点燃和加热条件下不同滤嘴通风率卷烟的气溶胶释放特征

为研究滤嘴通风率对不同类型卷烟烟气气溶胶释放的影响,制备了不同滤嘴通风率的两用型烟支(可燃吸、配套加热烟具加热后抽吸),采用气相色谱仪(GC)和DMS500快速粒径谱仪,研究了点燃和加热条件下烟气气溶胶中的主要化学成分和粒径分布。结果表明:①在点燃和加热条件下,烟气出口温度均随滤嘴通风率的增加逐渐降低。②随着滤嘴通风率从0增加至64.08%,在点燃条件下,总粒相物及粒相物中烟碱、丙二醇、丙三醇和水分的释放量减少;在加热条件下,总粒相物、粒相物中烟碱和丙三醇的释放量先增加后略微减少,粒相物中丙二醇的释放量增加,粒相物和气相物中水分的释放量减少。③随着滤嘴通风率的增加,在点燃条件下,烟气气溶胶粒径均分布在60~2000 nm范围内,粒数浓度减小,粒数中值粒径(CMD)增大;在加热条件下,滤嘴通风率为0时,烟气气溶胶粒径主要分布在40~500 nm;滤嘴通风率为47.86%和64.08%时,粒径主要分布在40~1000 nm,粒数浓度与粒子体积浓度先增加后减小,CMD和体积中值粒径(VMD)增大。该研究结果可为卷烟通风打孔工艺参数的选择优化提供科学依据。

可调激光法测定加热卷烟水分活度

为了有效监控加热卷烟的水分活度(aw),选择可调激光传感器法,通过详细的样品制备和保存条件、测试条件及联合实验等方法学研究,建立了适用于加热卷烟aw测定的方法。结果表明:①该方法抗发烟剂和薄荷醇干扰,选择性好。②样品无需均质化处理,环境暴露的时间控制在1 min内,拆封后样品可在常温密闭条件下存放3 h,-18℃密闭条件下存放30 d,样品测定前需恢复至室温。③优选丝状样品量为0.8~1.0 g,颗粒状样品量为2.0~4.0 g,测定次数为2次,以2 min内aw变化值小于0.001作为读数终点。④7个代表性加热卷烟样品在5个实验室联合实验的重复性限(r)在0.0027~0.0061之间,再现性限(R)在0.0045~0.0155之间,应用于不同类型加热卷烟测试结果良好。

加热温度对气溶胶化学成分释放的影响

为分析气溶胶化学成分释放与加热温度的关系,制备了不同加热温度的中心和周向加热烟具,采用GC、GC-MS-MS测定了不同加热温度下气溶胶中水分、发烟剂、烟碱和香气成分的组成和释放量,结合系统聚类分析研究了化学成分释放量与加热温度间的关系。结果表明:(1)两种加热方式下,气溶胶大部分化学成分释放量随加热温度的升高而增加。(2)对于中心加热方式,300和380°C是关键的转折点;随温度升高气溶胶中化学成分按照释放量变化可分为7类(R1~R7),其中,大部分化合物聚类于R1和R2,分别占总化合物数量的33.9%和23.2%,均符合指数增长模型,释放量分别在高于250、300°C时明显增加;对于周向加热方式,190和250°C是关键的转折点,气溶胶中化学成分按照释放量变化可分为5类(C1~C5),大部分化合物聚类在C1、C2和C3,分别占总化合物数量的26.1%、21.7%和23.9%,分别符合二阶多项式、线性和指数模型,其中,C3类中的化合物在高于200°C时释放量增速明显。选择合适的加热温度是优化加热卷烟烟气气溶胶口味和香气的关键因素。