烤烟-刺梨提取物Maillard反应产物清除烟气中气相自由基的效果

【目的】探明烤烟和刺梨Maillard反应产物清除烟气中气相自由基的最佳比例及其对烤烟感官质量的影响,为卷烟提质增香提供新的路径。【方法】以烤烟和刺梨为材料,烤烟提取物和刺梨提取物为反应底物进行Maillard反应,研究其反应产物清除烟气中气相自由基的最佳比例及对烤烟感官质量的影响。【结果】刺梨-烟草提取物Maillard反应产物检测的氮杂环类物质总量为236.68μg/mL,共有18种,以吡啶类氮杂环化合物含量最高,达193.21μg/mL,具有面包烘烤香味。Maillard反应产物添加量为0.50%时,烟气中气相自由基清除率最高,为18.28%;且添加在卷烟烟丝中,卷烟品牌A、品牌B和品牌C的气相自由基清除率分别为10.07%、7.85%和10.27%,烤烟a、烤烟b和烤烟c分别为8.48%、8.97%和9.39%;添加在卷烟滤嘴中,卷烟品牌A、品牌B和品牌C的气相自由基清除率分别为17.36%、13.51%和18.89%,烤烟a、烤烟b和烤烟c分别为12.67%、17.33%和14.09%。与未添加Maillard反应产物比,添加Maillard反应产物后,烤烟a的烟香气较丰富,烟香味明显,甜感明显增加,回味较厚重。【结论】刺梨-烟草提取物Maillard反应产物氮杂环类物质种类多,含量高,具有提升香气的作用;添加0.5%Maillard反应产物,其清除烟气中气相自由基的效果最佳,且添加在滤嘴中的效果更好;添加3‰Maillard反应产物可有效改善烤烟的感官质量。

主流卷烟烟气中气相自由基测定方法的改进

按照ISO4387标准进行吸烟,通过自行研制的捕集装置,以2-苯叔丁基硝酮(PBN)的四氯化碳溶液捕集气相自由基.将捕集到气相自由基的溶液先用液氮冷冻,再定时解冻以抑制其衰减,并有效地去除氧气对气相自由基定量分析的干扰,获得理想的测定重复性.用电子顺磁共振波谱仪(EPR)检测气相自由基,以2,2,6,6-四甲基哌啶-1-氧(TEMPO)作为标准样品,以碳酸钙稀释的煤粉作为校正样品,定量计算气相自由基.测定方法有较好的重复性和较高的灵敏度,可以满足日常卷烟烟气气相自由基的定量分析的需要.

气—固两相自由射流的粒子仿真方法

采用粒子仿真方法直接跟踪颗粒相运动轨迹 ,采用NND格式求解NS方程 ,数值模拟了气—固两相自由射流流场。计算结果表明 ,将粒子仿真与CFD方法相结合是研究气—固两相流动问题的有效途径。

中草药添加剂对烟气相自由基的影响

采用五味子、藿香、甘草、降香的乙醇提取液作为卷烟添加剂，讨论它们对卷烟烟气中有害健康的烟气相自由基的降低情况。

时间、能量分辨的光电离质谱技术研究气相自由基反应

闪光光解流动管反应器与同步辐射光电离质谱技术两者相结合组成实验平台用于探测气相自由基反应动力学。外触发的脉冲激光光解流动管反应器内的先驱物来产生待反应的自由基;自由基与反应气体发生反应后,由流动管侧壁小孔取样、取样后的混合气体被同步辐射光电离;飞行时间质谱探测光电离产生的离子。同时脉冲信号触发脉冲发生器使其产生一连串的脉冲,间隔40～50μs,此脉冲外触发质谱的采集,连续采集覆盖单次光解反应过程。质谱的时间分辨率为40μs,满足微秒时间内探测反应动力学过程。通过同步辐射光电离反射飞行质谱能直接探测自由基反应产物,并利用光电离效率曲线获得其电离能并区分不同的异构体。实验利用光解产生Cl自由基并与1-丁烯和异丁烯反应,测得反应的加成和消除产物,并获得其加成产物的电离能。

气固两相自由射流的瞬态流场研究

为深入了解气固两相流的瞬态特性,对出口内径为10mm的气固两相自由射流流场进行了PIV实验研究,同时应用Fluent软件对其进行了数值计算加以对比。对实验和数值计算的气固两相速度场和固相浓度场的分析发现,气固两相射流中,固相的分散度小于气相,两相间存在明显的滑移速度;固相粒子集中在射流轴线附近,在射流中的扩散小于气相。

气相CBr_2自由基的产生及激光诱导荧光色散谱研究

利用双层流动反应管作为束源 ,研究了F与CH2 Br2 反应生成的CBr2 和Br2 的气相激光诱导荧光色散谱 ,将得到的谱线分别指定为CBr2 的 A(0 ,13,0 )→ X(0 ,v2 ″,0 ) (v2 ″ =1～ 6 )跃迁和Br2 的 B3 Π+ u → X1Σ+ g 跃迁 ,从光谱中首次得到气相CBr2 自由基基态弯曲振动频率ν2 ″ =2 15cm-1,实验确认了CBr2 自由基和Br2 是F +CH2 Br2

国内外主要品牌卷烟主流烟气中气相自由基含量的对比分析

采用电子顺磁共振(EPR)自旋捕集法对国内外196种卷烟主流烟气中气相自由基含量进行了分析测定。结果表明:①卷烟主流烟气中气相自由基含量与焦油及烟碱检测值均无明显相关性,分析认为主要原因可能是卷烟配方中各单料烟的气相自由基含量差异较大;②在同等焦油盒标值下,国内烤烟型卷烟主流烟气中气相自由基平均含量远低于其它卷烟,国内外混合型卷烟主流烟气中气相自由基含量基本相近;③主流烟气中NO和气相自由基含量存在显著的线性相关性(R2=0.891)。

自由钨团簇与氮分子反应性的尺寸相关性

利用激光蒸发团簇源产生Wn团簇束 ,团簇通过一个充有N2 气体分子的低压反应池 ,利用飞行时间质谱探测反应产物 ,在单次碰撞条件下研究了W+ 10 —W+ 50 和N2 分子的反应性 ,在室温条件下测量了N2 分子与W+ n 团簇反应的反应几率 .n =10— 2 6的团簇与N2 分子的反应几率与团簇尺寸有很强的相关性 ,n =16 ,2 2 ,2 3的团簇有较高的反应性 .W+ n 与N2 分子的反应性与Wn与N2 分子的反应性显示出相似的规律性 .

降低卷烟烟气中自由基含量的技术研究

本文建立了卷烟烟气中的气相自由基和固相自由基的检测方法,系统地研究了卷烟烟气气相和固相自由基的测定方法和降低卷烟烟气中自由基含量的工艺和技术,系统地进行了低自由基卷烟及其对照样品的生物医学评价工作。研究结果表明:以PBN为自旋捕捉剂捕集气相自由基用ESR检测的方法和以剑桥滤片捕集固相自由基用ESR检测的方法来分别检测气相自由基和固相自由基的方法是可行的。对研制的活性碳复合滤嘴卷烟烟气自由基进行了测定,结果表明:同对照卷烟相比,试验卷烟烟气气相自由基清除率最高时可达69.1%;优化了自由基清除剂配方,确定了在增塑剂中加入1.50％的SRM溶液制成醋纤活性碳复合滤嘴再制成卷烟的工艺方法生产低自由基低焦油5mg中南海卷烟,其烟气气相自由基清除率一般可稳定达到41.2%。系统地进行了低自由基卷烟及其对照样品的生物医学评价工作,包括急性中毒试验、生殖毒性试验、免疫功能试验、致突变性试验等,所检测的各项功能性指标均表明,低自由基卷烟的毒性明显低于同品牌的普通卷烟。

辅助材料设计参数对卷烟主流烟气自由基释放量的影响

为了降低卷烟主流烟气中的自由基释放量,采用单因素试验设计方法制备了辅助材料设计参数不同如卷烟纸透气度、滤嘴通风度和滤棒吸阻的15种卷烟样品,并测定了这些卷烟主流烟气气相自由基和固相自由基释放量。结果表明:①当卷烟纸透气度从20 CU增加到80 CU时,烟气气相自由基释放量从6.87×1014自旋数/支增加到9.30×1014自旋数/支,增加率约为35.37%。固相自由基释放量从1.10×1014自旋数/支降低到0.75×1014自旋数/支,降低率约为31.82%;②当滤嘴通风度从0升高到50%时,主流烟气中的气相自由基释放量从6.52×1014自旋数/支减少到1.16×1014自旋数/支,降低率约为82.21%。固相自由基的释放量从1.09×1014自旋数/支减少到0.48×1014自旋数/支,降低率约为55.96%;③当滤棒吸阻从3400 Pa上升到5000 Pa时,烟气中的气相自由基释放量从8.16×1014自旋数/支减少到5.21×1014自旋数/支,降低率约为36.15%。固相自由基的释放量从1.03×1014自旋数/支减少到0.73×1014自旋数/支,降低率约为27.72%。因此,通过增加卷烟纸透气度降低卷烟烟气自由基的释放量是不可行的,增加滤嘴通风度和滤棒吸阻均可较显著地降低卷烟烟气中固相自由基和气相自由基的释放量。

气体混合物吸附平衡模型与检验

混合气体吸附不仅与温度、压力有关,而且随气体组成而变化,存在所谓竞争吸附现象。混合气体吸附模型就是应用纯组分或双组分气体吸附等温线,可计算在给定温度和压力下混合气体中每一组分的平衡吸附量。应用空穴溶液气体吸附FHVSM模型建立了吸附相与自由气相之间的两相相平衡计算模型,针对二个二元气体混合物吸附平衡例子,在完成其纯组分吸附等温线的参数回归计算之后,完成了气体混合物吸附平衡模拟计算。研究结果表明,空穴溶液气体吸附FHVSM模型能用于描述气体混合物吸附平衡,不仅能用于烃类气体混合物吸附平衡模拟计算,而且能用于非烃类气体混合物吸附平衡模拟计算。

气相自由基反应动力学的光电离质谱研究

气相自由基能与各种气体发生快速反应,在大气化学、燃烧化学和星际化学等重要的化学过程中起着关键性的催化作用。许多实验方法(例如荧光法和吸收法)已经用于研究气相自由基反应动力学过程,并取得许多重要的成果,但这些技术局限于探测小分子自由基反应。流动管反应器和闪光光解结合光电离质谱的实验技术以其通用性、多重探测性、选择性和灵敏性等多种优势,成为研究气相自由基反应的主要实验方法。本文介绍利用高通量、高分辨、连续可调的同步辐射光电离质谱开展多种自由基反应研究所取得的一些独创性的成果。另外,该技术具有独有的时间分辨、能量分辨和异构体分辨的能力,能够广泛用于大气化学、燃烧化学和星际化学中一些重要的气相自由基(如烷氧自由基、烃类自由基等)反应宏观动力学过程的研究。

气固两相射流瞬时速度场和浓度场的PIV研究

为深入了解气固两相流的瞬态特性,利用自行建立的粒子图像测速(PIV)系统对出口内径为10mm的气固两相自由射流流场进行了实验研究。将小粒子(粒径在1μm左右)和大粒子(粒径大约100μm)混合后,添加到气流中,应用PIV技术获得的图像,经处理后分裂成气相和固相两组PIV图像,通过数据处理后,得到了瞬时的气固两相速度场和固相浓度场的分布,同时对气固两相流动特性进行了分析,证实利用PIV技术可有效实现气固两相流的测量。