間2 min，載氣為高純氦氣（純度≥99.999%）。

1.3.2 GC-MS 的參數(shù)設(shè)置

HP-5MS 型色譜柱，60 m×0.25 mm×0.25 μm；載氣為He，流量1.0 mL/min，進(jìn)樣量1 μL，進(jìn)樣口溫度280 ℃，分流比3∶1；升溫程序：初溫50 ℃，保持2 min，以6 ℃/min 的速率升溫至260 ℃，保持20 min；傳輸線溫度280 ℃，離子源溫度230 ℃，電離方式為EI，電離能量70 eV，質(zhì)量掃描范圍35～350 amu，溶劑延遲7 min。

1.4 香味物質(zhì)含量及衰減的計算

1.4.1 絲束加香濾棒中主要香味成分含量的測定

將絲束加香濾棒按照1.2 試驗方法進(jìn)行前處理和分析檢測，絲束加香卷煙濾棒中的含量按公式（1）進(jìn)行計算：

式中：Xi——樣品中主要香味成分i 的含量，ng /支；

Ci——由標(biāo)準(zhǔn)工作曲線得出的樣品中主要香味成分i 的質(zhì)量濃度，μg /mL；

V——萃取液體積，mL；

m——樣品質(zhì)量，g。

1.4.2 不同存放時間下絲束加香濾棒中主要香味成分含量的測定

將絲束加香濾棒置于不同環(huán)境下，自生產(chǎn)日起0～180 d，設(shè)置不同的時間存放梯度（10，20，30，60，90，120，180 d），按1.2 試驗方法進(jìn)行檢測分析，將0 d 測定值記為初始檢測值。

1.4.3 樣品中主要香味成分衰減量的計算

式中：H——衰減量，ng /支；

m0——初始檢測值，ng /支；

m1——當(dāng)日檢測值，ng /支。

1.4.4 樣品中主要香味成分衰減率的計算

絲束加香濾棒中主要香味成分的衰減率按公式（3） 進(jìn)行計算：

式中：S——衰減率，%；

m0——初始檢測值，ng /支；

m1——當(dāng)日檢測值，ng/支。

2 結(jié)果與分析

2.1 絲束加香濾棒中主要香味成分含量的測定

按照1.2 試驗方法進(jìn)行對樣品進(jìn)行前處理和測定分析，并結(jié)合1.4 中公式（1） 進(jìn)行計算得到絲束加香濾棒中主要香味成分的含量。結(jié)果表明，該絲束加香濾棒中主要香味成分的總含量約為161.32 ng/支，將其作為初始檢測值，以其為標(biāo)準(zhǔn)來考查不同環(huán)境及時間下該絲束加香濾棒中主要香味成分的衰減規(guī)律。

主要香味成分總含量的測定結(jié)果見表2。

表2 主要香味成分總含量的測定結(jié)果

2.2 不同貯存環(huán)境下絲束加香濾棒中主要香味成分總含量的測定

按照1.4.2 的方法計算不同貯存環(huán)境、時間下該絲束加香濾棒中主要香味成分的總衰減量。

不同貯存環(huán)境下絲束加香濾棒中主要香味成分總含量的測定見表3，不同貯存環(huán)境、時間對軟阿詩瑪絲束加香濾棒中主要香味成分的影響見圖1。

表3 不同貯存環(huán)境下絲束加香濾棒中主要香味成分總含量的測定

圖1 不同貯存環(huán)境、時間對軟阿詩瑪絲束加香濾棒中主要香味成分的影響

由結(jié)果可知，①隨著存放時間的增加，各環(huán)境下絲束加香濾棒中主要香味成分的總含量整體呈下降的趨勢；②當(dāng)衰減天數(shù)為180 d 時，環(huán)境A 下絲束加香濾棒中主要香味成分的衰減量為11.24 ng/支，環(huán)境B 下絲束加香濾棒的衰減量為25.28 ng /支，環(huán)境C 下絲束加香濾棒衰減量為36.30 ng /支，環(huán)境D下的衰減量為49.12 ng /支；表明放置在環(huán)境A 下的絲束加香濾棒中香味成分的含量衰減的最少，也即是絲束加香濾棒更適宜在溫度為0±2 ℃，濕度為80%±5%的條件下貯存；③0～180 d 時，環(huán)境A>環(huán)境B>環(huán)境C>環(huán)境D 的特征香味成分的總含量，表明當(dāng)溫度為40±2 ℃，濕度為80%±5%時，絲束加香卷煙濾棒中香味成分的衰減量最大。

2.3 不同貯存環(huán)境下絲束加香濾棒中主要香味成分衰減率變化情況

按照1.4.4 的方法計算不同貯存環(huán)境、時間下絲束加香濾棒中主要香味成分的衰減率。

不同貯存環(huán)境下絲束加香濾棒中主要香味成分衰減率的測定見表4，不同環(huán)境下絲束加香卷煙濾棒中主要香味成分的衰減率見圖2。

表4 不同貯存環(huán)境下絲束加香濾棒中主要香味成分衰減率的測定

圖2 不同環(huán)境下絲束加香卷煙濾棒中主要香味成分的衰減率

結(jié)果表明，①0～180 d，絲束加香濾棒中香味成分的衰減率：環(huán)境D >環(huán)境C >環(huán)境B >環(huán)境A；②0～180 d，環(huán)境A 下，特征香味成分的衰減率為0.19%～6.97%；環(huán)境B 下，特征香味成分的衰減率為0.34%～15.67%；環(huán)境C 下，特征香味成分的衰減率為0.56%～22.50%；環(huán)境D 下，特征香味成分的衰減率為1.05%～30.45%。

2.4 絲束加香濾棒中特征香味成分的衰減動力學(xué)分析

對絲束加香濾棒中特征香味成分在不同環(huán)境（A，B，C，D） 下隨時間衰減率的曲線進(jìn)行線性擬合，得到不同環(huán)境下樣品的衰減動力學(xué)方程和相關(guān)系數(shù)R2。

絲束加香濾棒中主要香味成分不同衰減動力學(xué)方程擬合結(jié)果見表5，不同環(huán)境下絲束加香濾棒主要香味成分的衰減動力學(xué)擬合見圖3。

結(jié)果表明，在環(huán)境（A，B，C，D） 下該絲束加香濾棒中主要香味成分均符合一級衰減動力學(xué)模型，且擬合系數(shù)R2均大于0.90。

絲束加香濾棒主要香味成分在不同時間下的衰減速率見圖4。

圖4 絲束加香濾棒主要香味成分在不同時間下的衰減速率

貯存時間為40 d 時，主要香味成分在環(huán)境A 下的衰減速率變慢；貯存時間為50 d 時，在環(huán)境B，C，D 下的衰減速率變慢。

2.5 絲束加香濾棒中特征香味成分的衰減率與貯存環(huán)境間的相關(guān)性分析

為研究絲束加香濾棒中主要香味成分在不同貯存環(huán)境下隨時間衰減率的影響因素，考查了主要香味成分的衰減率與貯存溫度、濕度的相關(guān)性。

正態(tài)性檢驗結(jié)果見表6。

表6 正態(tài)性檢驗結(jié)果

由表6 可知，參考夏皮洛-威爾克系數(shù)可知貯存環(huán)境的溫度、濕度服從正態(tài)分布，因此選擇皮爾遜進(jìn)行相關(guān)性分析。

貯存環(huán)境與衰減率指標(biāo)間皮爾遜相關(guān)性分析見表7。

表7 貯存環(huán)境與衰減率指標(biāo)間皮爾遜相關(guān)性分析

結(jié)果表明，主要香味成分的衰減率與貯存環(huán)境的溫度呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.960，說明貯存環(huán)境的溫度是影響絲束加香卷煙濾棒主要香味成分衰減的重要因素。

溫度能顯著影響絲束加香卷煙濾棒中特征香味成分的減速率，高溫下衰減較快，表明絲束加香濾棒適宜貯存于低溫環(huán)境下。

3 結(jié)論

通過研究不同貯存環(huán)境下，絲束加香濾棒中主要香味成分的衰減特性。結(jié)果表明，①隨著存放時間的增加，各環(huán)境下絲束加香濾棒中主要香味成分的總含量整體呈下降的趨勢；②0～180 d 時，環(huán)境A >環(huán)境B >環(huán)境C >環(huán)境D 的主要香味成分的總含量；0～180 d，絲束加香濾棒中主要香味成分的衰減率：環(huán)境D >環(huán)境C >環(huán)境B >環(huán)境A；③絲束加香濾棒更適宜在溫度為0±2 ℃，濕度為60%±5%的條件下貯存；④主要香味成分在A，B，C，D 環(huán)境下均符合一級衰減動力學(xué)模型，且擬合系數(shù)R2均大于0.90；⑤溫度顯著影響絲束加香濾棒中主要香味成分的衰減率。